FANUC 0i TC数控车床手轮故障处理*

刘媛媛,吴维梁,高 沛

(山西职业技术学院，山西 太原 030006)

1 FANUC 0i TC数控车床故障现象

客户有一台型号为TK-40A的数控车床，配套FANUC 0i TC系统。机床由于生产任务不饱满长时间闲置，当有加工任务时，操作机床发现在手轮方式下旋转手轮，机床坐标和机床都不变化(如同没有移动手轮一样)，且无任何报警，但在手动、自动方式下机床各轴运动正常。

2 故障分析

FANUC手轮控制是由PMC进行处理，对应系统参数设置来实现其正常工作。所以通过PMC诊断能方便、快速地进行手轮故障定位，从而排除故障。根据机床的电气原理图、FANUC PMC地址定义和FANUC系统参数说明书，我们通过和手轮相关的PMC地址及FANUC系统参数对该数控车床手轮故障进行分析。和手轮相关的PMC地址及FANUC系统参数如表1所示。

表1 和手轮相关的PMC地址及FANUC系统参数

电子手轮的脉冲发生器有4个端子，如图1所示。其中OV和Vcc为输入电压，A、B为CNC输出的相位差为90°的脉冲信号。当A相脉冲超前B相脉冲时，机床向正向运动；当A相脉冲滞后B相脉冲时，机床向负向运动。

图1 电子手轮脉冲发生器端子 图2 机床轴选开关SA2

机床轴选开关SA2如图2所示，当手柄旋到不同位置时，对应的PMC输入信号X3.0～X3.2处于不同的状态，并通过PMC逻辑运算后使得CNC中的G18.0～G18.4状态发生变化，从而发出对应轴的选择指令。与手轮相关的PMC参数G18、G19见表2。表2中，G18#0即为G18.0，G18#1即为G18.1，G18#2即为G18.2，以此类推；G19#0即为G19.0，G19#1即为G19.1，以此类推。

表2 与手轮相关的PMC参数G18、G19

3 故障排除

根据手轮的控制和工作原理，手轮不能正常工作的原因可能有：

(1) CNC操作方式选择不正确。

(2) 手轮自身故障。

(3) 手轮接线不正确或有断线。

(4) I/O模块故障或I/O地址分配错误。

(5) 系统参数设定错误。

结合以上的分析，基于PMC的故障诊断思路，我们按以下顺序进行故障排除。

(1) 选择“手轮操作模式”，并通过PMC的G43信号状态进行判断，发现G43的状态为00000100，说明手轮方式有效。PMC手轮方式选择信号G43的信号状态如图3所示。

图3 PMC手轮方式选择信号G43的信号状态

(2) 对手轮进行“X轴选择”，并通过PMC的G18信号状态进行判断，发现G18的状态为00000001，说明X轴选择有效。PMC手轮进给轴选择信号G18的信号状态如图4所示。

图4 PMC手轮进给轴选择信号G18的信号状态

(3) 对手轮进行“*10倍率选择”，并通过PMC的G19信号状态进行判断，发现G19的状态为00010000，说明*10倍率选择有效。PMC手轮进给倍率选择信号G19的信号状态如图5所示。

图5 PMC手轮进给倍率选择信号G19的信号状态

(4) 手摇脉冲发生器，并通过PMC的X12(在本系统中给手摇脉冲发声器分配的信号是X12)信号状态进行判断，发现X12也有加、减数，说明手摇脉冲发生器也是好的。PMC手摇脉冲发生器信号X12的信号状态如图6所示。

图6 PMC手摇脉冲发生器信号X12的信号状态

(5) 通过PMC诊断发现操作模式、轴选择、倍率选择及手摇脉冲发生器都是好的，但机床却在手轮方式下不能动作，在手动方式下工作正常。

(6) 为了进一步查明原因，在故障机床上更换了手轮、I/O模块，故障依旧。后来将故障机床的系统安装在另外一台机床上(系统型号相同)，灌入参数后发现系统正常(另一台机床采用了两块I/O单元)。故障机床系统和另一台机床系统与I/O单元连接图分别如图7、图8所示。

图7 故障机床系统与I/O单元连接图

图8 另一台机床中系统与I/O单元连接图

(7) 替换了所有可能存在故障的硬件后故障依旧存在，后来又重新进行了I/O分配、恢复参数等操作还是没有解决问题。在进行处理的过程中发现发生故障的机床只用一组I/O模块，手轮地址分配在第一模块上，但把系统换到两组I/O模块、手轮地址分配在第二模块上的另一台机床上后系统正常。故障机床和正常机床的手轮地址分配对比如图9所示。在发生故障的机床上增加了一组I/O模块，并重新进行了X地址分配，让手轮使用第二模块X地址，手轮正常了。由于生产任务比较紧张机床就先这样使用了，等生产任务不忙的时再进行系统修复。

图9 故障机床和正常机床的手轮地址分配对比

4 结束语

机床维修应结合实际情况，根据机床的控制原理进行故障诊断与排除。对故障现象应进行大胆推断，仔细研究，并根据现场现有的条件进行零部件的替换和维修，尽量减少机床的维修时间，提高机床使用率。