数控刀架常见电气故障排除和相应调整

2011-06-14孙千慧

科技传播 2011年10期

霍岩，孙千慧

1.沈阳机床（集团）有限责任公司战略规划总部，辽宁沈阳 110141

2.沈阳机床数控刀架分公司，辽宁沈阳 110141

在企业设备装备领域，随着一大批数控机床的建设，设备制造企业的技术水平和国产化能力不断提升。最近几年，数控机床在我国大中型企业中的占有量也在进一步的增大，对数控车床的使用就变得更加地广泛。在数控车床中最常见的数控刀架，因为其有着结构相对比较简单，重复定位的精度也比较高，加上其接口比较容易和数控系统相连接，所以在用户接线时不但比较方便而且还便于维修。但是，因为数控刀架在数控车床频繁换刀的使用加工的过程中，由于利用率高，所以经常会出现一些故障，通常情况下，数控刀架的故障率要占到车床总故障一半以上。数控刀架的好坏直接关系着数控车床的正常运行。一般数控刀架都会划分成卧式和立式两种类型，他的工作原理就是刀架接收到选刀指令之后，在电机的带动下机械开始传动其装置，动齿盘被抬起，然后再传动带传输之下带动刀台的转动。当传动带转到所选刀的位置的时候，磁铁2就会感应霍尔元件l，感应霍尔元件1所发出的信号就会命令电机进行反转运作，然后再通过机械的传动，动齿盘就会向下慢慢移动，从而确保了延时锁紧和精定位的动作，锁紧到具体位置之后压盘4就会直接压下在其下面的微动开关3，此时就会发出正位的信号，电机就会断电，选刀运行结束。

下面结合笔者的工作情况，将笔者单位现在使用的数控车床配SLD150A、AK3080×6的数控刀架在具体工作过程中所出现的故障和问题阐述一下，涉及到的具体措施和排除故障如下所述。

1 数控刀架电气故障的排除

1.1 虽然已经给出了任意换刀的指令，但是刀架还是在不停转动

这种故障一般情况下都是刀架虽然已经接受到了换刀的指令，但是他并没有输出具体刀号的到位指令。通俗一点的讲，就是霍尔元件1还没有发出换刀的信号。在霍尔式的接近开关，是通过利用集成电路把稳压电路、霍尔元件、施密特触发、放大电路和OC门电路做在了同一个芯片之上。在外界的磁场强度达到临界值之后，OC门就会由高阻态转变成导通状态，从而输出了低电平；在外界的磁场强度低于临界值时，OC门就会从导通状态转变成高阻态，从而输出了高电平。经过技术人员检查霍尔元件所必须的DC24V电源和霍尔元件都是正常的， Ⅰ/O信号的联接线也是完好无缺的；如果查询，机械维修人员对刀架进行过机械修理。那么就可考虑是因为机械的拆装可能是把磁铁装反了。可以把磁铁调换一下方向，刀架的选刀就会正常。以上故障主要是由磁铁的极性错误而引发，所以霍尔元件就不可能得到感应所需的磁场，从而导致了霍尔元件的不能正常工作，就不可能发出信号。

1.2 已经给出了具体的换刀指令，但是刀架还是在不停转动

上述故障所产生的原因，我们可以理解为该刀号还没有发出具体到位的相关指令，该刀号之上所有的电气元件必须重新检查一次。利用手慢慢转动机械的传动轴，使磁铁感应到具体刀号的霍尔元件，再利用万用表的电压档进行测量霍尔元件的输出端电压是否正常，发现如果没有导通，这就说明该霍尔元件已经被损坏，只要更换之后选刀就会正常运行。

1.3 在进行刀架换刀的时候时，突然发出了急停报警

通常情况下，数控系统所发出的急停报警都是因为线路上出现了一定程度的短路，才会发生断路器的过流跳闸的现象。对机床的电气柜进行检测之后，如果发现DC24V的两端电源模块所输出电压为零，这个时候最好是立刻断线检查与DC24V相关的全部回路，如果去刀架属于霍尔元件供电，就表明在这一路上一定存在着短路，造成这种故障的原因，可能是因为发信盘上的固定顶丝已经松动或者脱落，所以就会造成DC24V的短路，将这一问题解决之后，刀架就应该能够恢复正常使用。

1.4 刀架只能转到一工位刀台锁紧

出现这种情况的原因可能是由于数控系统不能正常收到正位信号，处在刀架下一工位的选刀只有在通过复位键的滞后就能恢复正常的运行。因此这个时候一定要检查TOP的正位信号，不过这里经常会因为刀台锁紧，加上微动开关容易压上，所以只有检测了PLC的Ⅰ/O具体状态，才能更准地判断该输出点是不是为“1”，通过万用表来测量该处的微动开关，就能发现问题的所在，如果此时的开关反应不敏感，就表明该处的触点可能出现了问题或故障，只要更换一下开关，刀架选刀就能恢复正常的运行。不过在实际工作中，还会出现下面一种情况，那就是TOP的正位信号已经输出线断线，也能表现出这种症状，这个时候就需要注意，在技术人员连接此线的过程中，一定要防范和区别数控系统是由于低电平还是由于高电平所生效的，也就是说观察TOP正位信号是通过链接DC24V还是连接了COM的端子，如果连接不合理也会出现刀架不能正常运行的现象，所以说，在实际的工作中，要具体情况具体对待。

1.5 某一刀号转位，到位未锁紧T码报警信号

出现这种情的原因一般都是因为电机没有反转所造成或引发的，所以通常都是判定是不是电机没有反转，如果电机反转但是负荷又比较大，机械在整个传动过程中容易出现卡死的现象，所以就会造成上述的故障。如果遇到这种情况，就应该先检查电气，查看PLC的Ⅰ/O状态。当刀架转到位的时候查看数控系统中PLC的Ⅰ/O状态，如果刀架电机反转信号已经发出而且为“1”的时候，此时用手去触摸电机轴，也能出现电机反转的动作，这样就能便捷、简单地排除了电气上的故障。经过检查之后发现，电机反转的时候刀架的齿盘已经被卡死，反转就不可能在到原位，这样就会造成刀架电机过载T码报警，出现这种情况就应该马上进行机械修理。