三菱M數(shù)控系統(tǒng)在鉆削中心改造中的應(yīng)用

1、三菱 M64 數(shù)控系統(tǒng)在鉆削中心改造中的應(yīng)用黃風(fēng) (武漢三菱工控技術(shù)中心 , 430070)摘要:本文介紹了三菱 M64數(shù)控系統(tǒng)的性能及其在鉆削中心改造中硬件配置和PLC程序的編程 ?立式刀庫(kù)的換刀程序 ;重要參數(shù)的設(shè)置及故障排除 ?關(guān)鍵詞 :三菱 M64 數(shù)控系統(tǒng) ; 換刀程序 ; 參數(shù)設(shè)置中圖分類號(hào) :TP 271+.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :1004-0420(2008)06-0026-02 一臺(tái)鉆削中心原采用 M50 數(shù)控系統(tǒng) ,發(fā)生故障后無法修復(fù) ,采用三菱 M64 數(shù)控系統(tǒng)為其 改造 ,收到極佳效果 ?1. 鉆削中心原配置 :控制器 :M50主軸驅(qū)動(dòng)器:MDS-B-SPJ

2、-75主軸電機(jī)SJ-P-75X軸驅(qū)動(dòng)器:MDS-B-SVJ-10X軸電機(jī)HA80NY 軸驅(qū)動(dòng)器: MDS-B-SVJ-10Y軸電機(jī)HA80NZ軸驅(qū)動(dòng)器: MDS-B-SVJ-20Z軸電機(jī)HA100N1.1 故障現(xiàn)象 :1.1.1. 機(jī)床上電后 ,立即顯示 X?Z 軸已回參考點(diǎn) ?1.1.2. 在手輪和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行模式下，發(fā)X軸運(yùn)行指令,X軸出現(xiàn)S03 0051 伺服故障報(bào)警？1.1.3 Z軸運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)？1.1.4 X?Z軸的點(diǎn)動(dòng)速度和距離與實(shí)際設(shè)定有很大差距？設(shè)定的參數(shù)不能保持 ?1.2檢查和分析 :1.2.1 機(jī)床上電后 ，立即顯示 X?Z 軸已回參考點(diǎn) ?但實(shí)際 X?Z 軸并未做任何動(dòng)作 ?利

3、用 I/F診斷畫面檢查,NC內(nèi)部的相應(yīng)接點(diǎn)已經(jīng)接通？1.2.2. 參數(shù)不能保持 ?這些現(xiàn)象都表明控制器發(fā)生了故障,而 M50 控制器已屬于退出生產(chǎn)序列的產(chǎn)品?經(jīng)過權(quán)衡后制定改造方案如下 :1.3改造方案1.3.1 將原 M50 控制器更換為 M64AS 控制器 ;增加基本I/O DX450 一件；更換X軸伺服電機(jī)；保留原來的伺服驅(qū)動(dòng)器-伺服電機(jī)；2. PLC程序編制要點(diǎn)：2.1該鉆削中心的Z軸無配重裝置，完全靠伺服電機(jī)報(bào)閘將其鎖定，在調(diào)試初期曾經(jīng)發(fā)生 傳送PLC程序時(shí),Z軸下滑的現(xiàn)象？通過分析PLC程序，發(fā)現(xiàn)原程序?qū)λ欧姍C(jī)報(bào)閘的控制不完 善,如果在報(bào)閘打開時(shí)傳送 PLC程序，由于傳送PLC程

4、序時(shí),PLC程序會(huì)停止,NC未受到PLC程序 控制，伺服系統(tǒng)未處于工作狀態(tài)，而報(bào)閘又打開，故Z軸由于自重而下滑，容易造成事故？后采用 NC系統(tǒng)本身發(fā)出的“伺服軸準(zhǔn)備完畢信號(hào)” 控制伺服電機(jī)報(bào)閘，在傳送PLC程序時(shí)先發(fā)出“急 ?！毙盘?hào)再傳送PLC程序？這樣就解決了 Z軸下滑的問題？程序如下：圖1.用“伺服軸準(zhǔn)備完畢信號(hào)”控制伺服電機(jī)報(bào)閘2.2刀庫(kù)及換刀程序：該鉆削中心刀庫(kù)為立式刀庫(kù)，其換刀工作順序?yàn)椋?. Z軸向上運(yùn)動(dòng)到“刀具夾持器”卡刀位置；2主軸松刀；3吹氣（吹出粉塵，鐵屑）；4. Z軸上升到最高換刀點(diǎn)，吹氣結(jié)束；5刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)選刀；6. Z軸下降到“刀具夾持器”卡刀位置；7主軸鎖刀；8. Z軸

5、下降到原點(diǎn)？換刀完成？換刀子程序就是按以上順序編制的？換刀程序中與PLC程序有關(guān)最主要的部分是刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)選刀部分，現(xiàn)詳述如下：就近選刀：所有換刀程序都要求就近選刀？三菱NC中提供了一條專用指令解決刀庫(kù)正反轉(zhuǎn)的要求：圖2.就近選刀指令這條指令能控制 M700的通斷來決定刀庫(kù)就近選刀的方向？即刀庫(kù)正反轉(zhuǎn)的方向？222.以下程序用于處理當(dāng)前刀號(hào)(S .Mt IT >900 lOM 辭5 刀*晝刀塔j 刀厲社刀鼻世*?aITC Y57訃 x.w5*瞽rm圖3.當(dāng)前刀號(hào)的處理經(jīng)過以上程序處理，當(dāng)前刀號(hào)被固定存放在R3000之中？而在NC中，已選擇的刀號(hào)固定存放在R36中？當(dāng)“當(dāng)前刀號(hào)”=選擇刀號(hào)”時(shí)

6、，則刀庫(kù)停止旋轉(zhuǎn)？2.3立式刀庫(kù)的換刀特點(diǎn)立式刀庫(kù)的旋轉(zhuǎn)及刀庫(kù)定位有其特殊性，立式刀庫(kù)的定位必須靠插入定位銷來保證？開始編制PLC程序時(shí)的順序是：1. 用刀號(hào)相等條件切斷刀庫(kù)正反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)；2. 同時(shí)用刀號(hào)相等條件發(fā)出插入定位銷指令；3. 用定位銷插入完成信號(hào)來判斷刀庫(kù)定位完成？但在調(diào)試過程中，出現(xiàn)刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)定位時(shí)準(zhǔn)時(shí)不準(zhǔn)的情況，不準(zhǔn)的情況下，即使發(fā)出了定位銷插入指令，而且定位銷也做了插入動(dòng)作，刀庫(kù)也仍然定位不準(zhǔn)？問題出在那里呢？經(jīng)過仔細(xì)分析刀庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)即使定位銷做了插入動(dòng)作，但如果沒有插入刀庫(kù)電機(jī)軸所帶的滑盤定位槽內(nèi)，仍然不能完成定位？而如果切斷了刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)信號(hào)后再發(fā)定位銷插入指 令？刀庫(kù)

7、靠慣性運(yùn)動(dòng)，定位銷在滑盤上移動(dòng)，這樣定位銷就不一定能滑入滑盤定位槽內(nèi)，結(jié)果就出現(xiàn)定位時(shí)準(zhǔn)時(shí)不準(zhǔn)的情況 ？因此修改PLC程序：1. 用刀號(hào)相等條件發(fā)出插入定位銷指令；2. 用定位銷插入完成信號(hào)切斷刀庫(kù)正反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)；3. 用定位銷插入完成信號(hào)來判斷刀庫(kù)定位完成？同時(shí)又重新正確安裝了“定位銷插入完成”的檢測(cè)開關(guān)，經(jīng)過以上處理，刀庫(kù)能準(zhǔn)確的旋轉(zhuǎn)定位？I tsi m 目刀號(hào)幣成入護(hù)圖4.用刀號(hào)相等條件發(fā)出插入定位銷指令rr?:刀*止入丸虎<13K10 «>10X72A J5 £¥S1 VKJF圖5用定位銷插入完成信號(hào)切斷刀庫(kù)正反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)3參數(shù)的設(shè)置及故障排除

8、：3.1故障的排出故障1: X軸電機(jī)在停止后，仍然抖動(dòng)？觀察“伺服監(jiān)視”畫面，其位置數(shù)據(jù)也來回幅度較 大的跳動(dòng)調(diào)整#2205（速度環(huán)增益）:略有改善但無法消除？更換伺服驅(qū)動(dòng)器后，故障仍然未消除？判斷是電機(jī)編碼器問題，更換編碼器后故障消除 ？故障 2 X軸電機(jī)在開機(jī)上電后，伺服電機(jī)電流不斷上升，直至出現(xiàn)過載報(bào)警？判斷：電機(jī)參數(shù)不對(duì)；外部安裝預(yù)緊力過大；處置:將電機(jī)拆下重裝后，故障消除？故障3 z軸電機(jī)在制動(dòng)過程中，出現(xiàn)S03 0051過載報(bào)警？延長(zhǎng)加減速時(shí)間后仍然不能消 除該現(xiàn)象？判斷:制動(dòng)電阻失效；或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤；處置:檢查#2236（再生電阻類型）參數(shù)，該參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，修改后，故障消除？3.2重要參數(shù)的設(shè)置：3.2.1#2225 伺服電機(jī)型號(hào)即使電機(jī)相同，該參數(shù)隨控制器和伺服驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)而異？如果該參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，則會(huì)出現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)的現(xiàn)象 ？3.2.2#2219 #2220編碼器分辯率如果電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行距離和顯示屏上的顯示數(shù)據(jù)存在著成倍數(shù)的誤差，則應(yīng)該檢查該參數(shù)?3.2.3#2205 （速度環(huán)增益）:該參數(shù)一般應(yīng)該設(shè)置在150以上？否則難以保證加工精度和光潔度，但在這臺(tái)設(shè)備上本參數(shù)設(shè)置到60以上則出現(xiàn)振動(dòng)，判斷是與