數控機床無報警故障排除四例

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tags:    時間:2014-03-11 15:02:23
數控機床無報警故障排除四例簡介
             1、X軸不執行自動返回參考點動作  ……
數控機床無報警故障排除四例正文
             1、X軸不執行自動返回參考點動作
           
該機床為某研究所生產的JCS-018立式加工中心,數控系統為FANUC-BESK
            7M。故障發生后,檢查CRT上無報警提示,機床各部分也無報警指示。但手動X軸能夠移動,將X軸用手動方式移至參考點后,機床又能進行正常加工,加工完成後又重複上述現象。
           
根據以上情況我們判斷:NC系統、伺服系統無故障。考慮到故障發生在X軸回參考點的過程中,懷疑故障與X軸參考點的參數發生變化有關,然而,當我們在TE方式下,將地址為F的與X軸參考點有關的參數調出檢查,卻發現這些參數均正常。
           
從數控機床的工作原理可知,軸參考點除了與參數有關外,還與軸的原點位置、參考點位置有關。檢查機床上X軸參考點的限位開關,發現其已因油污而失靈,即始終處於接通狀態。故當加工程序完成後,系統便認為已回到了參考點,因而,X軸便沒有返回參考點的動作。將該行程開關清洗、修復后,故障排除。


               2、自動加工過程中,A、B工作台無交換動作
           
該機床為匈牙利生產的MKC-500卧式加工中心,數控系統為SIEMENS
            820M。當故障發生時,機床加工程序已執行完L60子程序中的M06功能,門帘已打開,但A、B工作台無交換動作,程序處於停止狀態,且數控系統上無任何報警顯示。
           
從機床工作台交換流程圖可以看出:當A、B工作台交換時,有兩個條件必須滿足:一是門帘必須打開;二是工作台應處於放鬆狀態並升起。檢查上述兩條件:(1)門帘已打開,條件滿足。(2)工作台未升起,條件不滿足,即工作台仍處於夾緊狀態。由機床使用說明書知:旋轉工作台的夾緊與放鬆均與SP03壓力繼電器有關,且SP03壓力繼電器所對應的PLC輸入點為E9.0。當該機床處於正常加工狀態時,旋轉工作台被夾緊,E9.0=1;當機床處於交換狀態時,旋轉工作台放鬆,E9.0=0,準備進行A、B工作台交換。根據其工作原理,要使工作台交換,須使E9.0=0,工作台放鬆,即使SP03壓力繼電器斷開。
           
我們發現SP03壓力繼電器因油污而導致失靈。將其清洗修復后,調整到工作台交換時,E9.0=0;工作台加工時,E9.0=1。故障排除。


               3、在自動加工中機械手不換刀
           
該機床為某研究所生產的KT1400立式加工中心,數控系統為FANUC
            0系統。檢查發現,機械手在自動控制方式下不換刀,也無任何報警。而在手動方式下能換刀,換刀后又能繼續進行自動加工。
           
根據上述檢查,我們判斷數控系統、伺服系統均無故障。考慮到刀庫電機及機械手的動作由富士變頻器單獨控制,故將檢查重點放在變頻器上。觀察手動狀態時刀庫和換刀動作均準確無誤。觀察自動狀態,刀庫旋轉正常,而換刀不正常。檢查NC控制信號已經發出,且控制接觸器也已吸合,說明換刀信號已送入變頻器。檢查變頻器的工作情況,發現在手動換刀時,其工作頻率為35Hz,而在自動換刀時其工作頻率只有2Hz。在這樣低的頻率下,機械手當然不能執行正常的換刀動作。究其故障產生的原因為機械手正在換刀時,變電站突然停電,造成換刀時機械手卡死,恢復供電后,便出現上述故障。將其頻率重新設定為35Hz之後,故障排除,機械手恢復正常。


               4、旋轉工作台在升降或旋轉過程中,發生奇數定位正確,偶數定位不準
           
機床與系統如故障2中所述。故障發生后,機床無任何報警,當定位不準時,機床不能工作,但將工作台重新升降一次后,定位又正確了,機床又能繼續進行工作。根據該故障現象,我們懷疑是旋轉工作台電動機上的旋轉編碼器鬆動或定位不準所造成。但反覆調節旋轉編碼器以及修改與旋轉編碼器有關的參數,均不能排除故障。
           
該驅動系統與刀庫電動機驅動系統相同,我們採用替換法進行交換。當將刀庫驅動系統換到旋轉工作台後,故障消除。而將旋轉工作台驅動系統換到刀庫后,刀庫便發生找不到正確刀號的故障。通過這樣檢查,我們便確定工作台驅動系統發生了故障。該驅動系統為SIMODRIVE
            611-A進給驅動裝置。通過查閱該驅動系統手冊及對該驅動系統故障的分析,一致認為:該驅動裝置無硬體故障。上述故障的發生主要是由於長期運行后機械運動部件磨損,電氣元件性能變化等原因,引起伺服系統與被拖動的機械系統沒有實現最佳匹配所致。由技術資料可知:這種情況可以通過調節速度控制器的比例係數KP和積分時間TN,來使伺服系統達到既有較高的動態響應特性,而又不振蕩的最佳工作狀態。我們參考刀庫電動機驅動裝置上的KP刻度和TN刻度對旋轉工作台驅動系統進行微調后,故障得以排除。
           
無報警故障在數控機床的故障中佔有較大的比例。故障的產生通常是由於電源電壓、液壓、氣動、油污、環境溫度等外部條件的影響所致。如本文中故障1、2、3所述。另外,數控機床在使用較長時間后,由於元器件老化、機械零件磨損,也將使系統與機械部分的匹配產生問題,而導致無報警故障的產生,如本文故障4所述。因此,重視數控機床的使用環境,加強對數控機床的維護保養,是減少無報警故障發生機率的根本途徑,是保證數控機床正常工作的重要手段。


           

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