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智能化加工闭环:波龙 TC50/TC52 测头在机测量编程与 FANUC 系统参数配置

波龙 TC50/TC52 测头在机测量编程指南

发那科加工中心篇

文档版本: V1.0 编制单位: 由宁波匠测科技有限公司(专注工业精密测量15年)技术服务部根据官方手册原创编制 适用系统: FANUC Macro B(0i~31i 系列) 软件料号: P03.8000-031.360 / Version V2B 测头型号: TC50 / TC52 控制系统: FANUC


目录

  • 概述
  • 编程核心规则
  • 标定
  • 在机测量 10 种方式详解
    • 4.1 单点测量
    • 4.2 两轴角点测量
    • 4.3 三轴角点测量
    • 4.4 内宽测量
    • 4.5 外宽测量
    • 4.6 内径测量
    • 4.7 外径测量
    • 4.8 三点内径测量
    • 4.9 三点外径测量
    • 4.10 障碍物内宽/内径测量
  • 保护定位移动
  • 角度和距离测量
  • 温度补偿
  • 完整调用参数表
  • 结果参数表
  • 完整编程示例
  • 常见陷阱与注意事项
  • 附录:系统参数与误差代码

  • 1. 概述

    1.1 关于 BLUM Quickstart 测量软件

    BLUM Quickstart 测量软件适用于波龙 TC50 和 TC52 测头系统,安装在 FANUC 数控系统的加工中心上,用于工件的在机测量与找正。该软件由 8 个宏程序组成,占用约 10 KB 内存。

    宏程序清单:

    程序号名称功能
    O9700 MAIN 主程序:执行所有测量任务及结果评估
    O9701 XYZ TOUCH 辅助程序:XYZ 触测
    O9702 XY CONTOUR 辅助程序:XY 轮廓
    O9703 PROTECTED MOVE 保护定位移动
    O9704 MEASURE 辅助程序:测量
    O9705 SET WCS 辅助程序:设定工件坐标系
    O9706 SET TOOL 辅助程序:设定刀具数据
    O9707 ANGLE DISTANCE 辅助程序:角度与距离计算(如不需要可跳过)

    O9700(MAIN) 和 O9703(PROTECTED MOVE) 是用户直接调用的程序。O9700 通过调用参数的组合决定测量任务类型。

    1.2 支持的测量任务

    • 单点触测
    • 两轴角点
    • 三轴角点
    • 内宽
    • 外宽
    • 内径
    • 外径
    • 角度测量
    • 距离测量
    • 零点测量
    • 公差检查
    • 刀具数据修正
    • 温度补偿

    1.3 使用前的准备工作

    首次测量前必须完成以下准备:

  • 测头的机械安装、红外接收器的安装和电气连接
  • 软件的安装与适配(参见手册第 9 章"安装软件")
  • 测头的标定(参见手册第 2 章"标定")
  • 1.4 工件找正与在机测量的区别

    两者在逻辑上的唯一区别是尺寸标注方式不同:

    • 工件找正(第 3 章):调用参数中的尺寸是相对于工件的距离,即测球到工件的距离
    • 在机测量(第 4 章):调用参数使用绝对尺寸,即在活动 WCS 中的绝对坐标。通过附加参数 A1 标记

    除此外,找正测量和程序内的在机测量在功能上完全相同——第 3 章的所有功能在第 4 章中同样可用,反之亦然。


    2. 编程核心规则

    2.1 调用格式

    所有测量循环均通过宏程序调用指令 G65 执行:

    G65 P9700 A1 X… Y… Z… S… W… [其他可选参数]

    • P9700 — 主程序号,调用 MAIN
    • 字母参数传递数值
    • 所有数值参数必须包含小数点,即使为整数也要加 .

    2.2 参数传递规则

    正确写法:

    G65 P9700 A1 X0.
    G65 P9700 A1 S60.
    G65 P9700 A1 S20. X1

    错误写法:

    G65 P9700 A1 X0 ❌ X参数缺少小数点
    G65 P9700 A1 S60 ❌ S参数缺少小数点

    2.3 绝对尺寸模式 (A1)

    在机测量中必须使用 A1 参数。当 A1 被传递时:

    • X/Y/Z 参数被解释为活动 WCS 中的绝对坐标,而非测球到工件的距离
    • 结果参数的正确计算依赖于 A1 的传递

    2.4 测量方向标识

    对于宽度和直径类测量,使用 X1 或 Y1 指定测量方向:

    • X1 — X 方向测量
    • Y1 — Y 方向测量

    2.5 工件坐标系 (WCS) 编号

    使用 W 参数指定需要设定或修正的 WCS 编号:

    • W54 ~ W59 — 标准 WCS(G54 ~ G59)
    • W53 — 外部零点偏置(External Zero Offset)
    • 负值传递可选 WCS(如 W-40 对应 G54.1 P40)

    3. 标定

    3.1 为什么需要标定

    测量时,测头向工件移动并触测。当测杆被工件偏转后,机床停止运动并将主轴的实际位置存储到特殊变量中。但存储的主轴位置与工件边缘的实际位置不一致,原因有三:

  • 控制系统延迟
  • 测球半径
  • 测球偏心
  • 标定过程中会测量并存储包含控制延迟和测球半径的标定值,以及测球偏心值。共确定并存储 5 个标定值:

    存储位置标定值
    #[#135+0] X 轴标定值
    #[#135+1] Y 轴标定值
    #[#135+2] X 轴偏心值
    #[#135+3] Y 轴偏心值
    #[#135+5] Z 轴标定值

    3.2 什么时候需要标定

    • 本软件首次投入使用时
    • O9700(MAIN) 中的参数被更改时
    • 测杆同心度重新调整后
    • 需要进行高精度测量时

    3.3 X/Y 轴标定

    需要一个已知精确内径的校准环(Calibration Ring),将其安装在工作区域内。将测头大致定位在校准环的中心。

    调用格式:

    G65 P9700 C1 S…

    参数:

    参数含义
    C1 执行标定
    S 校准环的微米级精确内径值

    示例:

    G65 P9700 C1 S50.002

    结果: X 轴和 Y 轴的 4 个标定值被存储到参数 #[#135+0] ~ #[#135+3]。

    3.4 Z 轴标定

    准备一个校准平面(如校准环的上表面),精确确认其在机床坐标系中的 Z 位置并输入任意 WCS。将测头定位在校准平面上方(测球到平面的距离不小于 5 mm),激活存储了校准平面位置的 WCS。

    调用格式:

    G65 P9700 C1 Z…

    参数:

    参数含义
    C1 执行标定
    Z 测球到校准平面的距离

    示例:

    G54
    G65 P9700 C1 Z-10.

    结果: Z 轴标定值被存储到参数 #[#135+5]。


    4. 在机测量 10 种方式详解

    4.1 单点测量

    用途

    测量工件的一个表面,获取该表面在活动 WCS 中的位置及与设定值的偏差。

    调用格式

    X 轴: G65 P9700 A1 X…
    Y 轴: G65 P9700 A1 Y…
    Z 轴: G65 P9700 A1 Z…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    X/Y/Z 触测轴及目标边缘在活动 WCS 中的设定位置
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T 边缘位置公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J/K 新 WCS 中边缘的设定位置(X→I, Y→J, Z→K)
    结果变量
    测量轴位置结果偏差结果
    X #100 = X 边位置 #103 = X 偏差
    Y #101 = Y 边位置 #104 = Y 偏差
    Z #102 = Z 边位置 #105 = Z 偏差
    示例

    G54
    G65 P9700 A1 X0.

    G54
    G65 P9700 A1 Y0.

    G54
    G65 P9700 A1 Z0.


    4.2 两轴角点测量

    用途

    测量工件的角点(两条边的交点),确定角点在两个轴上的位置。由预定位决定触测的边。

    调用格式

    XY 角: G65 P9700 A1 X… Y…
    XZ 角: G65 P9700 A1 X… Z…
    YZ 角: G65 P9700 A1 Y… Z…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    X/Y/Z 触测轴(2 轴)和角点在活动 WCS 中的设定位置
    可选参数
    参数含义
    T 角点位置公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J/K 新 WCS 中边缘的设定位置(X→I, Y→J, Z→K)
    结果变量
    测量方向位置结果偏差结果
    X #100 = X 边位置 #103 = X 偏差
    Y #101 = Y 边位置 #104 = Y 偏差
    Z #102 = Z 边位置 #105 = Z 偏差
    示例

    G54
    G65 P9700 A1 X50. Y0.

    G56
    G65 P9700 A1 X0. Z100.


    4.3 三轴角点测量

    用途

    测量工件的三维角点(三条边的交点),确定角点在 X、Y、Z 三个轴上的位置。

    调用格式

    G65 P9700 A1 X… Y… Z…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    X, Y, Z 触测轴(全部 3 轴)和角点在活动 WCS 中的设定位置
    可选参数
    参数含义
    T 角点位置公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J/K 新 WCS 中边缘的设定位置(X→I, Y→J, Z→K)
    结果变量
    测量方向位置结果偏差结果
    X #100 = X 边位置 #103 = X 偏差
    Y #101 = Y 边位置 #104 = Y 偏差
    Z #102 = Z 边位置 #105 = Z 偏差
    示例

    G57
    G65 P9700 A1 X0. Y0. Z0.


    4.4 内宽测量

    用途

    测量键槽、沟槽等内部宽度,确定内宽的实际尺寸和中心点位置。

    调用格式

    X 方向: G65 P9700 A1 S… X1
    Y 方向: G65 P9700 A1 S… Y1

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式(对结果参数至关重要)
    S 设定内宽值
    X1/Y1 测量方向标识
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点位置公差;T 正值 = 内宽尺寸公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中中心点的设定位置(X→I, Y→J)
    结果变量
    变量含义
    #106 内宽实测值
    #107 与设定宽度的偏差
    #100 (X方向) X 中心位置
    #103 (X方向) X 偏差
    #101 (Y方向) Y 中心位置
    #104 (Y方向) Y 偏差
    示例

    G58
    G65 P9700 A1 S20. X1

    G59
    G65 P9700 A1 S30. Y1


    4.5 外宽测量

    用途

    测量工件外部宽度,确定外宽的实际尺寸和中心点位置。

    调用格式

    X 方向: G65 P9700 A1 S… X1 Z…
    Y 方向: G65 P9700 A1 S… Y1 Z…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    S 设定外宽值
    X1/Y1 测量方向标识
    Z 活动 WCS 中 Z 轴的测量点位置
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点位置公差;T 正值 = 外宽尺寸公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中边缘的设定位置(X→I, Y→J)
    R 安全距离(通常 10 mm,外宽 R 必须为正)
    结果变量
    变量含义
    #106 外宽实测值
    #107 与设定宽度的偏差
    #100 (X方向) X 中心位置
    #103 (X方向) X 偏差
    #101 (Y方向) Y 中心位置
    #104 (Y方向) Y 偏差
    示例

    G57
    G65 P9700 A1 S20. X1 Z50.

    G54
    G65 P9700 A1 S35. X1 Z0.


    4.6 内径测量

    用途

    测量镗孔、钻孔等内孔直径,确定孔径实际尺寸和圆心位置。

    调用格式

    G65 P9700 A1 S…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式(对结果参数至关重要)
    S 设定孔径值
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点位置公差;T 正值 = 直径公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中中心点的设定位置(X→I, Y→J)
    结果变量
    变量含义
    #106 孔径实测值
    #107 与设定直径的偏差
    #100 X 中心位置
    #103 X 偏差
    #101 Y 中心位置
    #104 Y 偏差
    示例

    G55
    G65 P9700 A1 S60.


    4.7 外径测量

    用途

    测量轴类工件外径,确定轴径实际尺寸和圆心位置。

    调用格式

    G65 P9700 A1 S… Z…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    S 设定轴径值
    Z 活动 WCS 中 Z 轴的测量点位置
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点位置公差;T 正值 = 直径公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中中心点的设定位置(X→I, Y→J)
    R 安全距离(通常 10 mm,外径 R 必须为正)
    结果变量
    变量含义
    #106 轴径实测值
    #107 与设定直径的偏差
    #100 X 中心位置
    #103 X 偏差
    #101 Y 中心位置
    #104 Y 偏差
    示例

    G54
    G65 P9700 A1 S30. Z0.


    4.8 三点内径测量

    用途

    通过三点触测测量内径,适用于测头无法在孔中心精确定位或存在干涉的情况。

    调用格式

    G65 P9700 A1 S… H… U… V…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    S 设定孔径值
    H 第一触测角度(参照 X 正轴)
    U 第二触测角度(参照 X 正轴)
    V 第三触测角度(参照 X 正轴)
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点公差;T 正值 = 直径公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中中心点的设定位置(X→I, Y→J)
    结果变量
    变量含义
    #106 孔径实测值
    #107 与设定直径的偏差
    #100 X 中心位置
    #103 X 偏差
    #101 Y 中心位置
    #104 Y 偏差
    注意事项
  • 三个触测角度应尽量均分圆周(如各 120°)
  • 角度参考 X 正轴:0° → +X 方向,90° → +Y 方向
  • 循环调用前测头应尽可能准确地定位在孔中心

  • 4.9 三点外径测量

    用途

    通过三点触测测量轴类外径。

    调用格式

    G65 P9700 A1 S… Z… H… U… V…

    必需参数
    参数含义
    A1 使用绝对尺寸模式
    S 设定轴径值
    Z 活动 WCS 中 Z 轴的测量位置
    H 第一触测角度(参照 X 正轴)
    U 第二触测角度(参照 X 正轴)
    V 第三触测角度(参照 X 正轴)
    可选参数
    参数含义
    E 需修正的刀具编号
    T T 负值 = 中心点公差;T 正值 = 直径公差
    W 需设定/修正的 WCS 编号
    I/J 新 WCS 中中心点的设定位置(X→I, Y→J)
    R 安全距离(外径 R 必须为正)
    结果变量
    变量含义
    #106 轴径实测值
    #107 与设定直径的偏差
    #100 X 中心位置
    #103 X 偏差
    #101 Y 中心位置
    #104 Y 偏差
    注意事项
  • 三个触测角度应尽量均分圆周(如各 120°)
  • 角度参考 X 正轴
  • 循环调用前测头应尽可能准确地定位在轴中心上方

  • 4.10 障碍物内宽/内径测量

    用途

    当内宽或内孔上方存在障碍物(如工件凸台、夹具等)时,测头无法从正上方直接进入。该模式增加 Z 轴安全距离参数,使测头在安全距离外预先定位后进入测量。

    调用格式

    内径: G65 P9700 A1 R… S… Z…
    内宽 X: G65 P9700 A1 R… S… X1 Z…
    内宽 Y: G65 P9700 A1 R… S… Y1 Z…

    附加参数
    参数含义
    R 安全距离(内径和内宽 R 必须为负值)
    Z 活动 WCS 中 Z 轴的测量位置
    结果和可选参数

    与普通内宽测量(§4.4)或内径测量(§4.6)相同。

    示例

    G58
    G65 P9700 A1 R-5. S30. X1 Z0.

    G59
    G65 P9700 A1 R-10. S30. Z0.


    5. 保护定位移动

    5.1 用途

    在加工区域内安全地移动测头。如果移动过程中测杆被偏转,机床将立即停止运动,测头自动返回起始位置,从而避免碰撞和损坏测头。

    5.2 调用程序

    程序 O9703(PROTECTED MOVE) — 既可被 O9700(MAIN) 内部调用用于预定位,也可由用户直接调用。

    5.3 调用格式

    G65 P9703 X… Y… Z…

    5.4 参数

    参数含义
    X/Y/Z 活动 WCS 中的目标位置

    5.5 行为说明

    从起始位置移动到目标位置。如果移动过程中测头被偏转,运动立即停止,测头自动返回起始位置。

    5.6 配置影响

    参数 #130 的 Bit1 控制保护行为:

    • Bit1=0 — 带保护移动(使用 #128 定义的进给速度)
    • Bit1=1 — G0 快速移动(无保护,有碰撞风险)

    6. 角度和距离测量

    6.1 原理

    先后测量两个测量点,通过两点的坐标差值计算距离和角度。

    6.2 适用范围

    • 内宽角度
    • 外宽角度
    • 表面角度
    • 两孔心距
    • 两角点距离
    • 台阶高度/宽度

    6.3 操作步骤

    第 1 步: 用常规方式测量第 1 点

    G65 P9700 …

    第 2 步: 用手轮或 MDI 将测头移到第 2 点

    第 3 步: 用附加参数 D 测量第 2 点

    G65 P9700 D… …

    6.4 附加参数

    参数含义
    D 设定角度(数学角度定义);仅测距时通常传 D0
    W 角度测量时将角度偏差存入指定 WCS(可用于调整第 4 轴)

    6.5 结果变量

    变量含义
    #110 X 方向距离(宽度/直径类指向中心点)
    #111 Y 方向距离(宽度/直径类指向中心点)
    #112 Z 方向距离
    #108 实测角度(范围 -90° ~ +90°)
    #109 与设定角度 D 的偏差

    6.6 重要限制

  • 两次测量之间不允许更改或激活其他 WCS
  • 两次测量之间不允许删除全局参数(#100 ~ #149)
  • FANUC 系统参数必须正确设置以保证全局变量持久化:
  • FANUC 系统参数位
    FANUC 0 0040.6 (COMC) x1xxxxxx
    FANUC 10/11/12/15 7000.6 (CLV) x1xxxxxx
    FANUC 16/18/21 6001.6 (CCV) x1xxxxxx

    7. 温度补偿

    7.1 目的

    补偿因温度变化引起的机床轴线和主轴漂移。

    7.2 要求

    在加工区域内安装一个固定的校准基准块(Calibration Master)。

    7.3 基本流程

    ① 基准测量(Reference Measurement)

    将测头定位到校准基准块。定位必须使用 MDI,以确保基准测量和对比测量时精确定位一致。用任意 WCS 对工件做零点测量:

    G65 P9700 … W…

    ② 对比测量(Comparison Measurement)

    使用与基准测量相同的 MDI 指令将测头定位到相同位置。激活存储工件零点的 WCS,使用与基准测量相同的参数加上附加参数 W53:

    G…
    G65 P9700 … W53

    结果

    W53 对比测量将测得的偏差值写入控制器的外部零点偏置(External Zero Offset),从而自动补偿热漂移。

    7.4 推荐方案

    以下两种方案适用于三轴温度补偿:

    方案一:三轴角点测量

    G65 P9700 A1 X… Y… Z… W…

    一次性完成 X、Y、Z 三个方向的补偿。

    方案二:内径测量 + Z 轴单点触测

    需要两次 MDI 定位和两次程序调用,分别测量内孔(X/Y)和 Z 表面(Z)。

    7.5 重要说明

    基准测量之后可进行任意次对比测量,即每次加工新工件前都可执行对比测量,将温度漂移对工件偏差的影响降到最低。


    8. 完整调用参数表

    8.1 通用调用参数

    参数含义适用测量
    A1 绝对尺寸模式——调用中的位置解释为活动 WCS 的绝对坐标 测量模式必需
    C1 执行标定 仅标定用
    D 角度测量时的设定角度;仅测距时用 D0 §6 角度/距离测量
    E 刀具修正——传递需修正的刀具编号。测量后更新刀具表中对应刀具的几何或磨损数据 §4.1/4.4/4.5/4.6/4.7/4.8/4.9(角点除外)
    H 三点触测的第 1 角度(参照 X 正轴) §4.8/§4.9
    I X 轴设定位置——新 WCS 中 X 边缘或中心点的设定值 全部(可选)
    J Y 轴设定位置——新 WCS 中 Y 边缘或中心点的设定值 全部(可选)
    K Z 轴设定位置——新 WCS 中 Z 边缘的设定值 §4.1/4.2/4.3
    M 测头开关控制:M1=仅开、M2=仅关、M3=不开也不关。连续多个测量任务时,首次传 M1,末次传 M2,中间传 M3 通用
    Q X/Y 方向超越行程覆盖值(替代 #141);Z 超越行程 = Q/2 通用(可选)
    R 安全距离:内尺寸 R 负、外尺寸 R 正(通常 10 mm) §4.5/4.7/4.9/4.10
    S 测量点尺寸——内宽/外宽尺寸或孔径/轴径 宽度/直径类测量
    T 公差检查:T 正值 = 表面/角点/宽度/直径公差;T 负值 = 中心点位置公差 通用(可选)
    U 三点触测的第 2 角度 §4.8/§4.9
    V 三点触测的第 3 角度 §4.8/§4.9
    W WCS 编号(W54~W59, W53=外部零点偏置);可选 WCS 传负值(如 W-40=G54.1 P40) 通用(可选)
    X 测量宽度/直径时:X1 标识测量方向;测量表面/角点时:无 A1 时为 X 方向距离,有 A1 时为 X 绝对位置 通用
    Y 测量宽度/直径时:Y1 标识测量方向;测量表面/角点时:无 A1 时为 Y 方向距离,有 A1 时为 Y 绝对位置 通用
    Z 无 A1 时为 Z 方向距离/Z 轴位移量;有 A1 时为 Z 绝对位置。对外宽/外径/障碍物测量为 Z 轴测量位置 通用

    9. 结果参数表

    9.1 结果变量详解

    变量含义
    #100 X 测量结果——测量表面/角点时:X 轴表面位置;测量宽度/直径时:X 轴中心点位置
    #101 Y 测量结果——测量表面/角点时:Y 轴表面位置;测量宽度/直径时:Y 轴中心点位置
    #102 Z 测量结果——Z 轴表面位置
    #103 X 测量结果与 X 设定位置的偏差。无 X 设定位置时等于 X 测量结果
    #104 Y 测量结果与 Y 设定位置的偏差。无 Y 设定位置时等于 Y 测量结果
    #105 Z 测量结果与 Z 设定位置的偏差。无 Z 设定位置时等于 Z 测量结果
    #106 测量点实测尺寸——内宽/外宽/孔径/轴径
    #107 实测尺寸与 S 设定尺寸的偏差
    #108 实测角度(范围 -90° ~ +90°)
    #109 实测角度与 D 设定角度的偏差
    #110 两点间 X 方向距离(宽度/直径类指向中心点)
    #111 两点间 Y 方向距离(宽度/直径类指向中心点)
    #112 两点间 Z 方向距离

    9.2 变量归属矩阵

    测量类型#100#101#102#103#104#105#106#107
    单点 X
    单点 Y
    单点 Z
    2 轴角点
    3 轴角点
    内宽/外宽
    内径/外径
    三点内/外径

    10. 完整编程示例

    10.1 综合内孔测量与刀具补偿

    以下示例展示一个完整的加工步骤:测量内孔直径、自动修正刀具磨损、检查公差。

    %
    O1000
    N10 G90 G80 G40 G49
    N20 G91 G28 Z0.
    N30 M06 T1 ; 换刀至加工刀具
    N40 G54 ; 激活工件坐标系
    N50 G65 P9703 X100. Y0. Z-10.; 保护移动到孔上方
    N60 G65 P9700 A1 S60. E1 T0.05; 测量内径 S=60, 修正刀具1, 公差0.05
    N70 #3001=0
    N80 G04 X1.
    N90 #1=#3001
    N100 M30
    %

    10.2 温度补偿循环

    基准测量(首次运行时执行):

    %
    O2000
    N10 G90 G80 G40 G49
    N20 G65 P9703 X50. Y50. Z-5. ; 保护移动到校准基准块
    N30 G54 ; 激活存储零点的 WCS
    N40 G65 P9700 A1 X0. Y0. Z0. W55 ; 三轴角点测量,存储到 W55
    N50 M30
    %

    对比测量(每次加工新工件前执行):

    %
    O2001
    N10 G90 G80 G40 G49
    N20 G65 P9703 X50. Y50. Z-5. ; 相同 MDI 定位
    N30 G55 ; 激活工件零点 WCS
    N40 G65 P9700 A1 X0. Y0. Z0. W53 ; 三轴角点测量,写入外部零点偏置
    N50 M30
    %

    10.3 角度测量示例

    测量内宽的角度:

    %
    O3000
    N10 G90 G80 G40 G49
    N20 G54
    N30 G65 P9700 A1 S20. X1 ; 测量内宽第1点
    N40 G00 X120. Y80. ; 移动到第2点(MDI方式)
    N50 G65 P9700 A1 S20. X1 D45. ; 测量第2点,设定角度45°
    N60 #3001=0
    N70 G04 X1.
    N80 #1=#108 ; #1 = 实测角度
    N90 #2=#109 ; #2 = 角度偏差
    N100 M30
    %

    10.4 多测头控制(M 参数用法)

    连续测量多个特征时,使用 M 参数优化测头开关:

    %
    O4000
    N10 G90 G80 G40 G49
    N20 G54
    N30 G65 P9700 A1 X0. M1 ; 测量 X 单点,仅开测头
    N40 G65 P9700 A1 Y0. M3 ; 测量 Y 单点,不开也不关
    N50 G65 P9700 A1 S30. X1 M3 ; 测量内宽,不开也不关
    N60 G65 P9703 X100. Y50. Z-10. M3 ; 保护移动,不开也不关
    N70 G65 P9700 A1 X0. M2 ; 关闭测头
    N80 M30
    %


    11. 常见陷阱与注意事项

    陷阱 1:参数缺少小数点

    G65 调用中的数值必须包含小数点。无小数点的整数会被 FANUC 当作其他地址字母处理。

    ❌ 错误: G65 P9700 A1 S60 ; S被解释为S60.0以外值
    ✓ 正确: G65 P9700 A1 S60.

    陷阱 2:A1 参数遗漏

    在机测量(第 4 章模式)中必须使用 A1。遗漏会导致程序将坐标解释为距离而非绝对位置,结果完全错误。

    ❌ 错误: G65 P9700 S60. ; 使用距离模式
    ✓ 正确: G65 P9700 A1 S60.

    陷阱 3:R 参数正负混淆

    内径/内宽测量时 R 必须为负值,外径/外宽测量时 R 必须为正值。正负搞反会导致测头碰撞。

    ❌ 错误: G65 P9700 A1 R5. S30. Z0. ; 内径R应该为负
    ✓ 正确: G65 P9700 A1 R-5. S30. Z0.

    陷阱 4:角度/距离测量时切换 WCS

    两次测量之间更改或激活不同的 WCS 会导致计算结果全部错误。两次测量必须在同一 WCS 下完成。

    陷阱 5:角度/距离测量时删除全局参数

    在两次测量之间删除或清零 #100 ~ #149 参数会导致数据丢失。FANUC 系统必须确认参数设置(COMC/CLV/CCV 位)保证全局变量不会在关机后被清除。

    陷阱 6:温度补偿时定位不一致

    基准测量和对比测量必须使用完全相同的 MDI 指令定位于同一位置。手轮定位无法保证重复性,必须使用 MDI 方式。

    陷阱 7:外径/外宽测量缺少 Z 参数

    外径和外宽测量必须提供 Z 参数(测量位置的 Z 坐标)。遗漏 Z 参数会导致程序运行异常。

    ❌ 错误: G65 P9700 A1 S30. ; 外径测量缺Z
    ✓ 正确: G65 P9700 A1 S30. Z0.

    陷阱 8:T 公差正负意义混淆

    T 参数的正负号决定检查对象:

    • T 正值:检查表面/角点/宽度/直径的尺寸公差
    • T 负值:检查中心点位置公差

    混淆正负号会导致错误的公差判定。

    陷阱 9:三点触测角度选择不当

    H、U、V 三个角度应尽量均分圆周(如 120°、240°、360°)。如果角度过于集中,测量结果可靠性下降。

    陷阱 10:保护定位移动 Bit1 设置不当

    如果 #130 的 Bit1 被设置为 1,O9703 将使用 G0 快速移动而不带保护功能。测头碰撞时不会自动停止,有损坏风险。调试期间应确保 Bit1 = 0。

    陷阱 11:WCS 编号混淆

    W53 用于外部零点偏置(温度补偿时使用)。W54 ~ W59 对应 G54 ~ G59。如果要使用 G54.1 Pxx 扩展坐标系,必须传负值(如 W-40)。传递错误编号可能导致零偏覆盖到错误的坐标系。

    陷阱 12:标定值存储地址冲突

    标定值存储地址由 #135 定义,需要连续 6 个永久存储参数(如 #800 ~ #805)。如果这些地址已被其他用途占用,会导致数据冲突。必须选用空闲的永久参数区域。


    12. 附录:系统参数与误差代码

    12.1 O9700(MAIN) 系统参数表

    参数默认值(TC50)默认值(TC52)说明
    #33 刀具长度存储器基地址
    #15 测头 H 编号(对应刀库位置)
    #126 测球半径
    #144 Z 轴测球半径(如与 X/Y 不同)
    #127 ~2000 ~2000 测量进给(mm/min)≤200=X4.7接口,>200=高速skip
    #128 ~5000 ~5000 保护 MDI 进给(mm/min)
    #135 永久存储参数起始地址(存储6个标定值)
    #136 0 0 第4轴编号和方向(0=无, +4=绕X, +5=绕Y, +6=绕Z)
    #130 选项位组合值
    #141 10 6 X/Y 超越行程(overtravel)
    #142 5 3 Z 超越行程
    #143 循环结束后 Z 轴退刀位置(MCS)
    #145 0 0 电池信号检查输出地址(0=不检查)
    #130 选项位计算

    #130 = Bit0×1 + Bit1×2 + Bit2×4 + Bit3×8 + Bit4×16 + Bit5×32 + Bit6×64

    位值=0值=1
    Bit0 无机床主轴定向 有机床主轴定向
    Bit1 O9703 保护移动(#128 进给) O9703 G0 快速移动(无保护)
    Bit2 IR 接收器非永久自动闪光模式 IR 接收器永久自动闪光模式
    Bit3 不检查触发点有效性 检查触发点有效性
    Bit4 不检查测量块前的启动条件 检查测量块前的启动条件
    Bit5 参数 5006.6 与 6006.4 不同 参数 5006.6 与 6006.4 相同
    Bit6 循环结束后测头停留在起始位置 循环结束后测头退到 #143 位置(MCS)

    示例: #130=99 对应 Bit6=1(64) + Bit5=1(32) + Bit1=1(2) + Bit0=1(1) = 99

    #127 测量进给说明
    #127 值测量模式行为
    ≤200 X4.7 接口 每个测量块执行一次触测,进给速度 = #127
    >200 高速 Skip 每个测量块执行两次触测:第一次快触(#128×0.3),第二次慢触(#127);第一次快触后退刀距离存储在 #[#135+4]

    12.2 误差代码表

    代码信息说明处理建议
    101 INVALID CALL PARAMETERS 调用参数错误或矛盾 检查程序调用参数
    102 TOLERANCE EXCEEDED 超出了参数 T 定义的最大公差 检查工件或调整公差值
    103 UNEXPECTED OBSTRUSION 保护移动中测头被意外偏转 检查移动路径,调整程序调用
    104 MEASURING BLOCK WITHOUT TRIGGER POINT 测量块执行时未触测到表面 检查移动路径和程序调用
    105 ERROR TOOL COMPENSATION 角点测量后无法修正刀具数据 检查程序调用(角点不支持刀具补偿)
    106 ERROR START/END POSITION 原因1:IR 传输问题导致无效触发点;原因2:启动条件不满足 检查 IR 传输状况、移动路径
    107 INVALID MEASURING POSITION 角度/距离测量中前后两个测量点类型不兼容 检查两次测量的参数一致性
    E108 BATTERY WEAK 电池电量不足(仅在电池检查启用时) 更换测头电池

    12.3 FANUC 系统参数设置

    FANUC 15-MB / 150MB
    参数值说明
    7200.4 (HSS) 1 Skip 使用高速 Skip
    7200.5 (SFP) 0 进给率 Skip 功能执行
    7200.6 (SRE) 0 Skip 标志上升沿触发
    7201.x (1S1) 1 高速 Skip 输入1用于 G31
    7300.7 (SEB) 1 加减速/伺服延迟补偿 B 型
    2401.6 0 标准缓冲模式(5块)
    2400.0 1 刀具偏置输入单位 mm
    FANUC 16-MB / 160-MB / 18-MB / 180-MB / 16i / 160i
    参数值说明
    6200.4 (HSS) 1 Skip 使用高速 Skip
    6200.6 (SRE) 0 Skip 标志上升沿触发
    6200.7 (SKF) 1 启用手轮进给/倍率/自动加减速
    6202.x (1S1) 1 高速 Skip 输入1用于 G31
    6201.1 (SEB) 1 加减速/伺服延迟补偿 B 型

    12.4 版权与参考信息

    文档编号: P03.8000-031.360 / Version V2B / English 软件料号: P03.8000-031.360 发布日期: 23.08.2010 Version: V2B 原始文件: FANUC_V2Ba_UK.doc 版权: by Blum-Novotest GmbH 2005 修改权保留: Modification rights reserved

    参考文档: BLUM PROGRAMMING MANUAL “QUICKSTART” — Measuring Software for Workpiece Referencing and Measurement — TC50 / TC52 — FANUC Control

    制造商:

    地区地址
    德国总部 Blum-Novotest GmbH, Postfach 1202, 88182 Ravensburg, Germany

    本文档基于 BLUM Quickstart 编程手册(P03.8000-031.360 V2B, FANUC)编写,所有技术数据来源于该手册原文。在机使用时请务必以机床制造商提供的最终适配程序为准。

    编制单位:宁波匠测科技有限公司 技术部

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