張子容
(重慶三峽職業學院,重慶 404155)
數控車床電氣故障可以分為數控系統、電器部件以及軟件三大部分。隨著數控系統可靠性程度增高,系統本身發生故障的幾率很低;電器部件故障多為電器元件損壞的硬故障;軟件故障一般為PMC程序和數控系統參數,多是在設備使用前期或調整時期由于操作、調整處理不當引起的,機床調試完成后一般不再隨意修改系統參數。很多電氣故障需將PMC程序和電器硬件結合起來共同排查。宇龍數控維修軟件模擬了FANUC 0i數控車床三維模型,電氣部分不僅能反應整機的電氣原理和接線,還能實現機床加工運動,仿真電路元器件和機械部件的故障設置、排查與修復。
(1)機床照明燈不亮。故障現象:打開機床電源,打開機床照明燈開關,發現照明燈不亮。排查故障:首先,檢查照明燈開關是否有故障。斷開機床照明燈開關,查看PMC信號,由機床PMC信號表查到照明開關對應的輸入信號為X004.5。打開機床照明開關,X004.5信號閉合,斷開機床照明開關,X004.5信號斷開,輸入輸出正常,這說明照明開關硬件沒有故障。再斷電測量輸出信號到照明繼電器間的線路電阻,萬用表顯示電阻為0,說明線路導通。再檢查照明繼電器,先用萬用表測量線圈兩端電壓,斷開照明開關時顯示為0,閉合照明開關時為24,這說明繼電器外圍電路正常,接著測量繼電器線圈電阻,結果為無窮大,說明線圈內部可能出現斷路。更換照明繼電器后,檢驗故障已消除。綜上說明此故障是由于照明繼電器線圈斷路造成。
(2)機床照明燈閃亮。故障現象:打開機床照明燈開關,發現照明燈一亮一滅不停地閃亮。排查故障:查看PMC信號表,打開機床照明電源,觀察梯形圖發現X004.5信號閉合,有輸出信號,說明照明開關硬件沒有故障。再用萬用表通電測量線圈兩端的電壓,接通照明開關時顯示為0~24之間變化,兩端電壓不穩定,這說明繼電器的接線柱與導線接觸不良。關閉機床電源,檢查接線柱對這個故障進行修復,修復完成后,檢驗故障消除。
(3)四方刀架不能在某個刀位停下。故障現象:打開機床電源,液壓啟動,回參考點,MDI方式下輸入程序T0101,在AUTO方式下,按循環啟動,觀察四方刀架旋轉1號刀具到加工位。當執行T0404程序時,刀架一直轉動不停止,4號刀具不能正確到位。故障排查:首先檢查PMC信號,由機床PMC信號表查到T4刀位對應的輸入信號為X0022.3,觀察梯形圖,在執行T0404程序時,X0022.3沒有信號變化。這種情況有兩種原因,一是刀架開關問題;二是信號輸出線路問題,導致PLC收不到信號。針對原因逐一排查,按下RESET鍵復位,使用萬用表查看各個刀位是否有電壓變化。先測量正確刀位T1與COM端電壓,當T1換到加工位置時有24V電壓輸出,用同樣的方法,再來測量T4與COM端電壓,當T4換到加工位置時,發現電壓為0,這就說明T4的“開關不動作”。關閉機床電源,更換開關修復故障,換刀進行驗證,故障排除。
(4)軸向超程。故障現象:打開機床電源,液壓啟動,卡盤夾緊,回參考點,在手動方式下,移動Z軸,Z向超程,產生報警,按下超程解除按鈕移出Z軸,松開超程解除按鈕,還是報警。排查故障:先檢查Z向限位開關,由機床PMC信號表查到Z向限位開關對應的輸入信號為X0020.6。觀察梯形圖中X0020.6一直有信號輸入,這樣使CNC系統一直發出超程報警信號無法消除,而此時溜板箱并沒有碰到限位導塊,不應該產生超程信號,也就是說限位開關信號應該是斷開的,不會產生超程信號輸入。檢測一下限位開關是否有故障,拆下開關,壓下觸頭,發現觸頭不能移動,開關彈簧出現問題。修復彈簧故障后,限位開關能接通,報警消失,故障排除。
(5)液壓卡爪故障。故障現象:開機后將卡爪夾緊方式撥到向內夾緊,按下卡爪夾緊按鍵,觀察到卡爪向外移動,按下卡爪放松按鍵,觀察到卡爪向內收縮。排查故障:由機床PMC信號表查到照明開關對應的輸入信號為X004.7。在數控系統面板進入PMC程序,按search鍵搜索X004.7,找到X004.7,再撥動用戶面板上的卡爪夾緊方式開關,觀察PMC梯形圖中X004.7觸點始終是斷開狀態,沒有信號變化。這說明卡爪選擇開關壞了。斷開機床電源,接線圖上找到卡爪選擇開關SA12,點擊修復故障點擊“開關不變化”進行修復,重新開機驗證卡爪的動作,動作正常,故障排除。
數控機床的電氣故障有些可以通過報警信息查找故障原因,可利用這些信息手段縮小診斷范圍,而有些故障雖有報警信息顯示,但并不能反映故障的真實原因,這時需把報警信息和故障現象聯系起來分析解決。首先要熟練掌握機床的工作原理和動作順序,其次要會利用PMC梯形圖及CNC系統的狀態顯示功能監測PMC的運行狀態。利用仿真軟件,學生可以模擬真實的工作環境,按照工作流程操作,并且可以學習到多種故障案例,為以后實際維修工作打下牢固基礎。