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【大隈测头】Okuma OSP 系统 Inspection Plus 编程完全手册

雷尼绍 Inspection Plus 宏程序编程指南(大隈 Okuma OSP 篇)

适用系统:Okuma OSP-P200 / P300 / P500 / U100 / E100
软件料号:A-4016-1035
文档版本:H-2000-6550-07-A (通用版) / H-2000-6813-03-A (Millac 专用版)
原创发布:宁波匠测科技有限公司 技术部


一、概述

雷尼绍(Renishaw)Inspection Plus 是业界广泛使用的测头测量宏程序软件包,提供从测头标定、工件测量到自动刀补更新的完整解决方案。该软件运行于 CNC 系统的宏执行器(Macro Executor)之上,在发那科(Fanuc)系统上以 G65 P9xxx 方式调用,在大隈 Okuma OSP 系统上则以 CALL O9xxx 方式调用。

由于 Okuma OSP 系统与 Fanuc 在宏程序调用语法、参数传递规则上存在本质差异,很多习惯了发那科编程的工程师在转向大隈机床时容易混淆。本文旨在系统地梳理 Inspection Plus 在 Okuma OSP 系统上的全部编程规范,提供完整的参数对照、宏程序总表、标定/测量循环调用格式、输出变量含义及实际编程示例,帮助 CNC 编程工程师快速上手。


二、核心差异:Fanuc vs Okuma OSP 调用方式

Inspection Plus 的所有宏程序编号(O98xx 系列)在 Okuma OSP 上与 Fanuc 完全一致,但调用语法有以下核心差异:

项目发那科(Fanuc)大隈 Okuma OSP
调用指令 G65 P9xxx CALL O9xxx
参数传递 单字母:D50.、Z100.、K1. 加 P 前缀:PD=50.、PZ=100.、PK=1.
可选参数 直接拼接:G65 P9814 D50. S1. 可选参数用 [] 括起(文档标注)
小数点 整数可省略:K1 必须带小数点:PK=1.
兼容模式 Fanuc 原生 部分系统支持 G65 兼容模式(见注意事项)

2.1 参数传递语法详解

Okuma OSP 的 CALL 指令语法如下:

CALL O9xxx [PX=value] [PY=value] [PZ=value] [PD=value] [PK=value] …

其中:

  • CALL:Okuma 宏程序调用关键字,等同于 Fanuc 的 G65
  • O9xxx:宏程序号,与 Fanuc 相同(如 O9814、O9801)
  • PX=、PY=、PZ=:带 P 前缀的参数名,对应 Fanuc 的 X、Y、Z
  • 参数值:必须带小数点(整数也加 .0,如 PK=1.)
  • 顺序:参数顺序任意,系统按名称匹配

重要:Okuma OSP 不支持 Fanuc 的 G65 P9xxx D50. Z100. 语法。如果机床有 G65 兼容模式(部分 OSP 版本支持),仍需注意参数必须加 P 前缀。

2.2 完整参数对照表

下表列出了 Fanuc 版到 Okuma OSP 版的全部参数映射关系,编程时必须将每个参数前加 P:

发那科参数Okuma OSP 参数含义示例(Okuma)
Xx. PX= X 轴标称位置 PX=50.
Yy. PY= Y 轴标称位置 PY=100.
Zz. PZ= Z 轴标称位置/高度 PZ=-10.
Aa. PA= 角度(°) PA=45.
Bb. PB= 角度公差 / 测球直径 PB=6.
Cc. PC= 角度 / 面选择 / PCD 节圆直径 PC=1.
Dd. PD= 直径 / 长度 / 测头编号 PD=50.005
Ee. PE= 过行程距离(mm) PE=21.
Ff. PF= 测量进给率(mm/min) PF=3000.
Hh. PH= 公差(mm) PH=0.2
Ii. PI= X 方向增量距离 PI=10.
Jj. PJ= Y 方向增量距离 PJ=10.
Kk. PK= 模式选择 / 标定模式 PK=1.
Mm. PM= 位置度公差 / 移动模式 PM=0.2
Qq. PQ= 安全增量(mm) PQ=10.
Rr. PR= 接近距离(mm) PR=10.
Ss. PS= 偏置更新方式 PS=1.
Tt. PT= 回退量(mm) PT=20.
Uu. PU= 经验值 Ee(mm) PU=0.5
Vv. PV= 验证模式(%) PV=0.5
Ww. PW= 过行程判断 / 测头编号 PW=2.
PM180 启用 180° 主轴定向(Okuma 特有) PM180

注意:PM180 是 Okuma OSP 系统特有的参数,无直接 Fanuc 对应项。在 Fanuc 上通常由 M19 主轴定向配合实现,Okuma 上则通过 PM180 参数控制。


三、宏程序总表(全部 O98xx 系列)

Inspection Plus 的全部宏程序在 Okuma OSP 上保持相同的宏号,仅调用语法不同。以下为完整总表及 Okuma 调用示例:

宏号功能分类功能说明Okuma 调用示例
O9832 测头控制 开启测头(含主轴定向) CALL O9832 [PD= PB= PW=1.1]
O9833 测头控制 关闭测头 CALL O9833 [PW=1.1]
O9810 安全移动 保护定位(测头触发监控) CALL O9810 PX= PY= PZ= [PF= PM= PC=1.]
O9800 优化标定 SupaTouch 优化循环 CALL O9800 PB= PX= 或 PY= [PH= PF= PU= PW= PQ= PR= PZ=]
O9801 标定循环 测头标定(长度/偏置/半径) CALL O9801 PK= PB= PD= [PZ= PT= PM180]
O9811 单面测量 XYZ 单面测量 CALL O9811 PX= 或 PY= 或 PZ= [PE= PF= PH= PM= PQ= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9812 对向测量 凸台 / 凹槽宽度测量 CALL O9812 PX= [PE= PF= PH= PM= PQ= PR= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9814 圆测量 内孔 / 外圆直径 + 中心 CALL O9814 PD= [PE= PF= PH= PM= PQ= PR= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9815 拐角测量 内拐角位置 CALL O9815 PX= PY= [PB= PD= PE= PI= PJ= PM= PQ= PS= PU= PW= PZ=]
O9816 拐角测量 外拐角位置 CALL O9816 PX= PY= [PB= PD= PE= PI= PJ= PM= PQ= PS= PU= PW= PZ=]
O9817 矩形测量 5 点矩形中心 + 方向 CALL O9817 PD= PE= PZ= [PA= PB= PH= PM= PQ= PR= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9821 倾斜测量 倾斜平面(角度输入) CALL O9821 PA= PD= [PE= PF= PH= PM= PQ= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9822 倾斜测量 倾斜凸台 / 凹槽 CALL O9822 PA= PD= [PE= PF= PH= PM= PQ= PR= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9823 3 点圆 3 点内孔 / 外圆 CALL O9823 PA= PB= PC= PD= [PE= PF= PH= PM= PQ= PR= PS= PT= PU= PV= PW=]
O9818 第 4 轴 第 4 轴方向 + 位置测量 CALL O9818 PY= PZ= [PK= PQ= PB= PS= PW=]
O9819 PCD 测量 圆周分布孔节圆直径 CALL O9819 PC= PD= PZ= [PA= PB= PH= PM= PQ= PR= PW=]
O9820 毛坯余量 多位置表面余量测量 CALL O9820 PX= [PJ= PK= PS= PU= PQ=]
O9834 特征关联 特征到特征位置关系 CALL O9834 PX= PY= [PB= PE= PH= PM= PS= PU= PW=]
O9835 SPC 刀补 统计过程控制刀补更新 CALL O9835 PT= PM= [PV= PC= PF= PZ=]
O9843 角度测量 X/Y 平面角度测量 CALL O9843 PX= PD= [PA= PB= PQ= PW= PZ=]
O9023 EasySet 简化编程封装(见下文) CALL O9023

四、测头控制与保护定位

4.1 O9832 — 测头开启

功能:开启测头,执行主轴定向(M19),根据机床配置发送相应 M 代码唤醒测头接收器。

格式:

CALL O9832 [PD=value] [PB=value] [PW=value]

参数Okuma 写法说明
测头编号 PD= 多测头系统指定编号,默认 PD=1.
波特率 PB= 可选,用于特定无线测头
状态检查 PW=1.1 启用测头状态检查

示例:

CALL O9832 ; 开启测头(默认测头1)
CALL O9832 PW=1.1 ; 开启测头并检查状态

4.2 O9833 — 测头关闭

功能:关闭测头,使其进入待机/休眠模式。

格式:

CALL O9833 [PW=value]

示例:

CALL O9833 ; 关闭测头
CALL O9833 PW=1.1 ; 关闭测头并检查状态

4.3 O9810 — 保护定位

功能:在测头开启状态下进行安全移动,移动过程中持续监控测头触发信号。一旦测头触碰工件,立即停止并触发报警,防止碰撞损坏。

格式:

CALL O9810 PX=value PY=value PZ=value [PF=value] [PM=value] [PC=1.]

参数Okuma 写法说明默认值
X 终点 PX= X 轴目标位置 必需
Y 终点 PY= Y 轴目标位置 必需
Z 终点 PZ= Z 轴目标位置 必需
进给率 PF= 定位进给率(mm/min) 3000.
移动模式 PM= 1=单轴移动,2=多轴联动 1.
到位检测 PC=1. 启用到位检测 关闭

示例:

CALL O9810 PZ=10. PF=3000. PM=1. ; Z 轴单轴下降至 Z10
CALL O9810 PX=-60. PF=3000. ; X 轴单轴移动至 X-60
CALL O9810 PX=30. PY=50. PF=2000. PM=2. ; XY 两轴联动定位

编程要点:每次测量前/后都应通过 O9810 进行安全定位,避免测头以快速移动速度直接接近测量位置。


五、标定循环(O9801)

标定是测头使用的第一步。Okuma OSP 上通过 PK= 参数选择标定模式,与 Fanuc 的 K 参数完全对应。

5.1 PK=1 — 标定测头长度

用于标定测头在 Z 轴方向的长度,通常在机床主轴换装测头后进行。

格式:

CALL O9801 PK=1. PB=value PZ=value PT=value

参数Okuma 写法说明
模式 PK=1. 长度标定模式
测球直径 PB= 测球直径(mm)
Z 位置 PZ= 标定块 Z 表面位置
回退量 PT= 触测后回退距离(mm)

示例:

( 标定测头长度 )
CALL O9832
CALL O9801 PK=1. PB=6. PZ=0. PT=20.
; PK=1: 长度标定模式
; PB=6: 测球直径 6mm
; PZ=0: 标定块 Z 表面位于 Z0
; PT=20: 触测后回退 20mm
CALL O9833

5.2 PK=4 — 标定测球偏置和半径(环规标定)

使用标准环规同时标定测头的 XY 偏置和测球半径。

格式:

CALL O9801 PK=4. PB=value PD=value [PM180] [PS=value] [PZ=value]

参数Okuma 写法说明
模式 PK=4. 偏置+半径标定模式
测球直径 PB= 测球直径(mm)
环规直径 PD= 环规标称直径(mm)
主轴定向 PM180 启用 180° 主轴定向(推荐)
偏置更新 PS= 偏置更新方式
Z 位置 PZ= 标定 Z 高度

示例:

( 标定测头偏置和半径 — 环规标定 )
CALL O9832
CALL O9801 PK=4. PB=6. PD=50.005 PM180
; PK=4: 偏置+半径标定
; PB=6: 测球直径 6mm
; PD=50.005: 环规直径(需精确测量标定值)
; PM180: 启用 180° 主轴定向
CALL O9833

5.3 PK=5 — 标准球标定

使用标准球(已知直径和位置)进行全参数标定。

格式:

CALL O9801 PK=5. PZ=value PD=value PB=value PT=value [PM180] [PE=value] [PX=value] [PY=value]

参数Okuma 写法说明
模式 PK=5. 标准球标定模式
Z 位置 PZ= 标准球上表面 Z 位置
标准球直径 PD= 标准球直径(mm)
测球直径 PB= 测球直径(mm)
回退量 PT= 触测后回退距离(mm)
主轴定向 PM180 启用 180° 主轴定向
Z 偏差 PE= 标准球 Z 方向位置偏差
球心 X PX= 标准球中心 X 坐标
球心 Y PY= 标准球中心 Y 坐标

示例:

( 标准球标定 )
CALL O9832
CALL O9801 PK=5. PZ=0. PD=30. PB=6. PT=14. PM180 PE=-300.157 PX=250. PY=100.
; PK=5: 标准球标定
; PD=30: 标准球直径 30mm
; PX=250 PY=100: 标准球中心坐标
; PE=-300.157: 标准球 Z 偏差
CALL O9833

5.4 其他 K 值标定模式

PK 值功能关键参数
PK=0. 在孔中标定测针偏置 PD= 孔径, PB= 测球直径
PK=2. 在环规或标准球上标定 XY 偏置 PD= 环规/球直径
PK=-3. 用环规标定测球半径 PD= 环规直径

六、标准测量循环(全部 Okuma 格式)

6.1 O9811 — XYZ 单面测量

测量一个表面(X、Y 或 Z 方向),确定实测位置和偏差。

格式:

; X 方向单面测量
CALL O9811 PX=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]

; Y 方向单面测量
CALL O9811 PY=value […]

; Z 方向单面测量
CALL O9811 PZ=value […]

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=-8. PF=3000. ; 安全定位
CALL O9811 PX=-50. PT=10. ; X 负方向单面测量,回退 10mm
CALL O9810 PZ=100. ; 安全退出
CALL O9833

6.2 O9812 — 凸台/凹槽测量

对向测量两次,得到凸台或凹槽的宽度和中心位置。

格式:

CALL O9812 PX=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]
CALL O9812 PY=value […]
CALL O9812 PX=value PZ=value […] ; 指定 Z 高度

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=10. PF=3000.
CALL O9812 PX=50. PZ=-10. PS=2. ; X 方向凹槽测量,Z-10 高度
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833

6.3 O9814 — 内孔/外圆测量

测量内孔或外圆的直径和中心位置,是最常用的测量循环之一。

格式:

CALL O9814 PD=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]
CALL O9814 PD=value PZ=value […] ; 指定 Z 测量高度

参数Okuma 写法说明默认值
标称直径 PD= 特征标称直径(mm) 必需
Z 高度 PZ= 测量高度位置
过行程 PE= 触测后过行程(mm) 内孔 Z=4, XY=10
进给率 PF= 测量进给率(mm/min) 机床设定
公差 PH= 合格判定公差(mm) 关闭
接近距离 PR= 内孔≈2×半径,外圆=直径+增量
偏置更新 PS= 1=更新当前偏置,2=不更新 1

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=10. PF=3000.
CALL O9814 PD=50. PZ=-10. PS=2. PR=10. ; 测量 Φ50 内孔
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833

6.4 O9815 — 内拐角测量

确定四边到角的内拐角交叉点位置,即使拐角非 90° 也能准确找到。

格式:

CALL O9815 PX=value PY=value [PB=value] [PD=value] [PE=value] [PI=value] [PJ=value] [PM=value] [PQ=value] [PS=value] [PU=value] [PW=value] [PZ=value]

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=-5. PF=3000.
CALL O9815 PX=20. PY=20. PI=10. PJ=10. ; 确定内拐角
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833

6.5 O9816 — 外拐角测量

确定外拐角位置,输出两个平面的角度值。

格式:

CALL O9816 PX=value PY=value [PB=value] [PD=value] [PE=value] [PI=value] [PJ=value] [PM=value] [PQ=value] [PS=value] [PU=value] [PW=value] [PZ=value]

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=-5. PF=3000.
CALL O9816 PX=0. PY=0. PI=10. PJ=10.
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833
; 以下使用测量结果进行坐标系旋转
G68 PX=#135 PY=#136 PR=#139 ; 旋转坐标系对齐实测拐角

6.6 O9817 — 5 点矩形测量

通过 5 个测量点确定矩形工件的中心、长度、宽度和旋转角度。

格式(外部特征):

CALL O9817 PD=value PE=value PZ=value [PA=value] [PB=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]

格式(内部特征,带 Z 即内腔):

CALL O9817 PD=value PE=value [PA=value] [PB=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PW=value]

参数Okuma 写法说明
标称长度 PD= X 轴方向特征标称长度(mm)
标称宽度 PE= Y 轴方向特征标称宽度(mm)
Z 高度 PZ= 外部特征测量 Z 高度
角度公差 PB= 判定角度公差(°)

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PZ=10. PF=3000.
CALL O9817 PD=80. PE=50. PZ=-10. ; 外部矩形,长 80 宽 50
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833


七、矢量测量循环

7.1 O9821 — 倾斜平面测量

测量有倾斜角度的平面。

格式(角度输入):

CALL O9821 PA=value PD=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]

格式(XYZ 坐标输入):

CALL O9821 PX=value PY=value PZ=value [PC=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PW=value]

示例:

CALL O9821 PA=45.005 PD=50.005 PE=21. PF=0.8 PH=0.2 PM=0.2

7.2 O9822 — 倾斜凸台/凹槽测量

格式:

CALL O9822 PA=value PD=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]
CALL O9822 PA=value PD=value PZ=value […]

7.3 O9823 — 3 点内孔/外圆测量

使用 3 次矢量移动测量内孔或外圆,每个点由角度和半径确定。

格式:

CALL O9823 PA=value PB=value PC=value PD=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]
CALL O9823 PA=value PB=value PC=value PD=value PZ=value […]

参数Okuma 写法说明
第一点角度 PA= 第一个测量点的角度(°)
第二点角度 PB= 第二个测量点的角度(°)
第三点角度 PC= 第三个测量点的角度(°)
标称直径 PD= 特征标称直径(mm)

示例:

CALL O9823 PA=45.005 PB=150. PC=35.005 PD=50.005 PZ=50.


八、附加循环

8.1 O9818 — 第 4 轴测量

在 4 轴机床上测量旋转轴的方向和位置。支持 4 种模式(通过 PK= 选择):

; K1: B 轴上下测量
CALL O9818 PY=value PZ=value PK=1. [PQ=value] [PB=value] [PS=value] [PW=value]

; K2: B 轴左右测量
CALL O9818 PX=value PZ=value PK=2. [PQ=value] [PB=value] [PS=value] [PW=value]

; K3: A 轴(C 轴外部)测量
CALL O9818 PX=value PY=value PK=3. [PQ=value] [PB=value] [PS=value] [PW=value]

; K4: 从外部到中心测量
CALL O9818 PX=value PY=value PK=4. [PQ=value] [PB=value] [PS=value] [PW=value]

8.2 O9819 — PCD 节圆直径测量

测量圆周分布孔组的节圆直径和中心位置。

格式:

; 外圆测量
CALL O9819 PC=value PD=value PZ=value [PA=value] [PB=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PW=value]

; 内孔测量(需指定 PK=Z 高度)
CALL O9819 PC=value PD=value PK=value [PA=value] [PB=value] [PH=value] [PM=value] [PQ=value] [PR=value] [PW=value]

参数Okuma 写法说明
PCD 直径 PC= 节圆直径标称值(mm)
孔直径 PD= 各孔的标称直径(mm)
Z 高度 PZ= 测量高度
起始角度 PA= 第一个孔的角度位置(°)

8.3 O9820 — 毛坯余量测量

在多个位置测量表面余量,确定最大、最小和平均余量。

格式:

CALL O9820 PX=value [PJ=value] [PK=value] [PS=value] [PU=value] [PQ=value]
CALL O9820 PY=value [PI=value] [PK=value] [PS=value] [PU=value] [PQ=value]
CALL O9820 PZ=value [PI=value] [PJ=value] [PS=value] [PU=value] [PQ=value]

8.4 O9834 — 特征到特征测量

计算两个测量特征之间的位置偏差(XY 平面或 Z 方向)。

格式:

; X 方向
CALL O9834 PX=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]

; XY 方向
CALL O9834 PX=value PY=value [PB=value] [PE=value] [PH=value] [PM=value] [PS=value] [PU=value] [PW=value]

; 复制上一特征数据(无参数调用)
CALL O9834

; Z 方向
CALL O9834 PZ=value [PE=value] [PF=value] [PH=value] [PM=value] [PS=value] [PT=value] [PU=value] [PV=value] [PW=value]

典型用法:在两个测量循环之间调用 O9834,自动计算第一个特征到第二个特征的偏差。

示例:

CALL O9832
CALL O9810 PX=30. PY=50. PZ=-10. PF=3000.
CALL O9814 PD=20. ; 测量第一个孔
CALL O9834 ; 复制第一特征数据
CALL O9810 PZ=10.
CALL O9810 PX=80. PY=78.867
CALL O9810 PZ=-10.
CALL O9814 PD=30. ; 测量第二个孔
CALL O9834 PX=50. PY=28.867 PM=0.1 ; 计算两孔中心偏差
CALL O9810 PZ=100.
CALL O9833

8.5 O9835 — SPC 刀补更新

根据多次测量结果的平均值,自动更新刀具偏置。

格式:

CALL O9835 PT=value PM=value [PV=value] [PC=value] [PF=value] [PZ=value]

参数Okuma 写法说明
刀具偏置号 PT= 要更新的刀具偏置编号
更新模式 PM= M31=平均值更新
限值 PV= 更新量上限(mm)
样本数 PC= 测量次数
进给率 PF= 测量进给率

示例:

CALL O9835 PT=20. PM=31. PV=0.25 PC=4. PF=0.8 PZ=1.

8.6 O9843 — 角度测量

在 X 或 Y 平面上测量两个位置之间的角度。

格式:

CALL O9843 PX=value PD=value [PA=value] [PB=value] [PQ=value] [PW=value] [PZ=value]
CALL O9843 PY=value PD=value [PA=value] [PB=value] [PQ=value] [PW=value] [PZ=value]

参数Okuma 写法说明
测量表面位置 PX=/PY= 表面标称位置
测量间距 PD= 两次测量之间的距离(mm)
第 4 轴补偿 PA= 第 4 轴角度补偿值(°)
角度公差 PB= 合格判定公差(°)

九、EasySet 简化编程(O9023)

EasySet(H-2000-6549)是雷尼绍专为 Okuma OSP 系统开发的简化编程工具,通常以子程序 O9023 形式提供。它是对标准 Inspection Plus 宏程序的上层封装,目的是降低编程门槛,使不熟悉宏程序语法的操作人员也能快速使用测头测量功能。

9.1 EasySet 的特点

  • 无需直接编写 CALL O9xxx 格式:通过系统变量传递参数,交互更友好
  • 菜单化操作:部分 OSP 版本支持图形化界面选择测量模式
  • 参数通过全局变量传递:用户只需设定对应的系统变量即可
  • 仍然调用核心宏程序:最终执行的还是 O98xx 系列宏程序

9.2 EasySet 调用方式

CALL O9023

调用前需要通过指定的系统变量设置测量参数(具体变量号根据 EasySet 版本和机床配置确定,请参考机床手册)。

9.3 EasySet 适用场景

  • 现场操作人员快速测量
  • 小型批量生产的首件检测
  • 无需复杂刀补更新的简单测量任务

建议:对于需要自动化流程控制和刀补更新的正式加工程序,建议直接使用标准 CALL O9xxx 方式编程,以获得最大的灵活性和可控性。


十、输出变量 #135~#149 含义

所有测量循环的执行结果存储在公共宏变量 #135 到 #149 中。这些变量在 Okuma OSP 系统上的含义与 Fanuc 版完全一致。

10.1 通用输出变量

变量含义
#135 特征在 X 轴上的实测位置
#136 特征在 Y 轴上的实测位置
#137 特征在 Z 轴上的实测位置
#138 实测直径、宽度或 X 轴实测长度
#139 特征角度、圆度或形式值
#140 理论值(标称值)
#141 实测值与标称值的偏差
#142 第二角度或第二轴偏差分量
#143 第二轴偏差
#144~#149 备用或循环特定值

10.2 各循环输出变量详表

O9811 — XYZ 单面测量
变量内容
#135 X 实测位置
#136 Y 实测位置
#137 Z 实测位置
#138 被测量轴方向(1=X, 2=Y, 3=Z)
#141 偏差(实测 – 标称)
O9812 — 凸台/凹槽
变量内容
#135 X 中心位置
#136 Y 中心位置
#138 实测宽度
#140 标称宽度
#141 宽度偏差
O9814 — 内孔/外圆
变量内容
#135 中心 X 位置
#136 中心 Y 位置
#137 Z 测量高度
#138 实测直径
#139 圆度(最大半径 – 最小半径)
#140 标称直径
#141 直径偏差
O9815 / O9816 — 内/外拐角
变量内容
#135 X 方向实测拐角位置
#136 Y 方向实测拐角位置
#139 X 平面对 X+ 轴的角度
#141 X 方向偏差
#142 Y 平面对 X+ 轴的角度
#143 Y 方向偏差
O9817 — 5 点矩形
变量内容
#135 中心 X 位置
#136 中心 Y 位置
#137 Z 测量高度
#138 X 轴实测长度
#139 旋转角度(从 X+ 轴测量)
#140 Y 轴标称长度
#141 X 长度偏差
#142 Y 实测长度
#143 Y 长度偏差
O9823 — 3 点内孔/外圆
变量内容
#135 中心 X 位置
#136 中心 Y 位置
#138 实测直径
#139 圆度(最大 – 最小半径)
O9818 — 第 4 轴
变量内容
#135 第 4 轴方向偏差
#136 第 4 轴位置
#141 旋转中心偏差
O9819 — PCD 测量
变量内容
#135 PCD 中心 X
#136 PCD 中心 Y
#138 实测 PCD 直径
#141 PCD 直径偏差
O9820 — 毛坯余量
变量内容
#135 最小余量
#136 最大余量
#141 平均余量
#142 最小余量位置
#143 最大余量位置
O9834 — 特征到特征
变量内容
#135 特征1→特征2 X 方向偏差
#136 特征1→特征2 Y 方向偏差
#137 特征1→特征2 Z 方向偏差
#141 XY 合成偏差
O9843 — 角度测量
变量内容
#135 第一测量点位置
#136 第二测量点位置
#139 实测角度(°)
#141 角度偏差

10.3 变量保存建议

由于 #135~#149 是全局变量,每次测量循环都会覆盖其内容。如果需要保留多个测量结果,应在每次测量后立即将关键数据复制到用户保留变量中:

( O9814 内孔测量 — 保存结果 )
CALL O9814 PD=50. PS=1. ; 测量 Φ50 内孔,更新当前偏置
#595 = #135 ; 保存中心 X 到 #595
#596 = #136 ; 保存中心 Y 到 #596
#598 = #138 ; 保存实测直径到 #598
#599 = #139 ; 保存圆度到 #599

建议使用 #500~#531 系列的保留变量进行数据保存,这些变量在电源关闭后仍可保持(取决于机床参数设定)。


十一、完整编程示例:标定 → 测量 → 补偿

以下是一个完整的 Okuma OSP 加工程序示例,涵盖测头标定、工件内孔测量和自动坐标系补偿的完整流程。

( ================================================== )
( 程序名: O1000 )
( 功能: 测头标定 + 内孔测量 + 自动补偿 )
( 系统: Okuma OSP-P200/P300 )
( 编制: 宁波匠测科技有限公司 技术部 )
( ================================================== )

( —- 换刀装测头 —- )
M109 ; Okuma 换刀
M64 ; 主轴夹紧

( ========== 第一部分:测头标定 ========== )
( 使用环规标定:环规直径 50.005mm,测球 6mm )
( 环规中心: X=300. Y=200. Z=-50. )

N100 ( 标定测头长度 — PK=1 )
CALL O9832 PW=1.1 ; 开启测头
CALL O9810 PX=300. PY=200. PZ=-30. PF=3000. PM=2.
CALL O9810 PZ=-48. PF=500. ; 慢速接近
CALL O9801 PK=1. PB=6. PZ=-50. PT=20.
CALL O9810 PZ=100. PF=3000.

N200 ( 标定偏置和半径 — PK=4 )
CALL O9810 PX=300. PY=200. PZ=-48. PF=3000. PM=2.
CALL O9801 PK=4. PB=6. PD=50.005 PM180
; PK=4: 偏置+半径标定
; PM180: 启用 180° 主轴定向
CALL O9810 PZ=100. PF=3000.

( ========== 第二部分:测量工件内孔 ========== )
( 工件位置: G54 坐标系 )
( 待测孔: 标称直径 Φ80,深度 Z-30 )
( 标称中心: X=150. Y=200. )

N300 ( 测头开启 )
CALL O9832 PW=1.1

N400 ( 安全定位 )
CALL O9810 PX=150. PY=200. PZ=50. PF=5000. PM=2.
CALL O9810 PZ=5. PF=3000.

N500 ( 内孔测量 )
CALL O9814 PD=80. PZ=-25. PE=15. PF=1000. PR=85. PS=1.
; PD=80: 标称孔径
; PZ=-25: 测量高度
; PE=15: 过行程
; PR=85: 接近距离
; PS=1: 更新当前工件偏置

( ========== 第三部分:输出结果并补偿 ========== )
N600 ( 保存测量结果 )
#595 = #135 ; 保存实测 X 中心
#596 = #136 ; 保存实测 Y 中心
#598 = #138 ; 保存实测直径
#599 = #139 ; 保存圆度
#541 = #141 ; 保存直径偏差

( 显示测量结果 — 通过 Okuma 变量监控 )
( #595 = X 中心, #596 = Y 中心 )
( #598 = 实测直径, #599 = 圆度 )
( #541 = 直径偏差 )

N700 ( 刀补更新 — 如果是精镗工序 )
IF [ #541 GT 0.05 ] OR [ #541 LT -0.05 ] THEN ( 偏差过大则报警 )
** #3000 = 100 ( 孔径偏差超差! )**
END IF

( ========== 第四部分:完成 ========== )
N800 ( 安全退出 + 关闭测头 )
CALL O9810 PZ=100. PF=5000.
CALL O9833

M109 ; 换回加工刀具
M30


十二、注意事项与常见问题

12.1 M 代码差异

Okuma OSP 系统与 Fanuc 在辅助功能 M 代码上存在较大差异:

功能发那科(Fanuc)大隈(Okuma OSP)
换刀 M06 M109(自动换刀)
主轴夹紧 M64(夹紧)/ M65(松开)
主轴定向 M19 M19(通常支持,但具体角度可能不同)
冷却液开 M08 M08(部分一致)
测头接收器 机床制造商标定 取决于机床制造商配置

重要:Okuma 机床上用于唤醒/关闭测头接收器的 M 代码由机床制造商设定,不一定与标准 Inspection Plus 手册一致。请以实际机床电气说明书为准。

12.2 主轴定向(M19 与 PM180)

  • M19:Okuma OSP 支持标准的 M19 主轴定向,但定向角度可能与 Fanuc 机床不同。需要使用 M19 配合特定角度时,请先在 MDI 模式下验证。
  • PM180:在标定循环(O9801)中,Okuma OSP 支持 PM180 参数启用 180° 主轴定向。这是推荐的方式,因为宏程序内部会自动处理角度定向逻辑,无需外部 M19 指令。
  • 编程建议:在标定循环中使用 PM180 参数,在安全移动时根据实际需要手动插入 M19。

12.3 G65 兼容模式

部分较新版本的 Okuma OSP 系统(如 OSP-P300A 及更新版本)提供了 G65 兼容模式,允许使用类似 Fanuc 的 G65 P9xxx 语法调用宏程序。

兼容模式限制:

  • 即使开启 G65 兼容模式,参数仍然需要加 P 前缀(PD= 而非 D)
  • 并非所有 OSP 版本都支持此模式
  • 建议统一使用 CALL O9xxx 语法以保证跨版本兼容性

( 不推荐 — 仅部分 OSP 版本支持的 G65 兼容模式 )
G65 P9814 PD=50. PZ=-10. PS=2. ; 参数仍需 P 前缀

( 推荐 — 所有 OSP 版本通用 )
CALL O9814 PD=50. PZ=-10. PS=2.

12.4 宏变量兼容性

Okuma OSP 的宏变量体系与 Fanuc 兼容:

  • #100~#199:全局宏变量(电源关闭后需保持设定)
  • #500~#531:保留变量(多数 OSP 系统断电保持)
  • #135~#149:测量循环输出变量(含义 100% 与 Fanuc 一致)
  • #3000:报警触发变量

12.5 多测头系统

如果机床配置了多个测头(如测头1 = 工件测量、测头2 = 刀具测量),通过 PD= 或 PW= 参数指定:

CALL O9832 PD=1. ; 开启测头1
CALL O9832 PD=2. ; 开启测头2

12.6 测头开启/关闭的 M 代码替代方案

在部分 Okuma 机床上,测头制造商可能将测头控制集成到特定的 M 代码中(而非通过 O9832/O9833 控制)。此时:

( 方式1:使用标准宏程序 — 推荐 )
CALL O9832 PW=1.1

( 方式2:使用机床特定 M 代码 — 视配置而定 )
M109 ; 换刀
M73 ; 测头开启(示例,实际代码咨询机床制造商)

( 方式3:先 M 代码再宏程序 — 混合使用 )
M73 ; 启动测头接收器
CALL O9832 ; 执行主轴定向和测头状态检查

12.7 进给率单位的注意事项

Okuma OSP 的进给率 PF= 参数单位为 mm/min(毫米/分钟),与 Fanuc 一致。但在测量进给率设定时需注意:

  • 钢件测量:PF=500. ~ PF=1000.
  • 铝件测量:PF=1000. ~ PF=2000.
  • 精确定位:PF=3000. ~ PF=5000.

12.8 报警处理

当测量结果超出公差时,宏程序会触发报警。常见报警号含义:

报警号含义可能原因
109 测头未触发 测头未接触工件/测头故障
110 测头过行程 测量距离过大,超过 PE 设定
111 结果超差 实测偏差超过 PH 公差设定

12.9 编程建议汇总

  • 始终先标定后测量:更换测头或测针后必须重新标定,否则测量结果不可靠
  • 安全路径优先:每次测量前用 O9810 保护定位,避免快速移动导致测头碰撞
  • 及时保存输出变量:#135~#149 会被下一测量循环覆盖,关键数据立即复制到 #500 系列
  • 测试顺序:首次使用新循环时,先在 MDI 模式下单步测试验证
  • 注意小数点:Okuma OSP 要求所有参数值带小数点,即使整数也要写 .0(如 PK=1.)
  • 版本确认:Inspection Plus 有通用版、Millac 专用版和 EasySet 版,确保使用与机床匹配的版本

  • 十三、附录:快速参考卡

    13.1 基本调用格式对照

    ; === 发那科 === ; === Okuma OSP ===
    G65 P9832 CALL O9832
    G65 P9833 CALL O9833
    G65 P9810 Z10. F3000. CALL O9810 PZ=10. PF=3000.
    G65 P9801 K1. B6. Z0. T20. CALL O9801 PK=1. PB=6. PZ=0. PT=20.
    G65 P9814 D50. Z-10. S1. CALL O9814 PD=50. PZ=-10. PS=1.
    G65 P9811 X50. T10. CALL O9811 PX=50. PT=10.
    G65 P9812 X50. Z-10. CALL O9812 PX=50. PZ=-10.
    G65 P9834 X50. Y28.867 M0.1 CALL O9834 PX=50. PY=28.867 PM=0.1

    13.2 常用标定流程速查

    任务Okuma 调用
    长度标定 CALL O9801 PK=1. PB=6. PZ=0. PT=20.
    环规标定(偏置+半径) CALL O9801 PK=4. PB=6. PD=50.005 PM180
    标准球标定 CALL O9801 PK=5. PZ=0. PD=30. PB=6. PT=14. PM180

    13.3 常用测量循环速查

    测量任务Okuma 调用
    X 方向单面测量 CALL O9811 PX=50. PT=10.
    Y 方向单面测量 CALL O9811 PY=80. PT=10.
    Z 方向单面测量 CALL O9811 PZ=0. PT=10.
    凸台/凹槽 X 方向 CALL O9812 PX=50. PZ=-10.
    内孔/外圆测量 CALL O9814 PD=50. PZ=-10.
    内拐角找正 CALL O9815 PX=20. PY=20. PI=10. PJ=10.
    外拐角找正 CALL O9816 PX=0. PY=0. PI=10. PJ=10.
    矩形测量(5点) CALL O9817 PD=80. PE=50. PZ=-10.
    倾斜平面 CALL O9821 PA=45. PD=50.
    3 点内孔 CALL O9823 PA=0. PB=120. PC=240. PD=50.
    特征到特征 CALL O9834 PX=50. PY=28.867 PM=0.1

    本文由宁波匠测科技有限公司 技术部 原创发布
    专注 CNC 测头应用与智能制造解决方案
    转载请联系授权,转载请注明出处。

    文章内容基于雷尼绍官方文档 H-2000-6550-07-A 及 H-2000-6813-03-A 整理,部分内容可能因软件版本不同而略有差异,请以实际机床配置为准。

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