2017 年 5 月我公司一臺(tái)數(shù)控龍門(mén)鏜銑加工中心，加工過(guò)程中，出現(xiàn)在 1 號(hào)直角附件銑頭無(wú)法轉(zhuǎn)位的問(wèn)題。當(dāng)轉(zhuǎn)位程序進(jìn)行到附件系統(tǒng)識(shí)別的M49 指令時(shí)，發(fā)生停頓， 無(wú)法讀取銑頭數(shù)據(jù)，程序不能繼續(xù)往下執(zhí)行。該機(jī)床為某機(jī)床廠生產(chǎn)的 XKA2425×60 型數(shù)控龍門(mén)鏜銑加工中心，此時(shí)需要操作的附件銑頭為 XHA2430×80-92B 型直角附件銑頭。數(shù)控系統(tǒng)采用的是 SINUMERIK 840DSL 系統(tǒng)， 附件銑頭的轉(zhuǎn)位程序，由操作者在界面里輸入附件銑頭號(hào)和轉(zhuǎn)位角度后，系統(tǒng)自動(dòng)生成，可以排除軟件問(wèn)題， 因此初步診斷為該機(jī)床的附件銑頭識(shí)碼系統(tǒng)硬件部分出現(xiàn)故障，造成附件銑頭度數(shù)無(wú)法讀取。
該 機(jī) 床 的 附 件 銑 頭 識(shí) 碼 系 統(tǒng)， 采 用 的 是CONTRINEX 瑞士科瑞公司一套專用傳感器。科瑞公司的產(chǎn)品，以長(zhǎng)檢測(cè)距離、小型化、全金屬封裝等為特色。該機(jī)床的附件銑頭識(shí)碼系統(tǒng)如圖 1。在該系統(tǒng)中， 附件銑頭的銑頭號(hào)及附件頭角度信息存儲(chǔ)在載碼器上， 分別安裝在附件銑頭上端面 0°、90°、180°、270°的方向上，識(shí)別器安裝在主軸的端面上與載碼器的相對(duì)位置。識(shí)別器通訊網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)為識(shí)別器提供直流24V 電源， 并利用 MPI 電纜與數(shù)控系統(tǒng) NC 通訊。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，識(shí)別器讀取載碼器的信息，通過(guò)通訊網(wǎng)關(guān)，傳送給數(shù)控系統(tǒng) NC，協(xié)助機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)完成對(duì)附件銑頭號(hào)及角度的識(shí)別。同時(shí)，我們也可以通過(guò)這套系統(tǒng)將附件銑頭號(hào)及角度的信息，從數(shù)控系統(tǒng)寫(xiě)入載碼器芯片。
針對(duì)該機(jī)床 1 號(hào)直角附件銑頭無(wú)法轉(zhuǎn)位的故障，我們將數(shù)控系統(tǒng)復(fù)位，手動(dòng)操作將機(jī)床 1 號(hào)附件銑頭放回，再抓取 2 號(hào)附件銑頭，進(jìn)行轉(zhuǎn)位操作，發(fā)現(xiàn) 2 號(hào)銑頭動(dòng)作正常。因此可以判斷識(shí)別系統(tǒng)的識(shí)別器及通訊網(wǎng)關(guān)工作正常，問(wèn)題應(yīng)出在 1 號(hào)銑頭的載碼器芯片上。
圖 1 附件頭識(shí)別系統(tǒng)
通過(guò) SIMATIC Manager S7-300 軟件， 我們查閱機(jī)床 PLC 程序，了解到下列關(guān)于本機(jī)床附件銑頭識(shí)別系統(tǒng)所涉及的內(nèi)部參數(shù)有：DB99.DBX 66.6 （ 附件頭碼封鎖標(biāo)志位）、 DB305.DBW74 ( 寫(xiě)入的附件頭號(hào) )、DB305.DBW76 ( 寫(xiě)入的附件頭角度 )、DB305. DBX80.0 ( 讀取 OK)、DB305.DBX80.1 ( 讀取錯(cuò)誤 )、DB305.DBX80.2 ( 寫(xiě)入 OK)、DB305.DBX80.3 （寫(xiě)入錯(cuò)誤 )、DB305.DBX80.4 ( 報(bào)警： 需檢查硬件 )、DB305.DBW196 ( 讀取附件頭號(hào) )、DB305.DBW198( 讀取附件頭角度 )、DB305.DBX260.0 ( 識(shí)別器已經(jīng)識(shí)別 )。
我們將 1 號(hào)銑頭上的載碼器分別取下，用手將載碼器貼在主軸端面識(shí)別器上， 此時(shí) DB305.DBX260.0 應(yīng)為 1，表示載碼器上信息，識(shí)別器可以識(shí)別。如果DB305.DBX260.0 應(yīng)為0，表示無(wú)法識(shí)別載碼器上信息，則可能是載碼器芯片上信息丟失或者是芯片損壞。在檢查過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn) 1 號(hào)附件銑頭 0 角度載碼器異常， 我們先用 M49 指令，對(duì)芯片信息進(jìn)行讀取，系統(tǒng)無(wú)法讀取到數(shù)據(jù)，且 DB305.DBX80.1 為 1，表示讀取錯(cuò)誤。讀取多次后，DB305.DBX80.4 為 1，提示檢查硬件。為了判斷是否是芯片信息丟失的問(wèn)題，我們還需要對(duì)載碼器芯片進(jìn)行重新寫(xiě)入操作。我們?cè)跈C(jī)床 PLC 程序中查詢到關(guān)于機(jī)床附件銑頭 ATT 調(diào)試寫(xiě)入附件銑頭
ATT 號(hào)碼和角度值時(shí)使用的程序，正常情況需要進(jìn)行如下操作。
第一步：先將 DB99.DBX66.6 置 1，但切記完成寫(xiě)入后一定要將該參數(shù)清零；
第二步：將附件頭號(hào)碼寫(xiě)入到 DB305.DBW74 里， 附件頭角度寫(xiě)入到 DB305.DBW76 里；
第三步：用手將載碼體，貼在主軸端面識(shí)別器上， 此時(shí) DB305.DBX260.0 為 1，按下寫(xiě)入按鍵 I7.6，即寫(xiě)入 OK，信號(hào)位 DB305.DBX80.2 為 1，拿開(kāi)芯片；
第四步：再貼上，在機(jī)床 MDA 方式下通過(guò) M49 指令或者自定義按鍵來(lái)讀取數(shù)據(jù)，DB305.DBW74
和 DB305.DBW76 內(nèi) 的 數(shù) 據(jù) 自 動(dòng) 被 傳 入 到 DB305.DBW196 、 DB305.DBW198 中 ， 讀 OK 信 號(hào) DB305.DBX80.0 為 1，即完成寫(xiě)入、讀取功能。
按照上面的步驟， 我們先將 DB99.DBX66.6 置
1， 再將附件頭號(hào)碼“1” 寫(xiě)入到 DB305.DBW74 里， 附件頭角度“0” 寫(xiě)入到 DB305.DBW76 里； 然后用手將載碼體，貼在主軸端面識(shí)別器上，此時(shí) DB305. DBX260.0 為 0，按下寫(xiě)入按鍵 I7.6，DB305.DBX80.3
為 1， 芯 片 寫(xiě) 入 錯(cuò) 誤， 連 續(xù) 寫(xiě) 入 幾 次 后，DB305.DBX80.4 為 1，提示檢查硬件。因此得出結(jié)論，該載碼器芯片硬件已經(jīng)損壞，已無(wú)法進(jìn)行讀寫(xiě)操作，需要更換。購(gòu)買到新的載碼器芯片，按照正常情況下步驟寫(xiě)入載碼器芯片信息，1 號(hào)銑頭恢復(fù)正常，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)位操作。
2017 年 8 月，我公司另外一臺(tái)同廠生產(chǎn)同型號(hào)的的數(shù)控龍門(mén)鏜銑加工中心，所有的附件銑頭都出現(xiàn)角度無(wú)法識(shí)別，無(wú)法轉(zhuǎn)位的故障。在初步排除操作和程序上的軟件問(wèn)題以后，我們把重心還是放在對(duì)附件銑頭識(shí)碼系統(tǒng)硬件部分的檢查上。由于是所有的附件銑頭都出現(xiàn)不能識(shí)別的情況，所以，我們應(yīng)可以暫時(shí)排除附件銑頭上載碼器芯片的問(wèn)題，于是先檢查識(shí)別系統(tǒng)直流 24V 電源和MPI 通訊電纜，一切正常。接著采用替代的方式，依次對(duì)識(shí)別器通訊網(wǎng)關(guān)和識(shí)別器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)原來(lái)的識(shí)別器通訊網(wǎng)關(guān)已經(jīng)損壞，所以不能完成正常的通訊。在系統(tǒng)中換上新的通訊網(wǎng)關(guān)后，機(jī)床附件銑頭可以正常完成轉(zhuǎn)位操作。
通過(guò)對(duì)數(shù)控龍門(mén)鏜銑加工中心 ATT 識(shí)碼系統(tǒng)維修作業(yè)， 我們體會(huì)到， 維修 SINUMERIK 數(shù)控機(jī)床時(shí)， 我們應(yīng)能熟練使用 SIMATIC Manager S7 軟件進(jìn)行故障診斷， 因?yàn)橥ㄟ^(guò)閱讀并分析機(jī)床的 PLC 程序，可以快捷地了解各種內(nèi)部功能參數(shù)變化，大大提高維修效率。
另外每個(gè)廠家的機(jī)床設(shè)計(jì)者在進(jìn)行機(jī)床的設(shè)計(jì)時(shí)， 都有自己的思路，所以在功能實(shí)現(xiàn)方法上會(huì)有很大的差距，本文中所例舉的內(nèi)部參數(shù)及維修方法，只針對(duì)同廠家同類型的機(jī)床適用，在其他廠家的設(shè)備中，參數(shù)會(huì)有所調(diào)整， 需要去摸索。因此更說(shuō)明了在維修時(shí)， 掌握SIMATIC Manager S7 軟件的重要。
現(xiàn)在的機(jī)床設(shè)備，采用進(jìn)口配件的比例越來(lái)越高， 當(dāng)配件損壞時(shí)，往往配件的購(gòu)買周期會(huì)占到維修周期的90% 以上，極大的影響了機(jī)床的使用效能和維修效率。
在此次維修作業(yè)中，我公司利用了 1 個(gè)多月，才采購(gòu)到了配件，而實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)故障判斷、維修的時(shí)間其實(shí)只有一到兩天。可以看出，因地制宜的制定常用維修件的備件計(jì)劃，開(kāi)拓靈活、高效的配件采購(gòu)渠道，對(duì)保障公司的設(shè)備運(yùn)行的重要作用。
做維修工作，除了必須有認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度， 還必須要有探索新知識(shí)、新技術(shù)，接受新生事物的勇氣和信心。而現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)就是我們最好的老師。只有不斷的學(xué)習(xí)，不斷的實(shí)踐，不斷的總結(jié)，才能讓我們適應(yīng)新時(shí)代的維修工作的需要。
