加工中心換刀故障典型實例分析

崔文強

（河北鋼鐵集團宣工公司 河北張家口）

1.BMC-110T2加工中心

臺灣產型號為BMC-110T2的加工中心，系統為FANUC-21i-M，刀庫采用鏈條型式。在自動換刀過程中，走到17步時，停止不能動作，機床報警。維修發現，17步的動作是機械手由等待位置平移至刀庫。分析認為，17步不執行的原因一般為前一步動作未完成或者機械已到位，但反饋信號沒有給系統，造成中途停止，16步動作是刀鏈旋轉至該刀對應刀套。從機械位置目測，16步已經完成，但就是不執行下一步。由于16步動作完成的檢測感應開關位置不明確，所以利用梯形圖來查找故障點較為方便。查找電氣資料，17步動作機械手由等待位置平移至刀庫的輸出信號為Y4.4（ARM RIGHT TRAVEL），打開梯形圖搜索，找到表示輸出信號Y4.4的輸出線圈，該線圈指示未亮，說明動作條件不滿足，通過遞推法向前尋找不滿足的原因，即尋找輸入信號，最終查到輸入信號X13.5不亮，該信號是引起17步不動作的原因。再次查找電路圖，輸入信號X13.5代表的含義是刀庫鎖，線號為326，感應開關為LS26。由此可知，刀庫鎖信號沒有反饋給系統是導致故障的原因，通過位置圖紙尋找到感應開關，最終發現感應開關損壞，更換后，故障排除。

2.SVT-125單柱立車加工中心

齊齊哈爾第一機床廠生產的型號為SVT-125單柱立車加工中心，系統為西門子802D，采用圓盤刀庫。自動換刀過程中，在X軸移向刀庫門附近的換刀點，準備進行抓刀動作時，刀庫門不打開，換刀過程停止，恢復原始狀態，再次換刀，故障依舊。以經驗來分析，造成故障的原因有：X軸并未移到換刀點位置；位置到了，但是反饋信號沒有返回系統；刀庫門故障或換刀程序以及系統故障。

首先檢查X換刀點機械位置與設定位置，經檢查，相互符合。再檢查換刀點處的感應開關信號，信號正常。接著檢查刀庫門，刀庫門的打開閉合是靠氣動系統驅動，所以檢查氣動系統的壓力，未發現問題，手動操作控制刀庫門開關的氣動開關，刀庫門能正常開閉而且打開到位、閉合到位的感應信號也都正常。至此，外圍故障基本排查完畢，下一步進行系統故障的查找。

同時按下【ALT+N】，進入西門子系統畫面，輸入口令，由普通模式進入專家模式，該換刀程序是由廠家自己設計，儲存在機床制造商程序當中，專家模式下可以查看，遂檢查該換刀程序。點擊進入【機床制造商程序】，打開【子程序SPF】目錄下的Tool change文檔，該文檔為廠家設定的換刀程序，檢查該換刀程序發現，與之前備份的換刀程序相比，程序中M31、M32的2個指令碼丟失，所以導致換刀中途停止，重新輸入保存后，再次進行自動換刀，故障消除。

3.MVR-30的三菱龍門式5面體加工中心

型號為MVR-30的三菱龍門式5面體加工中心，系統為FANUC-31i，刀庫為鏈條型式，該加工中心是2013年新購置設備，一般ATC換刀故障可通過畫面操作自主恢復。設備故障為ATC變換器在自動換刀過程中突然停電，再開機時，換刀停止不執行。故障恢復可采取2種方法，一是自動恢復，即打開ATC復位畫面，通過軟件操作來恢復；二是手動恢復，主要用ATC的M指令代碼來操作；方法一不能恢復時再采用方法二，2種方法都不能恢復時，就有可能出現了電氣元件或者機械部件損壞，這時則需采用前面實例所說的方法找到故障點，然后進行修復。

首先采用方法一，點擊按鈕【Custom1】，顯示出頁面后，選擇【主菜單】，再選擇【機械菜單】，再打開【ATC復位】，這樣換刀過程狀態就會顯示在畫面中，本次故障停止在第四步，即換刀器回旋刀庫側，手輪模式下，通過操作軟鍵【步驟】→【+方向】→【執行】，這樣換刀就會自動執行復位動作到下一步，繼續按軟鍵【執行】，ATC就會完成復位動作，自動換刀過程完成。也可通過操作按鍵【連續】→【+方向】→【執行】，這樣只需操作1次，機械手就會連續執行復位動作的全部步驟。

按方法一操作后，故障并未消除。接著采用方法二，松開急停，按下運行準備按鈕，按方法一中的介紹，找到ATC復位畫面，換刀過程在第四步停止，即換刀器回旋刀庫側，將模式切換到MDI模式，輸入指令M235（ATC周期復位）運行，即取消原換刀指令，再通過資料找到換刀器回旋刀庫側的動作指令為M107，輸入M107→INPUT→【自動啟動】按鈕運行，這樣機械手開始工作，進行到下一步動作，接著再按方法一來恢復，這樣ATC換刀完成，故障修復。