謝超明

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FANUC 0i Mate TD數(shù)控車床手輪故障調(diào)試實(shí)例

謝超明

（湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，湖北 孝感 432000）

以FANUC 0i Mate TD數(shù)控車床手輪不能正常工作為例，根據(jù)手輪工作原理分析故障現(xiàn)象，從電氣線路、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PMC程序、I/O模塊配置等多方面綜合診斷，通過(guò)查看修改相關(guān)程序與數(shù)據(jù)逐步完成調(diào)試，最終排除故障并完成x1000倍率功能開(kāi)發(fā)。

數(shù)控車床；參數(shù)；PMC；倍率

在數(shù)控加工過(guò)程中，利用手輪使機(jī)床的坐標(biāo)軸進(jìn)行微量移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)工件對(duì)刀和控制工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)控制加工質(zhì)量有十分重要的意義。但在實(shí)際數(shù)控機(jī)床調(diào)試過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)手輪不能移動(dòng)、指令和實(shí)際位移方向相反、倍率不能正常實(shí)現(xiàn)等故障。本文以亞龍YL-569A型0i Mate TD數(shù)控車床為例，從電氣線路、參數(shù)設(shè)置和PMC等方面對(duì)調(diào)試過(guò)程中各手輪故障進(jìn)行分析并最終解決問(wèn)題。

一、手輪工作原理

搖動(dòng)手輪會(huì)產(chǎn)生2組正弦波的電流信號(hào)HA和HB，由于兩組信號(hào)的相位相差90度，通過(guò)A相在前還是B相在前產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖，可以形成代表正向位移和反向位移的脈沖序列，從而控制伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，如圖1所示。

當(dāng)使用手輪對(duì)坐標(biāo)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制時(shí)，首先根據(jù)需要移動(dòng)的坐標(biāo)軸選取手輪X或手輪Z，然后通過(guò)機(jī)床操作面板上的“手輪進(jìn)給倍率選擇開(kāi)關(guān)”選擇移動(dòng)的速度。

二、故障分析排查

1.手搖脈沖發(fā)生器不能移動(dòng)坐標(biāo)軸

手搖脈沖發(fā)生器不能移動(dòng)坐標(biāo)軸，而且顯示屏無(wú)報(bào)警提示，即手輪方式不能工作，需要從線路、參數(shù)、I/O分配等方面排查。首先檢測(cè)DC5V電壓是否正常，確認(rèn)無(wú)誤后查看參數(shù)8131。8131#0HPG為是否使用手輪，將其設(shè)置為1表示使用后手輪仍然不能工作，接下來(lái)檢測(cè)PMC的地址分配。

FANUC I/O Link是一個(gè)串行接口，作為主單元的0iMate系列控制單元與作為子單元的分布式I/O相連，PMC程序可以對(duì)I/O信號(hào)的分配和地址進(jìn)行設(shè)定，用來(lái)連接I/O Link。FANUC 0i Mate系統(tǒng)由于I/O點(diǎn)、手輪脈沖信號(hào)都連在I/O Link上，在PMC梯形圖編輯前都要進(jìn)行I/O模塊的設(shè)置（地址分配），同時(shí)也要考慮手輪的連接位置。0i Mate系統(tǒng)的I/O模塊分配很自由，但手輪模塊必須為16字節(jié)，且手輪連在離系統(tǒng)最近的一個(gè)16字節(jié)大小的模塊的JA3接口上。在進(jìn)行地址設(shè)定時(shí)，不僅需要指定地址，還需要指定硬件模塊的名字，OC02I為模塊的名字，表示模塊的大小為16字節(jié)，OC01I表示模塊的大小為12字節(jié)，/8表示該模塊有8個(gè)字節(jié)。在模塊前的“0.0.1”表示硬件連接的組、基板、槽的位置。由于0iMate系統(tǒng)的I/O模塊輸入點(diǎn)有96位，輸出點(diǎn)有64位。故連接手輪應(yīng)該設(shè)置X從X0開(kāi)始設(shè)置為0.0.1. OC02I；Y從Y0開(kāi)始設(shè)置為0.0.1. /8。檢查PMC的I/O模塊地址X為 0.0.1. OC01I，即為12字節(jié)沒(méi)有分配手輪模塊信號(hào)地址，應(yīng)該將其改為0.0.1. OC02I。同時(shí)模塊分配完畢后要注意保存，然后機(jī)床斷電重啟，分配的地址才能生效，如圖2所示。

圖2 I/O LINK 模塊

2.手搖脈沖發(fā)生器指令與實(shí)際移動(dòng)方向相反

手搖脈沖發(fā)生器的工作原理通過(guò)A相和B相脈沖的相位關(guān)系判斷伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)，故出現(xiàn)指令與實(shí)際移動(dòng)方向相反時(shí)首先檢查電氣線路AB相是否反接，確認(rèn)無(wú)誤后查看參數(shù)7102。將7102#0HNGx的值由1改為0，表示使相對(duì)于手搖脈沖發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)方向的每個(gè)軸的移動(dòng)方向成為相反方向更改為相同方向，重新移動(dòng)手搖脈沖發(fā)生器指令與實(shí)際移動(dòng)方向相同，故障排除。

3.倍率x1000功能開(kāi)發(fā)

機(jī)床面板上手輪倍率有x1、x10、x100、x1000等4個(gè)檔位。在數(shù)控加工執(zhí)行對(duì)刀、平端面、掉頭加工時(shí)，經(jīng)常使用手輪倍率控制加工質(zhì)量。由于手輪是控制坐標(biāo)軸微量移動(dòng)，故一般數(shù)控機(jī)床只使用x1、 x10、x100三檔倍率。然而不同的工作場(chǎng)合可能需要用到x1000倍率，下文介紹x1000倍率功能如何實(shí)現(xiàn)。

手輪進(jìn)給部分PMC程序如圖3，地址X0.6、X1.3、X1.7、X2.0分別代表x1、x10、x100、x1000按鍵，G19.4、G19.5為手輪進(jìn)給倍率選擇信號(hào)。具體倍率與G信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

圖3 手輪進(jìn)給部分PMC程序圖

表1 手輪倍率與G19.4、G19.5對(duì)應(yīng)關(guān)系

分析程序可知，當(dāng)X2.0和K4.5常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，K1.4線圈才通電即選擇x1000倍率，由于程序中找不到K4.5的線圈，查看PMC信號(hào)K4.5設(shè)置為0，即K4.5的常開(kāi)觸點(diǎn)始終處于失電斷開(kāi)狀態(tài)，故無(wú)法選擇x1000倍率。

修改方法為將K4.5的常開(kāi)觸點(diǎn)換成常閉觸點(diǎn)，或者將其去掉。這樣當(dāng)按下X2.0就能接通K1.4的線圈，然后選擇x1000倍率。同時(shí)還要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。先將參數(shù)12350、12351每個(gè)軸的進(jìn)給倍率設(shè)定為0，只有當(dāng)該參數(shù)的值設(shè)定為0的軸，參數(shù)（No.7113、No.7114）才有效；然后將參數(shù)7113、7114分別設(shè)置為100、1 000以選擇手輪進(jìn)給倍率，移動(dòng)手輪x1000倍率能夠有效運(yùn)行。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床手輪調(diào)試工作要結(jié)合手輪的工作原理，對(duì)于各類故障應(yīng)該認(rèn)真分析，根據(jù)報(bào)警提示信息及維修說(shuō)明書(shū)仔細(xì)查找原因。本次數(shù)控車床手輪故障涉及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PMC程序、電氣線路等多方面綜合因素，在排除故障的過(guò)程中逐步分析、層層深入并最終一一解決。結(jié)合實(shí)際開(kāi)發(fā)x1000倍率功能，對(duì)于數(shù)控機(jī)床編程操作與維修有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]周蘭，陳少艾.電力電FANUC 0i-D/0i Mate-D數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試與PMC編程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]張立仁.數(shù)控機(jī)床及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]FANUC株式會(huì)社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D 參數(shù)說(shuō)明書(shū)[Z].

[4]FANUC株式會(huì)社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D 維修說(shuō)明書(shū)[Z].

[5]FANUC株式會(huì)社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D PMC編程說(shuō)明書(shū)[Z].

（責(zé)任編輯 王傲冰）

An Instance about Hand Eheel Failure Based on FANUC 0i Mate TD CNC Lathe

XIE Chao-ming

（Hubei Polytechnic Institute, Xiaogan, Hubei 432000, China）

This paper takes FANUC 0i mate TD CNC lathe hand wheel can not normally work as an example，carefully analyzes the failure phenomenon according to the working principle，diagnoses from electrical wiring, the CNC parameter setting, PMC program, The I/O module configuration and other comprehensive aspects，gradually completes debugging by checking the relevant data and modifying the program, restores hand wheel normal function and development x1000 override finally.

CNC lathe; parameter; PMC; override

TG519.1

A

1008—6129（2015）05—0088—03

2015—08—26

謝超明（1982—），湖北漢川人，湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，講師。