1、根據(jù)故障號(hào)診斷故障

數(shù)控機(jī)床的PLC*屬于機(jī)床廠家的二次開發(fā),即根據(jù)機(jī)床的功能和特點(diǎn),編制相應(yīng)的動(dòng)作順序以及報(bào)警文本,對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)異常情況,會(huì)發(fā)出相應(yīng)報(bào)警。在維修過程中,要充分利用這些信息。

維修實(shí)例1:某數(shù)控機(jī)床的換刀系統(tǒng)在換刀指令時(shí)不動(dòng)作,機(jī)械臂停留在行程中間位置上,CRT顯示某報(bào)警號(hào),查手冊(cè)得知該報(bào)警號(hào)表示換刀系統(tǒng)機(jī)械臂位置檢測(cè)開關(guān)信號(hào)為“0”,即“刀庫(kù)換刀位置錯(cuò)誤”。

根據(jù)報(bào)警內(nèi)容,可診斷故障發(fā)生在換刀裝置和刀庫(kù)兩部分,由于相應(yīng)的位置檢測(cè)開關(guān)無信號(hào)送至PLC的輸入口,從而導(dǎo)致機(jī)床中斷換刀。造成開關(guān)無信號(hào)的可能原因有兩個(gè):一是由于液壓或機(jī)械上的原因造成動(dòng)作不到位而使開關(guān)得不到感應(yīng);二是接近開關(guān)失靈。

首先檢查刀庫(kù)中的接近開關(guān),用一薄金屬片接近感應(yīng)開關(guān),通過檢查發(fā)現(xiàn)開關(guān)正常。因機(jī)械臂停留在中間位置,所以兩個(gè)信號(hào)都為“0”。

機(jī)械裝置檢查:“臂縮回”的動(dòng)作是由電磁閥YV21控制的,手動(dòng)該電磁閥,把機(jī)械臂退回至“臂縮回”位置,機(jī)械恢復(fù)正常。這說明手控電磁閥能使換刀位置定位,從而排除了液壓或機(jī)械上的阻滯造成換刀系統(tǒng)不到位的可能性。

由以上分析可知,PLC的輸入信號(hào)正常,輸出動(dòng)作無誤,問題出在操作不當(dāng)或PLC設(shè)置不當(dāng)上,經(jīng)過操作觀察,兩次換刀時(shí)間的間隔小于PLC規(guī)定的要求,從而造成PLC*執(zhí)行錯(cuò)誤引起報(bào)警。

2、根據(jù)動(dòng)作順序診斷故障

數(shù)控機(jī)床上刀具及托盤等裝置的自動(dòng)交換動(dòng)作都是按照一定的順序來完成的,因此觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)過程,比較正常與故障時(shí)的情況,就可發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn),診斷出故障原因。

3、根據(jù)控制對(duì)象的工作原理診斷故障

數(shù)控機(jī)床的PLC*是按照控制對(duì)象的控制原理來設(shè)計(jì)的,通過對(duì)控制對(duì)象工作原理的分析,結(jié)合PLC的I/O狀態(tài)來檢查。 維修實(shí)例2:數(shù)控車床工件夾緊故障。

故障現(xiàn)象:該數(shù)控車床配備FANUC-OT系統(tǒng),當(dāng)腳踏尾座開關(guān)使套筒*頂緊工件時(shí),系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警。尾架套筒的示意圖和PLC輸入開關(guān)分別如圖4.1和4.2所示。

故障診斷:在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下,調(diào)出PLC輸入信號(hào),發(fā)現(xiàn)腳踏尾座開關(guān)輸入X04.2為“1”,尾座套筒轉(zhuǎn)換開關(guān)X17.3為“1”,潤(rùn)滑油液面開關(guān)X17.6為“1”。調(diào)出PLC輸出信號(hào),當(dāng)腳踏尾座開關(guān)被壓下時(shí),輸出Y49.0為“1”,同時(shí)電磁閥也得電。這說明系統(tǒng)PLC輸入/輸出狀態(tài)均正常,分析尾座套筒液壓系統(tǒng)的故障可能性較大。

當(dāng)電磁閥YV4.1得電后,液壓油經(jīng)溢流閥、流量控制閥和單向閥進(jìn)入尾座套筒液壓缸,使其向前頂緊工件。松開腳踏尾座開關(guān)后,電磁閥處于中間位置,油路停止供油。由于單向閥的作用,尾座套筒向前時(shí)的油壓得到保持,該油壓使壓力繼電器常開觸點(diǎn)接通,在系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)中X00.2為“1”,但檢查系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)X00.2為“0”,說明壓力繼電器有問題,經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)其觸點(diǎn)損壞。

4、根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障

數(shù)控機(jī)床中,輸入/輸出信號(hào)的傳遞一般都要通過PLC接口來實(shí)現(xiàn),因此許多故障都會(huì)在PLC的I/O接口這個(gè)通道中反映出來。數(shù)控機(jī)床的這個(gè)特點(diǎn)為故障診斷提供了方便,不用萬用表就可以知道信號(hào)的狀態(tài),但要熟悉有關(guān)控制對(duì)象的正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。

5、通過梯形圖診斷故障

根據(jù)PLC的梯形圖分析和診斷故障是解決數(shù)控機(jī)床外圍故障的基本方法,用這種方法診斷機(jī)床故障首先應(yīng)搞清機(jī)床的工作原理、動(dòng)作順序和連鎖關(guān)系,然后利用系統(tǒng)的自診斷功能或通過機(jī)外編程器,根據(jù)PLC梯形圖查看相關(guān)的輸入/輸出及標(biāo)志位的狀態(tài),從而確定故障原因。

維修實(shí)例3:配備FANUC數(shù)控系統(tǒng)的加工中心,出現(xiàn)分度工作臺(tái)不分度的故障且無報(bào)警。

根據(jù)工作原理,分度的齒條和齒輪嚙合,這個(gè)動(dòng)作是靠液壓裝置來完成的,由PLC輸出Q1.4控制電磁閥YVl4來執(zhí)行。PLC相關(guān)部分的梯形圖如圖4.3。 通過數(shù)控系統(tǒng)的DIAGNOSIS中的“STATUS PLC”軟鍵,實(shí)時(shí)查看Q1.4的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)為“0”;由PLC梯形圖查看F123.0也為“0”,按梯形圖逐個(gè)檢查,發(fā)現(xiàn)F105.2為“0”,導(dǎo)致F123.0為“0”;根據(jù)梯形圖查看STATUS PLC中的輸入信號(hào),發(fā)現(xiàn)IlO.2為“0”從而導(dǎo)致F105.2為“0”。19.3、19.4、110.2、IlO.3為4個(gè)接近開關(guān)的檢測(cè)信號(hào),以檢測(cè)齒條和齒輪是否嚙合。分度時(shí),這4個(gè)接近開關(guān)都應(yīng)有信號(hào),即都應(yīng)閉合,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)110.2未閉合。處理方法:檢查機(jī)械部分確認(rèn)機(jī)械是否到位;檢查接近開關(guān)是否損壞。根據(jù)這個(gè)線索繼續(xù)查看,*發(fā)現(xiàn)反映二、三工位分度頭起始位置檢測(cè)開關(guān)19.4、110.2動(dòng)作不同步,導(dǎo)致了工作臺(tái)不旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步確認(rèn)為三工位分度頭產(chǎn)生機(jī)械錯(cuò)位。調(diào)整機(jī)械裝置,使其與二工位同步后,故障消除。