意大利巴拉法蒂刀塔故障處理

肖 恂 王艷海

作者通聯(lián)：山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司機(jī)動環(huán)保部山西侯馬市紅軍街一號 043000

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1.故障現(xiàn)象

山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司多臺裝有意大利巴拉法蒂刀塔的數(shù)控臥式車床接連出現(xiàn)換刀失敗，故障率較高且隨機(jī)性強。故障現(xiàn)象均為刀架未轉(zhuǎn)完一個刀位就停機(jī)，機(jī)床系統(tǒng)雖顯示刀塔故障報警，但無詳細(xì)提示內(nèi)容。

2.故障分析

根據(jù)刀塔維修經(jīng)驗，原因多為刀架松開機(jī)構(gòu)或松開傳感器故障。因此分析認(rèn)為刀架開始能夠轉(zhuǎn)動一下，表明刀塔系統(tǒng)檢測到了松開信號，但信號不穩(wěn)定，時有時無，轉(zhuǎn)動過程中因突然失去松開信號而停機(jī)。按照這一思路，啟動刀塔旋轉(zhuǎn)，使用數(shù)字萬用表檢測刀塔驅(qū)動器M4端子Li12的接口電平，檢測結(jié)果是刀塔出現(xiàn)故障時，刀架松開信號仍然正常。

經(jīng)反復(fù)對刀塔進(jìn)行換刀試驗，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)端謩訐Q刀時始終正常，而執(zhí)行加工程序換刀時，故障率則很高。仔細(xì)分析、比較兩種換刀方式的異同點，如同樣是從1#刀換到4#刀，手動換刀是每一個刀位都要依次完成“松開→轉(zhuǎn)動→到位→鎖緊”全過程；執(zhí)行加工程序換刀，過程則是“1#刀松開→轉(zhuǎn)動→4#刀到位→鎖緊”，2#刀、3#刀不再停頓。據(jù)此認(rèn)為是由于兩種換刀過程的差異導(dǎo)致?lián)Q刀成功率不同。為此編寫一段加工程序，先執(zhí)行緊挨著刀號順序換刀，換上幾把刀后，再執(zhí)行跳著刀號換刀，如1#、3#、5#、7#。結(jié)果表明程序執(zhí)行按刀位順序換刀時，系統(tǒng)正常，無報警，但執(zhí)行跳著刀號換刀時，系統(tǒng)頻繁報警。能夠?qū)崿F(xiàn)按刀位順序換刀，說明刀塔系統(tǒng)的控制指令、機(jī)械動作及各類傳感器檢測等正常。

這款刀塔系統(tǒng)具有完善的控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，機(jī)床系統(tǒng)只需發(fā)出二進(jìn)制代碼指令就可完成換刀過程；自帶的刀架驅(qū)動器上還有報警功能，出現(xiàn)松開、鎖緊傳感器失靈，電機(jī)過流，存儲器故障等都會以不同數(shù)字顯示，并向機(jī)床系統(tǒng)發(fā)出相關(guān)信號。但是對于此次換刀失敗故障，刀塔驅(qū)動器卻無報警數(shù)字顯示。因此，判斷是機(jī)床系統(tǒng)和刀塔的控制連接出現(xiàn)問題。調(diào)出機(jī)床系統(tǒng)PMC梯形圖，分析相關(guān)換刀程序，發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)時，刀塔驅(qū)動器上的LO.6接口確實向機(jī)床系統(tǒng)發(fā)出了報警信息。機(jī)床系統(tǒng)收到后，也向刀塔驅(qū)動器發(fā)出了停止指令，但刀塔驅(qū)動器本身沒有顯示。判斷是機(jī)床系統(tǒng)向刀塔驅(qū)動器發(fā)出的停止指令時間過短，刀塔內(nèi)部的報警信息還未來得及反饋到顯示模塊上，就被機(jī)床的停止指令復(fù)位了，導(dǎo)致看不到報警信息。為此，在機(jī)床PMC程序增加一個延時程序，使機(jī)床系統(tǒng)收到報警信號后，延時一下，再向刀塔驅(qū)動器發(fā)出停止指令。試機(jī)，報警信息顯示為1#報警，報警內(nèi)容是驅(qū)動器輸入電壓過低。

3.故障處理

刀塔按刀號順序進(jìn)行換刀時正常，跳著刀號換刀則會出現(xiàn)驅(qū)動器輸入電壓過低報警。為此，還需搞清它們在換刀過程中還有哪些不同。對一臺同型號工作正常的機(jī)床，反復(fù)進(jìn)行按刀號順序換刀（如從1#刀換到2#刀）和跳著刀號換刀（如從1#刀換到3#刀）比較。發(fā)現(xiàn)這兩種換刀過程所用時間幾乎一樣，因此跳著刀號換刀時的速度必然更快一些，這樣會使刀塔電機(jī)的電流增大很多，導(dǎo)致輸入電壓下降，達(dá)到報警門限。

由于機(jī)床運行將近兩年，一切正常，為此，考慮刀塔外圍的供電設(shè)備。造成輸入電壓降低的原因有：①受向刀塔驅(qū)動器供電的伺服變壓器容量限制，輸入電流偏大；②從接觸器到刀塔驅(qū)動器的強電三相輸入線，中間有兩次端子的轉(zhuǎn)接，經(jīng)過長期大電流發(fā)熱運行，端子的線頭已經(jīng)發(fā)黑，接觸電阻增大。因機(jī)床運行正常，排除前者，為徹底解決這一故障，必須科學(xué)選線布線。首先更換刀塔驅(qū)動器的三相輸入線并加大線徑，為減少接觸電阻，省去中間環(huán)節(jié)，改從接觸器直接引至刀塔驅(qū)動器。所有出現(xiàn)換刀失敗的機(jī)床進(jìn)行改進(jìn)后，均恢復(fù)正常。