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实例2:某FANUC 0iMC系统半闭环立式数控铣床,Y轴解除急停开关后数秒随即产生410#报警。
410#报警是由于停止时误差过大引起的,一般也是由于反馈、驱动、外围机械这三种因素引起的。凡是这类误差过大的报警,首先要观察伺服运转(SV-TURN)画面。通过观察,发现松开急停开关后“位置偏差”数值快速加大,并出现报警,此时机床窜动一下并停止。
如何快速简易的判断位置编码器故障?可以先按下急停开关,用手动或借助工具使电动机转动。此时,如果SV-TURN画面中位置偏差也跟着变化,说明编码器没有问题。使用此方法,通过伺服诊断画面看到反馈脉冲良好,基本排除脉冲编码器及反馈环节的问题。经过仔细观察发现,通电时间不长,电动机温升可达60~70度。通过摇表测量,发现电动机线圈对地短路,更换电机后,机床工作正常。
四、结语
在系统出现410#或411#报警的时候,要检查伺服放大器、编码器、伺服电机、伺服电机的动力电缆和编码器的反馈电缆、伺服轴的机械负载等方面的情况。
CNC(Computer Numerical Control,即计算机数控机床数控系统)的辅助功能(M功能)在CNC机床上主要执行的动作包括:机床冷却系统的启停,工件和机床部件的夹紧、松开,主轴的正反转及停止,分度工作台的转位,选刀、换刀,测量系统的执行等。M 代码的使用使得NC程序可以通过简单的M代码指令CNC机床动作,简化了外部的功能开关等,自动化程度高度集中。而CNC系统对NC程序中的M代码无***G代码一样直接处理,这些M代码的执行过程是在PMC(PMC程序即是可编程机床逻辑控制程序)程序中先译码后执行,因此,需要对M代码的译码和执行进行分析, 从而根据M代码的编译原理,可在PMC程序中,创造适合CNC机NC(NC 程序即数控加工程序)程序使用的M代码。M-FIN信号未完成是数控机床M代码执行过程中的常见故障之一,一般发生在执行了M代码后,没有 完成辅助动作或完成了辅助动作但没有得到确认,因而产生了M-FIN报警 ,M-FIN中FIN的意思是“完成”。
二、工作原理及故障原因
M代码的执行过程可以借助M代码时序图来说明,如图1所示:
M代码执行时序图
数控系统读到程序中的M代码时,就输出M代码的信息F10~F13。通过系统度M代码的***时间TMF(由系统参数设定,标准设定时间为16ms)后,系统输出M代码选通信号MF(F7.0)。当系统PMC接收到M代码选通信号后,执行PMC译码指令DECB,把系统的M代码信息译成某中间继电器为1的信号方式,通过是否加入分配结束信号DEN(F1.3)实现移动指令和M代码是否同时执行。M功能执行结束后,把辅助功能结束信号FIN以G4.3指令方式送到CNC系统中。当系统接收到PMC发出的辅助功能结束信号FIN后,经过辅助功能结束延长时间TFIN(由系统参数设定,标准设定时间为16ms),切断系统M代码选通信号MF。当系统M代码选通信号MF断开后,切断系统辅助功能结束信号FIN,然后系统切断M代码输出信息信号,系统准备读取下一条M指令信息。
了解了上述工作过程,就不难发现出现此类M-FIN报警的原因是,M指令输出后,没有得到***终的确认信号。一般是通过到位开关(大多数使用接近开关),将X信号送到PMC的 。X信号是从外部设备(开关等)输入到PMC,而Y信号是从PMC输出到外部设备的,F和G信号是PMC与CNC之间的输入和输出,FANUC 0i系列M代码指令是通过F10~F13四个字节从CNC送到PMC的,而***终完成M-FIN又是通过G5.0从PMC送到CNC的。
某加工中心,执行M10转台卡紧指令,但显示器上M10程序段不能完成,几十秒后出现PMC报警 M-FIN未完成。
转台卡紧工作示意图如图2所示:
转台卡紧工作过程
输入M10转台卡紧指令后,经过PMC译码,输出Y信号,此例为Y10.0=1控制的二位四通电磁换向阀换向, 使液压缸动作,液压缸带动转台下移卡紧工作转台,卡紧到位后接近开关感应脉冲,输入信号X10.0=1,PMC接收到输入信号后PMC处理M-FIN信号,M代码功能完成。
故障诊断时,检查G5.0 M-FIN信号是否触发。通过梯形图观察,确认G5.0没有触发,并通过梯形图找出原因出在X10.0没有信号,通过进一步检查,确认Y10.0有输出,电磁阀也吸合,转台机械动作也到位。使用金属物体感应接近开关X10.0后PMC有反映,说明接近开关本身良好,***后调整接近开关与挡铁距离,感应到信号,问题解决。***终原因是接近开关位置偏离,通过调整解决M-FIN报警问题。
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