謝超明

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FANUC 0i Mate TD數(shù)控車床手輪故障調試實例

謝超明

（湖北職業(yè)技術學院 機電工程學院，湖北 孝感 432000）

以FANUC 0i Mate TD數(shù)控車床手輪不能正常工作為例，根據(jù)手輪工作原理分析故障現(xiàn)象，從電氣線路、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PMC程序、I/O模塊配置等多方面綜合診斷，通過查看修改相關程序與數(shù)據(jù)逐步完成調試，最終排除故障并完成x1000倍率功能開發(fā)。

數(shù)控車床；參數(shù)；PMC；倍率

在數(shù)控加工過程中，利用手輪使機床的坐標軸進行微量移動以實現(xiàn)工件對刀和控制工作臺的運動，對控制加工質量有十分重要的意義。但在實際數(shù)控機床調試過程中，經常會出現(xiàn)手輪不能移動、指令和實際位移方向相反、倍率不能正常實現(xiàn)等故障。本文以亞龍YL-569A型0i Mate TD數(shù)控車床為例，從電氣線路、參數(shù)設置和PMC等方面對調試過程中各手輪故障進行分析并最終解決問題。

一、手輪工作原理

搖動手輪會產生2組正弦波的電流信號HA和HB，由于兩組信號的相位相差90度，通過A相在前還是B相在前產生計數(shù)脈沖，可以形成代表正向位移和反向位移的脈沖序列，從而控制伺服電機正轉或反轉，如圖1所示。

當使用手輪對坐標軸進行運動控制時，首先根據(jù)需要移動的坐標軸選取手輪X或手輪Z，然后通過機床操作面板上的“手輪進給倍率選擇開關”選擇移動的速度。

二、故障分析排查

1.手搖脈沖發(fā)生器不能移動坐標軸

手搖脈沖發(fā)生器不能移動坐標軸，而且顯示屏無報警提示，即手輪方式不能工作，需要從線路、參數(shù)、I/O分配等方面排查。首先檢測DC5V電壓是否正常，確認無誤后查看參數(shù)8131。8131#0HPG為是否使用手輪，將其設置為1表示使用后手輪仍然不能工作，接下來檢測PMC的地址分配。

FANUC I/O Link是一個串行接口，作為主單元的0iMate系列控制單元與作為子單元的分布式I/O相連，PMC程序可以對I/O信號的分配和地址進行設定，用來連接I/O Link。FANUC 0i Mate系統(tǒng)由于I/O點、手輪脈沖信號都連在I/O Link上，在PMC梯形圖編輯前都要進行I/O模塊的設置（地址分配），同時也要考慮手輪的連接位置。0i Mate系統(tǒng)的I/O模塊分配很自由，但手輪模塊必須為16字節(jié)，且手輪連在離系統(tǒng)最近的一個16字節(jié)大小的模塊的JA3接口上。在進行地址設定時，不僅需要指定地址，還需要指定硬件模塊的名字，OC02I為模塊的名字，表示模塊的大小為16字節(jié)，OC01I表示模塊的大小為12字節(jié)，/8表示該模塊有8個字節(jié)。在模塊前的“0.0.1”表示硬件連接的組、基板、槽的位置。由于0iMate系統(tǒng)的I/O模塊輸入點有96位，輸出點有64位。故連接手輪應該設置X從X0開始設置為0.0.1. OC02I；Y從Y0開始設置為0.0.1. /8。檢查PMC的I/O模塊地址X為 0.0.1. OC01I，即為12字節(jié)沒有分配手輪模塊信號地址，應該將其改為0.0.1. OC02I。同時模塊分配完畢后要注意保存，然后機床斷電重啟，分配的地址才能生效，如圖2所示。

圖2 I/O LINK 模塊

2.手搖脈沖發(fā)生器指令與實際移動方向相反

手搖脈沖發(fā)生器的工作原理通過A相和B相脈沖的相位關系判斷伺服電機正反轉，故出現(xiàn)指令與實際移動方向相反時首先檢查電氣線路AB相是否反接，確認無誤后查看參數(shù)7102。將7102#0HNGx的值由1改為0，表示使相對于手搖脈沖發(fā)生器的旋轉方向的每個軸的移動方向成為相反方向更改為相同方向，重新移動手搖脈沖發(fā)生器指令與實際移動方向相同，故障排除。

3.倍率x1000功能開發(fā)

機床面板上手輪倍率有x1、x10、x100、x1000等4個檔位。在數(shù)控加工執(zhí)行對刀、平端面、掉頭加工時，經常使用手輪倍率控制加工質量。由于手輪是控制坐標軸微量移動，故一般數(shù)控機床只使用x1、 x10、x100三檔倍率。然而不同的工作場合可能需要用到x1000倍率，下文介紹x1000倍率功能如何實現(xiàn)。

手輪進給部分PMC程序如圖3，地址X0.6、X1.3、X1.7、X2.0分別代表x1、x10、x100、x1000按鍵，G19.4、G19.5為手輪進給倍率選擇信號。具體倍率與G信號對應關系如表1所示。

圖3 手輪進給部分PMC程序圖

表1 手輪倍率與G19.4、G19.5對應關系

分析程序可知，當X2.0和K4.5常開觸點接通時，K1.4線圈才通電即選擇x1000倍率，由于程序中找不到K4.5的線圈，查看PMC信號K4.5設置為0，即K4.5的常開觸點始終處于失電斷開狀態(tài)，故無法選擇x1000倍率。

修改方法為將K4.5的常開觸點換成常閉觸點，或者將其去掉。這樣當按下X2.0就能接通K1.4的線圈，然后選擇x1000倍率。同時還要進行參數(shù)設置。先將參數(shù)12350、12351每個軸的進給倍率設定為0，只有當該參數(shù)的值設定為0的軸，參數(shù)（No.7113、No.7114）才有效；然后將參數(shù)7113、7114分別設置為100、1 000以選擇手輪進給倍率，移動手輪x1000倍率能夠有效運行。

三、結語

數(shù)控機床手輪調試工作要結合手輪的工作原理，對于各類故障應該認真分析，根據(jù)報警提示信息及維修說明書仔細查找原因。本次數(shù)控車床手輪故障涉及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、PMC程序、電氣線路等多方面綜合因素，在排除故障的過程中逐步分析、層層深入并最終一一解決。結合實際開發(fā)x1000倍率功能，對于數(shù)控機床編程操作與維修有十分重要的意義。

參考文獻：

[1]周蘭，陳少艾.電力電FANUC 0i-D/0i Mate-D數(shù)控系統(tǒng)連接調試與PMC編程[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]張立仁.數(shù)控機床及應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3]FANUC株式會社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D 參數(shù)說明書[Z].

[4]FANUC株式會社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D 維修說明書[Z].

[5]FANUC株式會社.FANUC Series 0i-MODEL D/ FANUC Series 0i Mate-MODEL D PMC編程說明書[Z].

（責任編輯 王傲冰）

An Instance about Hand Eheel Failure Based on FANUC 0i Mate TD CNC Lathe

XIE Chao-ming

（Hubei Polytechnic Institute, Xiaogan, Hubei 432000, China）

This paper takes FANUC 0i mate TD CNC lathe hand wheel can not normally work as an example，carefully analyzes the failure phenomenon according to the working principle，diagnoses from electrical wiring, the CNC parameter setting, PMC program, The I/O module configuration and other comprehensive aspects，gradually completes debugging by checking the relevant data and modifying the program, restores hand wheel normal function and development x1000 override finally.

CNC lathe; parameter; PMC; override

TG519.1

A

1008—6129（2015）05—0088—03

2015—08—26

謝超明（1982—），湖北漢川人，湖北職業(yè)技術學院機電工程學院，講師。