加工中心掉刀故障的解决

加工中心掉刀故障的解决

加工中心掉刀故障现象出现时间较长，一开始，偶尔出现一次，一月一次，甚至两三月一次，以为是偶然因素引起的，没有引起足够的重视，慢慢地一周出现一次，甚至两次，同时伴随着主轴上的刀装不到位的情况；后来慢慢地演变为一个班次多次出现故障，严重地影响生产进度；造成废品产生；仔细观察，掉刀故障有两种情况出现，一种是由本工步加工完成后掉刀，一种是本工步根本没加工，刀具落在工作台上；由于加工中心加工过程中，换刀动作均执行，动作顺序正常，故出现掉刀；装刀（装到主轴上）不到位时均无任何报警现象，只有操作者在工件检查或听到掉刀异常声音时，才会发生故障，因而在自动加工生产线上有时会因掉刀而出现批量废品的现象。

故障分析与处理

检查机械手执行ATC换刀故障排除步骤，把机械手停止在垂直极限位置；检查机械手手臂上的两个卡爪及支持卡爪的弹簧等附件；均没有发现问题，说明机械手夹持刀具紧固，在机械手转动情况下不会出现掉刀现象；检查刀具夹持情况根据刀具有主轴上装不位的现象分析，可能是主轴内孔中碟簧不能对刀具夹持紧固，从而出现刀装不到位，甚至装不上而掉刀现象；拆开主轴内部，发现有几处对碟簧已碎；于是更换了全部碟簧；试车时没有出现任何问题；运行一个班次后又出现掉刀现象；检查换刀程序针对本故障仅出现在换刀动作过程中，与其他动作无关，编辑一个自动换刀反复执行程序，并运行此程序，以期找到掉刀的真正原因。

在加工中心程序运行中，发现如下情况:主轴刀具夹紧没有到位，甚至还没有夹紧动作的情况下，机械手转动，于是掉刀；依前文换刀动作顺序分析主轴刀具夹紧到位行程开关误动作引起掉刀故障；打开PLC梯形图，监控该行程开关（输入为X2.5），反复按压该行程开关，发现20多次压合中有3次X2.5为“0”状态的现象出现两次，同时压合后X2.5不能由“1”状态转到“0状态”的现象出现两次，根据以上判定该行程开关损坏；此开关为OMRONZC—Q2255，用国产CXW5—11Q1替换，试车正常；一周后，操作者仍反映有掉刀现象，当然出现的频次小了，这说明掉刀故障仍未彻底排除。

故障处理反复运行两个小时，自动换刀几百次；终于发现一次故障:在机械手没有到位的情况下，主轴上的刀具松开，机械手没有抓住刀，从而出现掉刀现象，这说明机械手到位磁感应开关误动作；更换开关E2E—CR8C1，故障现象仍然存在；查看PLC梯形图，此开关输入点为X4.7；梯形图中X4.7为常开点，当此开关感应时状态为“0”，不感应时状态为“1”；其逻辑状态与常见的感应开关逻辑状态相反；当X4.7断线时，也会引起X4.7为“1”状态，于是排查X4.7的联线，发现电磁感应开关后方的接线端子处X4.7松动，每当自动换刀时，机械手凸轮一系列动作引起的轻微震动，使X4.7线处于断开状态，这样在机械手未到位时，松开刀具的感应开关虽仍感应，但因处于断线状态，X4.7伯为“1”状态，于是在机械未到位时，刀具松开而出现掉刀故障；这种情况的掉刀故障，是刀具已作加工工步而后掉的刀，在上文提到的则是刀具未作任何加工工步就掉刀的故障。

一、刀库故障

如果刀库不能转动，其原因可能包括：电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动；变频器故障，电动机不得电；接近开关或磁簧开关故障；PLC无输出控制，或PLC有输出但接口板中的继电器失效；气压低。解决方法是：检查调整联轴器；检查变频器的输入、输出电压是否正常；通过PLC的IO监控画面检查IO状态，调整或更换接近开关或磁簧开关，检查或更换继电器；调整气压达到规定值。

如果出现刀盘定位不准的问题，可能是电动机剎车器磨损造成的。可以通过调整电动机剎车器中调节螺钉来解决。

如果出现换刀位刀座在倒刀时运动不正常的情况，可能原因有：气压不符合要求、止动螺丝松动、气缸损坏、倒刀电磁阀接触不良或损坏、刀具超重或超长。解决方法包括：调整气压到符合要求、锁紧止动螺丝、更换气缸、检查电磁阀接点或更换元件、更换刀具。

如果出现刀套上下不到位，可能导致这一情况发生的原因包括：安装调整不当或拨叉位置不正确、限位开关安装不正确或调整不当，造成反馈信号错误。可以采取检查、调整拨叉或限位开关位置，或更换元件来解决。

倒刀时刀具掉落可能是由刀套内弹簧夹力不够或不能正常复位、刀柄和拉钉的距离不正确等原因造成的。必须要对元器件进行调整或更换。

如果是刀套破裂，原因可能是：刀套未定位前有倒刀动作或未回位前刀盘转动、装入刀具时撞坏。解决方法是调整刀盘定位近接开关或倒刀气缸磁簧开关位置、更换刀套。

发生了电动机烧坏，可能原因包括：电源缺相或电压不正确、剎车烧坏、刀具超重、组件不能运转。解决方法有：检查接触器接点是否损坏、电源是否缺相及电压等级是否匹配；检测剎车器线圈是否损坏、接地是否正确；检查刀具质量是否超过允许值；检查刀套滑动部位是否顺畅。卧式加工中心