劉云清
(中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司,江蘇常州 213011)
對(duì)于引進(jìn)國外進(jìn)口設(shè)備的企業(yè),高端進(jìn)口設(shè)備價(jià)值非常昂貴,幾乎是瓶頸生產(chǎn)設(shè)備。設(shè)備故障維修的及時(shí)性已日漸成為制約公司有效發(fā)揮生產(chǎn)效能的矛盾問題,經(jīng)常因不能及時(shí)修復(fù)設(shè)備故障,造成很大經(jīng)濟(jì)損失。為此,提升數(shù)控設(shè)備維修技術(shù)人員水平顯得非常重要。
一般由于狀態(tài)確認(rèn)信號(hào)開關(guān)或執(zhí)行元件(電磁閥)出現(xiàn)故障,也可能是緊急停止開關(guān)被按下,此時(shí)ATC 運(yùn)行中會(huì)被停止。當(dāng)機(jī)床PLC 狀態(tài)信號(hào)確認(rèn)裝置出現(xiàn)故障,機(jī)床刀具交換裝置ATC 就會(huì)停止運(yùn)行,機(jī)床故障診斷系統(tǒng)會(huì)顯示ATC 中斷的報(bào)警原因。此外,利用機(jī)床I/O 狀態(tài)顯示畫面也可以檢查相關(guān)狀態(tài),確認(rèn)信號(hào)開關(guān)輸入和執(zhí)行元件輸出是否正常。診斷信息和機(jī)床I/O 數(shù)據(jù)的詳細(xì)資料可參閱OSP 系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)。
(1)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為2~16 步時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式并按單步退按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)1(下文用手動(dòng)復(fù)位ATC 至順序號(hào)1 代替)。
(2)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為17 時(shí)。這個(gè)順序號(hào)定位ATC 到原始位置,分度主軸和分度附加頭。①當(dāng)附加頭分度過程中ATC 停止。按機(jī)床復(fù)位按鈕;按照附加頭恢復(fù)步驟,恢復(fù)機(jī)床上的附加頭;手動(dòng)復(fù)位ATC 至順序號(hào)1;②在操作附加頭分度以外的動(dòng)作造成ATC 停止時(shí)。按機(jī)床復(fù)位按鈕;手動(dòng)復(fù)位ATC 至順序號(hào)1。
(3)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為18、19 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)17;③按單步退按鈕或返回循環(huán)重啟按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)1(下文用手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1 代替)。
(4)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為20 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式。按機(jī)床ATC 換刀臂移進(jìn)/移出機(jī)床主軸的恢復(fù)步驟,使換刀臂到主軸移入位置,注意觀察主軸定向、加工刀具和ATC 換刀臂不干涉;③機(jī)床復(fù)位ATC 換刀臂后,設(shè)定ATC 運(yùn)行順序號(hào)到19。同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)17;④手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(5)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為21 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式并同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)20;③參照步驟(4),從順序號(hào)20 復(fù)位ATC。
(6)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為22 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式。按照(4)②操作;③機(jī)床復(fù)位換刀臂后,設(shè)定ATC運(yùn)行順序號(hào)到23。同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)25;④手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(7)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為23、24 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,同時(shí)按單步進(jìn)按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 前進(jìn)到運(yùn)行順序號(hào)25;③手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(8)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為25~28 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(9)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為29~34 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(10)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為35 時(shí)。這個(gè)順序號(hào)是ATC 定位到初始位置。①當(dāng)附加頭分度過程中ATC 停止,按照(2)①操作步驟恢復(fù);②在操作附加頭分度以外的動(dòng)作造成ATC 停止時(shí),按照(2)①操作步驟恢復(fù)。
(11)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為36、37 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式并同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)35。③手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(12)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為38 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式。按照(4)②操作;③按照機(jī)械臂復(fù)位步驟復(fù)位換刀臂后,設(shè)定ATC 運(yùn)行順序號(hào)到37。同時(shí)按住單步退按鈕和ATC操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)17;④手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(13)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為39 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)38;③參照步驟(12),從順序號(hào)38 機(jī)床復(fù)位ATC。
(14)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為39 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,同時(shí)按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)38;③參照步驟(12),從順序號(hào)38 機(jī)床復(fù)位ATC。
(15)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為40 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式。按照(4)②操作;③按照機(jī)械臂機(jī)床復(fù)位步驟機(jī)床復(fù)位換刀臂后,設(shè)定ATC 運(yùn)行順序號(hào)到41。同時(shí)按住單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 返回到運(yùn)行順序號(hào)43;④手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(16)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為41、42 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,同時(shí)按單步進(jìn)按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕,使ATC 前進(jìn)到運(yùn)行順序號(hào)43;③手動(dòng)使ATC 復(fù)位至順序號(hào)1。
(17)當(dāng)ATC 運(yùn)行順序號(hào)為43~48 時(shí)。①按機(jī)床復(fù)位按鈕;②選擇手動(dòng)模式,按單步進(jìn)按鈕或返回循環(huán)重啟按鈕,使ATC前進(jìn)到運(yùn)行順序號(hào)1。
以上是一般情況下該設(shè)備常見ATC 故障修復(fù)的方法和具體操作步驟。若按照上述方法和步驟仍然不能處理該設(shè)備ATC故障,則一般是硬件出現(xiàn)故障。需要進(jìn)一步分析故障原因,結(jié)合其他一些故障修復(fù)辦法和手段處理。下面就這種情況,介紹一些設(shè)備特有的診斷和修復(fù)方法。
(1)選擇參數(shù)設(shè)定模式。從畫面切換窗口選擇機(jī)床系統(tǒng)參數(shù)ATC。
(2)如改變ATC 運(yùn)行順序號(hào),把光標(biāo)鍵移動(dòng)到ATC 順序號(hào)欄上。按功能鍵[F1]設(shè)定需要的順序號(hào)。如需檢查附加頭順序計(jì)數(shù)器(在OKUMA 機(jī)床中AT-B 軸和AT-C 軸使用同一套計(jì)數(shù)器),則需從原界面窗口切換選擇機(jī)床(附加頭)系統(tǒng)參數(shù)。
在附加頭沒有結(jié)束運(yùn)行,機(jī)床復(fù)位旋轉(zhuǎn)頭時(shí),按下面步驟使機(jī)床可重新復(fù)位附加頭。
(1)選擇手動(dòng)或分度手動(dòng)模式。
(2)在機(jī)床用戶參數(shù)13 號(hào)系統(tǒng)檢查模式中修改設(shè)定數(shù)據(jù)為“61”。系統(tǒng)屏幕會(huì)同時(shí)顯示提示信息:“2713 警告B 軸互鎖解除61”。
(3)從操作面板上選擇脈沖手輪。用脈沖手輪的軸選擇開關(guān)選取主軸。使用手輪強(qiáng)制轉(zhuǎn)動(dòng)附加頭到0 位置。在轉(zhuǎn)動(dòng)附加頭時(shí)要特別注意查看附加頭松開PLC 信號(hào)輸出應(yīng)為ON。
(4)按主軸刀具夾緊按鈕。檢查確認(rèn)附加頭PLC 控制松開狀態(tài)(信號(hào)ON)輸出變?yōu)楦郊宇^夾緊(狀態(tài)信號(hào)ON)輸出。在附加頭夾緊信號(hào)ON 確認(rèn)后,檢查附加頭順序號(hào)變成“0”。
(5)確定附加頭位置正常后(正常位置數(shù)據(jù)在后面的機(jī)械軸參數(shù)中介紹),把[機(jī)械系統(tǒng)檢查模式]中設(shè)定的數(shù)值變成“0”。
在機(jī)床復(fù)位換刀臂移入/移出軸時(shí),如果ATC 未能完成相關(guān)動(dòng)作,需按照下述步驟恢復(fù)機(jī)床相應(yīng)的軸控制位置。
(1)選擇手動(dòng)模式或MDI 模式。
(2)在機(jī)床用戶參數(shù)13 系統(tǒng)檢查模式中,把系統(tǒng)檢查模式中設(shè)定數(shù)值修改為“72”。系統(tǒng)屏幕彈出提示信息:“2713 警告B軸互鎖解除72”。
(3)選擇手輪模式,移動(dòng)速度可以使用脈沖手輪倍率選擇開關(guān)來控制。用脈沖手輪移動(dòng)機(jī)械手旋轉(zhuǎn)至需要的位置。
(4)確認(rèn)換刀臂位置正常后(正常位置數(shù)據(jù)在后面的機(jī)械軸參數(shù)中介紹),把系統(tǒng)檢查模式中設(shè)定為“0”。
(1)選擇參數(shù)設(shè)定模式。從畫面切換窗口選擇和查看機(jī)械軸參數(shù)。
(2)查看附加頭實(shí)際編碼器位置顯示畫面的步驟。選擇手動(dòng)、自動(dòng)或MDI 模式。通過切換系統(tǒng)功能畫面窗口選擇PLC 項(xiàng)。只有在提供B/C 軸附加頭時(shí)才顯示“AT-B”。
(3)顯示換刀機(jī)械臂移入/移出的軸和旋轉(zhuǎn)軸編碼器位置的數(shù)據(jù)。選擇手動(dòng)操作模式。切換系統(tǒng)功能畫面窗口,選擇查看機(jī)床機(jī)械軸的具體數(shù)值數(shù)據(jù)。
(1)診斷信息顯示畫面。
(2)選擇手動(dòng)、自動(dòng)或MDI 模式。從畫面切換窗口選擇機(jī)床診斷。關(guān)于診斷信息的詳細(xì)資料,參見OSP 系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)。
(3)PLC 信號(hào)的檢視。選擇手動(dòng)、自動(dòng)或MDI 模式。從畫面切換窗口選擇機(jī)床“PLC 數(shù)據(jù)顯示”或“PLC 數(shù)據(jù)檢索”畫面。查找設(shè)備輸入/輸出故障的信息和故障硬件位置。關(guān)于PLC 信息的詳細(xì)資料,參見OSP 系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)。
較之0SP-P100、OSP-P200、OSP-P300 等后期系統(tǒng),介紹OSP-E100M 系統(tǒng)的加工中心ATC 故障維修,同樣具有借鑒意義??紤]到目前該數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入故障高發(fā)期,即使原廠家懂得OSP-E100 系統(tǒng)的維修人員也不多見,這類故障的維修變得非常困難,故選擇十多年前的老系統(tǒng)作為案例。數(shù)控設(shè)備類型繁多,每次機(jī)械手換刀機(jī)構(gòu)ATC 故障產(chǎn)生原因也不一定相同,解決問題方法也不同。本文只是整理出一些解決問題的基本方法和思路,供處理同類數(shù)控設(shè)備故障參考。
目前我國數(shù)控機(jī)床正迅速向各工業(yè)部門滲透,特別是進(jìn)口高端數(shù)控機(jī)床在企業(yè)中的重要性更是尤其突出,對(duì)于掌握高端數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的人才需求更加凸顯。作為一名數(shù)控設(shè)備維修技術(shù)人員,必須堅(jiān)持舉一反三,不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí),掌握新知識(shí)與技能,在解決問題過程中努力探索新的維修診斷方法和手段。