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0    引言
中出现的大多数故障都能够通过 PLC 程序检查出来的  ，或者在屏幕显示报警信息  ，或者不产生报警信息 。因此使用 PLC 功能进行处理解决的故障在处理国内外的研究也比较多  ，但是研究资料表j9九游会平台多是 Fanuc 系统和西门子系统  ，对华中的高端系统  ，如 818 系统的研究甚少 。
本文就 PLC 功能的灵活与便捷性为切入点  ，将V8L  的机械手换刀时出现的故障问题方面  ，在进一步分析818 型数控PLC 功能的基础上  ， 实现准确有效的消除故障  ，恢复的功能 。
1    V8L PLC 结构
V8L 型数控系统 PMC  ，采用了内置式软 PLC实现对数控机床的顺序控制  ，根据用户对机床实际控制需要  ，采用 PLC 程序语言梯形图进行编制的 。HNC- 818 型数控系统 PLC 用户程序是通过梯形图的编辑界面  ，进行在线的编辑  ，或者通过电脑装载华中梯形图专用软件 LADDER 进行编辑 。
华中梯形图采用循环扫描的方式 。程序开始执行时会运行一次初始化  ，以后就把所有输入的状态发送到输入映象寄存器  ，然后开始顺序调用用户程序 。当一个扫描周期完成的时候  ，就把所有的结果都传送到输出映象寄存器  ，用以控制 PLC 的实际输出  ，如此循环往复 。其系统的 PLC 规格如表 1 所示 。
2    斗笠式刀库的 PLC 控制换刀过程
V8L 型数控机床的刀库形式如图 1 所示  ，是斗笠式刀库 。

图 1    机床的刀库形式
该刀库在换刀时  ，开始向主轴方向平行移动 。
首先  ，取下主轴上面的原有刀具 。使主轴上的刀具进入到刀库的卡槽里  ，此时主轴向上移动开始脱离刀具 。
其次  ，对主轴安装新的刀具 。刀库开始转动寻找新的刀具号位置  ，当新的刀具正对主轴正下方时  ，主轴开始下移  ，使新的刀具进入到主轴锥孔内并夹紧 。
最后  ，待装完新刀具  ，刀库开始退回到原来的位置  ，此时刀库换刀结束 。
其刀库选刀的流程图如图 2 所示 。

图 2    华中 8 型刀库选刀的流程图
3    斗笠式刀库换刀时刀库不动的故障及处理
V8L 具有 24 刀位的刀库 。在换刀时  ，数控 CNC 报警提示 ATC NOT READY 。针对该问题对机器的线路及 PLC 控制部分进行检查  ，以便于消除故障 。
根据图 2 所示的选刀流程图可知  ，当数控系统发出换刀指令  ，如 M06 T3 时  ，刀库不动作并发出报警信息  ， 此时  ，对机床的操作模式、气泵及刀库的状态进行检查 。
( 1) 对机床的操作模式进行检查
确保机床的操作模式在自动状态下  ，机床也没有处于被锁住的状态  ，其换刀指令输入正确  ，所更换的刀具也安装在刀库中并且位置正确  ，此项目检查无误  ，不存在故障 。
( 2) 对数控机床的气泵进行检查
查看数控机床气泵的压缩空气气压数值  ，经过查看说明书  ，其气压值在要求范围内是 0． 55  MPa 。符合数控机床的压缩空气压力在 0． 5MPa ～ 0． 6MPa 之间的范围值 。因为提供的压缩空气压力值低于范围值时  ， 刀库会因在换刀过程中压力不够而造成不动作  ，而此时的压力是满足的  ，该项目检查无误  ，也不存在故障 。
( 3) 对刀库的初始状态进行检查
检查刀库的初始状态以及传感器的状态  ，通过数控机床系统提供的 PLC 地址诊断功能帮助检查  ，查看输送到数控机床系统 PLC 的入口信号正确与否 。进入“诊断”下的梯形图“监控”界面  ，查看是否有输出信号  ，其梯形图诊断界面如图 3 所示 。

图 3    梯形图诊断界面
 根据如图 4  所示输出模块 HIO-1021N  ，Y1． 6  和
Y1． 7 的刀库旋转信号输出正常  ，检查刀库进退信号
Y1． 4 和 Y1． 5 的输出信号正常  ，系统的 PLC 逻辑顺序满足条件 。
于是根据表 1 所示输入输出接口  ，对刀库进到位信号 X3． 0、刀库退到位信号 X3． 1、主轴紧刀到位信号
X3． 2、主轴松刀到位信号 X3． 3 进行检查  ，发现其控制信号线路及元器件都没有问题 。

图 4    所示输出模块 HIO-1021N
最后  ，检查刀库的刀位计数信号及中间继电器 。查看 X1． 7 的信号  ，等于 1 则没有问题  ，排除了线路和刀库计数开关的问题  ，其刀库计数的 PLC 如图 5 所示 。此时  ，按下刀库正转或反转时  ，刀盘却不能转动并且出现了刀库计数报警的信息  ，再按下正转的继电器
KA25 和反转的继电器 KA26  ，并查看正转的接触器
KM5 或反转的接触器 KM6  ，发现接触器 KM5 和 KM6的吸力不好  ，不能正常吸合 。仔细检查发现短路环断路  ，于是更换了两个接触器  ，刀库运转正常了 。

图 5   刀库计数的 PLC
4    常见的其它换刀问题及解决对策
( 1) 刀库进出不正常
刀库进出不正常时与刀库相关的元器件有电机、继电器、换刀接近开关等有关系 。
首先  ，检查电机的电源是否正常工作  ，电机能否转动  ，继电器的线路有无虚接现象  ，检测触电有无熔接或熔化现象;
其次  ，还可以根据机床的接口信号和 PLC 控制  ， 进入机床数控系统调用PLC  ，查看 PLC 的运行状况  ，以判定有无故障点;
最后  ，检查换刀的接近开关工作是否正常、刀库准备信号与换刀信号有无线路虚接的现象  ，信号是否正常工作等以及传动机构及刀库的转盘是否灵活  ，有无卡死的故障现象 。
( 2) 数控机床撞刀故障
数控机床在换刀时出现撞刀故障  ，需要对机床的电磁阀和主轴的紧刀信号进行检查 。
首先  ，在排除用户程序无误的情况下  ，要检查紧刀电磁阀是否正常工作 。
其次  ，根据输入输出接口和机床 PLC 控制  ，进入系统调用 PLC  ，以观察此循环是否正常  ，不正常则说明电磁阀的工作有问题  ，对电磁阀进行检查与更换 。
最后  ，检查主轴的紧刀信号丢失会导致主轴停止转动  ，但是 X 与 Y 坐标依然走动 。此时可进行修改PLC 的控制程序或者调整紧刀开关使其压合正常 。
5    结论
作者在熟练掌握 V8L 加工中心换刀的原理与过程的基础上  ，快速、准确的实现了维修机床换刀故障 。尤其对刀库不动时所产生的故障  ，采用了调用PLC 梯形图  ，分析梯形图的运行状况  ，快速的发现故障的所在位置  ，仔细的分析故障发生的原因  ，很好的消除了机床换刀时故障  ，为安全生产提供可靠的保障 。