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OKUMA MCR 係列（liè）加工中心 ATC 故障修複

2021-1-6 來源：中車戚墅堰機車（chē）車輛工藝研（yán）究所有限公司作（zuò）者：劉雲清

摘要：目前，國內眾多製造業（yè）公司引用大批高端進口數（shù）控機（jī）床設備，極大促進了我國製造業發展，支（zhī）撐了我國（guó）從低端加工到高端製造（zào）的進（jìn）步。早期（qī）進口設備都已（yǐ）處於故障高發期，成為製約設備利用率的難題。闡述 OKUMA MCR 係列龍門加工中心（xīn）最容易出（chū）現的ATC 換刀（dāo）故（gù）障的修（xiū）複方法（fǎ），供日常處理（lǐ） O KUMA 加工中心 ATC 故障時參考。

關鍵詞：數控機床；ATC；維修

0 引言

對於引進國外進口設備的企業，高端進口設備價值（zhí）非常昂貴，幾（jǐ）乎是瓶頸生產設備。設備故障維修的及時性已日漸成為製約公司有效發揮生產效能的矛盾問題（tí），經常（cháng）因不能及時（shí）修複設（shè）備（bèi）故障，造成很大經濟損失。為此，提升數控設備維修（xiū）技術人員水平顯得非常重要。

1 、ATC 常見（jiàn）故障原因及（jí）修複方法

1.1 ATC 出現故障（zhàng）的一般原（yuán）因

一般（bān）由於狀態確認信號開關或執行元件（電磁閥）出現故（gù）障，也可能是緊急（jí）停止開關被按下，此時 ATC 運行中會（huì）被停止。當機床 PLC 狀態信號（hào）確認裝置出現故障，機（jī）床刀具交換裝置 ATC 就會停止（zhǐ）運行，機床故障診斷係統會顯示（shì）ATC 中斷的報警原因。此外（wài），利用機床 I/O 狀態顯示畫麵也可以（yǐ）檢查相關狀態，確認信號開關輸入和執行元件輸出是否正常。

診斷信息和機床（chuáng） I/O 數據的詳細（xì）資料可參閱 OSP 係統維護手冊。

1.2 一般故障的 ATC 故障恢複步驟

（1）當 ATC 運行順序號為 2～16 步時。①按機床複（fù）位按鈕；②選擇手動模式並按單步退按（àn）鈕，使 ATC 返（fǎn）回到運行順序號 1（下文用手動複位 ATC 至順序號（hào） 1 代替（tì））。

（2）當 ATC 運行順序號為 17 時。這個順序號定位 ATC 到原始位置，分度主軸和分度附（fù）加頭。①當附加頭分度過程中ATC 停止。按機床複位按鈕；按照附加頭恢複步驟，恢複機床上的附加頭；手動複位 ATC 至（zhì）順序號 1；②在操作附加頭分度以外的動作（zuò）造成 ATC 停（tíng）止時。按機床複位按鈕；手動複（fù）位 ATC 至順序號 1。

（3）當 ATC 運行順序號為 18、19 時。①按機床複位按鈕（niǔ）；②選擇手動模式，同時按單步（bù）退按鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖解除按鈕（niǔ），使 ATC 返回到運行（háng）順（shùn）序號 17；③按單步退按鈕或返回循環重啟按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 1 （下（xià）文用手動使ATC 複位至（zhì）順序號 1 代替）。

（4）當 ATC 運行順序號為 20 時。①按機（jī）床複位按鈕；②選擇手動模式。按機床（chuáng） ATC 換刀臂移進/移出機床主軸的恢複步驟（zhòu），使換刀臂到主軸移入位置，注意觀察主軸定向、加工刀具和

ATC 換刀臂不幹涉（shè）；③機床複位 ATC 換刀臂後，設定 ATC 運行順（shùn）序號（hào）到 19。同時按單步退按鈕和 ATC 操作麵板上（shàng）的互鎖解除按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 17；④手動使 ATC 複位至順

序號（hào） 1。

（5）當（dāng） ATC 運行順序號為 21 時。①按機床複（fù）位按鈕；②選擇手動模式並同時按單步（bù）退按鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖解除按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 20；③參（cān）照步驟（4），從順序號 20 複位 ATC。

（6）當 ATC 運行順序號為 22 時。①按機床複位按鈕；②選擇手動模式。按照（4）②操作；③機床複位換刀臂後，設定 ATC運（yùn）行順序號到（dào） 23。同（tóng）時按單步退按鈕和 ATC 操作麵板上的互

鎖解除按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 25；④手動使 ATC 複位至順序號 1。

（7）當 ATC 運行順（shùn）序（xù）號為 23、24 時。①按機（jī）床（chuáng）複位按鈕（niǔ）；②選擇手動模式（shì），同時按單（dān）步進按鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖解除按鈕（niǔ），使 ATC 前進到運行順序號 25；③手動使（shǐ） ATC 複位至

順序號 1。

（8）當 ATC 運行順序號為 25～28 時。①按機床複位按鈕；②手動使 ATC 複位至順序號 1。

（9）當 ATC 運行順序號為 29～34 時。①按機（jī）床複位按鈕；②手動使 ATC 複位至順序號 1。

（10）當 ATC 運行順序號為（wéi） 35 時。這個順序號（hào）是 ATC 定位到初始位置。①當附加頭分度過程中（zhōng） ATC 停止，按照（2）①操作步驟恢複；②在（zài）操作附加頭分度以外的動作造成 ATC 停止時，按照（2）①操作步驟恢複。

（11）當 ATC 運行順序號為 36、37 時。①按機（jī）床複位按鈕；②選擇手動模式並同時按單步退按鈕和 ATC 操作麵板上的互（hù）鎖解除按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 35。③手動使 ATC 複位

至順序號 1。

（12）當 ATC 運行順序號為 38 時。①按機床複位按鈕；②選擇手動模式。按照（4）②操作；③按照機械臂複位步驟複位換刀（dāo）臂後，設定 ATC 運行順序號到（dào） 37。同時按（àn）住單步退按鈕和 ATC操作麵板上的互鎖解除按（àn）鈕，使 ATC 返回到運行順序號 17；④手（shǒu）動使 ATC 複（fù）位至順序號 1。

（13）當 ATC 運行順序（xù）號為 39 時（shí）。①按機床（chuáng）複位按鈕；②選擇手動（dòng）模式，同時按單步退按（àn）鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖解除（chú）按鈕，使 ATC 返回到運行順序號 38；③參照步驟（zhòu）（12），從順序號 38 機床複位 ATC。

（14）當（dāng） ATC 運行順序號為（wéi） 39 時。①按機床複位按鈕；②選擇手動（dòng）模式，同時按單步退按鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖解除按（àn）鈕，使 ATC 返回到運行順序號 38；③參照步驟（zhòu）（12），從順序（xù）號 38 機床複位 ATC。

（15）當 ATC 運行順序號為 40 時。①按（àn）機床複位按鈕；②選擇手動模式。按（àn）照（4）②操作；③按照機械臂機床複位步驟機床複位換刀臂後，設定 ATC 運行順（shùn）序號到 41。同時按住單步退按鈕和 ATC 操作麵板上的互鎖（suǒ）解除按鈕，使 ATC 返回到（dào）運行順序（xù）號 43；④手動使 ATC 複位至順序號 1。

（16）當 ATC 運行順序號（hào）為 41、42 時。①按機床複位按鈕；②選擇手動模式，同（tóng）時按單步進按鈕和 ATC 操作麵板上的互（hù）鎖解除按鈕，使 ATC 前進到運行順序號 43；③手動使 ATC 複位至順序號 1。

（17）當 ATC 運（yùn）行順序號為（wéi） 43～48 時（shí）。①按機床複位按鈕；②選擇手動模式，按單步進按（àn）鈕或返回循環重啟按鈕，使 ATC前進到運行順序號 1。以上是一般情況下（xià）該設備常見 ATC 故障修（xiū）複的方法和具體操作步驟。若按照上述方法和步驟仍然不能處理該設備 ATC故障，則一般是硬（yìng）件出現故障（zhàng）。需要進一步分析故（gù）障原因，結合其他一些故障修複辦（bàn）法和手段處理。

下麵就這種情況，介紹一些設備特有的診斷和修複（fù）方法。

2、 ATC 異常故（gù）障的解決方法

2.1 改變 ATC 順序號和檢查

AAC 順序號計數器方法

（1）選擇參數設定模式。從畫麵切換（huàn）窗口選擇機床係統參（cān）數ATC。

（2）如改變 ATC 運（yùn）行順序（xù）號，把光標鍵移動到 ATC 順序號欄上。按功能鍵[F1]設定需要的順序號。如需檢查附加頭順序計數器（在 OKUMA 機床中 AT-B 軸和 AT-C 軸使用同（tóng）一套計數器），則需從原界麵窗口切換選擇機床（chuáng）（附加頭）係統參數。

2.2 附加頭強製機床複位的步驟和方法

在附加頭沒有（yǒu）結束（shù）運行，機床複位旋（xuán）轉頭時，按下麵步驟使機（jī）床可重新複位（wèi）附加頭。

（1）選擇手動或分度手動模式。

（2）在機床用戶參數 13 號係統檢查模式中修改設定數據為“61”。係統屏幕會同時顯示提示（shì）信息（xī）：“2713 警告 B 軸互（hù）鎖（suǒ）解除（chú） 61”。

（3）從操作麵板上選擇脈衝（chōng）手輪。用脈衝手（shǒu）輪（lún）的軸選擇（zé）開（kāi）關選取主軸。使用手輪（lún）強製轉動附加頭到 0 位置。在轉（zhuǎn）動附加頭時要（yào）特別注意查看附加頭鬆開 PLC 信號輸出（chū）應為 ON。

（4）按（àn）主軸（zhóu）刀具夾（jiá）緊按鈕。檢查確認附加頭 PLC 控製鬆開狀態（tài）（信號 ON）輸出變為附加頭夾緊（狀態信號 ON）輸出。在附加頭夾緊信號 ON 確（què）認後，檢查（chá）附加頭順序號變成“0”。

（5）確定附加頭位置正常後（hòu）（正常位置數（shù）據在後（hòu）麵的機械軸參數中介紹），把[機械係統檢查模式]中（zhōng）設定的數值變成“0”。

2.3 換刀臂（bì）強製機床複位（wèi）的步驟和方法

在機床複（fù）位換刀臂移/移出軸時，如果 ATC 未（wèi）能完成相關動作，需按照下述步驟恢複機（jī）床相應的（de）軸控（kòng）製位置。

（1）選擇手動模式或 MDI 模式。

（2）在機床用戶參數 13 係統檢查模式中，把係統檢查模式中設定數值修改為“72”。係統屏幕（mù）彈出提示信息：“2713 警告 B軸（zhóu）互鎖解（jiě）除 72”。

（3）選擇手輪模式，移動速度可（kě）以使用脈（mò）衝手輪倍率選（xuǎn）擇開關（guān）來控製。用（yòng）脈衝手輪移動（dòng）機械手旋轉（zhuǎn）至需要的位置。

（4）確認換刀臂位置正常（cháng）後（正常位置數（shù）據在（zài）後（hòu）麵的機械軸參數中介紹），把（bǎ）係統檢查模式中設定為“0”。

2.4 機床相關參數檢（jiǎn）查

（1）選擇參（cān）數設定模式。從畫麵切換窗口（kǒu）選擇和查（chá）看機械軸參（cān）數。

（2）查看附加頭實際編碼器位置顯示畫（huà）麵的步驟。選擇手動、自動（dòng）或 MDI 模式（shì）。通過切換係統功能畫麵窗口選擇 PLC 項。隻有在提供 B/C 軸附加頭時才顯示“AT-B”。

（3）顯示換刀機械臂移入/移出的軸和旋轉軸編（biān）碼器位（wèi）置的數據（jù）。選擇手動操（cāo）作模式。切換係統功能畫（huà）麵（miàn）窗口，選擇查看機床機械軸的具（jù）體數值數據。

2.5 機床診斷功能介紹

（1）診斷信息（xī）顯示畫麵。

（2）選（xuǎn）擇手動、自動或 MDI 模式。從畫麵切換（huàn）窗口選擇機床診斷（duàn）。關於診斷信息的詳細（xì）資料，參見 OSP 係統維護手冊。

（3）PLC 信號的檢視（shì）。選擇手動、自動（dòng）或 MDI 模式。從畫麵切換窗口選擇機床“PLC 數據顯示”或“PLC 數據檢索”畫麵。查找（zhǎo）設備輸入/輸出故障的信息和（hé）故（gù）障硬件位置。

關於（yú） PLC 信（xìn）息的（de）詳細資料，參（cān）見（jiàn） OSP 係統（tǒng）維護手冊。

3 、結語

較之 0SP-P100、OSP-P200、OSP-P300 等（děng）後（hòu）期（qī）係（xì）統，介紹（shào）OSP-E100M 係統的加工中心（xīn） ATC 故（gù）障維修，同樣具有借鑒意義。考慮到目（mù）前（qián）該數（shù）控係統的設備已經進入故障高發期，即使原廠家懂得 OSP-E100 係統的維修人員也不（bú）多（duō）見，這類故（gù）障的維修變得非常困難，故（gù）選擇十多年前的老係統作（zuò）為案例。

數控設備類型（xíng）繁多，每次機械手換刀機（jī）構 ATC 故障產（chǎn）生原因也（yě）不一定相同，解決問題（tí）方法也不同。

本文隻是（shì）整理出一些解決問題的基本（běn）方法和思路，供處理（lǐ）同類（lèi）數控設備故障參考。目前我國（guó）數控（kòng）機床（chuáng）正迅速向各工業部（bù）門滲透，特別（bié）是進口（kǒu）高端數控機（jī）床在企業中的（de）重要性更是尤其突（tū）出，對於掌握高端數（shù）控機（jī）床維（wéi）修技術的人（rén）才需求更加凸顯。

作為一名數控設備維修技術人員，必須堅持舉一反三，不斷加強學習，掌握新知識與技能，在解決問題過程中努力探索新的維修診（zhěn）斷方法和手段。

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