FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 212

 

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

 

Search            copyright infringement  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     210      211      212      213     ..

 

 

 

FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 212

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1650 - 

This signal posts whether the PMC has entered rigid tapping mode. If this signal is not set 
to 1, even when M29 is specified, alarm (PS0205) "RIGID MODE DI SIGNAL OFF" is 
issued in a G84/G74(machining center system) or G84/G88(lathe system) block. 
 

Spindle rotation direction signals RGSPM,RGSPP<Fn065.1,0> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  During rigid tapping, these signals notify the PMC of whether the spindle is rotating in 

the forward or reverse direction. 

 During rigid tapping, the spindle is: 

 

RGSPP  1 : Rotating in the forward direction (CW). 

0 : Not rotating in the forward direction (CW). 

 

RGSPM  1 : Rotating in the reverse direction (CCW). 

0 : Not rotating in the reverse direction (CCW). 

 

[Output cond.]   These signals are output when the spindle is rotating in rigid tapping mode. This means 

that, even in rigid tapping mode, these signals are not output, for example, when the 
spindle is being positioned to a hole position, or a dwell operation is in progress at the 
bottom of a hole or at an R point. 
These signals are not output in the feed hold state or single block stop state. When the 
spindle is placed in the interlock stop state, machine lock state, or Z-axis ignore state, 
however, the spindle is not regarded as having stopped; these signals are output. 
These signals are valid only in rigid tapping mode. In normal spindle control, these 
signals are not output; both RGSPP and RGSPM are set to 0. 
 

Rigid tapping in-progress signal RTAP<Fn076.3> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  This signal notifies the PMC that rigid tapping mode is active. 

 

RTAP  1 : Rigid tapping mode is currently active. 

0 : Rigid tapping mode is not currently active. 
By latching M29, the PMC knows that rigid tapping mode has been specified, and thus 
performs the required processing on the PMC side. This signal can substitute for the 
latching of M29. Even in this case, however, FIN for M29 cannot be omitted. 

 

10.13.14.2 

Signals related to S code output 

Spindle enable signal ENB<Fn001.4> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  This signal post whether the spindle output is 0. In rigid tapping mode, this signal is used 

to cancel rigid tapping in a PMC sequence associated with rigid tapping. For details, see 
the explanation of the interface with the PMC, given later. 

 

Spindle-speed function code signals (binary output) S00 to S31<Fn022 to Fn025> 
Spindle-speed function strobe signals SF<Fn007.2> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  These signals send S codes specified for the CNC, in binary format, to the PMC. 

 

[Output cond.]  When an S code is specified, the specified value is output, in binary format, with these 

signals. When the new spindle speed data is fully set, the SF signal is set to 1. 
Before rigid tapping can be performed, however, parameter setting is required to output 
these signals, as described below. 

 

Machining center system :   
 

SF output depends on the gear selection method, as described below.   
[1]  M-type gear selection method 
 

SF output depends on bit 6 (SFA) of parameter No. 3705. 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1651 - 

[2]  T-type gear selection method 
 

SF output depends on the setting of bit 5 (NSF) of parameter No. 3705. 

Lathe system :   
 

The following parameter needs to be set to output S codes and SF:   

 

Bit 4 (EVS) of parameter No. 3705 is set to 1 

 

In rigid tapping, when SF is to be used by the PMC to read an S code output signal for 
gear switching or output switching, set the above parameters as required. 

 

NOTE 

1  The timing charts, given later, give examples of gear switching by 

setting the parameters as follows: 
Machining center system : SFA=0,NSF=0 
Lathe system : EVS=1 

2  When the constant surface speed control function is being used, an 

S code (specifying a surface speed) used for constant surface 
control (G96) is output. Such an S code can be distinguished from 
an S code used for specifying a rotation speed. One method is to 
use, for example, the constant surface speed control in-progress 
signal <F002.2> for the processing performed on the PMC side. 
Another method is to mask the S code and SF signal, output by 
setting bit 0 (ESF) of parameter No. 3705. 

 

10.13.14.3 

Signals related to gear switching 

Gear selection signals (output) GR3O,GR2O,GR1O<Fn034.2,1,0> 

M

 

  [Classification]  Output signal 
 

[Operation]  When M-type gear selection is being used, these signals are used in a PMC sequence for 

rigid tapping. 
The signals post, to the PMC, information about a spindle gear to be used, according to 
the value of S_ specified at the execution of G84 (G74). 
When gear switching becomes necessary, the states of the signals change together with 
the SF signal. 
The PMC should perform gear switching according to the information posted by the gear 
selection signals. 
Reference information: 
 

The table below indicates the relationship between the output signals and gear 
selection. 

 

 

GR3O 

GR2O 

GR1O 

1st (low) speed gear 

2nd (medium) speed gear 

3rd (high) speed gear   

 

Gear selection signals (input) GR2,GR1<Gn028.2,1> 

  [Classification]  Input signal 
 

[Operation]  When T-type gear selection is being used, these signals are used in a PMC sequence for 

rigid tapping. 
The signals post, to the CNC, information about a spindle gear to be used. 
Reference information: 
 

The table below shows the relationship between the output signals and spindle gear 
selection. 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1652 - 

 

 

GR1 

GR2 

1st (low) speed gear 

2nd (medium) speed gear   

3rd (high) speed gear   

4th (high) speed gear   

 

The serial spindle clutch/gear selection signals <G070.3,2> must be set in addition to the 
setting of the gear selection signal described above. 
 

NOTE 

 

In machining center system rigid tapping, the specification of the 
4th (high) speed gear is invalid. If specified, the system assumes 
that the 3rd (high) speed gear has been specified. 

 

10.13.14.4 

Signals related to the addition of multi-spindle control 

Spindle enable signals ENB<Fn001.4>,ENB2,ENB3<Fn038.2,3>,ENB4<Fn039.1> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function] These signals post whether the spindle output to each spindle is 0 in multi-spindle control. 

In rigid tapping mode, these signals are used to cancel rigid tapping in a PMC sequence 
associated with rigid tapping. 
For details, see the explanation of the interface with the PMC, given later.

 

 

Gear selection signals (input) 
 

GR2,GR1<Gn028.2,1>,GR22,GR21<Gn029.1,0>,GR32,GR31<Gn029.3,2>, 
GR42,GR41<Gn031.5,4> 

  [Classification]  Input signal 
 

[Operation]  When the T-type gear selection  method  is employed in multi-spindle  control, these 

signals are used with a PMC sequence for rigid tapping. 
The signals post, to the CNC, information about a spindle gear to be used. 
Reference information: 
 

The table below shows the relationship between the output signals and spindle gear 
selection. 

 

GRs1 

GRs2 

1st (low) speed gear 

2nd (medium) speed gear   

3rd (high) speed gear   

4th (high) speed gear   

(s is -, 2, 3, or 4.) 

 

The serial spindle clutch/gear selection signals (G070.3,2 for the first spindle, G074.3,2 
for the second  spindle, G204.3,2 for the third spindle, and  G266.3,2 for the fourth 
spindle) must be set in addition to the setting of the gear selection signal described above. 

 

NOTE 

 

In machining center system rigid tapping, the specification of the 
4th (high) speed gear is invalid. If specified, the system assumes 
that the 3rd (high) speed gear has been specified. 

 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1653 - 

Spindle selection signals 

SWS1<Gn027.0>,SWS2<Gn027.1>,SWS3<Gn027.2>,SWS4<Gn026.3> 

Rigid tapping spindle selection signals 

RGTSP1<Gn061.4>,RGTSP2<Gn061.5>,RGTSP3<Gn061.6>,RGTSP4<Gn061.7> 

T

 

 

  [Classification]  Input signal 
 

[Operation]  SWS1 to SWS4 are used to transfer spindle commands when the multi-spindle control is 

enabled (bit 3 (MSP) of parameter No.8133 is 1). In rigid tapping, the signals can be 
shared to select a spindle to be used for rigid tapping. (The signals can be used for this 
purpose when bit 7 (SRS) of parameter No. 5200 is set to 0.) 
RGTSP1, RGTSP2, RGTSP3, and RGTSP4  are used to select a spindle used for rigid 
tapping, independently of the SWS1 to SWS4 signals, when the multi-spindle control is 
enabled (bit 3 (MSP) of parameter No.8133 is 1). (The signals can be used when bit 7 
(SRS) of parameter No. 5200 is set to 1. These signals are supported only by the lathe 
system.) 
See the tables below for details of the settings of these signals. 
When bit 7 (SRS) of parameter No. 5200 is set to 0, to select a spindle to be used for rigid 
tapping, set the signals as indicated below. 

 

Spindle used for rigid tapping

 

Signal state

 

SWS1 

SWS2 

SWS3 

SWS4 

First spindle 

"1" 

"0" 

"0" 

"0" 

Second spindle 

"0" 

"1" 

"0" 

"0" 

Third spindle 

"0" 

"0" 

"1" 

"0" 

Fourth spindle 

"0" 

"0" 

"0" 

"1" 

Alarm PS0205 is issued. 

"0" 

"0" 

"0" 

"0" 

 
When bit 7 (SRS) of parameter No. 5200 is set to 1, to select a spindle to be used for rigid 
tapping, set the signals as indicated below. 
 

Spindle used for rigid tapping

 

Signal state

 

RGTSP1 

RGTSP2 

RGTSP3 

RGTSP4 

First spindle 

"1" 

"0" 

"0" 

"0" 

Second spindle 

"0" 

"1" 

"0" 

"0" 

Third spindle 

"0" 

"0" 

"1" 

"0" 

Fourth spindle 

"0" 

"0" 

"0" 

"1" 

Alarm PS0205 is issued. 

"0" 

"0" 

"0" 

"0" 

 

NOTE 

1  These signals must be applied before the command for rigid 

tapping (M29 S....; G84 X...) is specified. The states of these 
signals must not be changed before rigid tapping has been 
completed. 

2  When multiple signals from SWS1 to SWS4 are set to "1" 

simultaneously, the signals are checked in the order from SWS1 to 
SWS2 to SWS3 to SWS4, and the spindle corresponding to the 
signal that is first found to be set to "1" is assumed to be specified. 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1654 - 

NOTE 

3  Similarly, when multiple signals from RGTSP1 to RGTSP4 are set 

to "1" simultaneously, the signals are checked in the order from 
RGTSP1 to RGTSP2 to RGTSP3 to RGTSP4, and the spindle 
corresponding to the signal that is first found to be set to "1" is 
assumed to be specified. 

 

Spindle-by-spindle stop 

signals*SSTP1<Gn027.3>,*SSTP2<Gn027.4>,*SSTP3<Gn027.5>, 
*SSTP4<Gn026.6> 

  [Classification]  Input signal 
 

[Operation]  These signals are used to stop each spindle when the multi-spindle control option is 

enabled (bit 3 (MSP) of parameter No.8133 is 1). In a PMC sequence for rigid tapping, 
the ENB1, ENB2, ENB3 and ENB4 signals are used. Accordingly, the logic of the signals 
used for a spindle selected to perform rigid tapping must match the logic of the spindle 
stop signal *SSTPs. 

 

*SSTP1  1 : The output to the first spindle is not forced to 0 min

-1

0 : 0 min

-1

 is commanded to first spindle.   

 

*SSTP2  1 : The output to the second spindle is not forced to 0 min

-1

.   

0 : 0 min

-1

 is commanded to second spindle. 

 

*SSTP3  1 : The output to the third spindle is not forced to 0 min

-1

0 : 0 min

-1

 is commanded to third spindle. 

 

*SSTP4  1 : The output to the fourth spindle is not forced to 0 min

-1

0 : 0 min

-1

 is commanded to fourth spindle. 

 

Position coder selection signal 

PC2SLC<Gn028.7>,PC3SLC<Gn026.0>,PC4SLC<Gn026.1> 

  [Classification]  Input signal 
 

[Operation]  This signal is used to select the position coder when the multi-spindle control option is 

enabled (bit 3 (MSP) of parameter No.8133 is 1). Note, however, that it cannot be used 
with a spindle selected to perform rigid tapping. 
For rigid tapping, this signal is not used. Instead, a position loop is constructed by 
combining the first spindle with the first position coder, by combining the second spindle 
with the second position coder, by combining the third spindle with the third position 
coder, or by combining the fourth spindle with the fourth position coder. 
However, the display of the actual speed is switched by this signal, even during rigid 
tapping. 
 

Signal address 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

Gn026 

 

 

*SSTP4 

 

 

SWS4 

 

PC4SLC 

PC3SLC 

 

Gn027 

 

 

 

*SSPT3 

*SSTP2 

*SSTP1 

SWS3 

SWS2 

SWS1 

 

Gn028 

 

PC2SLC 

 

 

 

 

GR2 

GR1 

 

 

Gn029 

 

 

*SSTP 

 

 

GR32 

GR31 

GR22 

GR21 

 

Gn031 

 

 

 

GR42 

GR41 

 

 

 

 

 

Gn061 

 

RGTSP4 

RGTSP3 

RGTSP2 

RGTSP1 

 

 

 

RGTAP 

 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1655 - 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

Fn001 

 

 

 

 

ENB 

 

 

 

 

 

Fn007 

 

 

 

 

 

 

SF 

 

 

 

Fn034 

 

 

 

 

 

 

GR3O 

GR2O 

GR1O 

 

Fn022 

 

S07 

S06 

S05 

S04 

S03 

S02 

S01 

S00 

 

Fn023 

 

S15 

S14 

S13 

S12 

S11 

S10 

S09 

S08 

 

Fn024 

 

S23 

S22 

S21 

S20 

S19 

S18 

S17 

S16 

 

Fn025 

 

S31 

S30 

S29 

S28 

S27 

S26 

S25 

S24 

 

Fn038 

 

 

 

 

 

ENB3 

ENB2 

 

 

 

Fn039 

 

 

 

 

 

 

 

ENB4 

 

 

Fn065 

 

 

 

 

 

 

 

RGSPM 

RGSPP 

 

Fn076 

 

 

 

 

 

RTAP 

 

 

 

 

10.13.14.5 

Notes on interface with the PMC 

The following describes some notes in designing the interface with the PMC.  Refer to the following 
timing chart about ON/OFF of signals. 

 

  - 

Rigid tapping mode management and ENB (ENB2,ENB3,ENB4) 

The PMC must manage rigid tapping mode as follows: rigid tapping mode is set using M29, and is 
canceled upon the issue of a reset or at the falling edge of the spindle enable signal ENB in rigid tapping 
mode. ENB is used during rigid tapping in this way, so the spindle stop signal *SSTP must not be set to 
"0". 
However, the spindle orientation function (*SSTP and SOR) may be used for gear switching. To do so, 
ensure that the PMC does not cancel rigid tapping mode on a falling edge of ENB while *SSTP is "0". 
Rigid tapping mode may be set on a rising edge of the RTAP signal instead of by using M29, and 
canceled on a falling edge of the RTAP signal instead of the ENB signal. In  rigid tapping  under multi 
-spindle control, use the spindle enable signal ENBs for the spindle engaged in rigid tapping to exercise 
control. 

 

  - 

Controlling spindle output by the PMC 

When the SIND signal is set to "1", spindle output is controlled by the signals (SSIN, SGN, R1I to R12I) 
output from the PMC. 
At this time, the effect of ENB is as described above. In addition, when rigid tapping mode is canceled in 
a block containing G80;, the momentary rotation of the spindle, caused by a delay in the PMC processing, 
can result. Accordingly, the PMC's control over spindle output must be disabled in rigid tapping mode by 
setting SIND to "0". 
In rigid tapping under multi-spindle control, ensure, for a similar reason, that in the rigid tapping mode, 
PMC-based control is disabled (SINDs = "0") for the spindle used for rigid tapping. 

 

  - 

T-type gear selection method 

When T-type gear selection is used, the PMC must determine whether gear switching is to be performed, 
and subsequently perform gear switching as required. For this purpose, each time a spindle-speed 
function code is specified, the spindle-speed function code read signal (SF) and spindle-speed function 
code signals (S00 to S31) must be output to the PMC. The required parameter settings are described 
below. 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1656 - 

Machining center system :   

 

Set bit 5 (NSF) of parameter No. 3705 to 0 to output SF. 

Lathe system :   

 

Set bit 4 (EVS) of parameter No. 3705 to 1 to output SF.   

 

  - 

Gear switching timing 

In general, a block containing M29 (miscellaneous function for preparation for rigid tapping) specifies S_, 
S_ being output when a block containing G84/G74 (machining center system) or G84/G88 (lathe system) 
is executed. This means that gear switching is performed in the block specifying G84 (G74). 
 

  - 

When rigid tapping mode is specified   

M29 (miscellaneous function for preparation for rigid tapping) and S_ specify rigid tapping mode. When 
M29 is accepted by the PMC, the following processing must be performed: 

Stop the spindle when it is rotating. 

Check  speed zero signal SSTs if the spindle has been stopped, then set "1" to rigid tapping signal 
RGTAP <Gn061.0>. 

Activate the spindle motor. Activate the motor so that a positive speed command rotates the spindle 
in the forward direction (CCW when viewed from the - side of the tapping axis). 

Return FIN at least 250 ms after activation. 

 

NOTE 

 

The condition "at least 250 ms after activation" results from there being no way 
of checking the completion of spindle motor activation. Therefore, this wait 
period serves as an alternative. The time required for activation to be completed 
varies with the spindle motor and amplifier. Therefore, this value of 250 ms is 
given as a guideline only. 

 
In an M29 block, S_ is not executed, merely being read in.  Spindle output is equivalent to the 
specification of S0.  S_ is executed in a G84/G74  (machining center system) or G84/G88 (lathe system 
block). The timing chart is shown in the chart indicating the execution of G84/G74 or G84/G88. 
 

  - 

Execution of G84/G74 (machining center system) or G84/G88 (lathe system 
block) 

When M29S_; is specified, S_ is read in, spindle output being equivalent to the specification of S0;. S_ is 
output when G84/G74 (machining center system) or G84/G88 (lathe system block) is executed. Thus, the 
processing described below is performed. 
 

  - 

When M-type gear selection is used 

When using a machine that features multiple gear stages for use with the spindle motor and spindle, and 
the newly programmed S_ is outside the previously selected gear range, the spindle-speed function strobe 
signal SF <F007.2> and gear selection signals (output) GR3O, GR2O, GR1O <F034.2, 1, 0> are output to 
the PMC. 
At this time, perform gear switching at the PMC. 
 

  - 

When T-type gear selection is used 

The spindle-speed function strobe signal SF <F007.2> and spindle-speed function code signals S00 to 
S31 <F022 to F025> are output to the PMC. (However, parameter setting is required to enable output of 
the S codes and SF signal. See the description of each bit of parameter No. 3705.) 
At this time, the PMC must determine whether gear switching is to be performed, and perform gear 
switching as required. The selected gear must be reflected in the gear selection signals (input) GR2 and 
GR1 <G028.2, 1> for notification to the CNC. 
From GR2 and GR1, the CNC determines which gear is selected. 
However, note the difference between the machining center system and lathe system, as described below. 

Machining center system : 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1657 - 

 

Up to three gear stages are supported. If the fourth gear stage is selected, it is assumed that the third 
gear stage is selected. 

Lathe system : 

 

Up to four gear stages are supported.   

 

(A gear selection is posted to the CNC with the gear selection signal for each spindle.) 

 

  - 

C-axis clamp/unclamp 

T

 

When an M code for C-axis clamping is specified in a block specifying G84/G88, the M codes for C-axis 
clamping/unclamping are output at the following timings: 

The M code for clamping is output  at the time of rapid traverse  to the R point  level (motion 2). 
When FIN is returned, tapping (motion 3) starts. 

After extraction from the hole bottom to the R point level (motion 5), the M code for unclamping is 
output. When FIN is returned, dwell or rapid traverse to the initial level (motion 6) starts. 

 
The  rigid tapping  mode can be specified  in three different  methods. One method  specifies  M29 before 
G84. The second method specifies M29 and G84 in the same block. The third method uses G84 as a rigid 
tapping  G code. In any method, however,  PMC  processing  is the same. (In any case, the M29 code is 
output.) 
 

10.13.15 

Timing Charts for Rigid Tapping Specification 

The timing chart for rigid tapping specification depends on the method used to specify rigid tapping mode, 
the gear selection method (M-type or T-type), and whether to perform gear switching. 
From the table, find the appropriate timing chart and apply the information it contains as necessary. 
 

M

 

Gear selection 

method 

M-type 

T-type 

Gear switching

 

Specification method 

M29 is specified 
before G84/G74. 

M29 and G84/G74 

are specified in the 

same block.

 

By parameter setting, 

G84/G74 is specified as a G 

code for rigid tapping.

 

M-type

 

Not performed 

Fig. 10.13.15.1 (a) 

Fig. 10.13.15.2 (a) 

Fig. 10.13.15.3 (a) 

Performed 

Fig. 10.13.15.1 (b) 

Fig. 10.13.15.2 (b) 

Fig. 10.13.15.3 (b) 

T-type 

Not performed 

Fig. 10.13.15.1 (c) 

Fig. 10.13.15.2 (c) 

Fig. 10.13.15.3 (c) 

Performed 

Fig. 10.13.15.1 (d) 

Fig. 10.13.15.2 (d) 

Fig. 10.13.15.3 (d) 

 

T

 

Gear switching

 

Specification method 

M29 is specified 
before G84/G88. 

M29 and G84/G88 are 

specified in the same block.

 

By parameter setting, G84/G88 is 

specified as a G code for rigid tapping.

 

Not performed 

Fig. 10.13.15.4 (a) 

Fig. 10.13.15.5 (a) 

Fig. 10.13.15.6 (a) 

Performed 

Fig. 10.13.15.4 (b) 

Fig. 10.13.15.5 (b) 

Fig. 10.13.15.6 (b) 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content      ..     210      211      212      213     ..