刀库故障及维修机床数控机床Word格式.docx
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刀库动作的一般流程如图1-1所示,熟悉刀库动作的流程对故障
分析及调试有一定的指导意义,刀库动作的控制主要包括自动换刀
和手动换刀,刀库的硬件并不是很复杂,那么是如何实现复杂的刀
库控制呢?
主要是通过PLC程序对刀库进行控制,使刀库能够安全、可靠、稳定的完成复杂控制。
2.刀库及换刀机械手的常见故障和维护
刀库及换刀机械手结构较复杂,且在工作中又频繁运动,所以
故障率较高。
目前机床上有60%以上的故障都与之有关。
如刀库定
位伸缩不到位,刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不
稳定、机械手动作误差过大等。
这些故障最后都造成换刀动作卡位,整机停止工作。
因此刀库及换刀机械手的维护十分重要。
2.1刀库及换刀机械手的维护要点
(1)严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。
(2)顺序选刀方式必须注意刀具放置在刀库中的顺序要正确,其
他选刀方式也要注意所换刀具是否与所需刀具一致,防止换错刀具导致事故发生。
(3)用手动方式往刀库上装刀时,要确保装到位,装牢靠,并检查刀座上的锁紧装置是否可靠。
(4)经常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点
位置是否到位,发现问题要及时调整,否则不能完成换刀动作。
(5)要注意保持刀具刀柄和刀套的检查机械手液压系统的压力是
否正常,刀具在机械手上锁紧是否可靠,发现不正常时应及时处理。
(6)开机时,应先使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特别是行程开关和电磁阀能否正常动作。
2.2目标刀套定位不准确
由于刀库电机存在制动,PLC程序的循环扫描周期的延迟,所
以在刀库进行找到时会出现定位不准,因此,通过提前对目标刀套的控制来刀库电机的制动,以达到准确定位。
分析原因:
在刀库旋转定位时,由于链式刀库的机械个性差,
传动间隙大,从而导致定位精度差,在我厂购入吉辅链式刀库,早
期没有定位夹紧装置,对刀库的调试工作更是带来了极大的困难。
刀套定位不准确,后来吉辅链式刀库增加了液压定位夹紧装置,极
大的改善了刀套定位的准确性,但仍会出现定位不准的现象,后来
通过完善硬件和软件(PLC程序)弥补了刀套定位不准的现象。
解决方案:
通过增加软件PLC程序(FC22)和硬件接近开关及中间继电器等等。
PLC程序增加的部分:
CALLFC22
IN0:
=1
IN1:
=MW366//当前刀套
IN2:
=DB100.DBW103//目标刀套
IN3:
=B#16#0
IN4:
=M392.3//启动FC22
OUT5:
=M368.0//正转输出
OUT6:
=M368.1//反转输出
OUT7:
=M365.1//刀套找到
OUT8:
=MW104
OUT9:
=M310.2
LMW366//将MW366装载到累加器中TMW376//预控制位置
AM368.0//正转输出
JCNM008//M368.0等于0时跳转到M008LMW376//MW376减1之后,转载到MW376
中
L1
-I
TMW376
M008:
AM368.1//反转输出
JCNM009
LMW376//MW376加1之后,转载到MW376中
+I
M009:
NOP0
OM368.0//正转输出
OM368.1//反转输出
A(
LMW376//当前刀套号
LDB100.DBW103//目标刀套
==I//判断目标刀套号是否实际旋转到的刀套号是否一致)
ANM365.1//当前刀套号与目标号是否相等=M330.0//预控制点
AM330.0
LS5T#200MS
SDT51//接通延时定时器200ms
AT51
SQ57.3//Q-1刀库电机抱闸松开
RT51
AI46.1//刀库计数信号
AM365.1
RQ57.3//刀库电机抱闸加紧,即电机制动M002:
AM392.3
FPM310.3//上升沿触发M310.3
RM392.3//复位FC22
注:
FC22是西门子针对刀库调试做的一个刀库旋转方向的判断的子程序。
2.2.1故障之前的电气原理图如图2.2-1所示:
图2.2-1故障之前的电气原理图
由图2.2-1知,刀库驱动交流电机+Q1的正反转通过
KM26,KM26A接触器控制,而它们的导通又是通过中间继电器KA61.1、KA61.2控制。
2.2.2刀库控制元件位置图2.2-2
2.2.3
图2.2-2刀库控制元件位置图解决故障之后的电气原理图
图2.2-3解决故障之后的电气原理图
由图2.2-3知,刀库驱动交流电机+Q1的正反转通过
KM26,KM26A接触器控制,而它们的导通分别通过中间继电器
KA61.1、KA101,KA61.2、KA101控制,KA101又是通过KA100,即
检测到PLC的输入口有信号的时候导通,由图2.2-2知,⑿是接近
开关,作用是统计经过它的刀套号,每经过一个刀套号,PLC输入
口I46.1就可以检测一个高电平信号。
通过调用PLC功能块FC22需
要传递给它几个参数,即输入当前的刀套号、目标位置号等信号。
FC22通过对当前的刀套号和目标位置号比较,计算等逻辑处理,如
果相等则不旋转刀库,如果不相等,FC22将会计算出当前刀套号与
目标位置号距离,并判断最短路径,按照最短路径输出正转或反转信号,来控制刀库的正反转。
因此,通过提前对目标刀套的控制来制动刀库电机,以达到准确定位。
2.3刀库的故障
刀库的主要故障有;
刀库不能转动或转动不到位;
刀套不能夹紧刀具;
刀套上下不到位等。
(1)
刀库不能转动或转动不到位。
刀库不能转动的原因可能有:
联接电动机轴与蜗杆轴的联轴器
松动;
变频器故障,应检查变频器的输人、输出电压是否正常;
PLC无控制输出.可能是接口板中的继电器失效:
机械连接过
紧,电网电压过低,刀库转不到位的原因可能有:
电动机转动故障,传动机构误差。
(2)刀套不能夹紧刀具。
原因可能是刀套上的调整螺钉松动,或弹簧
太松,造成卡紧力不足,或刀具超重。
(3)刀套上下不到位。
原因可能是装置调整不当或加工误差过大而造
成拨叉位置不正确;
限位开关安装不正确或调整不当而造成反馈信号错误信号。
2.4换刀机械手故障
(1)刀具夹不紧掉刀。
原因可能是卡紧爪弹簧压力过小:
或弹簧后面的螺母松动:
或刀具超重:
或机械手卡紧锁起作用等。
(2)刀具夹紧后松不开。
原因可能是松锁的弹簧压合过紧。
卡爪缩不回:
应调松螺母.使最大载荷不超过额定数值。
(3)刀具交换时掉刀。
换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移,
机械手抓刀时没有到位,就开始拔刀,都会导致换刀时掉刀,这时
应重新移动主轴箱,使其回到换刀点位置,重新设定换刀点。
(4)机械手换刀速度过快或过慢以气动机械手为例,气压太高和换
刀气阀流开口太大或太小都会使换刀速度过快或过慢,此时应调整气压大小和节流阀开口大小。
2.5主轴刀具不能夹紧到位
故障现象:
刀具送入主轴时不能安全进入拉刀
原因:
1)、打杆与爪手拉杆之间的距离大于5mm。
2)、主轴换刀压力不够。
排除故障方法:
1.气液缸及其管路是否有泄漏;
2.压缩空气压力是否达到0.329Mpa以上;
3.检测换刀液压油是否足够;
若有上述现象,请检修,使主轴换刀压力达到7-8Mpa。
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