摘要：针对µ2000/630H精密卧式加工中心由于换刀机械手不在等待位置而造成的故障停机，采用修改梯形图的方法代替传统人工强制干预维修法，只需要通过在操作面板上操作，就可以使机械手回到原始位置，极大地降低了维修人员的劳动强度，避免了因停机时间长而影响正常生产。
针对µ2000/630H精密卧式加工中心由于换刀机械手不在等待位置而造成的故障停机，采用修改梯形图的方法代替传统人工强制干预维修法，只需要通过在操作面板上操作，就可以使机械手回到原始位置，极大地降低了维修人员的劳动强度，避免了因停机时间长而影响正常生产。
PART 1
序言
钛合金、高温合金等难加工材料因其具有高强度和高耐热性等特点，在特殊领域逐渐广泛应用。µ2000/630H精密卧式加工中心是专门针对钛合金类典型零件高效率、高精度加工而研制的大转矩、高刚性加工设备，在生产中用途广泛。 公司购买的两台µ2000/630H精密卧式加工中心，在光机电产品零部件生产中发挥了重要作用。随着设备的使用期延长，在后期实际使用中，存在着机械手不在等待位置而出现报警的故障现象，影响正常使用。公司设备维修人员通常采用人工强制 干预维修的办法，停机时间长，工作量大，还漏油易脏。针对此情况，技能大师工作室决定采用创新的维修手法，从修改梯形图方面入手解决该故障，使该加工中心机床恢复正常的使用功能。PART 2
维修方案
根据图1所示的卧式加工中心的自动换刀步骤可以看出，这台卧式加工中心设备在正常加工工件时机械手都停在等待位置，根据程序指令的控制准备刀具交换[1]。但由于各种原因造成的机械手臂不在等待位置时，系统便发出故障报警而停机。按照车间以往的维修方法，需要把这台出故障的卧式加工中心的电源关掉，先释放掉液压系统的压力，再拆卸掉液压管，然后维修人员用手推动机械手臂使其缓慢回到等待位置。这些工作都做完后，再把刚刚卸掉的油管接好，机床再次开机后才可以消除系统报警。这样的维修方式不但耗费了大量人工，而且每次维修从液压管路里面流出的液压油最终会混入机床的切削液里面，时间久了还会使切削液变质，影响机床的冷却和润滑效果。 
图1自动换刀步骤决定采用创新的维修方案如下：打开MDI方式，执行指令使机械手回到等待位置。但是要使用MDI方式，首先必须屏蔽报警，MDI方式才能执行指令。为此，设想在手动方式下，按下主轴停止键和进给保持键，以屏蔽机械手不在等待位置的报警，再在MDI方式执行M87或M89指令，使机械手向左或向右移动，回到等待位置，之后按下复位键清除有关设置[2]。PART 3
相关梯形图的含义和修改方法
根据上面的维修方案，我们对机床梯形图做了修改[3]，修改后的有关机械手报警梯形图如图2所示。其中红线框内为增加部分。
图2机械手左右移动有关报警的梯形图修改前，当机械手左右移动不在等待位置时设备发生报警，信息寄存器A0011.6位或A0011.7位为1。图2中R0600.7、R0600.6和R0602.1分别为机械手在左边（刀库位置）、右边（主轴位置）和等待位置寄存器信号，而R0960.3为同时有这3个位置中的两个以上位置信号的寄存器信号。当机械手不在位时，R0600.6、R0600.7和R0602.1信号为0，在位则为1，R0960.3为1，使得A11.6为1，从而出现机械手不在位的报警。R0642.1为机械手向左移动到刀库的指令寄存器信号，当机械手向左移动时，如果没有机械手到达刀库的位置信号，则图2中标识的第1部 分（蓝色框内）接通；同样，机械手向右移动时，如果没有到达主轴的位置信号，则第2部分（蓝色框内）接通；机械手向左或向右移动时，如果没有到达等待位置的信号时，则第3部分（蓝色框内）接通。如果没有机械手进出报警信号，则R0970.3接通，从而A0011.7为1，也就是有机械手动作指令，而没有到达相应指定位置时，就会出现机械手电磁阀线圈的报警。 修改后，增加的X0056.1是进给保持按键信号，X0058.6是主轴停止按键信号，F0003.2是JOG方式信号，F0001.1是复位信号。当在JOG方式下，同时按下主轴停止和进给保持键时，寄存器R0000.0位为1，从而回路断开，使得信息寄存器A0011.6或A0011.7位为0，从而屏蔽了报警。在这里加上复位信号是为了按下复位键就能清除屏蔽报警的设置。 机械手左右移动的部分梯形图如图3所示，红色框内为修改梯形图增加的部分。R0642.0是机械手从刀库向右移动信号，R0642.1是机械手从等待位置向右移动信号，R0642.2是机械手从等待位置向左移动信号，R0642.3是机械手从主轴向右移动信号。机械手不在规定位置时，则执行M87和M89，没有这4个信号，修改梯形图前Y0024.4和Y0024.5也就没有输出。修改的红色框内，F0003.3是MDI方式信号，R00000.0是手动屏蔽报警的信号，R0602.1是机械手在等待位置的信号。当机械手在等待位置右侧且不在主轴位置时，在MDI方式下执行M87指令，则R0031.1变为1，Y0024.5为1，机械手向左移动，机械手到达等待位置时，R0602.1为1，回路断开，机械手左移信号消失，机械手停在等待位置；同理，当机械手在等待位置左侧且不在刀库位置时，执行M89指令，Y0024.4为1，机械手向右移动，机械手到达等待位置停止。最后，按复位键，R0000.0为0，清除设置，从而使设备恢复正常。
图3机械手左右移动的部分梯形图PART 4
结束语
在本次维修过程中，通过对梯形图的修改和完善，使得以后在排除机械手左右位置不正确的故障时更加方便快捷。根据经验，对于一般的设备排除故障，我们可以设定一个维修调试开关，通过特殊的操作或者修改参数来打开这个维修调试开关，便于进行维修调试，比如在本例中就是同时按一次主轴停止和进给保持两个按键，相当于打开了一个软开关来进行故障排除。通过这次故障维修，极大提高了设备维修的效率，降低了维修人员的劳动强度，为公司生产提供了可靠保障。
参考文献：
[1] 北京发那科机电有限公司. FANUC Series 0Ic/0imate-c CONNECTION MANUAL GE-FANUC[Z]. 2006. [2] 北京发那科机电有限公司. FANUC Series 0Ic/0imate-c参数说明书[Z]. 2006. [3] 北京发那科机电有限公司. FANUC Series 0Ic/0imate-c梯形图语言编程说明书[Z]. 2001.本文发表于《金属加工（冷加工）》2025年第4期95~97页，作者：河南平原光电有限公司，王玉功，梁兵，原标题：《卧式加工中心换刀机械手故障的快速排除方法》。
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来源：金属加工
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