FANUC常见故障利用PMC分析,一针见

数控系统型号:FANUC0MC

PMC故障现象:

机床在进行自动加工时,执行换刀动作,Y轴和Z轴已经回到了换刀点,但是刀库不能执行旋转指令,没有向正方向转动。

原因分析:

1、PMC与刀库旋转有关的输入输出信号丢失。

2、刀库正转继电器故障。

3、I/O接口板故障。

故障检测处理步骤

1、查阅梯形图中有关刀库旋转的部分。从监控中可以看出,与刀库旋转有关的信号已经进到PMC的输入点中,且输出信号也有了,但是输出点Y82.3所连接的继电器-K5没有吸合,“刀库正向旋转”动作不能出现。

2、根据以往的经验,这种继电器性能不太好,经常发生故障。于是将它更换成HH54P-FL型小型继电器(这种继电器自带有续流二极管,连接线圈时要注意正、负端子,否则会产生故障)但是刀库仍然不能正向旋转。

3、检查CNC主板上的I/O接口板。从机床的电路图上,找出输入到-K5线圈的线号为215,它连接到I/O接口板上插座M19内的12号插针,顺着此插针连接到印刷电路板上的铜箔条,找到了Y82.3输出点的驱动集成电路TDP。仔细检查发现,TDP表面上有一条细小的裂纹,但是由于条件所限,无法检测TDP到底有没有故障。

4、在通常情况下,应该试换整块接口板。但是根据反馈信息,这种接口板已经停止生产了。由于机床急需使用,于是设法买到了集成款TDP进行更换。机床通电后,输入换刀指令,动作完全正常,故障得以排除。

数控系统型号:FANUC0iMate-TD

PMC故障现象:

机床X、Z轴限位报警

原因分析:

PMC限位输入信号故障

故障检测处理步骤:

1、显示屏出现如下报警。

2、检查限位线路的通断情况正常,电压信号正常,I/0输入点位不对,此时应对I/O模块的连接情况以及地址分配是否正常进行检查。

3、按面板上[SYSTEM]按键→[+]扩展按键找到[PCMMNT]按键,按下该按键以及[+]扩展按键找到[I/OLINK]按键,按下该按键即可看到显示屏显示CNC连接的I/O模块信息(如下图:00组A8分离式I/O板),根据实际连接的I/O模块情况可诊断I/OLINK连接是否正常,若不正常检查连接情况,正常则进行I/O地址分配。

4、按面板上[SYSTEM]按键→[+]扩展按键找到[PMCCNF]按键,按下该按键以及[+]按键找到[设定]按键,按[设定]按键进行PMC画面设定。通过[→]方向按键选择“编辑许可”允许,“编辑后保存”允许,“RAM可写入”允许,如下图示:

5、在上图中按下[+]扩展按键找到[模块]按键,按下该按键进入如下画面。

6、

按下[操作]按键进入下一级菜单找到[编辑]按键并按下,按格式、原理图输入组.基板.槽./地址字节分配数,例如0.0.1./16,表示该I/O模块为0组0基板1槽,地址为输入X0-X15共计16个字节。

7、当输入上述分配表达式后,按下[结束]按键,系统会提示“程序要写到FLASHROM中?”此时按下[是]按键完成输入I/O地址的分配。

8、接下来对输出Y地址进行分配,进入[模块]→[编辑]画面按[→]方向键选择Y地址,根据原理图选择Y地址的初始地址并输入组.基板.槽./地址字节分配数,例如0.0.1./8,并按下“结束”按键。

9、系统会提示“程序要写到FLASHROM中?”此时按下[是]按键完成输出I/O地址的分配。

10、当输入与输出I/O模块分配完毕后,断电重启,分配I/O地址生效。生效后按[SYSTEM]→[+]→[PMCMNT]→[信号]按键,搜索到刚分配的输入地址X0,并根据PMC梯形图的内容验证I/O输入分配是否正确。

数控系统型号:FANUC0i-MA

PMC故障现象:

在加工过程中,每当执行到M06换刀程序时,突然跳到下面的插补程序,没有更换刀具而直接使用原来的刀具加工。此时,后面刀库中的刀具仍然处于待选过程中。

原因分析:

1、换刀机构故障

2、PMC梯形图与换刀有关的成语和参数错误

故障检测处理步骤:

1、在MDI手动输入方式下,单独执行“T2;MO6;”换刀程序,可以正常地交换刀具,说明换刀执行机构在正常状态。

2、再执行换刀和插补连贯程序“T2;MO6;G01X.0Y.0;M30”,还是不能交换刀具。

3、打开PMC梯形图的参数界面,查看与换刀有关的一些程序和参数,并与另外一台正常工作的同型号机床机型比较。有关的一些定时器、计数器的状态完全一致,数据表也没有区别。但是在保持继电器K03#1中,故障机床的状态是“1”,而正常机床的状态是“0”。

4、修改故障机床中的程序,蒋保持继电器K03#1的状态更改为“0”,这条指令的作用可能是定义换刀功能,而故障的原因可能是外部干扰导致K03#1的状态发生改变。

数控系统型号:FANUC16i

PMC故障现象:

停用几天后,再次起动时Z轴不动作,手动方式、手轮方式、回零方式、MDI方式都不行。但是X轴、Y轴、B轴、C轴的动作完全正常。

原因分析:

1、操作面板上的“Z轴联锁”按键“ZLOCK”故障。

2、Z轴驱动器故障

3、Z轴的PMC起动程序异常

故障检测处理步骤:

1、在机床的操作面板上,有“Z轴联锁”按键“ZLOCK”,它是一个带锁的按钮。检查这个按钮,不在“锁定”位置,但不影响Z轴的起动。

2、利用替换法,将Z轴数字驱动器与Y轴交换,此时Y轴可以正常移动,由此排除了Z轴数字驱动器的问题。

3、查阅电气维修资料,在梯形图DGNG中,G.0~G.8对应1~8轴的互锁信号。其中G.0对应与X轴,G.1对应于Y轴,G.2对应于Z轴,如图所示。当信号为“0”时,禁止对应的轴移动,若正在移动则减速停止。当信号为“1”时,对应的轴可以起动。

4、对梯形图的状态进行检查,G.1的状态也是“1”,但是G.2的状态为“0”。从提醒可知,如果要求G.2为“1”,必须使诊断参数K11.1的状态为“1”。

5、将梯形图程序中的诊断参数K11.1设置为“1”,重新起动后,机床恢复正常工作。

数控系统型号:FANUC0i

PMC故障现象:

在自动加工过程中,刀具接触到工件后,有时主轴突然堵转。而此时各个进给轴仍然在执行进给插补运动,直到进给轴运动受阻,系统出现伺服过电流报警时,机床才能停下来。因此经常造成刀具损坏和产品报废。

原因分析:

机床PMC程序没有设计进给轴与主轴协调工作的联锁程序,所以主轴停止时进给没有停止。

故障检测处理步骤:

1、按照安全要求,当各种偶然情况(如换挡、系统电压不稳等情况)引起主轴停转时,所有进给轴应该与主轴协调一致,同时停止进给运动。这台机床仅仅在自动换刀的PMC逻辑关系中设计了这种联锁程序,因此需要在原来的基础上,增加一个主轴旋转的限制条件来达到上述要求。

2、经多次调试后,所修改的PMC程序段如图所示。

主要信号的定义如下:F.3:MDI手动数据输入确认信号;F.4:宣则DNC运转确认信号;F.5:选择自动运行确认信号;F.1:串行主轴速度零信号。

图中的G.0是PMC传送给CNC的全轴互锁信号。在它的输入控制点中,增加了R.0的常闭触点用于互锁。在MDI、DNC、AUTO三种操作方式下,若机床处于切削进给(F.6)或螺纹切削(F.3)状态,则R.0的输出状态与主轴速度零信号(F.1)有关。若主轴速度为零,则F.1为“1”,内部继电器R.0的状态为“1”,G.0为“0”,各轴得以互锁;若主轴速度不为零,则F.1为“0”,R.0为“0”,互锁得以解除。

3、经处理后,不会再出现主轴已经停转,但是各个轴仍在进给的现象。如果主轴没有旋转,就会进入互锁状态,任何G代码指令都不能执行,但可通过改变加工程序的顺序解决这一问题。

数控系统型号:FANUC0i

PMC故障现象:

在自动加工过程中,当主轴进行高档、抵挡转换时,主轴已经停止转动,但是进给轴仍在继续运动。由此常常造成刀具损坏或浪费材料。

原因分析:

主轴在高档、低档转换时,需要一小段时间。如果此时加工程序中的S指令与各轴进给指令在同一程序段,就极有可能出现上述故障现象。

故障检测处理步骤:

1、为了避免这种情况,需要修改PMC程序。

2、可以采用FANUC系统的主轴到达信号G29.4(SAR)来进行处理,在原来梯形图的基础上,增加如图所示的部分梯形图。

图中各输入点的含义是:X.0——主轴低速档;X.1——主轴高速档;F.0、F.1——齿轮选择信号(输出);G.4——反向回转指令(串行主轴);G0.5——正向回转指令(串行主轴);F.3——速度到达信号(串行主轴);G.2——主轴速度选通信号;G.5——主轴定向信号。

从梯形图可知,在输入点所提供的主轴旋转条件中,若有一个没有得到满足,主轴速度到达信号G.4为“0”。此时,机床仅能运行在G00快速定位语句段,而不会执行G01、G02、G03等插补进给的指令语句段。

3、在修改梯形图的基础上,还需要对有关的功能参数进行正确的设定。

(1)将#0参数(是否需要检查主轴速度到达信号)设定为“1”,表示需要检查(如果不需要检查,则设置为“0”)。

(2)将#0参数(在各轴执行移动指令之前,是否需要确认主轴速度到达信号)设置为“0”,表示需要确认(如果不需要确认,则设置为“1”)。

(3)将参数(从执行S功能开始,至检查主轴速度到达信号的时间)设置为(其设定的范围是0~ms)。

(4)按上述步骤进行设置后,故障得以彻底排除。

数控系统型号:FANUCBESK7CM

PMC故障现象:

Z轴在自动进给过程中,主轴有时突然停止运转,并撞坏刀具,但是没有出现任何报警信息。

原因分析:

1、电机本体或者换向器故障

2、主轴驱动器故障

3、主轴驱动器参数影响

4、PMC程序不合理

故障检测处理步骤:

1、拆开主轴电动机后端盖,检查电枢和测速发电机的换向器,都在完好状态。试更换15KW的主轴电动机,也不能解决问题。

2、试改变主轴运转方向和运转速度,或改用不同的齿轮档位,故障还是时有时无。

3、试更换主轴伺服驱动板、改变伺服驱动板的各项速度参数,故障仍然存在。

4、操作自动换刀装置(ATC),发现在刀库旋转时,故障特别容易出现。如图所示为主轴正转控制梯形图,利用主轴正转控制梯形图对其进行监控,发现此时控制正向旋转的软继电器SPFM很不稳定。

在主轴正向旋转的外部条件中,SPTC是主轴刀具夹紧到位信号,TBACK是机械手“换刀完成”信号。TBACK实际上是ATC装置中的“刀套回库到位”开关。

5、检查SPTC没有问题。在机床静止不动的时候,TBACK没有问题。但是在刀库旋转选刀时,发现TBACK开关不断地受到振动,触点时通时断,信号时有时无,导致PMC的软继电器SPEM不能保持得电状态,造成主轴正转停止。

6、修改这一部分梯形图控制程序,去掉其中的“换刀完成”信号TBACK,改用机械手“返回完成”信号(MANBACK)代替。因此机械手不受刀库旋转的干扰和影响。

数控系统型号:FANUC0i-TC

PMC故障现象:

在自动加工时,出现报警,加工程序终止。

(“CHUCKUNCLAMP”卡盘没卡紧)

原因分析:

根据“卡盘没卡紧”的报警提示信息,检查卡盘时发现确实没有卡紧工件。

根据机床工作原理,卡盘的卡紧是电池阀控制,PMC的输出Y49.1通过一个直流继电器控制此电磁阀,如图所示,利用DGNOSPARAM功能观察PMCY49.1的状态,在卡盘卡紧时其状态为“1”没有问题,那么可能是继电器R16或者电磁阀Z16损坏,测量继电器R16线圈上有24V电压,但其常开触点却没有闭合(测量触点两端有ACV电压),说明继电器R16损坏。

故障检测处理步骤:

更换继电器R16,机床恢复正常。

数控系统型号:FANUCBESK7CM

PMC故障现象:

当执行换刀动作指令M06时,主轴不能定向,也不能换刀,又按照下一把刀具的程序继续加工,但是没有显示任何报警信息。

原因分析:

换刀完成信号异常(一直存在),致使PMC跳过换刀动作。

故障检测处理步骤:

1、正常时,换刀指令M06发出后,控制元件G3的引脚2为高电平,执行换刀动作,24V电压不送出;当换刀完毕后,引脚2变为低电平,发出“换刀完毕”信号,并送出24V电压。

2、结合故障现象,检查PC输出板,发现G3异常。引脚2总是处于低电平,输出24V电压,将“换刀完毕”信号送出,致使PMC跳过换刀动作,直接去执行下一把刀具的加工程序。此时刀具尚未交换,容易发生碰撞,损坏机床和刀具。

3、拆下G3芯片,经检测证实其已经损坏。

4、G3是一只干簧管继电器。去市场购买此配件进行更换。

数控系统型号:FANUC0i-MC

PMC故障现象:

加工完某一工件后,转动刀库并检查刀具是否破损。再加工下一个工件时,不能执行换刀动作,而直接使用主轴原来的刀具。

原因分析:

可能是转动刀库时造成系统数据紊乱,以致PMC无法判断主轴上的刀号是否为目标刀号。

故障检测处理步骤:

1、检查刀库的机械部分,在完好状态。

2、换刀部分有关的程序是:

从电气图样中查到#对应地址是G4.1。当转动刀库时,观察到梯形图中C的数据也在改写。当C的数据正好和换取的目标刀号一致时,就出现换刀错误。

3、对比另一台正常机床,可知用C作为主轴上的刀号是错误的。D的

数据才是换刀后主轴刀号寄存器数据,应该用D代替C。

4、故障处理按以下步骤进行:

(1)在计算机中安装FANUC-LADDER-3编程软件。

(2)通过CF卡将PMC程序传入计算机。

(3)在计算机中修改程序,将有关程序段的C换成D,并保存。

(4)将修改的程序再回传至机床。

(5)重新启动机床,检查所修改的程序是否正确。

数控系统型号:FANUC18i

PMC故障现象:

在加工过程中,发现Y轴(垂直轴)精度异常,误差一直在变化,最小在0.mm左右,最大可达到1.mm。

原因分析:

1、重复定位精度误差过大

2、补偿参数不合适

3、丝杠磨损

4、检测元件位置检测异常

故障检测处理步骤:

1、检查G54工件坐标系,已经按要求设置。

2、在MDI方式下,已G54坐标系运行一段程序:

G90G54Y80FM30

当运行结束时,CRT上显示的机械坐标值为-.。记下这个数值后,在手动方式下,将机床Y轴点动到其他任意位置,再次在MDI方式下执行上面的语句。待机床停止时,发现此时机械坐标值为-.,同第一次执行后的显示值相比,相差0.mm。

3、反复执行这条语句,将Y轴点动到不同的位置,所显示的数值不正确。用百分表对Y轴进行检测,发现机械位置实际误差与显示器上的误差基本一致,从而认为故障是因为Y轴重复定位误差过大。

4、对Y轴的反向间隙及定位精度进行仔细检查,重新调整补偿参数,都没有效果。于是检查光栅尺,也没有发现问题。

5、进一步观察,发现Y轴为垂直方向的轴,当Y轴的抱闸松开时,Y轴就向下滑动,造成了超差。

6、对机床的PMC控制程序进行修改,即在Y轴抱闸松开之前,先把Y轴使能加上,再松开抱闸;而在抱闸夹紧时,待轴夹紧后,再将Y轴使能去掉。这样避免了Y轴下滑,是故障得以排除。

数控系统型号:FANUC0T

PMC故障现象:

用手拨动尾座顶针开关时,尾座顶针不能收缩。

原因分析:

1、顶针收缩信号没有进入PMC信号

2、PMC程序条件不满足,PMC没有输出

故障检测处理步骤:

1、查看机床的电气图样,PMC输入端子上的X20.1是尾座顶针向前的按钮,X20.3是尾座顶针向后的按钮。

2、从显示器中调出PMC梯形图,按下X20.1所连接的按钮,此时内部继电器R.7状态为“1”,而D.6状态为“0”。因此输出继电器Y80.2的状态为“0”,导致尾座顶针不能收缩。

3、在PMC梯形图中,D.6是机床尾座的设定参数,按照控制要求,此时的状态应为“1”

4、在MDI方式下,调出机床的D参数,将D.6设定为“1”后,尾座顶针收缩正常,故障得以排除。

数控系统型号:FANUC0i-MB

PMC故障现象:

机床在换刀时,经常出现“乱刀”现象。

原因分析:

1、刀具表的数据错乱。

2、PMC程序异常。

故障检测处理步骤:

1、进行刀库返回参考点的操作,并在MDI(手动数据输入)方式下,重装刀库表的数据。然后在MDI模式下,执行以下程序:

G30G91Z0;T1;M6;T2;M6;T3;M6;M99;

2、在程序运行时观察光标的变化,并注意主轴刀号、换刀动作、刀具表数据是否正常。在观察中,发现M6单节未能执行。此时刀具表的数据已经乱了。

3、为了确认故障原因,在以上试验程序的各段之间,分别添加2S的延时程序段G04X2,试验后还是没有找到故障的线索。拨动手轮,在JOG点动方式下,执行进给轴移动指令,进给轴出现快速移动的不正常现象。

4、综合以上情况,初步判断梯形图有缺陷,编制的程序不合理,有时出现一些意外动作。也可能是PMC的程序受到某种干扰,原始程序被破坏。

5、因机床尚在保修期内,遂与制造厂家联系,对方重新提供机床的控制程序。重装程序后,机床恢复正常工作。

数控系统型号:FANUC0MC

PMC故障现象:

加工时外部电源突然断电,通电后重新起动机床,回零点、快进、手动进给等各种动作都不能执行,CRT上还显示#、#、#报警。

原因分析:

#、#、#报警表示X、Y、Z伺服轴参数设置错误。

故障检测处理步骤:

1、检查数控系统的参数,发现参数大量丢失,只好全部重新输入。通电后再试运行,机床主要部分可以工作,但有多项功能不能完成,例如:

(1)排屑器不工作(改用相应的M代码指令也不行)。

(2)吹气冷却刀具功能不能实现。

(3)主轴的速度不正常。无论主轴给定的速度是多少,主轴的高速指示灯都一直亮着。在输入M03S、M03S等低速指令后,主轴的实际转速竟达到了0r/min。

2、根据以上的多种故障现象,检查机床是否存在硬件故障,检查的情况如下:

(1)控制排屑器电机的继电器MS7线圈没有工作电源,不能吸合。

(2)在按下SW按钮,或输入代码M07时,控制吹气冷却功能的小型继电器S不能闭合。

(3)主轴的高、低速换挡齿轮,是由NC系统发出指令,控制液压阀通断,进而控制换挡齿轮进行位置变换。换挡动作完成之后,高档限位开关LS6或低档限位开关LS7动作,送回换挡信息。但是主轴一直固定在高档位,且限位开关LS6的指示灯S04B一直亮着,说明换挡指令没有送到电磁阀。

3、检查机床控制系统中的软件:

(1)通过机床的自诊断功能进行检查。当按下与以上故障有关的按钮时,NC的输入信号X.x~X.x均有反应,但是它们所对应的输出信号Y.x~Y.x却没有变化。据此可知,基本上可以肯定NC系统的软件存在故障。

(2)按下功能键DGNOS/PARAM,调出机床的PMC梯形图,以便在监控状态下查找、分析以上故障所对应的内部继电器是否正常。其中,吹气冷却功能开关对应的梯形图如图所示。

结合机床的控制原理进行分析后,得知:

a.要使内部继电器Y.2(其功能是控制吹气冷却刀具)动作,继电器R.6必须得电。

b.要使R.6得电,R.2必须闭合。

c.要使R.2闭合,输入触点X.2和R.7都要闭合。

d.内部继电器R.7的得电,受到PMC参数D.4~D.7的控制

检查发现,PMC参数D.4的状态为“0”,导致R.7不能得电,最后导致继电器Y.2不能闭合。

4、将参数设定界面中的PWE设为“1”,然后修改梯形图中的PMC参数D.4,使其状态为“1”。再检查吹气冷却刀具功能,发现已经恢复到正常状态。

5、其他各种故障,也按照这种方法查找梯形图中相关程序和存在的问题,然后修改PMC参数,直至功能正常。

数控系统型号:FANUCBESK7CM

PMC故障现象:

机床进行自动换刀时,出现#23报警。

从维修说明书中可知,#23报警提示机械手75°回转行程开关存在故障。

原因分析:

1、机械手回转行程开关故障。

2、信号没有送进PMC。

3、PMC输入模块故障。

故障检测处理步骤:

1、机械手75°回转有两个行程开关,对它们进行检查,都完好无损。

2、用刀库中的极限开关SQ4和SQ5、操作面板上的旋钮开关SA14代替75°回转行程开关进行控制,故障现象不变,这进一步说明故障不是由行程开关所引起。

3、查看电气原理图,两只行程开关通过37#、38#、41#、42#导线和插接件连接到PMC的输入模块。检查连接导线和插接件,都在完好状态。怀疑PMC输入模块不正常。

4、试更换PMC输入模块后,#23报警消失,故障得以排除。

数控系统型号:FANUC0MC

PMC故障现象:

在加工过程中,CRT上出现“未准备好”的报警,机床自动停机,不能再起动了。

原因分析:

1、外部起动条件不满足。

2、PMC硬件故障。

故障检测处理步骤:

1、打开电控柜检查,闻到了一股焦糊味。仔细检查发现,PLC的I/O板上有一个集成电路损坏。

2、查看电路图,该集成电路的控制对象是机床信号灯,对机床的工作没有直接影响,只是某些动作不能指示。

3、在没有元器件替换的情况下,暂时将这个集成电路拆除,机床恢复正常工作。




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