加工中心換刀故障典型實(shí)例分析

崔文強(qiáng)

（河北鋼鐵集團(tuán)宣工公司 河北張家口）

1.BMC-110T2加工中心

臺(tái)灣產(chǎn)型號(hào)為BMC-110T2的加工中心，系統(tǒng)為FANUC-21i-M，刀庫(kù)采用鏈條型式。在自動(dòng)換刀過(guò)程中，走到17步時(shí)，停止不能動(dòng)作，機(jī)床報(bào)警。維修發(fā)現(xiàn)，17步的動(dòng)作是機(jī)械手由等待位置平移至刀庫(kù)。分析認(rèn)為，17步不執(zhí)行的原因一般為前一步動(dòng)作未完成或者機(jī)械已到位，但反饋信號(hào)沒(méi)有給系統(tǒng)，造成中途停止，16步動(dòng)作是刀鏈旋轉(zhuǎn)至該刀對(duì)應(yīng)刀套。從機(jī)械位置目測(cè)，16步已經(jīng)完成，但就是不執(zhí)行下一步。由于16步動(dòng)作完成的檢測(cè)感應(yīng)開(kāi)關(guān)位置不明確，所以利用梯形圖來(lái)查找故障點(diǎn)較為方便。查找電氣資料，17步動(dòng)作機(jī)械手由等待位置平移至刀庫(kù)的輸出信號(hào)為Y4.4（ARM RIGHT TRAVEL），打開(kāi)梯形圖搜索，找到表示輸出信號(hào)Y4.4的輸出線圈，該線圈指示未亮，說(shuō)明動(dòng)作條件不滿足，通過(guò)遞推法向前尋找不滿足的原因，即尋找輸入信號(hào)，最終查到輸入信號(hào)X13.5不亮，該信號(hào)是引起17步不動(dòng)作的原因。再次查找電路圖，輸入信號(hào)X13.5代表的含義是刀庫(kù)鎖，線號(hào)為326，感應(yīng)開(kāi)關(guān)為L(zhǎng)S26。由此可知，刀庫(kù)鎖信號(hào)沒(méi)有反饋給系統(tǒng)是導(dǎo)致故障的原因，通過(guò)位置圖紙尋找到感應(yīng)開(kāi)關(guān)，最終發(fā)現(xiàn)感應(yīng)開(kāi)關(guān)損壞，更換后，故障排除。

2.SVT-125單柱立車加工中心

齊齊哈爾第一機(jī)床廠生產(chǎn)的型號(hào)為SVT-125單柱立車加工中心，系統(tǒng)為西門(mén)子802D，采用圓盤(pán)刀庫(kù)。自動(dòng)換刀過(guò)程中，在X軸移向刀庫(kù)門(mén)附近的換刀點(diǎn)，準(zhǔn)備進(jìn)行抓刀動(dòng)作時(shí)，刀庫(kù)門(mén)不打開(kāi)，換刀過(guò)程停止，恢復(fù)原始狀態(tài)，再次換刀，故障依舊。以經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析，造成故障的原因有：X軸并未移到換刀點(diǎn)位置；位置到了，但是反饋信號(hào)沒(méi)有返回系統(tǒng)；刀庫(kù)門(mén)故障或換刀程序以及系統(tǒng)故障。

首先檢查X換刀點(diǎn)機(jī)械位置與設(shè)定位置，經(jīng)檢查，相互符合。再檢查換刀點(diǎn)處的感應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)，信號(hào)正常。接著檢查刀庫(kù)門(mén)，刀庫(kù)門(mén)的打開(kāi)閉合是靠氣動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，所以檢查氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，手動(dòng)操作控制刀庫(kù)門(mén)開(kāi)關(guān)的氣動(dòng)開(kāi)關(guān)，刀庫(kù)門(mén)能正常開(kāi)閉而且打開(kāi)到位、閉合到位的感應(yīng)信號(hào)也都正常。至此，外圍故障基本排查完畢，下一步進(jìn)行系統(tǒng)故障的查找。

同時(shí)按下【ALT+N】，進(jìn)入西門(mén)子系統(tǒng)畫(huà)面，輸入口令，由普通模式進(jìn)入專家模式，該換刀程序是由廠家自己設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存在機(jī)床制造商程序當(dāng)中，專家模式下可以查看，遂檢查該換刀程序。點(diǎn)擊進(jìn)入【機(jī)床制造商程序】，打開(kāi)【子程序SPF】目錄下的Tool change文檔，該文檔為廠家設(shè)定的換刀程序，檢查該換刀程序發(fā)現(xiàn)，與之前備份的換刀程序相比，程序中M31、M32的2個(gè)指令碼丟失，所以導(dǎo)致?lián)Q刀中途停止，重新輸入保存后，再次進(jìn)行自動(dòng)換刀，故障消除。

3.MVR-30的三菱龍門(mén)式5面體加工中心

型號(hào)為MVR-30的三菱龍門(mén)式5面體加工中心，系統(tǒng)為FANUC-31i，刀庫(kù)為鏈條型式，該加工中心是2013年新購(gòu)置設(shè)備，一般ATC換刀故障可通過(guò)畫(huà)面操作自主恢復(fù)。設(shè)備故障為ATC變換器在自動(dòng)換刀過(guò)程中突然停電，再開(kāi)機(jī)時(shí)，換刀停止不執(zhí)行。故障恢復(fù)可采取2種方法，一是自動(dòng)恢復(fù)，即打開(kāi)ATC復(fù)位畫(huà)面，通過(guò)軟件操作來(lái)恢復(fù)；二是手動(dòng)恢復(fù)，主要用ATC的M指令代碼來(lái)操作；方法一不能恢復(fù)時(shí)再采用方法二，2種方法都不能恢復(fù)時(shí)，就有可能出現(xiàn)了電氣元件或者機(jī)械部件損壞，這時(shí)則需采用前面實(shí)例所說(shuō)的方法找到故障點(diǎn)，然后進(jìn)行修復(fù)。

首先采用方法一，點(diǎn)擊按鈕【Custom1】，顯示出頁(yè)面后，選擇【主菜單】，再選擇【機(jī)械菜單】，再打開(kāi)【ATC復(fù)位】，這樣換刀過(guò)程狀態(tài)就會(huì)顯示在畫(huà)面中，本次故障停止在第四步，即換刀器回旋刀庫(kù)側(cè)，手輪模式下，通過(guò)操作軟鍵【步驟】→【+方向】→【執(zhí)行】，這樣換刀就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作到下一步，繼續(xù)按軟鍵【執(zhí)行】，ATC就會(huì)完成復(fù)位動(dòng)作，自動(dòng)換刀過(guò)程完成。也可通過(guò)操作按鍵【連續(xù)】→【+方向】→【執(zhí)行】，這樣只需操作1次，機(jī)械手就會(huì)連續(xù)執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作的全部步驟。

按方法一操作后，故障并未消除。接著采用方法二，松開(kāi)急停，按下運(yùn)行準(zhǔn)備按鈕，按方法一中的介紹，找到ATC復(fù)位畫(huà)面，換刀過(guò)程在第四步停止，即換刀器回旋刀庫(kù)側(cè)，將模式切換到MDI模式，輸入指令M235（ATC周期復(fù)位）運(yùn)行，即取消原換刀指令，再通過(guò)資料找到換刀器回旋刀庫(kù)側(cè)的動(dòng)作指令為M107，輸入M107→INPUT→【自動(dòng)啟動(dòng)】按鈕運(yùn)行，這樣機(jī)械手開(kāi)始工作，進(jìn)行到下一步動(dòng)作，接著再按方法一來(lái)恢復(fù)，這樣ATC換刀完成，故障修復(fù)。