FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 316

 

  Index      Manuals     FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) B-64693EN-1/01

 

Search            copyright infringement  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     314      315      316      317     ..

 

 

 

FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 316

 

 

15. MEASUREMENT

 

B-64693EN-1/01

 

- 2482 - 

  - 

If touch sensor contact detection is based on a one-contact input

 

If touch sensor contact detection is based on a one–contact input (bit 3 (TS1) of parameter No. 5004 is 1), 
when a contact detected signal (tool compensation amount write signal +MIT1) is received from the touch 
sensor, which of the two directions of each axis is involved is automatically determined according to 
several pulses stored as a result of the axis movement that was made before the signal reception. So the 
number of interpolation cycles related to the stored pulses must previously be set in parameter No. 5021. 
Once which of the two directions of each axis is involved is automatically determined, the corresponding 
axis direction is subjected to axis interlock to stop feeding, and the obtained tool geometry compensation 
amount is stored in tool compensation memory. If the directions of stored pulses are not unified, or no 
pulse has been stored, for example, because the servo power has been shut off (servo off) or no axis 
movement occurred, an alarm PS5195 is issued. An alarm PS5195is issued also if the tool moves along 
two axes (X–axis and Z–axis) simultaneously; move the tool along one axis at a time. If an alarm PS5195 
is issued, no tool geometry compensation amount will be set up, resulting in the four directions (two axes) 
being subjected to interlock. 

 

NOTE 

1  Pulse storage for automatic decision is carried out in the manual mode while the 

GOSQM <Gn039.7> (tool compensation amount write mode select) signal is “1”. 
Stored pulses are lost if: 
a.  The manual mode is exited, 
b.  The GOSQM <Gn039.7> (tool compensation amount write mode select) 

signal becomes “0”, 

c.  A contact detected signal is received from the touch sensor, resulting in a tool 

geometry compensation amount being set or an alarm PS5195 being issued, 

d.  The servo power becomes off (resulting in the stored pulses for the related 

axis being lost), or   

e.  Axis movement occurs (resulting in the stored pulses for the other axis being 

lost). 

2  Axis interlock that has occurred for the axis direction identified by 

parameter–based automatic decision and two–axis, four–direction interlock that 
has occurred because of an alarm PS5195 being issued are canceled when the 
manual mode is exited or the GOSQM <Gn039.7> (tool compensation mount 
write mode select) signal becomes “0”. 

 

A reset does not cancel interlock. 

 

  - 

Determination of the axis movement direction in four-contact input 

Set bit 3 (TS1) of parameter No. 5004 to 0 and bit 4 (TSD) of parameter No. 5009 to 1 to enable the input 
signals from the touch sensor and the movement direction of an axis to be monitored during measurement 
in the tool compensation write mode. 
When the measurement is determined to be invalid, the moving axis is interlocked and an alarm PS5195 
occurs. 

 

Conditions under which measurement is determined to be invalid 

 

The movement direction of an axis and the tool compensation write signals (+MIT1, +MIT2, -MIT1, 
-MIT2)  are monitored in the tool compensation write mode  (GOQSM<Gn039.7>=”1”). In the 
following case, the operation is determined to be invalid, the axis is interlocked, and an alarm 
PS5195 occurs. 

 

(1)  A tool compensation write signal whose direction did not match the axis was input during 

measurement. 

(2)  Any of the tool compensation write signals was input while the X- and Z-axes moved together. 
(3)  Any of the tool compensation write signals was input without the axis being moved. 

B-64693EN-1/01

 

15. MEASUREMENT

 

- 2483 - 

(4)  The movement direction of the axis was not constant when the movement direction of the axis 

was determined (*1). 

 

(*1)  When the axis moves in one direction of one axis by the compensation cycle count set in 

parameter No. 5021, the axis is assumed to move in the direction. 

 

 

 

+z 

+x 

Z axis + contact 

face 

( +MIT2 ) 

X axis - contact face 

( -MIT1 ) 

Z axis - contact face 

( -MIT2 ) 

X axis + contact face 

( +MIT1 ) 

Valid operation 

Invalid operation (1) 

Invalid operation (2) 

 

Fig. 15.4.2 (b) Examples of operations determined to be invalid 

 

Interlock applied when measurement is invalid 

 

When measurement is determined to be invalid, movement only in the direction opposite to the 
previous movement direction is allowed. That is, the directions other than the direction opposite to 
the previous movement direction are interlocked. 

 

 

Examples of interlock 
(1)  When a tool compensation write signal other than Z-axis/contact surface (-MIT2) is input 

during movement in the minus direction of the Z-axis, the minus direction of the Z-axis and the 
plus and minus directions of the X-axis are interlocked. 

(2)  When any of tool compensation write signals is input during movement in the plus direction of 

the X-axis and the minus direction of the Z-axis, the plus directions of the X-axis and the minus 
direction of the Z-axis are interlocked. 

(3)  When any of tool compensation write signals is input without axis movement, the four 

directions of the two axes are interlocked. 

 

 

 

+z 

+x 

-X 

 

+Z 

-Z 

+X 

: Movable 

: Interlock 

 

(Unmovable) 

Z axis - contact face 

( -MIT2 ) 

 

Fig. 15.4.2 (c) Interlock direction in example (1) 

 

15. MEASUREMENT

 

B-64693EN-1/01

 

- 2484 - 

The release interlock applied because measurement is determined to be invalid, keep the tool away from 
the touch sensor (+MIT1, +MIT2, -MIT1, -MIT2 = “0”) and reset the CNC. If the tool is not kept away 
from the touch sensor, resetting the CNC does not release interlock. 
In conditions (3) and (4) in which measurement is determined to be invalid, no axis can be moved 
because the four directions of the two axes are interlocked. In such a case, cancel the tool compensation 
write mode and reset the CNC to release the interlock. To cancel the tool compensation write mode, set 
the tool compensation write mode signal GOQSM <Gn039.7> is to “0” or select the MDI mode, MEM 
mode, or EDIT mode. 
A reset releases interlock and an alarm. Even if another tool compensation write signal (+MIT1, +MIT2, 
-MIT1, or -MIT2) is input before the interlock or alarm is released, the signal is ignored. 
 

  - 

For direct input of offset value measured B for two-spindle lathe 

When the tool compensation number specification signal ONSC <Gn547.6>  is to “0”, parameter No. 
5053 is used to specify for which spindle (1 or 2) tool compensation numbers (tool compensation amount 
memory) are to be used. 
 
(Example) 
 

When there are 32 tool compensation pairs 

Tool compensation number 

Parameter No. 5053 

10 

Spindle 1 

1 to 8 

1 to 10 

Spindle 2 

9 to 32 

11 to 32 

 

NOTE 

 

If parameter No. 5053 for grouping tool compensation numbers is 0 or greater than the 
maximum allowable number of tool compensation sets, grouping is carried out as listed 
below.

 

 

Number of tool compensation pairs 

32 pairs 

64 pairs 

99 pairs 

200 pairs 

Spindle 1 

1 to 16 

1 to 32 

1 to 49 

1 to 100 

Spindle 2 

17 to 32 

33 to 64 

50 to 98 

101 to 200 

 

Number of tool compensation pairs 

400 pairs 

499 pairs 

999 pairs 

 

Spindle 1 

1 to 200 

1 to 249 

1 to 499 

 

Spindle 2 

201 to 400 

250 to 498 

500 to 998 

 

 
When tool compensation number specification signal ONSC is “1”, the tool compensation amount 
memory is shared between spindle 1 and spindle 2 regardless of the setting of parameter No. 5053. 
Spindle measurement selection signal S2TLS <Gn040.5> is used only to select which spindle is 
measured; any tool compensation number within the number of tool compensation pairs can be selected 
for each spindle.   
(Example) 
 

When the following settings are made, the tool geometry compensation number to be selected is 
shown in the table below.   

 

Number of tool compensation pairs is 32. 
Bit 5 (QNI) of parameter No. 5005 = 1: 
 

The tool compensation number is set by signal input from the PMC.   

Parameter No. 5053 = 10: 
 

Tool compensation number shift amount   

Tool offset number selection signals OFN0 to OFN9=2: 
 

A tool compensation number of 3 is specified.   

B-64693EN-1/01

 

15. MEASUREMENT

 

- 2485 - 

Tool compensation number 

specification signal 

ONSC 

Spindle measurement select 

signal 

S2TLS 

Tool compensation number to 

be selected 

13 

 

Example 1 

The difference between the reference tool nose tip position and the measuring tool nose tip position can 
be set as the tool offset value. Define the reference tool nose tip position at the mechanical reference 
position (machine zero position) as the measuring reference position, then set the distances Xp, Zp, Xm, 
Zm, from the measuring reference position to the contact faces of the sensor in parameters.

 

 

Xp:  Distance from the measuring reference position to X-axis (+) contact face (parameter No.5015) 
Xm: Distance from the measuring reference position to X-axis (–) contact face (parameter No.5016) 
Zp:  Distance from the measuring reference position to Z-axis (+) contact face (parameter No.5017) 
Zm: Distance from the measuring reference position to Z-axis (–) contact face (parameter No.5018) 
Xt:  X-axis direction moving distance of the measuring tool up to the contact face of sensor   

(X-axis machine coordinate value) 

Zt:  Z-axis direction moving distance of the measuring tool up to the contact face of sensor   

(Z-axis machine coordinate value) 

(when Xt and Zt touch the X-axis (–) contact face and Z-axis (–) contact face in the above figure) 
OFSx:  Tool offset value to be set (X-axis): OFSx = Xt - Xm 
OFSz:  Tool offset value to be set (Z-axis): OFSz = Zt - Zm 

 

 

+X 

+Z 

(0,0) 

(0,0) 

X axis –contact face 

Z axis –contact face 

Zm 

Zp 

Zt 

OFSx 

OFSz 

Xm 

Xp 

Xt 

Measuring reference 
position (reference tool 
nose position at the 
mechanical reference 
position)

 

 
 

Measuring tool nose 
position at the 
mechanical reference 
position

 

 

 

Fig. 15.4.2 (d) When the reference tool nose tip position is set as the measuring reference position 

 
When two touch sensors are used (Parameter 2NR (No.5051#0)=1), each parameter is set as follows. 

Content 

For touch sensor 1 

For touch sensor 2 

Distance to X-axis + contact surface of touch sensor 

5015 

5056 

Distance to X-axis - contact surface of touch sensor 

5016 

5057 

Distance to Z-axis + contact surface of touch sensor 

5017 

5058 

Distance to Z-axis - contact surface of touch sensor 

5018 

5059 

 

15. MEASUREMENT

 

B-64693EN-1/01

 

- 2486 - 

Example 2 

The measuring reference point may be an imaginary point (imaginary zero point), as shown in the Fig. 
15.4.2 (e). The difference between the imaginary zero point and the measuring tool nose tip position at 
the mechanical reference point can be set as the tool geometry offset value of the  measuring tool, by 
setting the distances from the imaginary zero point to the respective contact faces in parameters. 

 

 

+X 

Measuring tool nose 
position at the mechanical 
reference position 

(0,0) 

Zt 

Zm 

Zp 

Xp 

Xm 

OFSx 

OFSZ 

Xt 

+Z 

Machine zero 
point 

Measuring reference position 
(Imaginary zero point)

 

 

 

Fig. 15.4.2 (e) When the imaginary zero position is set as the measuring reference position 

 

  - 

Setting the workpiece coordinate system shift amount 

The workpiece coordinate system shift amount for the Z-axis can be set as follows: Bring the tool to 
touch the workpiece end face. Subtract the tool geometry offset value of the tool (the value shifted in the 
coordinate system by the tool geometry offset) from the machine coordinate value (the distance from the 
measuring tool nose tip position at the mechanical reference position (machine zero point) to the 
workpiece end face).The result is set as the workpiece coordinate system shift value.

 

[Z axis workpiece coordinate system shift amount to be set (EXOFSz) ] 
  =  [Z axis tool geometry offset value of the corresponding tool (OFSz)] – [Z axis machine coordinate 

value(Zt)]

 

Using the above methods, the workpiece coordinate system is set with the workpiece end face (the contact 
point of the sensor) specified as the  programmed zero point of the workpiece coordinate system of the 
Z-axis. 
 

If the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe is used 

 

For the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe, the workpiece coordinate shift 
amount for the Z–axis is automatically set in any of workpiece coordinate systems G54 to G59 for 
workpiece coordinate system memory.

 

 

[Z–axis workpiece coordinate system shift amount to be set up] 
  =  –([corresponding Z–axis tool geometry compensation amount]  –  [Z–axis machine coordinate 

value])

 

 

Select the desired workpiece coordinate systems from G54 to G59 manually or automatically, using 
the 2AT parameter (bit 1 of No. 5051).

 

2AT = 0 (manual selection) 

 

Set the cursor to the desired workpiece coordinate system G54 to G59 

 

by operating the MDI (such as page and cursor keys).

 

B-64693EN-1/01

 

15. MEASUREMENT

 

- 2487 - 

NOTE 

 

It is inhibited to select an external workpiece coordinate system offset (EXT). If 
the cursor is set to it, the warning message ”Write inhibited” is displayed when 
the workpiece coordinate system shift write amount signal becomes “1”. 

 

2AT = 1 (automatic selection) 

 

Previously set any of workpiece coordinate systems G54 to G59 in parameter No. 5054 for 
spindle 1 and parameter No. 5055 for spindle 2. When the workpiece coordinate system shift 
amount write mode is entered, the cursor is set to any of workpiece coordinate systems G54 to 
G59.

 

 

NOTE 

 

If 0 or a value out of the valid data range is set in parameter No. 5053 or 5054, 
workpiece coordinate systems G54 and G57 are set up, respectively, for 
spindles 1 and 2. 

 
 

Also select a tool compensation number to be used in measurement manually or automatically, using 
the bit5 (QNI) of parameter No.5005. 

QNI = 0 (manual selection) 

 

Specify the desired tool compensation number in parameter No. 5020. 

QNI = 1 (automatic selection) 

 

The cursor is set to the desired tool compensation number, using the tool compensation number 
input signal. 

 

For spindle 1, the cursor is set to a tool compensation number selected by the input signal. 

 

For spindle 2, the cursor is set to the sum of the value specified in parameter No. 5053 and the 
tool compensation number selected by the input signal is used. 

 

 

(0,0) 

Measuring tool nose 
position at the 
mechanical machine 
position 

Machine 
zero point 

Workpiece coordinate 
System zero point 

(programmed zero point) 

+Z 

 

 

OFSx 

OFSz 

Zt 

+X 

EXOFSz 

: Workpiece coordinate system shift amount to be set 

OFSz 

: Tool geometry offset value 

Zt 

: Mechanical coordinate value (Distance to the workpiece end face) 

 

Fig. 15.4.2 (f) Setting of workpiece coordinate system shift amount 

 
To deviate the programmed zero point of the workpiece coordinate system from the workpiece end face, 
such as by adding a cutting allowance, use the incremental input of the workpiece coordinate system shift 
amount in MDI operation. By setting the distance from the programmed zero point to the workpiece end 
face with a sign, the numeric value input is added to the preset amount. 

 

15. MEASUREMENT

 

B-64693EN-1/01

 

- 2488 - 

 

Cutting allowance 

Imaginary zero point 

Workpiece coordinate system 

(programmed zero point) 

EXOFSz(NEW) 

+X 

+Z 

EXOFSz(OLD) 

Workpiece coordinate system shift amount being set by the function of input 

                    of tool offset value measured B 

Cutting allowance (incremental input value) 

EXOFSz(NEW) 

Workpiece coordinate system shift amount after adding the cutting allowance 

EXOFSz(OLD) 

zero point 

 

Fig. 15.4.2 (g) Setting of cutting allowance 

 

  - 

Basic procedure to set tool offset value 

To use the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe, first specify the spindle to be 
measured, using the S2TLS (spindle measurement select) signal.

 

(1)  Execute manual reference position return. 
 

By executing manual reference position return, a machine coordinate system is established. 

 

The tool offset value is computed on the machine coordinate system. 

(2)  Select manual handle mode or manual continuous feed mode and set the tool compensation value 

write mode select signal GOQSM to “1”. The display is automatically changed to the tool offset 
screen (geometry), and the “OFST” indicator starts blinking in the status indication area at the 
bottom of the screen, which indicates that the tool compensation value writing mode is ready. When 
the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe is in use, the S1MES <Fn062.3> or 
S2MES <Fn062.4> (spindle under measurement) signal, whichever is applicable, becomes “1”. 

 

NOTE 

 

After this, do not change the S2TLS (spindle measurement selection) signal until 
the GOQSM (offset write mode) signal becomes 0. 

 
(3)  Select a tool to be measured. 
(4)  When the cursor does not coincide with the tool offset number desired to be set, move the cursor to 

the desired tool offset number using the page key and cursor key.   

 

The cursor can also be coincided with the tool offset number desired to be set automatically by the 
tool offset number input signals (when bit 5 (QNI) of parameter No. 5005=1). 

 

In this case, the position of the cursor cannot be changed on the tool compensation screen using page 
keys or cursor keys. 

(5)  Near the tool to the sensor by manual operation. 
(6)  Place the tool edge to a contacting surface of the sensor by manual handle feed. 
 

Bring the tool edge in contact with the sensor. This causes the tool compensation value writing 
signals to input to be CNC.   

 

The following tool compensation amount write signals are set up according to the setting of the TS1 
parameter (bit 3 of No. 5004). 

 

When the parameter is 0: +MIT1, –MIT1, +MIT2, –MIT2 

 

When the parameter is 1: +MIT1 only 

 

The tool compensation value writing signal is set to “1”, and then : 
i) 

The axis is interlocked in this direction and its feed is stopped. 

ii) 

The tool offset value extracted by the tool offset memory (tool geometry offset value) which 
corresponds to the tool offset number shown by the cursor is set up. 

(7)  For both X-axis and Z-axis, their offset values are set by operations (5) and (6). 
(8)  Repeat operations (3) to (7) for all necessary tools. 

B-64693EN-1/01

 

15. MEASUREMENT

 

- 2489 - 

(9)  Set the tool compensation value writing mode signal GOQSM to “0”. 
 

The writing mode is canceled and the blinking “OFST” indicator light goes off. 

When the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe is in use, the S1MES or S2MES 
(spindle under measurement) signal for the spindle being measured becomes 0. 
 

  - 

Basic procedure to set workpiece coordinate shift value 

To  use the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe, first specify the spindle to be 
measured, using the S2TLS (spindle measurement select) signal. 
(1)  Set the tool geometry offset values of each tool in advance. 
(2)  Execute manual reference position return. 
 

By executing manual reference position return, the machine coordinate system is established. 

 

The workpiece coordinate system shift amount is computed based on the machine coordinate system 
of the tool. 

(3)  Set the workpiece coordinate system shift amount writing mode select signal WOQSM <Gn039.6> 

to “1”. 

 

The display automatically switches to the workpiece shifting screen, the “WFST” indicator starts 
blinking at the status indicator area in the bottom of the screen, which indicates that the workpiece 
coordinate system shift amount writing mode is ready. 

 

When the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe is in use, the workpiece 
coordinate system screen is selected, and the S1MES or S2MES (spindle under measurement) signal, 
whichever is applicable, becomes “1”. 

 

NOTE 

 

After this, it is impossible to switch the S2TLS (spindle measurement selection) 
signal until the WOQSM (offset write mode) signal becomes “0”. 

 
(4)  Select a tool to be measured. 
(5)  Check tool offset numbers. 
 

The tool offset number corresponding to the tool required for measurement, shall be set in the 
parameter No. 5020 in advance. 

 

The tool offset number can also be set automatically by setting the tool offset number input signal 
(with bit 5 (QNI) of parameter No. 5005=1). 

(6)  Manually approach the tool to an end face of the workpiece. 
(7)  Place the tool edge to the end face (sensor) of the workpiece using manual handle feed. 
 

When the tool edge contacts the end face of the workpiece, input the workpiece coordinate system 
shift amount signal WOSET <Gn040.7>. 

 

The workpiece coordinate system shift amount on the Z–axis is automatically set. 

(8)  Release the tool. 
(9)  Set the workpiece coordinate system shift amount write mode select signal WOQSM to “0”. 
 

The writing mode is canceled and the blinking “WSFT” indicator light goes off. 

 

When the direct input of offset value measured B for two-spindle lathe is in use, the S1MES or 
S2MES (spindle under measurement) signal, whichever is applicable, becomes “0”.

 

 

  - 

Switching from a customized user screen to the measurement screen 

When the MANUAL GUIDE i screen or a user screen customized by C Language  Executor or macro 
executor is displayed, if tool compensation amount write mode select signal GOQSM or workpiece 
coordinate system shift amount write mode signal WOQSM is set to 1, a shift to the measurement screen 
is made automatically.   
When a user screen customized by C Language Executor is assigned as the tool geometry compensation 
screen or workpiece shift screen, turning on the measurement mode switches to the user screen, not to the 
CNC screen.   
 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     314      315      316      317     ..