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数控剪板机床刀库及自动换刀装置常见故障分析与排除

发布时间:2019-8-21
   数控剪板机床刀库及自动换刀装置常见故障分析与排除
  数控剪板机床中为了提高加工效率和换刀精度,广泛采用自动换刀装置。各类数控剪板机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围以及刀具的种类和数量,自动换刀装置应该满足换刀时间短、刀具重复定位精度高、刀具体积小以及安装可靠等基本要求。
  1.自动换刀装置的形式
  自动换刀装置目前的主要形式有回转刀架及刀库。
  (1)回转刀架。数控车床上用的最多的是电动回转刀架。主要有四工位转位刀架、六工位转位刀架以及/kSl2位转位刀架。其主要工作原理是选刀时刀架电动机正转,刀架转位,刀位信号到达后刀架电动机反转,刀架定位压紧。
  (2)刀库。刀库是数控剪板机的关键部位之一,在数控剪板机中用来存储和运送刀具的装置,其结构主要有盘式和链式两种。盘式刀库存储容量小(30把刀以下),链式刀库的存储量较大。
  2.刀库及自动换刀装置的常见故障分析与排除
  数控剪板机刀库及自动换刀装置的故障表现在:刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定和机械手运动误差过大等。这些故障最后都造成换刀动作卡位,整机停止工作。
  1)刀库与换刀机械手的维护要点
  (1)严禁把超重、超长的刀具装入刀库,防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。
  (2)顺序选刀方式必须注意刀具旋转在刀库上的顺序要正确。其他选刀方式也要注意所换刀具是否与所需刀具一致,防止换错刀具导致发生事故。
  (3)用手动方式往刀库上装刀时,要确保装到位、装牢靠,并检查刀座上的锁紧装置是否可靠。
  (4)经常检查刀库的回零位置是否正确,检查机床主轴回换刀点位置是否到位,发现问题要及时调整,否则不能完成换刀动作。
  (5)要注意保持刀具、刀柄和刀套的清洁。
  (6)开机时,应先使刀库和机械手空运行,检查各部分工作是否正常,特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。检查机械手气压系统的压力是否正常,刀具在机械手上锁紧是否可靠,发现不正常时应及时处理。
  2)刀库及自动换刀装置的常见故障分析与排除
  刀库及自动换刀装置的常见故障分析与排除方法,如表4所列。
  表4 刀库及自动换刀装置的常见故障及排除方法

序号

故障现象

故障原因

排除方法

l

刀架在某个刀位不停

磁钢磁极装反、磁钢与霍尔元件高度位置不准

调整磁钢磁极方向、调整磁钢与霍尔元件的位置

2

刀库中的刀套不能卡紧刀具

 刀套上的调整螺母松动

顺时针旋转刀套两边的调整螺母压紧弹簧,顶紧卡紧销

3

 刀具交换时掉刀

换刀时主轴箱没有回到换刀点或换刀点漂移;机械手抓刀时没有到位,就开始拔刀

 重新操作主轴箱运动,使其回到换刃点位置,重薪设定换刀点

4

刀库不能转动

连接电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动

 紧崮联轴器上的螺钉

5

转动不到位

电动机转动故障,传动机构误差

更换电动机,调整传动机构

6

机械手换刀速度 过快或过慢

气压太高或太低和换刀气阀节流开口太大或太小

 调整气压大小和节流阀开口

  
  3)刀库及自动换刀装置的维修实例
  (1)车床刀架转不到位的故障维修。
  故障现象:CK6140换刀时3号刀架转不到位。
  分析及处理过程:一般有两种原因,一是电动机相位接反,但调整电动机相位线后故障不能排除。二是磁钢与霍尔元件高度位置不准。拆下刀架上盖,发现3号磁钢与霍尔元件高度位置相差距离较大,用尖嘴钳调整3号磁钢与霍尔元件高度与其他刀粤位基本一致,重新启动系统,故障排除。
  (2)自动换刀时刀链运转不到位的故障维修。
  故障现象:TH42160龙门数控剪板机自动换刀时刀链运转还不到位,刀库就停止运转,机床报警。
  分析及处理过程:由故障报警知道刀库伺服电动机过载,检查电气控制系统,没有发现什么异常。可以假设:刀库链内有异物卡住;刀库链具太重;润滑不良。经过检查排除了上述可能。卸下伺服电动机,发现伺服电动机不能正常运转,更换电动机,故障排除。
  (3)刀库不停转的故障维修。
  故障现象:一台配套FANUC 0MC系统数控数控剪板机,刀库在换刀过程中不停止转动。
  分析及处理过程:拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手动钮拧到刀库伸出位置,保证刀库一直处于伸出状态,复位,手动将刀库当前刀取下,停机断电,用扳手拧刀库齿轮箱方头轴,让空刀爪转到主轴位置,对正后再用螺钉旋具将电磁阀手动钮关掉,让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常,重新开机回零正常,MDI方式下换刀正常。怀疑是干扰所致,将接地线处理后,故障再未出现过。
  (4)换刀不能拔出的故障维修。
  故障现象:一台配套FANUC 0MC系统数控数控剪板机,换刀时,手爪未将主轴中刀具拔出,报警。
  分析及处理过程:手爪不能将主轴中刀具拔出的可能原因有:刀库不能伸出;主轴松刀液压缸未动作;松刀机构卡死。复位,消除报警,如不能消除,则停电,再送电开机。用手摇脉冲发生器将主轴摇下,用手动换刀更换主轴刀具,不能拔刀,故怀疑松刀液压缸有问题。在主轴后部观察,发现松刀时,松刀缸未动作,而气液转换缸油位指示无油,检查发现其供油管脱落,重新安装好供油管,加油后,打开液压缸放气塞放气两次,松刀恢复正常。

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