利用机外编程器排除数控机床故障.pdf

R 删n ga n d n f e n a n c e改装与维修 利用机外编程器排除数控机床故障 李成 华 河南省鹤壁市电工机械厂， 河南 鹤壁 4 5 8 0 3 0 摘 要 借助机外编程器排除数控机床故障的方法。 关键词 数控机床机外编程器故障排除 E x c l u d i n g T h e CNC Ma c h i n e To o l F a i l u r e Us i n g E x t e r n a l P r o g r a mme r L I Ch e n g h u a H e b i C i t y E l e c t r i c a l Ma c h i n e r y F a c t o ry， He b i 4 5 8 0 3 0 ， C H N 数控机床出现的绝大部分故 障都可 以通过 P L C 程序检查出来 ， 有些故障可在屏幕上直接显示出报警 原因； 有些故障在屏幕上有报警信息 ， 但没有直接反映 报警的原因； 有些故障不产生报警信息 ， 只是有些动作 不执行。遇到后两种情况 ， 跟踪 P L C梯形 图的运行是 确诊故障很有效的方法 简单些的故障， 可根据梯形 图 通过 P L C的状态显示信息监视相关 的输入 、 输出及标 志位的状态 ， 跟踪程序 的运行 ； 复杂些 的故 障， 必须使 用编程器来跟踪梯形图的运行 。下面用实例介绍利用 机外编程器来排 除数控机床故障的。 例 1 一 台装有西 门子 3 M 系统 的数控 球道磨 床 ， 在开机 回参 考点 时 ， 轴和 y轴 回参 考点时没问题 ， z轴 回参考点不走 ， 手动 也不走 故障分析与检测 两个轴运动没有 问题 ， 仅 z轴 不动， 这说明系统没有 问题 ， 可能是 z轴 的使用 条件 没有 满足 。 根据 西 门 子 3 M 系 统 的 工 作 原 理 ， P L C输 出 Q 7 3 ． 2是 z轴进给使能信号 图 1 ， 检查这个信号为 0 V， 确 实有 问题 。 } F ．1 2 2 ．4 0 0 Q F 1 4 4． 2 Q 7 3 l ／ H ／ H 图1 B轴进给使能 信号Q7 3 ． 2的梯 形图 结合 B轴进给使能信号 Q 7 3 ． 2的梯形图分析 ， 用 机外编程 器监视梯形 图的运行 ， 发现是 因为标 志位 F 1 2 2 ． 4触点没有 闭合导致 z轴进给使能条件 Q 7 3 ． 2 没有满足。关 于标志位 F 1 2 2 ． 4的梯形图在 P B 3的 l 5 中， 相关梯形 图如图 2所示。 图2 关于标 志位F1 2 2． 4的梯 形图 用编程器继续监视梯形 图的运行 ， 发现图 2中标 志位 F 1 0 5 ． 6的触点没有闭合。关于标志位 F 1 0 5 ． 6的 梯形 图 图 3 在 P B 3的 1 3中， 监视梯形 图图 3的运 行 ， 发现标志位 F 1 0 5 ． 6无电是 因为定时器 r I 1 8的触点 没有闭合。 图3 关于标 志位 F1 0 5 ． 6 的梯形 图 用编程器监视图 4所示 的关 于定时器 T 8的梯形 图， 发现定时器 T 8的输入信号端 T 1连接的触点 I 3 ． 6 没有闭合 ， 致使定时器 T 8没有得 电。 根据数控机床的控制原理 ， P L C输入端信号 I 3 ． 6 是分度装 置 的在 位信 号 图 5 ， 它来 自于接 近开关 B 3 6 ， 属于检测分 度装 置是 否到位 的反馈信号。测量 改装与维修 n g a n d n fen e 1 3 ． 6的信号为 0 V， 至此怀疑分度装置没安装到位 ， 但 检查分度装 置 已经安装 到位 了； 接着检查接 近开关 B 3 6 ， 发现 B 3 6的感应端头位置有 问题 感应头与检测 目标的距离有些远 ， 检测不到分度装置已到位信号。 I 5 2． 6 Q9 ． o I 3． 6 定时器T 8 T1 TV B 1 D E R Q 图4 定时器T 8 的梯形图 图5 P L C输入1 3 ． 6 输入 故障处理 将 B 3 6接近开关 位置 调整好 ， 紧 固 后 ， 机床 z轴正常回参 考点没有 问题 ， 机床故障被排 除。 例 2 一台装有西 门子 3 T T 系统的数控球道铣 床工作 台不旋转 。这 台机床 是 一台三 工 位 的数控铣床 ， 在 1工位装 、 卸工件 ， 2工 位粗铣 ， 3工位精 铣 ， 正 常时工 作 台可 以 旋 转 故障分析与检查 根据工作 台的控制原理 ， 旋转 时首先将工作台浮起 ， 这个动作是气动的， 浮起之后才 能由液压系统控制旋转。工作 台浮起是 气动 电磁 阀 Y 1 ． 2由 P L C输出 Q 1 ． 2控制。利用系统 P C功能下 的 P L C S T A T U S P L C状态 功能检查 P L C输出 Q 1 ． 2状 态 ， 在旋转时为“ 0 ” ， 没有变为“ 1 ” 。为此 以 Q 1 ． 2为线 索， 用机外编程器在线跟踪相关梯形图的运行状态。 梯形图在线跟踪 将编程器 P C 6 8 5连接到数控系 统上 ， 查找关于 QI ． 2的梯形图， 在 P B 2 0的第 2段 中 图 6 ， 标志位 F 9 7 ． 0的触 点没有 闭合是 P L C输 出 Q1 ． 2没电的原因。 继续观察 P B 2 0的 9段 中关于标志位 F 9 7 ． 0的梯 形 图 图 7 ， 发现标志位 F 1 2 0 ． 6的触点没有 闭合， 使 F 9 7 ． 0没有置位 。 卜～ 图6 关于工作台浮起控制的梯形图 5 Q 图7 关于标志位F 9 7 ． 0 的梯形图 继续观察 P B 2 0的 3段 中关于 F 1 2 0 ． 6的梯形 图 图 8 ， 发 现 标 志位 F 1 2 0 ． 6没 电 是 因 为 标 志 位 F 1 2 0 ． 4的触点没有闭合 。 I_H／ j l } 。 J I F 1 2 0 5} I l l l 一 图8 关于标志位F1 2 0 ． 6的梯 形图 故障根本 原因 尚未找到 ， 继续跟踪梯 形图 P B 2 0 的 3段， 发现工作台旋转的先决条件标志位 F 1 2 0 ． 3的 触点没有 闭合 是标 志位 F 1 2 0 ． 4没电的原因 图 9 。 向下查看 P B 1 5的 5段 中关 于 F 1 2 0 ． 3的梯形 图 图 1 0 ， 标 志位 F 1 2 2 ． 3和 F 1 2 1 ． 5触点都 未闭合 ， 导致 F 1 2 0 ． 3没 电。根据机床工作原理 ， 标志位 F 1 2 1 ． 5是 工作台到位信号 ， 断开是正常的， 只有分度头都在起始 位 置的标志位F 1 2 2 ． 3 触点没有闭合而影响了F 1 2 0 ． 3 F1 2 l F1 2 H／ l 5 F 图9 关于标 志位 b 1 2 0． 4 的梯形图 得电。 因机床安全的要求， 只有两个加工工位的分度头 都在起始位置时 ， 工作台才能旋转 。 但分度头无论怎 等 ； zu 。u 耳 幂 。 删 工 R 咖 In g a n d M a in fe n Q n c e 改装与维修 AF 1 8 0曲轴磨床量仪改造 朱奎 阳 杨 林 杨 松 赵新 光 沈阳工业大学机械工程学院， 辽宁 沈阳 I 1 0 1 7 8 摘要 简述了基于 MT X数控 系统 ， 利用 MAP OS S P 7量仪和博世一 力士乐 MS K 0 6 0 C电动机对 A F 1 8 0曲 轴连杆颈磨床进行改造。 关键词 MT X数控系统MAP OS S P 7 NC Th e Re ma k i n g o f Me a s u r i n g Eq u i p me n t o f AF 1 8 0 L i n k - n e c k - c r a n k s h a f t Gr i n d i n g Ma c h i n e ZHU Ku i y a n g，YANG Li n，YANG S o n g，ZHAO Xi n g u a n g S c h o o l o f Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ， S h e n g y a n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ，S h e n gya n g 1 1 0 1 7 8 ， C H N Ab s t r a c t Ba s e d O n MTX CNC s y s t e m ， t h i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e r e ma k i n g o f Ch a n g c h u n F AW Vo l k s wa g e n AF1 8 0 l i n kn e c k～c r a n k s h a f t g r i n d i n g ma c h i n e us e d MAPOS S P7 me a s u r i n g e q u i p me n t a n d Bo s c h Re x r o t h MS K0 6 0 C mo t o r ． Ke ywo r d sMT X CNC S y s t e m ；MAPOSS P 7；NC 本次量仪改造工作是在前一次使用德国博世 一 力 士乐公司的 M T X数控系统成功改造 N A X O S曲轴连杆 颈磨床的基础上进行 的。该磨 床使用 的测量仪器 是 MA P O S S E 4 0量仪 以下简称 E 4 0量仪 。由于使用时 间较长 ， E 4 0量仪 电子元 器件都 已严重老化 ， 故 障率 高 ， 维修困难 ， 而且其备件价格昂贵且不易购买 ， 致使 样分度 ， 这个标志位都是“ 0 ” ， 为此继续跟踪 P B 2 1的4 段关于 F 1 2 2 ． 3的梯形 图 图 1 1 ， 发现 P L C输入 I 9 ． 7 的触点没有闭合 ， 故标志位 F 1 2 2 ． 3总是没电。P L C输 入 I 9 ． 7和 I 1 0 ． 6连接的接近开关用来检测反应 2、 3工 位分度头是否在起始位置， 正常情况下两者应该 同步 动作 ， 但分度时 I 9 ． 7和 I 1 0 ． 6状态总是相反 。进一步 检查发现 3工位分度头产生机械错位 ， 是机械 问题引 起机床不能正常工作 。 0 F1 2 0． 3 I L - I ＼ 、 l 图 l O 关于标 志位F1 2 0． 3 的梯形 图 图1 1关于标志位F 1 2 2 ． 3 的梯形图 故障处理调整 3工位分度机械机构 ， 使两个工 位分度同步进行 ， 这时机床恢复正常使用。 结语 现代数控系统的可靠性越来越高 ， 数控系统本身 的故障率越来越低 ， 而大部分故 障的发生则是非 系统 本身原 因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开 关 、 液压元件 、 气动元件 、 电气执行元件 、 机械装置等出 现 问题而引起的。数控设备的外部故障可以分为软故 障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指 由于操 作 、 调整处理不当引起的 ， 这类故障多发生在设备使用 前期或设备使用人员调整时期。 对于数控系统来说 ， 另一个易出故 障的地方为伺 服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电动 机带动滚珠丝杠来 实现的。用旋转编码 器作速度反 馈 ， 用光栅尺作位置 反馈 。一般 易出故障的地方为旋 转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是 由于 电源原 因而引起 的系统混乱 ， 特别是对那些带计算机 硬盘保存数据的系统 ， 例如德国西门子系统 8 4 0 C。 参考文 献 [ 1 ] 谷清贤． 数控编程与数值计算． 上海 上海交通大学出版社， 2 0 0 6 ． 编辑孙德茂 收稿日 期 2 0 0 9 1 1 2 6 文章编号 1 0 6 4 3 如果您戆发表对本文的看法． 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。 刊