CLM3015激光切割机电气部分用户手册正文A1PA800E LW070416解读.docx
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CLM3015激光切割机电气部分用户手册正文A1PA800ELW070416解读
目录
声明1
目录2
一、电气控制系统总体概述3
1.1概述3
1.2电气控制整机结构布置5
二、系统报警信息列表7
三、M代码/P参数/G代码/S代码功能表与说明7
3.1M代码/P参数功能表与说明7
3.1.1M代码功能表8
3.1.2P参数功能表8
3.1.3工艺子程序及说明9
3.2G代码功能说明12
3.3主程序范例13
四、操作15
4.1自动加工过程15
4.2操作单元功能说明15
附录A：
联系大族17
附录B：
电气图纸（共34页）17
一、电气控制系统总体概述
1.1概述
本使用说明书主要介绍切割机数控电气部分的操作、编程等内容，通过本章的学习，并结合数控系统操作手册和编程手册，切割机操作、维护人员应掌握整机的操作和零件程序的编制。
CLM3015数控激光切割机电气控制系统主要由数控系统、伺服系统和低压电气系统组成。
本激光切割机配置德国PA公司高档数控系统PA8000E_LW，该系统是基于WINDOWS2000的PC数控系统，具有插补运算速度快、操作方便的特点；伺服系统为SIEMENS交流伺服电机和驱动器，稳定可靠，动态性能好，带负载能力强。
（1）操作方便
该机有七个功能软键和八个操作软键，操作软键能够在不同操作方式具有不同功能，从而减少了操作按钮，简化了操作面板。
各种方式下都由菜单显示操作功能，使操作直观。
该机具有HELP帮助系统，使得操作人员不需熟读说明书就可在数控系统的提示下操作。
（2）具有专用的激光功率控制功能
根据操作者设定的速度/功率函数关系曲线，可以精确地调整激光功率的大小来保证机床在加减速时的不同速度情况下仍然能获得相应最佳的激光切割功率。
（3）易于编程
对于工件程序采用通用的CNC高级语言编程，简单易学。
（4）加工功能强
该机具有多种加工及辅助功能指令，对于各种复杂图形都能由指令编辑得出。
（5）加工精度高
由于该机具有良好的机电驱动动态性能，所以加工跟随性好，精度高。
（6）Z轴既可随动又可数控
为了解决因板材表面不平造成激光焦点波动，而影响切割质量的问题，切割头（Z轴）必须随动以保持焦点恒定。
本切割机Z轴除具有随动功能外还与X、Y轴具有相同的显示和控制功能。
（7）图形显示
该机对于所编辑的零件程序，具有模拟图形显示和动态图形跟踪显示功能，使得加工更为直观易于监视控制。
（8）多种报警功能
该机数控系统具有自检报警及自动保护功能，对外部条件同样具有报警显示及自动保护。
1.2电气控制整机结构布置
本激光切割机电气控制部分根据安装位置可分为：
PA8000E_LWCNC数控系统，机床操作面板，低压电气系统，电机及机床电器。
PA8000E_LW型数控系统为德国PA公司生产的一种高档系统，是用于CNC激光加工机床的专用数控系统。
A.PA8000E_LW数控系统
该系统采用一体化结构，中央控制及显示操作单元结构紧凑，安装在操作台上。
该系统是基于WINDOWS2000的PC数控系统、硬盘20G、零件程序内存400KB，以太网通讯接口，可控制三个进给轴和一个主轴。
显示操作单元提供良好的人机接口，12.1寸TFTLCD彩色液晶显示，显示各种操作信息，操作面板带数字键盘和功能键，用于信息输入和机床操作，采用触摸式按键，使用寿命长。
B.机床操作面板
机床操作面板安装在操作台上位于数控系统的下方，另外交换工作台控制面板位于交换工作台和床身的连接处。
其功能详见第四节操作部分。
C.低压电气系统
低压电气系统位于电控柜内，是整机电气控制的接口部分，电气控制系统所需的电源、继电器、断路器、接触器、伺服驱动系统等都安装在电控柜里。
总电源开关位于电控柜的左侧。
D.电机及机床电器
交流伺服电机用于驱动机床轴，它们安装于相应的运动轴上，即X轴横梁、Y轴滑板、Z轴切割头。
机床电器包括：
各运动轴的行程原点开关、气动电磁阀、压力开关等。
E.供电电源要求
a.电源规格：
三相380V50Hz，12KVA
b.电源质量：
三相不平衡度<2.5%，线电压波动<5%。
c.接地保护：
原则上机床应接地，即在机床侧打地桩接地线，也可将机床接到电源的地线。
二、系统报警信息列表
序号
英文内容
中文解释
处理方法
1001
MACHINEEMGSTOP
机床紧急停止
1002
CNCSYSTEMALARM
数控系统故障
1003
SERVODRIVERALARM
伺服驱动器故障
1011
AXISXPOSITIVELIMITALARM
X轴正向硬件限位故障
1012
AXISXMINUSLIMITALARM
X轴负向硬件限位故障
1021
AXISYPOSITIVELIMITALARM
Y轴正向硬件限位故障
1022
AXISYMINUSLIMITALARM
Y轴负向硬件限位故障
1031
AXISZPOSITIVELIMITALARM
Z轴正向硬件限位故障
1032
AXISZMINUSLIMITALARM
Z轴负向硬件限位故障
1051
CUTTING_HEADCABLECUT
切割头传感器线断报警
1052
CUTTING_HEADBODYCOLLISION
切割头传感器碰撞报警
1053
AIRPRESSURELOW
空气压力低
1054
O2PRESSURELOW
氧气压力低
1055
HVFAULTFOUND
激光器高压故障
1056
FUMEO.L.ORINV.ALARM
风机过载或变频器故障
1057
LUB.OILLEVELLOW
润滑油位低报警
1058
MECHNICALSHUTTERNOTOPEN
机械光闸未打开报警
1059
MECHNICALSHUTTERNOTCLOSE
机械光闸未关闭报警
1060
EX_CHANGETABLEALARM
交换工作台故障
三、M代码/P参数/G代码/S代码菜单与说明
3.1M代码/P参数菜单与说明
3.1.1M代码菜单
M6
关电子光闸
关闭电子光闸
M7
开关电子光闸
打开电子光闸
M10
开机械光闸
打开机械光闸
M11
关机械光闸
关闭机械光闸
M15
选择激光连续模式
M16
选择激光门脉冲模式
M17
选择激光超脉冲模式
M21～M28
选择激光脉冲频率
选择激光器上设置的激光脉冲频率
M30
零件程序结束
M31
选择空气
M32
选择氧气
M33
选择氮气
M34
关闭辅助气体
M35
打开Z轴随动
使Z轴工作在随动方式
M36
关闭Z轴随动
使Z轴工作在数控方式
M80
切割/打孔辅助功能关闭
M81
打孔辅助功能打开
M82
切割辅助功能打开
M91
打孔随动到达
M92
切割随动到达
M98
快速切割方式关闭
M99
快速切割方式打开
注：
切割时气体说明：
1.切割普通碳钢一般使用氧气。
2.切割不锈钢等一般使用氮气。
3.1.2P参数菜单
P101
切割速度
单位:
mm/min
P102
切割激光功率
单位:
瓦（W）
P103
切割激光模式
1=连续,2=门脉冲
P104
切割脉冲频率
1～8，对应激光器上设置的激光脉冲频率
P105
切割气体
1=空气,2=氧气,3=氮气
P106
切割气压
单位:
0.01bar
P107
切割开光延时
单位:
毫秒
P108
切割关光延时
单位:
毫秒
P109
切割高度
单位:
毫米
P112
穿孔激光功率
单位:
瓦（W）
P113
穿孔模式
0=不穿孔,1=连续,2=门脉冲,3=超脉冲
P114
穿孔脉冲频率
1～8，对应激光器上设置的激光脉冲频率
P115
穿孔气体
1=空气,2=氧气,3=氮气
P116
穿孔气压
单位:
0.01bar
P117
穿孔延时
单位:
毫秒
P119
穿孔高度
单位:
毫米
P120
是否使用Z轴随动
0=不使用,1=使用
P121
快移是否抬起Z轴随动
0=抬起,1=不抬起
P122
切割程序完成Z轴提升高度
单位:
毫米
P123
切割结束Z轴提升高度
单位:
毫米
P131
最小切割速度
单位:
mm/min
P132
最小切割功率
单位：
瓦（w）
3.1.3工艺子程序及说明
切割工艺参数即P参数在工艺子程序里设置，用户可根据加工要求创建新的工艺子程序，在执行切割开始子程序前应调用对应的工艺子程序，例如（Q900101）。
通过工艺子程序P51~55里调用相应工艺参数。
所有工艺参数子程序都存放在CNC内存里。
Q51调用子程序P51示例如下：
%
P000051
N1010（LAYER1_Q51）
N1020Q=P001
*N1030P162=P112*4
*N1040P152=P102*4
*N1050P172=P132*4
*N1060IFP113>0GO2060
*N1570IFP120=1GO1600
*N1570P10=999930
*N1580P11=999931
*N1590GO2160
*N1600P10=999940
*N1610P11=999941
N1620M82
N1630M35
N1640M92
N1650G112V=P152
N1660U2
N1670M7
N1680G4F=P107
N1690G90F=P101
N1700G110X0Y0
N1710G111V=P172F=P131
N1720G112V=P152F=P101
*N1920GO2160
*N2060IFP120=1GO2100
*N2070P10=999920
*N2080P11=999921
*N2090GO2160
*N2100P10=999910
*N2110P11=999911
N2160M99
N1200M30
工艺参数子程序900101示例如下：
N0101（1MMSTAINLESSSTEEL）
*N010100P101=1000/mmpermin,MaximunFeedrate
*N010110P102=2000/W,LaserMaximumCuttingPower
*N010120P103=0/1-2,1=CW;2=GATEPulse
*N010130P104=0/0-7,PulseFrequency
*N010140P105=2/1=AIR,2=O2,3=N2,CuttingGas
*N010150P106=1.1/bar,CuttingGasPressure
*N010160P107=500/ms,CuttingDelay
*N010170P108=50/MS,DELAYAFTERCUTTING
*N010180P109=1/ms,Cuttingheight
*N010220P112=2200/W,LaserPiecingPower
*N010230P113=1/0=NO,1=CW,2=PE,3=SP
*N010240P114=1/0-7,PulseFrequencyforPiecing
*N010250P115=2/1=AIR,2=O2,3=N2,PiecingGas
*N010260P116=1.1/bar,PiercingPressure
*N010270P117=100/MS,PiecingDelay
*N010290P119=5/ms,Piecingheight
*N010300P120=1/0=NOTUSE,1=USE;WHETHERTOUSEFOLLOW
*N010310P121=1/0=NOTUSE,1=USE;WHETHERTOUSELIFT
*N010320P122=10/mm,ZaxisEND_POINTLiftHeight
*N010330P123=10/mm,ZaxisLiftHeight
*N010400P131=500/mmpermin,MinimunFeedrate
*N010410P132=1700/W,LaserMinimumCuttingPower
N010999M30
用户只需根据加工工艺要求设置各P参数的数值，可参考P参数菜单。
将工艺参数子程序中的参数设定完毕后，如下图设定：
P001=“Q51即切割层1调用的工艺参数子程序号”，如：
900101。
P002=“Q52即切割层2调用的工艺参数子程序号”，如：
900103。
P003=“Q53即切割层3调用的工艺参数子程序号”，如：
900201。
P004=“Q54即切割层4调用的工艺参数子程序号”，如：
900203。
P005=“Q55即切割层5调用的工艺参数子程序号”，如：
900301。
设定完毕后，保存好参数后即可进行切割加工。
3.2G代码功能说明
学习使用G代码编程，请参考PA8000E_LW编程手册。
1．G00快速定位，最大可能的速度——机床本身所决定的。
2．G01直线插补，G01后面编写的运动一定是直线运动，并以进给率F移动。
3．G02、G03顺时针和逆时针圆弧插补，G02或G03后面编写的运动一定是圆弧路径，并以编写的进给率F移动。
4．G04准备程序段的中断，在需要中断程序段时编写。
5．G04F_暂停时间，在需要定时的时候编写，如：
G04F50（延时0.05秒）。
6．G08程序预读取消。
7．G09程序预读开始。
8．G16主平面选择，主平面可以自由选择。
9．G17、G18、G19分别选择主平面X－Y、Z－X、Y－Z。
10．G20、G21定义工作区上、下限。
11．G40取消刀具半径补偿，注意：
G40只在G00或G01时完成。
12．G41、G42刀具半径左、右补偿，注意：
G41、G42后面的第一个运动只能是直线运动，即G00或G01。
13．G53相对于机床零点编程。
14．G54、G55、G56、G57、G58、G59可选择的零点偏置。
15．G70英制英寸编程，G71公制毫米编程。
16．G72比例因子。
17．G90绝对坐标编程，G91增量坐标编程。
18．G92设置工件零点坐标。
3.3主程序范例
%
P100001
N10M10；开机械光闸
N15G4F10；机器延时逢0.01秒
N20G71；公制编程
N30G90；绝对值编程
N40G92X0Y0；设定工件坐标系统零点
N50G09；程序预读打开
N55G0X100Y100；机床快速移动到切割起始点
N60Q51；读取切割层1的工艺参数
N70Q=P10；调用切割起始辅助功能子程序
N80G1X5Y19；切割运动路径
N90G1X60Y30；切割运动路径
N100Q=P11；调用切割结束辅助功能子程序
N110G0X500Y60；机床快速移动到下一个切割起始点
N120Q=P10；调用切割起始辅助功能子程序
N130G1X5Y19；切割运动路径
N140G1X60Y30；切割运动路径
N150Q=P11；调用切割结束辅助功能子程序
N160Q39；切割层1切割结束
N170G0X8Y200；机床快速移动到下一个切割起始点
N1060Q52；读取切割层2的工艺参数
N1070Q=P10；调用切割起始辅助功能子程序
N1080G1X5Y19；切割运动路径
N1090G1X60Y30；切割运动路径
N1000Q=P11；调用切割结束辅助功能子程序
N1110G0X500Y60；机床快速移动到下一个切割起始点
N1120Q=P10；调用切割起始辅助功能子程序
N1130G1X5Y19；切割运动路径
N1140G1X60Y30；切割运动路径
N1150Q=P11；调用切割结束辅助功能子程序
N1160Q39；切割层1切割结束
N170M11；关闭机械光闸
N180Q37；切割结束，切割头提升到零点
N185G0X0Y0；切割头返回到工件坐标系统零点
N190G08；程序预读关闭
N200M30；主程序结束并返回到程序头
四、操作
4.1自动加工过程
激光切割机自动加工过程简述如下：
A.在水、电、气正常打开的情况下，使激光器处于正常工作状态（外控方式），参考激光器操作手册。
B.手动方式下使X、Y、Z轴返回参考点。
C.使用RS232串口或CNC键盘将零件程序输入到CNC系统内，并根据加工要求设置P参数子程序。
D.调出已输入的零件程序。
E.运行零件程序。
4.2操作单元功能说明
本激光切割机的操作单元主要集中在操作台上，包括CNC显示操作面板和机床操作面板。
关于CNC显示操作面板的使用，请参考PA8000E_LW操作手册。
以下是机床操作面板的功能说明：
1.HOME：
CNC工作在HOMEMODE。
2.JOG：
：
CNC工作在JOGMODE。
3.AUTO：
：
CNC工作在AUTOMODE。
4.X：
选择X轴。
5.Y：
选择Y轴。
6.Z：
选择Z轴。
7.4：
选择4轴。
8.+：
选择正向移动。
9.~：
选择快速移动。
10.-：
选择负向移动。
11.NC/FOLLOW：
Z轴方式选择按钮，有“NC”和“FOLLOW”两种方式，选择“NC”时，可在数控系统处于手动方式下移动Z轴；选择“FOLLOW”时，Z轴工作在随动方式，保持喷嘴与工件表面的距离为所设置的高度。
运行M35，可使Z轴工作在随动方式；运行M36，可使Z轴工作在数控方式；运行Q37，Z轴工作在数控方式，并回到零点位置。
12.DRY/CUT：
选择“CUT”时，可以通过数控或手动来控制激光和加工气体输出；选择“DRYRUN”时，将禁止激光输出，只能通过手动控制加工气体输出。
13.ASSISTGAS：
用来选择加工用的辅助气体，有“AIR”、“OXY”和“N2”三种气体。
14.GAS：
用来打开所选择的气体。
15.CUT：
按一次此按钮选择Z轴随动并打开气体，切割过程中暂停后再继续切割前按此按钮。
16.RETRACT：
按一次此按钮关闭Z轴随动。
17.SHUTTERON/OFF：
用于手动开/关机械光闸。
18.LASERON/OFF：
用于手动开/关指示光。
19.K2（TABLE）：
用于使能交换工作台的动作。
20.RESET：
用于复位报警动作，同时关闭激光和加工气体输出。
21.FUME：
用来打开/关闭抽风系统马达。
22.LIGHT：
用来打开/关闭机床工作灯。
23.POWERON：
用于接通数控系统电源。
24.POWEROFF：
用于断开数控系统电源。
25.EMERGENCY：
当出现紧急情况时，按下此按钮所有动作都停止。
26.START：
CNC系统程序启动。
27.STOP：
CNC系统程序停止。
28.STOP：
指示灯，零件程序暂停时灯亮。
29.CNCALARM：
指示灯，CNC急停、启动或不正常时灯亮。
30.MACHINEALARM：
指示灯，有报警信息时灯亮。
31.其它按钮、指示灯未使用。
交换工作台控制面板的功能说明如下：
1.LEFT：
工作台进入加工位。
2.RIGHT：
工作台移出加工位。
3.UP：
工作台上移。
4.DOWN：
工作台下移。
5.START：
选择移动方向后，按下该按钮工作台将自动运行。
6.STOP：
自动运行时，停止工作台的移动。
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