OKUMA MCR 系列加工中心ATC 故障修復

劉云清

（中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，江蘇常州 213011）

0 引言

對于引進國外進口設備的企業，高端進口設備價值非常昂貴，幾乎是瓶頸生產設備。設備故障維修的及時性已日漸成為制約公司有效發揮生產效能的矛盾問題，經常因不能及時修復設備故障，造成很大經濟損失。為此，提升數控設備維修技術人員水平顯得非常重要。

1 ATC 常見故障原因及修復方法

1.1 ATC 出現故障的一般原因

一般由于狀態確認信號開關或執行元件（電磁閥）出現故障，也可能是緊急停止開關被按下，此時ATC 運行中會被停止。當機床PLC 狀態信號確認裝置出現故障，機床刀具交換裝置ATC 就會停止運行，機床故障診斷系統會顯示ATC 中斷的報警原因。此外，利用機床I/O 狀態顯示畫面也可以檢查相關狀態，確認信號開關輸入和執行元件輸出是否正常。診斷信息和機床I/O 數據的詳細資料可參閱OSP 系統維護手冊。

1.2 一般故障的ATC 故障恢復步驟

（1）當ATC 運行順序號為2～16 步時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式并按單步退按鈕，使ATC 返回到運行順序號1（下文用手動復位ATC 至順序號1 代替）。

（2）當ATC 運行順序號為17 時。這個順序號定位ATC 到原始位置，分度主軸和分度附加頭。①當附加頭分度過程中ATC 停止。按機床復位按鈕；按照附加頭恢復步驟，恢復機床上的附加頭；手動復位ATC 至順序號1；②在操作附加頭分度以外的動作造成ATC 停止時。按機床復位按鈕；手動復位ATC 至順序號1。

（3）當ATC 運行順序號為18、19 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號17；③按單步退按鈕或返回循環重啟按鈕，使ATC 返回到運行順序號1（下文用手動使ATC 復位至順序號1 代替）。

（4）當ATC 運行順序號為20 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式。按機床ATC 換刀臂移進/移出機床主軸的恢復步驟，使換刀臂到主軸移入位置，注意觀察主軸定向、加工刀具和ATC 換刀臂不干涉；③機床復位ATC 換刀臂后，設定ATC 運行順序號到19。同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號17；④手動使ATC 復位至順序號1。

（5）當ATC 運行順序號為21 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式并同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號20；③參照步驟（4），從順序號20 復位ATC。

（6）當ATC 運行順序號為22 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式。按照（4）②操作；③機床復位換刀臂后，設定ATC運行順序號到23。同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號25；④手動使ATC 復位至順序號1。

（7）當ATC 運行順序號為23、24 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，同時按單步進按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 前進到運行順序號25；③手動使ATC 復位至順序號1。

（8）當ATC 運行順序號為25～28 時。①按機床復位按鈕；②手動使ATC 復位至順序號1。

（9）當ATC 運行順序號為29～34 時。①按機床復位按鈕；②手動使ATC 復位至順序號1。

（10）當ATC 運行順序號為35 時。這個順序號是ATC 定位到初始位置。①當附加頭分度過程中ATC 停止，按照（2）①操作步驟恢復；②在操作附加頭分度以外的動作造成ATC 停止時，按照（2）①操作步驟恢復。

（11）當ATC 運行順序號為36、37 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式并同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號35。③手動使ATC 復位至順序號1。

（12）當ATC 運行順序號為38 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式。按照（4）②操作；③按照機械臂復位步驟復位換刀臂后，設定ATC 運行順序號到37。同時按住單步退按鈕和ATC操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號17；④手動使ATC 復位至順序號1。

（13）當ATC 運行順序號為39 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號38；③參照步驟（12），從順序號38 機床復位ATC。

（14）當ATC 運行順序號為39 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，同時按單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號38；③參照步驟（12），從順序號38 機床復位ATC。

（15）當ATC 運行順序號為40 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式。按照（4）②操作；③按照機械臂機床復位步驟機床復位換刀臂后，設定ATC 運行順序號到41。同時按住單步退按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 返回到運行順序號43；④手動使ATC 復位至順序號1。

（16）當ATC 運行順序號為41、42 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，同時按單步進按鈕和ATC 操作面板上的互鎖解除按鈕，使ATC 前進到運行順序號43；③手動使ATC 復位至順序號1。

（17）當ATC 運行順序號為43～48 時。①按機床復位按鈕；②選擇手動模式，按單步進按鈕或返回循環重啟按鈕，使ATC前進到運行順序號1。

以上是一般情況下該設備常見ATC 故障修復的方法和具體操作步驟。若按照上述方法和步驟仍然不能處理該設備ATC故障，則一般是硬件出現故障。需要進一步分析故障原因，結合其他一些故障修復辦法和手段處理。下面就這種情況，介紹一些設備特有的診斷和修復方法。

2 ATC 異常故障的解決方法

2.1 改變ATC 順序號和檢查AAC 順序號計數器方法

（1）選擇參數設定模式。從畫面切換窗口選擇機床系統參數ATC。

（2）如改變ATC 運行順序號，把光標鍵移動到ATC 順序號欄上。按功能鍵[F1]設定需要的順序號。如需檢查附加頭順序計數器（在OKUMA 機床中AT-B 軸和AT-C 軸使用同一套計數器），則需從原界面窗口切換選擇機床（附加頭）系統參數。

2.2 附加頭強制機床復位的步驟和方法

在附加頭沒有結束運行，機床復位旋轉頭時，按下面步驟使機床可重新復位附加頭。

（1）選擇手動或分度手動模式。

（2）在機床用戶參數13 號系統檢查模式中修改設定數據為“61”。系統屏幕會同時顯示提示信息：“2713 警告B 軸互鎖解除61”。

（3）從操作面板上選擇脈沖手輪。用脈沖手輪的軸選擇開關選取主軸。使用手輪強制轉動附加頭到0 位置。在轉動附加頭時要特別注意查看附加頭松開PLC 信號輸出應為ON。

（4）按主軸刀具夾緊按鈕。檢查確認附加頭PLC 控制松開狀態（信號ON）輸出變為附加頭夾緊（狀態信號ON）輸出。在附加頭夾緊信號ON 確認后，檢查附加頭順序號變成“0”。

（5）確定附加頭位置正常后（正常位置數據在后面的機械軸參數中介紹），把[機械系統檢查模式]中設定的數值變成“0”。

2.3 換刀臂強制機床復位的步驟和方法

在機床復位換刀臂移入/移出軸時，如果ATC 未能完成相關動作，需按照下述步驟恢復機床相應的軸控制位置。

（1）選擇手動模式或MDI 模式。

（2）在機床用戶參數13 系統檢查模式中，把系統檢查模式中設定數值修改為“72”。系統屏幕彈出提示信息：“2713 警告B軸互鎖解除72”。

（3）選擇手輪模式，移動速度可以使用脈沖手輪倍率選擇開關來控制。用脈沖手輪移動機械手旋轉至需要的位置。

（4）確認換刀臂位置正常后（正常位置數據在后面的機械軸參數中介紹），把系統檢查模式中設定為“0”。

2.4 機床相關參數檢查

（1）選擇參數設定模式。從畫面切換窗口選擇和查看機械軸參數。

（2）查看附加頭實際編碼器位置顯示畫面的步驟。選擇手動、自動或MDI 模式。通過切換系統功能畫面窗口選擇PLC 項。只有在提供B/C 軸附加頭時才顯示“AT-B”。

（3）顯示換刀機械臂移入/移出的軸和旋轉軸編碼器位置的數據。選擇手動操作模式。切換系統功能畫面窗口，選擇查看機床機械軸的具體數值數據。

2.5 機床診斷功能介紹

（1）診斷信息顯示畫面。

（2）選擇手動、自動或MDI 模式。從畫面切換窗口選擇機床診斷。關于診斷信息的詳細資料，參見OSP 系統維護手冊。

（3）PLC 信號的檢視。選擇手動、自動或MDI 模式。從畫面切換窗口選擇機床“PLC 數據顯示”或“PLC 數據檢索”畫面。查找設備輸入/輸出故障的信息和故障硬件位置。關于PLC 信息的詳細資料，參見OSP 系統維護手冊。

3 結語

較之0SP-P100、OSP-P200、OSP-P300 等后期系統，介紹OSP-E100M 系統的加工中心ATC 故障維修，同樣具有借鑒意義。考慮到目前該數控系統的設備已經進入故障高發期，即使原廠家懂得OSP-E100 系統的維修人員也不多見，這類故障的維修變得非常困難，故選擇十多年前的老系統作為案例。數控設備類型繁多，每次機械手換刀機構ATC 故障產生原因也不一定相同，解決問題方法也不同。本文只是整理出一些解決問題的基本方法和思路，供處理同類數控設備故障參考。

目前我國數控機床正迅速向各工業部門滲透，特別是進口高端數控機床在企業中的重要性更是尤其突出，對于掌握高端數控機床維修技術的人才需求更加凸顯。作為一名數控設備維修技術人員，必須堅持舉一反三，不斷加強學習，掌握新知識與技能，在解決問題過程中努力探索新的維修診斷方法和手段。