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三菱CNC回原點(diǎn)故障診斷及排除

來源:萬方數(shù)據(jù)

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所屬頻道:新聞中心

關(guān)鍵詞:三菱 故障診斷 立式淬火機(jī)床

        故障1 關(guān)于接近開關(guān)做原點(diǎn)開關(guān)的問題

      故障現(xiàn)象:立式淬火機(jī)床配用三菱E60系統(tǒng),原點(diǎn)開關(guān)選用接近開關(guān)??蛻舴从?原點(diǎn)經(jīng)常出現(xiàn)漂移,錯(cuò)位率達(dá)到25%,錯(cuò)位最大達(dá)到25mm。

      發(fā)生時(shí)段:設(shè)備交付使用3月后。

      現(xiàn)場觀察:現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣,彌漫油霧水汽,該接近開關(guān)有油污。將接近開關(guān)擦干凈后又可以正常回原點(diǎn),但后來又多次出現(xiàn)故障。

      處置:用機(jī)械式開關(guān)替換掉接近開關(guān)后故障消除。

      結(jié)論:不宜選用接近開關(guān)做原點(diǎn)開關(guān)。

    故障2 機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間后,不能回到原點(diǎn)位置

      故障現(xiàn)象:數(shù)控焊接機(jī)配三菱E60系統(tǒng)。第一次故障為編碼器被強(qiáng)電通過地線進(jìn)人后燒壞。更換編碼器后,系統(tǒng)報(bào)警消除。

      第二次故障:客戶報(bào)告系統(tǒng)中A軸為旋轉(zhuǎn)軸,運(yùn)行加工程序80-100次后,發(fā)現(xiàn)加工位置有5°-6°的偏移。

      分析與判斷:加工位置出現(xiàn)偏差有可能是機(jī)械和數(shù)控系統(tǒng)兩方面的原因。

      (1)“反向間隙”會(huì)引起一定的誤差。

      為此做了如下實(shí)驗(yàn):編制程序;令A(yù)軸反復(fù)進(jìn)行正轉(zhuǎn)10°-反轉(zhuǎn)1°運(yùn)行200次后,用千分表測量,有1°的誤差。對反向間隙進(jìn)行補(bǔ)償后,繼續(xù)運(yùn)行上述程序,誤差消除,重復(fù)精度好。

      而且對于旋轉(zhuǎn)軸而言,反復(fù)機(jī)械正轉(zhuǎn)-反轉(zhuǎn)運(yùn)行,其誤差只有一個(gè)齒輪間隙。所以“反向間隙”不是主要影響因素。

      (2)繼續(xù)運(yùn)行加工程序:正轉(zhuǎn)365°-反轉(zhuǎn)5°;運(yùn)行120次后,執(zhí)行“回原點(diǎn)”動(dòng)作。觀察到機(jī)械原點(diǎn)位置偏移5°,但數(shù)控系統(tǒng)未有報(bào)警。

      初步判斷是機(jī)械系統(tǒng)有滑動(dòng),造成了位置丟失。

      (3)將伺服電動(dòng)機(jī)卸下,直接在電動(dòng)機(jī)軸上標(biāo)定原點(diǎn)位置。然后運(yùn)行。加工程序運(yùn)行100次,執(zhí)行回原點(diǎn)操作,觀察到原點(diǎn)無規(guī)則漂移,且相差很大。CNC系統(tǒng)無報(bào)警。

      現(xiàn)在可以判斷問題出在數(shù)控系統(tǒng)上。由于該系統(tǒng)曾經(jīng)受到強(qiáng)電襲擊,可能對系統(tǒng)其他部件造成損害。于是進(jìn)行了下列處置:

      (1)更換伺服驅(qū)動(dòng)器,故障依然。
      (2)更換編碼器及編碼器電纜,故障依然。
      (3)更換控制器,故障依然。
      至此,硬件部分已經(jīng)更換完畢。證明不是硬件的問題。

      是參數(shù)問題嗎?但該機(jī)床未發(fā)生故障前已經(jīng)正常運(yùn)行3個(gè)月,發(fā)生故障后也未做任何參數(shù)修改。如果硬件也無問題,參數(shù)也無問題。那是什么問題引起了“原點(diǎn)丟失系統(tǒng)也不報(bào)警”呢?看來解決問題還必須從與“原點(diǎn)及定位的參數(shù)”及相關(guān)的硬件分析:

      (1)硬件最主要是編碼器及編碼器電纜,但編碼器及電纜都已經(jīng)更換兩套??梢耘懦溆绊憽?br/>  (2)數(shù)控系統(tǒng)未報(bào)警,可以認(rèn)為硬件沒有問題。
      (3)CNC與原點(diǎn)和定位有關(guān)的參數(shù)如下:#2049—絕對原點(diǎn)的設(shè)置方法;#2218—螺距;#2201電動(dòng)機(jī)側(cè)齒輪比;#2202—機(jī)械側(cè)齒輪比;#1003指令單位。仔細(xì)檢查以上參數(shù),除“齒輪比”參數(shù)較大,其余都正常。

      該系統(tǒng)齒輪比參數(shù)#2201=10,#2202=4644,經(jīng)計(jì)算也仍然在許可范圍內(nèi)。雖然三菱的參數(shù)設(shè)置說明希望都在1 - 30內(nèi)設(shè)置,但也提出了滿足“電子齒輪比”要求的“減速比”計(jì)算方法:列出了#2201,#2202的計(jì)算公式,按此公式計(jì)算后,該參數(shù)值也在范圍內(nèi)。況且,同樣參數(shù)已經(jīng)在系統(tǒng)上運(yùn)行了3個(gè)月。

      為了解決問題,做了如下測試:
      ①設(shè)#2201=1,#2202=1,相當(dāng)于直接連接。反復(fù)執(zhí)行回原點(diǎn)動(dòng)作,均能夠準(zhǔn)確回原點(diǎn)。難道是這個(gè)參數(shù)在起作用嗎?

      ②將原#2201二10,#2202二4644進(jìn)行簡化:#2201= 5 , #2202 = 2322,執(zhí)行回原點(diǎn)動(dòng)作仍然發(fā)生紊亂;看來這個(gè)參數(shù)確實(shí)有影響。

     ?、墼O(shè)參數(shù)#2201=1, #2202 = 464。反復(fù)執(zhí)行回原點(diǎn),每次都能準(zhǔn)確回原點(diǎn)。

      裝機(jī)后運(yùn)行正常加工程序,無誤差無報(bào)警,故障排除。

      通過這一故障的排除,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下:

      (1)在排除故障前,必須充分聽取操作及維修人員的反映,讓其把故障介紹清楚,但也須注意有些操作人員為脫卸責(zé)任避重就輕地反映情況。如本例中維修人員就沒有直接反映地線及短路的情況。

      (2)接地是三菱CNC必須嚴(yán)格執(zhí)行的規(guī)范。檢查電柜的接地是檢查和排除故障的第一步。

      (3)經(jīng)過強(qiáng)電的襲擊,數(shù)控系統(tǒng)的功能會(huì)受到損壞,會(huì)產(chǎn)生一些隱形故障。必須根據(jù)實(shí)際情況予以排除。

    故障3 系統(tǒng)原點(diǎn)漂移

      故障現(xiàn)象:一臺控制系統(tǒng)為M64的銑床。運(yùn)行半年后客戶報(bào)告出現(xiàn)下列故障現(xiàn)象:停電一晚,第2天上電后運(yùn)行時(shí),出現(xiàn)位置偏差,目測有3-6mm,9.8mm。

      以當(dāng)日基準(zhǔn)設(shè)定G54坐標(biāo),繼續(xù)運(yùn)行能夠正常運(yùn)行,無偏差。

      凡停電4h后,再開機(jī),就出現(xiàn)上述故障。連續(xù)1個(gè)月每天出現(xiàn)上述故障。

      要求客戶對“原點(diǎn)擋塊”、“原點(diǎn)開關(guān)”做了緊固,仍然出現(xiàn)以上故障。

      筆者到達(dá)工作現(xiàn)場后又仔細(xì)聽取了客戶的報(bào)告,證實(shí)每天上電后出現(xiàn)的位置誤差在9.8mm。出現(xiàn)誤差的頻率很高。

      筆者在現(xiàn)場做了10次回零實(shí)驗(yàn),每次都能準(zhǔn)確回零。

      回零速度:高速=6000mm/min,爬行速度=200mm/min ;螺距=10 mm;正向回零。

      時(shí)間:下午2-3點(diǎn)。

      啟動(dòng)回零運(yùn)行,能正常回零,在零點(diǎn)位置做固定標(biāo)記。連續(xù)回零10次,都能正?;亓悖泓c(diǎn)在固定標(biāo)記處。

      分析和判斷:出現(xiàn)的誤差為9.8mm,而螺距為10mm,可能是回原點(diǎn)出現(xiàn)問題。

      觀察”回零數(shù)據(jù)”畫面:其“柵格量”= 9.959.937,此數(shù)據(jù)不正常,這表明原點(diǎn)開關(guān)的“ON”點(diǎn)("ON”點(diǎn)是指原點(diǎn)開關(guān)進(jìn)人爬行區(qū)間后脫開原點(diǎn)擋塊的“位置點(diǎn)”,NC系統(tǒng)從該點(diǎn)尋找“Z向脈沖”做為電氣原點(diǎn))距第1柵格點(diǎn)只有0. 063 mm,如果有其他機(jī)械因素的影響,其“ON”點(diǎn)就可能越過第1柵格點(diǎn)。系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)定第2柵格點(diǎn)為電氣原點(diǎn),所以原點(diǎn)就相差了一個(gè)螺距。

      調(diào)整參數(shù)#2028柵罩量(擋塊延長量)后,“柵格量”=4.9,此數(shù)值正常。

      必須注意:#2028和螺距的單位不一樣,調(diào)整#2028柵罩量時(shí),必須以1/1000 mm為單位。例如欲設(shè)定5 mm的柵罩量,必須設(shè)定#2028 = 5000。

      另外,必須注意設(shè)定參數(shù)##1229,在“回零參數(shù)”畫面上設(shè)定:

      #1229位6=0—柵格量的顯示值為“ON”點(diǎn)到“電氣原點(diǎn)”的值。

      #1229位6二1—柵格量的顯示值為“柵罩量ON”點(diǎn)到“電氣原點(diǎn)”的值。

      在使用#2028調(diào)“柵罩量”時(shí),必須設(shè)定“#1229位6=1",這樣才能觀察到調(diào)節(jié)后的效果。

      結(jié)果:經(jīng)過調(diào)整參數(shù)##2028柵罩量(擋塊延長量)后,使“柵格量”=4.9,“柵格量”數(shù)值在正常范圍,該機(jī)床工作正常,再未出現(xiàn)原點(diǎn)漂移。

    故障4 回零速度極慢

      故障現(xiàn)象:加工中心配三菱M64數(shù)控系統(tǒng),設(shè)A軸為旋轉(zhuǎn)軸后,回零速度極慢。

      發(fā)生時(shí)段:調(diào)試階段。

      分析:回零速度慢,觀察屏幕上的速度是否為回零的爬行速度。如果是爬行速度,則是原點(diǎn)開關(guān)的接法不對。原點(diǎn)開關(guān)應(yīng)該接“常閉接點(diǎn)”。如果是接“常開接點(diǎn)”,一進(jìn)入“回原點(diǎn)模式”就相當(dāng)于進(jìn)人爬行階段,所以速度就很慢。

      排除:檢查原點(diǎn)開關(guān)的接法,將原點(diǎn)開關(guān)接“常閉接點(diǎn)”;對回零參數(shù)#2026做適當(dāng)調(diào)整,該參數(shù)影響了回零的爬行速度。

    故障5 數(shù)控車床回原點(diǎn)紊亂

      故障現(xiàn)象:數(shù)控車床配三菱M64系統(tǒng),Z軸回原點(diǎn)不正常(Z軸帶有減速齒輪箱),Z軸回原點(diǎn)時(shí)脫開擋塊后往往又移動(dòng)100mm距離,且脫開擋塊后,會(huì)反向運(yùn)行。而參數(shù)中又未設(shè)置“反向回原點(diǎn)”。

      分析和處置:M64數(shù)控系統(tǒng)回原點(diǎn)的過程是:系統(tǒng)進(jìn)人回原點(diǎn)模式后,電動(dòng)機(jī)軸先高速運(yùn)行;碰上擋塊,近點(diǎn)開關(guān)=OFF,電動(dòng)機(jī)軸以爬行速度運(yùn)行;脫開擋塊,近點(diǎn)開關(guān)=ON,控制器開始檢測第一個(gè)“Z相脈沖”點(diǎn),這一點(diǎn)就是“電氣原點(diǎn)”,通常也是機(jī)床的“原點(diǎn)”。

      系統(tǒng)現(xiàn)在出現(xiàn)“脫開擋塊后移動(dòng)100 mm",顯然大大的超過電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈的距離。但這一臺車床是一臺舊車床重新改造,傳動(dòng)系統(tǒng)為齒輪齒條,Z軸齒輪箱的減速比廠家也不能準(zhǔn)確提供,系統(tǒng)回原點(diǎn)參數(shù)中的“柵格間距”(“Z相脈沖”發(fā)出點(diǎn)間距)為初始值。該值與被改造車床的傳動(dòng)比不相符,這樣造成了“Z相脈沖”的紊亂,所以系統(tǒng)回原點(diǎn)時(shí)就出現(xiàn)紊亂的現(xiàn)象。

      處置:要求廠家仔細(xì)測定計(jì)算減速箱傳動(dòng)比,然后計(jì)算出電動(dòng)機(jī)每一轉(zhuǎn)對應(yīng)的行程,以此數(shù)據(jù)作為參數(shù)#2228(柵格間距)的設(shè)定值。

      正確設(shè)定后故障消除。對于改造設(shè)備這是必須注意的。


    (審核編輯: 智匯小新)

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