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:
| 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:
| 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:
| 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]
| 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.]
| 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
| 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]
| 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]
| 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=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
| 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]
| 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 […]
| 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]
| 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]
| 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]
| 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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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
| #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:
| 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:
| 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
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
| 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
| 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 |
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