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數控機床PMC故障診斷與實(shí)例分析

來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)   作者:機床世界    發(fā)表時(shí)間:2019-02-14    瀏覽量:6058



數控機床除了對各坐標軸的位置進(jìn)行連續控制外,還要對主軸單元實(shí)現控制,實(shí)現正轉和反轉、換刀及機械手控制、工作臺交換、切削液開(kāi)關(guān)和潤滑系統順序控制。這些都是靠可編程機床控制器(PMC)來(lái)實(shí)現的。PMC是通過(guò)對程序的周期掃描,來(lái)進(jìn)行數控機床外圍輔助電氣部分的邏輯順序控制。PMC是連接機床與數控系統的橋梁,其中包括大量的輸入和輸出信號。在這些輸入輸出信號中,任何一個(gè)信號不到位,都會(huì )使機床出現故障。而機床側的輸入、輸出元件,是數控機床上故障率較高的部分,在數控機床故障中,PMC類(lèi)故障占有較高的比率,因此掌握PMC類(lèi)故障的診斷方法,顯得非常重要。

 

1 常見(jiàn)PMC故障診斷方法

 

1.1 根據系統診斷號或報警號診斷故障

   

PMC 具有豐富的自診斷功能。當PMC自身故障或外圍設備故障,都可用PMC上具有診斷指示功能的發(fā)光二極管進(jìn)行診斷。在FANUC 0i系統診斷畫(huà)面中,可以直接通過(guò)診斷參數DGN000至DGN016顯示自動(dòng)運行狀態(tài),這些信息指示了系統在執行自動(dòng)指令時(shí)所處的狀態(tài)??赏ㄟ^(guò)診斷參數DGN020到DGN025進(jìn)行自動(dòng)運行停止狀態(tài)的顯示,這些信息指示了系統不執行自動(dòng)加工程序的原因。通過(guò)各診斷數據的狀態(tài)組合,可以分析、確定系統實(shí)際所處的狀態(tài)。

   

(1)PMC總體檢查的基本流程,如圖1所示。主要找出故障點(diǎn)的大方向,再逐漸細化以找出具體故障。

   

(2)電源故障檢查。電源燈不亮時(shí),需對供電系統進(jìn)行檢查,包括電源電壓、熔斷絲、接線(xiàn)等檢查。

   

(3)運行故障檢查。電源正常時(shí),運行指示燈不亮,系統因其他異常而終止正常運行。



(4)輸入/輸出故障檢查。除了檢查輸入/輸出單元的狀態(tài)外,還要檢查與連接配線(xiàn)、接線(xiàn)端子、熔斷器等元件的狀態(tài)。

 

1.2 觀(guān)察PMC狀態(tài)

   

通過(guò)觀(guān)察PMC狀態(tài),判斷開(kāi)關(guān)量是否已輸入或已輸出,在MDI方式→PMC基本菜單→[PMCDGN]→[STATUS]界面的輸入開(kāi)關(guān)量或直接觀(guān)察梯形圖相應的開(kāi)關(guān)量的通斷,若邏輯為“1”或通,表示機床側、CNC側連接沒(méi)有問(wèn)題;若不通,則檢查外部電路。數控機床中,輸入輸出信號的傳遞,一般都要通過(guò)PLC接口來(lái)實(shí)現。因此,許多故障都會(huì )在PLC 的I/O 接口的通道中反映出來(lái)。

 

1.3 根據動(dòng)作順序診斷故障

   

數控機床上刀具的自動(dòng)換刀動(dòng)作,是按照一定的順序來(lái)完成的。因此,可以觀(guān)察機械裝置的運動(dòng)過(guò)程,比較正常和故障時(shí)的情況,就可發(fā)現疑點(diǎn),診斷出故障的原因。

 

1.4 動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障

   

數控機床有些報警信息,并沒(méi)有直接反映出報警的原因,還有些故障不產(chǎn)生報警信息,只是有些動(dòng)作不執行。采用肉眼觀(guān)察不出I/O的變化,難以診斷故障原因??赏ㄟ^(guò)跟蹤PLC 梯形圖的實(shí)時(shí)運行,來(lái)確診故障。

 

2 PMC 故障的診斷方法的應用

   

FANUC 的PMC 可以直接在系統顯示畫(huà)面里進(jìn)行監控,從而進(jìn)行故障的判斷。PMC 的故障常常出現在輸入輸出及標志狀態(tài)是否正常,執行機構動(dòng)作是否正常執行。要對其進(jìn)行有效的診斷,就要借助PMC提供的各項功能,對PMC進(jìn)行診斷。PMC的診斷分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。在診斷時(shí)一定先確定PMC為運行狀態(tài)。

   

(1)靜態(tài)的診斷。就是在查看梯形圖I/O模塊的連接狀況,和查看PMC各個(gè)信號的ON/OFF狀態(tài)。

   

(2)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行診斷。LADDER 運行,動(dòng)作卻不能正常地執行,并帶有誤動(dòng)作。有些PLC發(fā)生故障時(shí),PMC會(huì )出現誤動(dòng)作,查看輸入輸出及標志狀態(tài)均為正常,此時(shí)必須通過(guò)PLC 動(dòng)態(tài)跟蹤,實(shí)時(shí)觀(guān)察I/O及標志位狀態(tài)的瞬間變化,根據PLC的動(dòng)作原理做出診斷。

 

3 實(shí)例分析

 

3.1 實(shí)例1

   

某FANUC 0i系統的數控機床在自動(dòng)運行狀態(tài)中,每當執行M8(切削液噴淋)這一輔助功能指令時(shí),加工程序就不再往下執行了。此時(shí),管道是有切削液噴出的,系統無(wú)任何報警提示。

 

分析與處理過(guò)程:

   

(1)調出診斷功能畫(huà)面,發(fā)現診斷號000為1,即系統正在執行輔助功能,切削液噴淋這一輔助功能未執行完成(在系統中未能確認切削液是否已噴出,而事實(shí)上切削液已噴出)。

 

(2)查閱電氣圖,發(fā)現在切削液管道上裝有流量開(kāi)關(guān),用以確認切削液是否已噴出。在執行M8 指令并確認有切削液噴出的同時(shí),在PMC程序的信號狀態(tài)監控畫(huà)面中,檢查該流量開(kāi)關(guān)的輸入點(diǎn)X2.2,而該點(diǎn)的狀態(tài)為0(有噴淋時(shí)應為1),于是故障點(diǎn)可以確定為在有切削液正常噴出的同時(shí),這個(gè)流量開(kāi)關(guān)未能正常動(dòng)作所致。

   

(3)因此重新調整流量開(kāi)關(guān)的靈敏度,對其動(dòng)作機構噴上潤滑劑,防止動(dòng)作不靈活,保證可靠動(dòng)作。在做出上述處理后,進(jìn)行試運行,故障排除。

 

3.2 實(shí)例2

  

 XH754 臥式加工中心,FANUC-6M系統,X軸無(wú)反應,無(wú)報警信息。

   

(1)故障分析。手動(dòng)、自動(dòng)方式X 軸均不起作用,且無(wú)報警信息,其他顯示均正常。當使用MDI方式時(shí),操作面板上的循環(huán)啟動(dòng)CYCLE START,START燈亮。查PMC 梯形圖和參數,均正常,說(shuō)明CNC信號已發(fā),X軸啟動(dòng)條件已滿(mǎn)足,但伺服不執行。所以可將故障縮小在X軸伺服單元上。

   

(2)故障處理。將伺服單元對調,即X 軸和Y 軸伺服驅動(dòng)器接口對換,重新開(kāi)機,試運行Y軸,看Y軸伺服電動(dòng)機是否動(dòng)作。若無(wú),說(shuō)明X軸伺服驅動(dòng)器有故障。返廠(chǎng)或進(jìn)一步拆下,查看伺服驅動(dòng)器內部芯片和引腳,觀(guān)察芯片和引腳是否蝕斷,若發(fā)現,用不帶電的電烙鐵將元件拆卸,更換。

 

4 結束語(yǔ)

   

通過(guò)以上實(shí)例分析,PMC類(lèi)故障診斷的關(guān)鍵是:要注意數控機床各部分檢測開(kāi)關(guān)的安裝位置,要清楚PMC輸入信號和輸出信號的標志。由于數控機床電氣控制系統的外圍器件,大多與PMC 相聯(lián)系,系統提供的PMC診斷功能非常實(shí)用。應用好這些方法,將對數控機床的故障診斷與維修,帶來(lái)了很大的方便。