刀庫故障及維修機床數(shù)控機床

1、刀庫控制非常復(fù)雜，涉及到的硬件主要是伺服電機傳動或普通交流電機傳動或液壓馬達、電磁閥、接近開關(guān)、行程開關(guān)、等器件，通過復(fù)雜的 PLC1序?qū)?刀庫進行控制，實現(xiàn)數(shù)控機床加工中心自動換刀或手動換刀、卸刀、裝刀等 動 作。作為一名合格的優(yōu)秀技工，熟悉 N0數(shù)、刀庫動作的流程、電磁閥的工 作 原理等是十分必要的，因為只有這樣才能更好的調(diào)試、維修及維護刀庫。圖1-1刀庫動作的時序流程圖刀庫動作的一般 流程如圖1-1所示，熟悉刀庫動作的流程對故障 分析及調(diào)試有一定的指導(dǎo)意義，刀庫動作的控制主要包括自動換刀 和手動換刀，刀庫的硬件并不是很復(fù)雜，那么是如何實現(xiàn)復(fù)雜的刀庫控制呢？主要 是通過PLCE序?qū)Φ稁爝M行

2、控制，使刀庫能夠安全、 可靠、穩(wěn)定的完 成復(fù)雜控制。2.刀庫及換刀機械手的常見故障和維護刀庫及換刀機械 手結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且在工作中又頻繁運動，所以 故障率較高。目前機床上有60%以上的故障都與之有關(guān)。如刀庫定 位伸縮不到位，刀庫運動故障、定位誤差過大、機械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機械手動 作誤差過大等。這些故障最后都造成換刀動作卡位， 整機停止工作。因此刀庫及換刀機械手的維護十分重要。2 . 1刀庫及換刀機械手的維護要點(1)嚴禁把超重、超 長的刀具裝入刀庫，防止在機械手換刀時掉 刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞。(2)順序選刀方式必 須注意刀具放置在刀庫中的順序要正確，其 他選刀方式也要注意所換刀具是

3、否與所需刀具一致，防止換錯刀具 導(dǎo)致事故發(fā)生。(3)用手動方式往刀庫上裝刀時，要確保裝到位，裝牢靠，并檢 查刀座上的鎖緊裝置是否可靠。(4)經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點 位置是否到位，發(fā)現(xiàn)問題要及時調(diào)整，否則不能完成換刀動作。(5)要注意保持刀具刀柄和刀套的檢查機械手液壓系統(tǒng)的壓力是否正常，刀具在 機械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常時應(yīng)及時處理（6）開機時，應(yīng)先使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否 正常，特別是行 程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。3 .2目標刀套定位不準確由于刀庫電機存 在制動，PLC程序的循環(huán)掃描周期的延遲，所以在刀庫進行找 到時會出現(xiàn)定位不準，因此，通

4、過提前對目標刀套 的控制來刀庫電機的制動，以達到準確定位。分析原因：在刀 庫旋轉(zhuǎn)定位時，由于鏈式刀庫的機械個性差， 傳動間隙大，從 而導(dǎo)致定位精度差，在我廠購入吉輔鏈式刀庫，早 期沒有定位夾緊 裝置，對刀庫的調(diào)試工作更是帶來了極大的困難。 刀套定位不準確，后來吉輔鏈式刀庫增加了液壓定位夾緊裝置，極 大的改善了刀套 定位的準確性，但仍會出現(xiàn)定位不準的現(xiàn)象，后來 通過完善硬件和 軟件（PLC程序）彌補了刀套定位不準的現(xiàn)象。解決方案：通過增加軟件PLC程序（FC20和硬件接近開關(guān)及 中間繼電器等等。PLC程序增加的部分：CALL FC 22IN0:=1IN1 :=MW366/當(dāng)前刀套IN2:=DB1

5、00.DBW103/ 目標刀套IN3 :=B#16#0IN4:=M392.3啟動FC22OUT5:=M368.0OUT6:=M368.1OUT7:=M365.1OUT8:=MW104OUT9:=M310.2/正轉(zhuǎn)輸出/反轉(zhuǎn)輸出/刀套找到LMW366TMW376AM368.0將MW366裝載到累加器中/預(yù)控制位置/ /正轉(zhuǎn)輸出JCN M008/M 368.0等于0時跳轉(zhuǎn)到M008MW 376 /MW 376 減 1 之后，轉(zhuǎn)載到 MW376L1-ITMW376M008: AM368.1反轉(zhuǎn)輸出JCN M009L MW中376/ MW 376力口 1之后，轉(zhuǎn)載到 MW376L1+ITMW376A(

6、OM368.0OM368.1LMW376/正轉(zhuǎn)輸出/反轉(zhuǎn)輸出/當(dāng)前刀套號L DB100.DBW 103/ 目標刀套致）ANM365.1/當(dāng)前力套號與目標號是否相等=M330.0/預(yù)控制點AM330.0LS5T#200MsSDT51接通延時定時器200msAT51SQ57.3/Q-1刀庫電機抱閘松開RT51AI46.1/刀庫計數(shù)仿號AM365.1RQ57.3刀庫電機抱閘加緊，即電機制動NOP0M392.3M365.1M002:判斷目標刀套號是否實際旋轉(zhuǎn)到的刀套號是否一FP M 310.3上升沿觸發(fā)M 310.3R M 392.3/復(fù)位FC22注：FC22是西門子針對刀庫調(diào)試做的一個刀庫旋轉(zhuǎn)方向的

7、判斷的子程序2.2.1故障之前的電氣原理圖如圖2.2-1所示:寺燈，5.莊R同U*-KU26-k A6L?反抑怠動-KN26 E3一皿四E1Q11W 50 H; a丹岸里W會士電機+01圖2.2-1故障之前的電氣原理圖由圖2.2-1知，刀庫驅(qū)動交流電機+Q1的正反轉(zhuǎn)通過KM26 KM26骸觸器控制，而它們的導(dǎo)通又是通過中間繼電器KA61.1、KA61.2控制。2.2.2刀庫控制元件位置圖2.2-2圖2.2-2刀庫控制元件位置圖223解決故障之后的電氣原理圖M57.3-2岫卜 F -)A3重4汕交承*，程 K 咐 I、<w26-Mion-hAf；.?3門時0kl4ZTi g-KM?&

8、;110V 50 HiTQ- J 魔才常 工"#-KA 101 -Mi® -*W6kaigTi心2:圖2.2-3解決故障之后的電氣原理圖由圖2.2-3知，刀庫驅(qū)動交流電機+Q1的正反轉(zhuǎn)通過KM26 KM26骸觸器控制，而它們的導(dǎo)通分別通過中間繼電器KA61.1、KA101, KA61.2、KA101 控制，KA101 又是通過 KA100 即檢測到PLC的輸入口有信號的時候?qū)?，由圖2.2-2知，(12)是接近 開關(guān)，作用是統(tǒng) 計經(jīng)過它的刀套號，每經(jīng)過一個刀套號，PLC輸入 口 I46.1就可以檢測一個高電平信號。通過調(diào)用 PL5能塊FC22需 要傳遞給它幾個 參數(shù)，即輸入

9、當(dāng)前的刀套號、目標位置號等信號。FC22通過對當(dāng)前的刀套號和目標位置號比較，計 算等邏輯處理，如 果相等則不旋轉(zhuǎn)刀庫，如果不相等，F(xiàn)C22將會計算出當(dāng)前刀套號與目標位置號距離，并判斷最短路徑，按照最短路徑輸出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn) 信號，來控制刀庫的正反轉(zhuǎn)。因此，通過提前 對目標刀套的控制來制動刀庫電機，以達到準 確定位。2. 3刀庫的故障刀庫的主要故障有；刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位；刀套不能夾緊刀 具；刀套上下不到位等。(1) 刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位。刀庫不能轉(zhuǎn)動的原因可能有：聯(lián)接電動機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器 松動；變頻器故 障，應(yīng)檢查變頻器的輸人、輸出電壓是否正常； PLCE控制輸出.可能是接口板中的繼電

10、器失效：機械連接過緊，電網(wǎng)電壓過 低，刀庫轉(zhuǎn)不到位的原因可能有：電動機轉(zhuǎn)動 故障，傳動機構(gòu)誤差。(2)刀套不能夾緊刀具。原因可能是刀套上的調(diào)整螺釘松動，或彈簧 太松，造成卡緊力不足，或刀具超重。(3)刀套上下不到位。原因可能是裝置調(diào)整不當(dāng)或加工誤差過大而造成撥叉位置不正確；限位開關(guān)安裝不正確或調(diào)整不當(dāng)而造成反饋信 號錯誤信號。2. 4換刀機械手故障(1)刀具夾不緊掉刀。原因可能是卡緊爪彈簧壓力過?。夯驈椈珊竺?的螺母松動：或刀具超重：或機械手卡緊鎖起作用等。(2)刀具夾緊后松不開。原因可能是松鎖的彈簧壓合過緊。卡爪縮不 回：應(yīng)調(diào)松螺母.使最大載荷不超過額定數(shù)值。(3)刀具交換時掉刀。換刀時主軸箱沒有回到換刀點或換刀點漂移，機械手抓刀時沒有到位，就開始拔刀，都會導(dǎo)致?lián)Q刀時掉刀，這時應(yīng)重新移動主軸 箱，使其回到換刀點位置，重新設(shè)定換刀點。(4)機械手換刀速度過快或過慢以氣動機械手為例，氣壓太高和換刀氣閥流開口太 大或太小都會使換刀速度過快或過慢，此時應(yīng)調(diào)整氣壓大小和節(jié)流