PMC在数控机床故障诊断维修中的应用

2010年12月第38卷第24期

机床与液压

MACHINETOOL&HYDRAULICS

Dec12010

Vol138No124

DOI:10.3969/j1issn11001-3881120101241036

PMC在数控机床故障诊断维修中的应用

王侃,李占勇,郭忠山,李兵良,王占良

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(11渤海石油装备(天津)中成机械制造有限公司,天津300280;21亚力赛博(北京)科技有限公司,

北京100080;31燕山大学研究生学院,河北秦皇岛066004)

摘要:PMC是数控系统的重要组成部分,也是数控机床故障诊断的关键。阐述PMC的功能,用具体实例说明如何使

用PMC排除机床的常见故障,为维修工程师合理使用PMC设备快速准确排除数控机床故障提供参考。

关键词:PMC;数控机床;维修;故障

中图分类号:TG659 文献标识码:B 文章编号:

1001-3881(2010)24-104-3

ApplicationofPMCtoFaultDiagnosisandMaintenanceofNCMachineTool

WANGKan,LIZhanyong,GUOZhongshan,LIBingliang,WANGZhanliang

(11ZhongchengMachineryManufacturingCo1,Ltd1ofBohaiPetroleumEquipmen,tTianjin300280,China;

21Alexcybot(Beijing)TechnologyCo1,Ltd1,Beijing100080,China;31GraduateSchoo,lYanshanUniversity,QinghuangdaoHebei066004,China)

Abstract:PMCisanimportantpartoftheCNCsystem.ItisalsothekeytofaultdiagnosisofCNCmachinetoo.lThefunctions

ofPMCwereelaborated.HowtousePMCtofixmachinetoolspcommonfaultswasexplainedwithseveralexamples.Itprovidesrefer-enceforequipmentmaintenanceengineerstroubleshootingtheNCmachinetoolfailurequicklyandaccurately.

Keywords:PMC;NCmachinetoo;lMaintenance;Fault

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数控设备是多品种小批量生产的高效自动化技术群体,其顺应现代制造技术的要求,具有高速性、高可靠性、多轴化、智能化等技术特征。数控机床经济性能好,生产效率高,受到制造企业的广泛欢迎。但数控机床价格昂贵,为了提高机床的使用率,应作好机床预防性维护和故障诊断维修工作。这样不但解决了生产之急需,又节约了资金,对企业的快速发展、经济效益的提高有着重要意义。

于SRAM中数据的易失性,断电后需要电池保护,所以数据的备份和保存是极其重要的预防性工作。FANUC0i系统的备份与恢复有2种方式,如图1所示。

1 PMC

数据备份

图1 不同方式备份数据比较

数控机床出现故障主要表现在电气和机械系统两个方面,其中电气系统故障率最高,达到60%。而这些故障最终均反映在PMC(ProgrammableMachineToolsControl)接口电路上,所以利用好PMC可以解决实际生产中很大比例的故障。PMC程序及参数均存储在SRAM(StaticRandomAccessMemory)中,由

2 数控机床中PMC的控制对象和作用

PMC作为CNC(ComputerNumericalControl)与MT(MachineTool)之间的转换电路,是数控系统的信息交换中心,既要与CNC进行双向信号交换,又要与机床外围开关进行双向信号传递。CNC与PMC之间的G、F信号及地址是由FANUC公司确定的,PMC编程者只可使用不能改变和删除。而CNC与MT之间的X、Y信号及地址是由PMC编程者自行定义。另外PMC本身还存在内部中间继电器(InternalRe-lay)、计数器(Counter)、保持型继电器(KeepRe-lay)、数据表(Datasheet)、时间变量(Tmier),它们之间的相互关系如图2

所示。

图2 关系原理图

目前FANUC0i系列使用SB-7及以上版本PMC,

收稿日期:2009-10-29

作者简介:王侃(1983)),本科,助理工程师,研究方向为CAD/CAM及数控系统。电话:022-25964506,E-mai:l

wangkan127@1631com。

第24期王侃等:PMC在数控机床故障诊断维修中的应用

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机床厂在使用G、F地址时只能根据FANUC公司提供的地址表/对号入座0,所以现场人员在维修机床

过程中,要熟记FANUC标准常用地址表,如表1所示。

表1 地址分配表

电池报警零点返回ZRN急停*ESP回零点结束M功能代码读M代码MFS功能代码读S代码

F1/2G43/7G8/4F94/0111213F10)F13F7/0F22)F25F7/2

自动循环ST串行主轴正转串行主轴反转T功能代码读T代码辅助功能结束刀具功能结束G7/2G70/5G70/4F26)F29

F7/3G5/0G5/3F0/5

处理,处理后再由PMC通知

CNC。需要强调的是真正造成CNC/

紧急停止0的信号是前面提到的G814。

很多维修人员在出现故障时只查找图3的电路信号而并没有按PMC梯形图4中的G814去/寻根溯源0。在图中X814后面又串接Xm1n系列开关信号,Xm1n系列信号是否良好常常是排除紧急停止报警的关键。

3 利用PMC进行故障检测与维修

311 根据报警文本诊断故障

不同种类的数控机床功能和特点差异很大,编制的PMC程序及报警文本也不尽相同。其中紧急停止(EmergencyStop)报警应引起操作者、维修人员的高度关注。机床停机紧急停止不能彻底消除、机床操作面板方式开关不能切换、MCC不吸合伺服、主轴放大器不能工作、系统接连发出其他报警号等是一种常见故障现象。例如某公司工业泵车间CK5231@25/20

数控双立柱立式车床经常出现紧急停止无法消除的问题,数次维修未排除该故障。主要是维修人员误以为只是紧急停止开关、超程开关连接不良的问题。岂不知出于安全考虑,机床厂常将重要的安全信号与紧急停止信号串联。

图4 PMC梯形图

由以上分析可知双立柱立式车床的问题是Xm1n系列信号造成的。经过仔细排查,左立柱润滑油位过

低和驱动右立柱移动的伺服电机参数设置不当、过热是造成紧急停止无法消除的根本原因。

312 通过梯形图诊断故障

数控机床电动刀台的换刀是按照一定的顺序来完成的,因此,通过观察梯形图的显示运动逻辑过程,比较正常和故障时的情况,就会发现疑点,诊断出故障原因。例如某公司工业泵车间CK6150Di机床换刀故障频发。

图5 电动刀台结构图

图3 典型急停处理电路

通过图3可以发现:紧急停止信号是由紧急停止开关、各轴超程开关、+24V继电器线圈串联的。继电器的触点控制CNC系统、驱动放大器回路及其他重要设备。进入CNC系统的信号首先要进入PMC进行

图6 电气原理图

电动刀台结构、电气原理及梯形图如图5)7所示。刀台换刀时数控系统将正转信号送出,正转继电器吸合,电机带动蜗杆、蜗轮、丝杠转动,动齿盘抬

起刀台松开,传动盘带动刀台转位。当转到预选刀位时,霍尔传感器发讯延时50ms使电机反转,由传动盘带动刀台反转定位销在弹簧作用下进入定位槽

中,刀台不能转动。动齿盘向下移动实现锁紧和精定位动作,锁紧延时后微动开关发讯,电机制动器得电,

换刀过程结束。

图7 梯形图

维修过程中需要将刀台3张图相互结合使用方能排除各类故障。正常情况下换刀指令发出后,由PMC输出的信号Y211应为/10,此信号使中间继电器KA3线圈带电吸合,KA3常开触点闭合,使交流接触器KM3线圈带电吸合刀台开始换刀。换刀指令不执行是常见的故障现象,可从以下几方面诊断:(1)查看PMC运行状态,PMC输出的信号Y211为/00,检查PMC程序;(2)PMC输出的信号Y211为/10,继电器KA3或交流接触器KM3有断线或有接触不良的地方,断电检查以上器件是否有松动;还要考虑刀台至控制器断线、刀台内部断线、霍尔发询盘位置变化导致不正常通断等情况;(3)电机三相电压、绕组不平衡,绕组对地短路、三相电源某项松动,引起电机 …… 此处隐藏：4693字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……