數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修實(shí)例
戴卡輪轂制造有限公司購(gòu)進(jìn)了包括德國(guó)、意大利、日本、臺(tái)灣、濟(jì)南等國(guó)內(nèi)外多家數(shù)控機(jī)床廠的各種數(shù)控設(shè)備,其中多是OB、OC、OD、Oi、11、18等FANUC系統(tǒng)。筆者從事了多年的維修工作,積累了一定的維修經(jīng)驗(yàn)。在維修中發(fā)現(xiàn),一般數(shù)控機(jī)床的故障大都發(fā)生在機(jī)床的外圍元器件上,可充分利用PMC(可編程序機(jī)床控制器)進(jìn)行診斷。 一、PMC簡(jiǎn)介
要利用PMC進(jìn)行故障診斷,首先要了解PMC在數(shù)控系統(tǒng)中所處位置。如圖1所示,PMC處于NC與MT之間,對(duì)NC和MT的輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行處理。
圖1
PMC的程序包括兩類(lèi),一類(lèi)是面向PMC內(nèi)部的程序,即系統(tǒng)管理程序和編譯程序,已由PMC廠家固化到存儲(chǔ)器中;另一類(lèi)是面向用戶或面向生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用程序。所有應(yīng)用程序中,以梯形圖的應(yīng)用最為廣泛。 PMC指令分為基本指令和功能指令兩種。使用最多的是基本指令,如:RD、AND、OR等。數(shù)控機(jī)床執(zhí)行的順序邏輯往往比較復(fù)雜,僅僅用基本指令編程常會(huì)十分困難,即使可以實(shí)現(xiàn),程序規(guī)模往往很龐大,因此必須借助功能指令以簡(jiǎn)化程序,如:DEC、ROT、COIN、TIM等。 二、利用PMC進(jìn)行故障診斷的實(shí)例 1.一臺(tái)數(shù)控車(chē)床使用FANUC 0 TB系統(tǒng),故障現(xiàn)象是:當(dāng)換刀指令輸入時(shí)刀塔換刀旋轉(zhuǎn)不停,無(wú)任何報(bào)警。 旋轉(zhuǎn)指令具有以下功能:①能判斷最短路徑的轉(zhuǎn)向,②現(xiàn)在位置與目標(biāo)位置之間步數(shù)的計(jì)算,③目標(biāo)前一位的位置計(jì)算或目標(biāo)前一步步數(shù)計(jì)算。通過(guò)對(duì)PMV中的梯形圖分析得知:刀塔的旋轉(zhuǎn)指令是由刀塔的啟動(dòng)信號(hào)激發(fā)開(kāi)始進(jìn)行運(yùn)算的,而刀塔的啟動(dòng)信號(hào)是通過(guò)把F153刀代碼傳送給R0567進(jìn)行比較產(chǎn)生的。由于本機(jī)床刀塔只有8個(gè)刀位,所以要比較給入的刀號(hào)是否大于0而小于9的數(shù),比較之后用符合指令判斷當(dāng)前刀號(hào)與目標(biāo)刀是否一致,如果不一致,刀塔啟動(dòng)信號(hào)輸出使得旋轉(zhuǎn)指令進(jìn)行工作,并計(jì)算出前一位的步數(shù)然后輸出,輸出是0就正轉(zhuǎn),而輸出是1就反轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)后再進(jìn)行符合指令判斷當(dāng)前刀號(hào)與目標(biāo)刀號(hào)是否一致,如一致,旋轉(zhuǎn)停止并發(fā)出換刀完成信號(hào)。此時(shí)才完成了整個(gè)換刀過(guò)程。 進(jìn)行上述分析后,開(kāi)始檢查。把梯形圖調(diào)出,先查刀塔旋轉(zhuǎn)總是在輸出什么信號(hào)跟它有關(guān)系;然后查旋轉(zhuǎn)指令的工作狀態(tài),正常;再查符合指令的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)沒(méi)有輸出,那么可以判斷問(wèn)題就出在此處,繼續(xù)檢查輸入的刀號(hào)與編碼器給的刀號(hào)是否一致,發(fā)現(xiàn)編碼器有一位沒(méi)有輸出,當(dāng)換到這號(hào)刀時(shí),由于編器沒(méi)有抽出造成符合指令沒(méi)有輸出,也就是說(shuō)NC沒(méi)有找到這個(gè)刀號(hào)而造成刀塔始終旋轉(zhuǎn),因此判定是由于編碼器的問(wèn)題引發(fā)機(jī)床故障,換一新編碼器故障排除。 2.一臺(tái)立車(chē)使用FANUC 0 TD系統(tǒng)。此車(chē)床有一段時(shí)間經(jīng)常出現(xiàn)401#報(bào)警。 首先,檢查伺服板是否完好,未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;然后對(duì)電源進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)控制電源沒(méi)有電壓,于是判斷機(jī)床的外圍出現(xiàn)問(wèn)題。調(diào)出梯形圖檢查造成報(bào)警的原因,發(fā)現(xiàn)是VT信號(hào)使得401#報(bào)警,先懷疑開(kāi)關(guān)損壞,經(jīng)檢查沒(méi)有問(wèn)題,再測(cè)量24V DC發(fā)現(xiàn)沒(méi)有電壓,導(dǎo)致信號(hào)沒(méi)有送過(guò)去,發(fā)現(xiàn)24V DC對(duì)地短路,排除后機(jī)床恢復(fù)正常工作。 3.一加工中心使用FANUC 18系統(tǒng),停機(jī)后再啟動(dòng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)準(zhǔn)備不足報(bào)警。 首先,檢查了急停和超程信號(hào),系統(tǒng)啟動(dòng)和伺服,均沒(méi)有問(wèn)題,調(diào)出梯形圖對(duì)相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)主軸準(zhǔn)備信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú),查到這個(gè)信號(hào)來(lái)源于主軸冷卻部分,檢查其冷卻接線與電器元件,發(fā)現(xiàn)主軸“準(zhǔn)備好”的信號(hào)線虛接,重接后故障排除。
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