立式加工中心ATC装置常见故障的诊断与分析
张永强
【摘 要】口袋领域
数控机床刀具自动交换装置简称ATC装置,通常分为刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换和采用机械手刀具交换两种类型.采用机械手自动交换方式应用最为广泛,这是因为机械手交换方式有很大的灵活性,且大大减少换刀时间.刀库与机械手结构复杂且在工作中频繁运动,所以故障率较高.本文以车间立式加工中心VMC1250机械手交换刀具方式为例,综述机械手交换刀具的动作原理、常见故障诊断分析及维修维护. 【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2010(000)006
【总页数】2页(P28-29)
【关键词】换刀动作时序;诊断分析;维修维护
【作 者】张永强混合辅助肢体
【作者单位】陕西汉德车桥有限公司
【正文语种】中 文
1.自动交换刀具所需的条件，交换刀具动作时序的详细叙述
首先：换刀前机床要具备以下条件：
a、X、Y、Z三轴回机床第一参考点，Z轴执行G30.Z0程序，回到机床第二参考点，主轴执行M19程序，即主轴定位完成。
c、机械臂马达停止信号、机械臂在位信号确认，表明机械臂已在原点位置。
d、刀套水平定位信号确认，等待换刀。
其次：输入所需刀具号（TXXM06）刀库马达正传或反转就近刀。
a、刀链数刀，使分度机构马达定位停止，刀库数刀信号确认。
b、刀套倒刀气缸缩回，使刀套垂直定位信号确认。
c、机械臂马达旋转，驱动机械臂旋转70度，向主轴方向扣刀，使马达停止信号与机械臂扣刀定位信号确认。
d、待主轴松开信号确认后，机械臂向下拔刀。
e、拔刀后，机械臂旋转180度，这时马达停止信号、扣刀定位信号、ATC在位信号都未确认。
f、旋转180度后，机械臂向上插入主轴，待主轴拉抓夹紧刀具拉钉，主轴夹紧信号确认，此时、马达停止信号、机械臂扣刀定位信号确认。机械臂准备逆转。
g、机械臂旋转70度后，马达停止信号、ATC在位信号确认，表示机械臂已经到原位。
h、刀套倒刀气缸伸出，使刀套水平定位信号确认，换刀完毕。
ATC动作示意图如图1所示：
图1
2.以下就以日常生产中频繁出现的故障为例，详细叙述故障的诊断分析
VMC1250立式加工中心，在执行自动换刀程序时，机械臂卡在主轴上，动作中断，报警信息显示：ATC不在位置。结合刀具自动交换时序诊断分析故障，执行自动换刀时，机械臂已经执行了旋转 70度的扣刀动作，表明机械部位没有故障。机械臂旋转70度扣刀后，应该有两个信号确认：1、马达停止信号；2、机械臂扣刀定位信号。检查发现，机械臂旋转到70度后之所以动作中断是因为机械臂扣刀定位信号没有确认，调整此信号后，换刀流畅。
VMC1250立式加工中心刀库在数刀时，刀库停在两刀座之间，报警信息显示：刀库没有在位置。诊断分析故障，刀库动力源是马达，且马达带有刹车，根据维修经验，造成此故障的原因是刹车没有和马达同步动作，经检查发现，刀库马达刹车螺钉已经松动，刹车间隙太大。调整刹车间隙后，再次换刀流畅。调整机械臂马达刹车间隙同刀库马达的一样。具体调整刹车间隙的步骤如下，示意图如图2所示。
图2
a、先拆下马达外壳。
b、再将风叶拆下。
c、将编号1的螺钉松动。
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d、将塞尺插入刹车间隙中，注意：三边都插入塞尺后才会均匀，塞尺规格0.25mm。
e、如果塞尺无法插入将编号2的螺钉轻微松动，使塞尺顺序插入。
f、调整到塞尺松紧适中即可。
g、将塞尺取出，并按反方向将零件组装回去。
提示：由于停电或急停导致刀库不在位时，可以按以下步骤恢复。手动方式下，按SETTING键将画面切换到设定画面，再按屏幕下方的右扩展键，到并按下操作PN键，将光标移到MG.JOG ON一行，点动操作面板上的刀库旋转按钮，即可恢复。切记，用完之后，请将 MG.JOG OFF，否则，各轴将无法移动。
3.根据自己的维修经验，刀库和机械臂的维护保养应该注意以下几点
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a、 严禁把超长、超重的刀具装入刀库，防止在机械臂换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞。
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b、 手动方式往刀库装刀时确保安装到位，并检查刀座的锁紧装置是否可靠。
c、 经常检查机床主轴的换刀点位置是否到位，发现问题及时调整。
d、 注意保具刀柄、刀座清洁，刀库、机械臂各个检测元件紧固，感应面清洁。
e、 换刀机构油箱内油料在连续工作 2400小时的情况下，必须更换润滑油，在无油的情况下使用，将会造成严重磨损，应该经常注意。
4.结束语
通过对带有机械臂自动刀具交换装置动作时序、电气装置动作程序的了解，对维修如：秦川机床VMC1250、宝鸡机床VMC1270，斗山机床515、545、650等等立式加工中心都有很好的帮助。大大减小维修时间，提高了工作效率。
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参考文献：
[1]台湾吉辅刀库说明书
豫公网安备41160202000603
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