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數(shù)控機床的加工中心-急停報警故障維修案例

發(fā)布者：zyp 來源：上海仰光電子科技有限公司發(fā)布時間：2022-4-21

數(shù)控機床的加工中心-急停報警故障維修案例

1、急停按鈕引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0M的加工中心，開機時顯示“NOTREADY”，伺服電源無法接通。

分析及處理過程：FANUC 0M系統(tǒng)引起“NOT READY”的原因是數(shù)控系統(tǒng)的緊急停止“*ESP”信號被輸入，這一信號可以通過系統(tǒng)的“診斷”頁面進行檢查。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號(DGNl21.4)為“0”，證明系統(tǒng)的“急停”信號被輸入。再進一步檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)I/O模塊的“急�！陛斎胄盘枮椤�0”，對照機盒電氣原理圖，檢查發(fā)現(xiàn)機盒刀庫側(cè)的手動操縱盒上的急停按鈕斷線，重新連接，復位急停按鈕后，再按Reset鍵，機盒即恢復正常工作。

2、液壓電動機互鎖引起的急停故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T的數(shù)控車床，開機后出現(xiàn)“NOT READY”顯示，且按下“液壓起動”按扭后，液壓電動機不工作，“NOTREADY”無法消除。

分析及處理過程：經(jīng)了解，該機床在正常工作情況下，應(yīng)在液壓起動后，CNC的“NOTREADY”自動消失，CNC轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。

對照機床電氣原理圖檢查，機床的“急�！陛斎�(X21.4)為“急停”開關(guān)、X/Z軸“超程保護”開關(guān)、液壓電動機過載保護自動開關(guān)、伺服電源過載保護自動開關(guān)這幾個開關(guān)的常閉觸點的串聯(lián)。

經(jīng)檢查這些信號，發(fā)現(xiàn)液壓電動機過載保護的自動開關(guān)已跳閘。通過測試，確認液壓電動機無短路，液壓系統(tǒng)無故障，合上空氣開關(guān)后，機床正常工作，且未發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

3、主軸驅(qū)動器報警引起的急停故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TC的進口數(shù)控車床，開機后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動器無法起動。

分析及處理過程：由機床的電氣原理圖，可以查得該機床急停輸入信號包括緊急按鈕、機床X/Z軸的“超程保護”開關(guān)以及中間繼電器KAl0的常開觸點等。

檢查急停按鈕、“超程保護”開關(guān)均已滿足條件，但中間繼電器KAl0未吸合。

進一步檢查KAl0線圈，發(fā)現(xiàn)該信號由內(nèi)部PLC控制，對應(yīng)的PLC輸出信號為Y53.1。根據(jù)以上情況，通過PLC程序檢查Y53.1的邏輯條件，確認故障是由于機床主軸驅(qū)動器報警引起的。

通過排除主軸報警，確認Y53.1輸出為“1”，在KAl0吸合后，再次起動機床，故障清除，機床恢復正常工作。

4、立臥轉(zhuǎn)換互鎖引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0MC的進口“立臥復合”加工中心，開機后CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動器無法起動。

分析及處理過程：故障分析過程同上例，對照機床電氣原理圖及PLC程序檢查，發(fā)現(xiàn)機床“急停”信號已被輸入。

進一步分析、檢查發(fā)現(xiàn)，引起故障的原因是“立臥轉(zhuǎn)換頭”未到位，導致了機床“急�！薄z查實際機床的情況，立/臥轉(zhuǎn)換頭位置正確，但轉(zhuǎn)換到位信號為“0”，檢查后確認障原因是因為到位檢測無觸點開關(guān)損壞。

更換無觸點開關(guān)后，機床恢復正常工作。

5、起動條件不滿足引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0MC的數(shù)控銑(手機床)，開機后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅(qū)動器無法起動。

分析及處理過程：由于機床為二手設(shè)備，隨機資料均已丟失，為了確定故障原因，維修時從X21.4“急停”信號回路依次分析、檢查，確認故障原因是與X21.4輸入連接的中間繼電器未吸合引起的“急�！�。進一步檢查機床的控制電路，發(fā)現(xiàn)該中間繼電器的吸合條件是機床未超程，且按下面板上的“機床復位”按鈕后，才能自鎖保持。

據(jù)此，再檢查以上條件，最終發(fā)現(xiàn)故障原因是面板上的“機床復位”按鈕不良，更換按鈕后，故障排除，機床可以正常動作。

6、機床超極限保護引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M GA3的立式加工中心，開機后顯示“ALM2000”機床無法正常起動。

分析及處理過程：SIEMENS 810M GA3系統(tǒng)出現(xiàn)ALM2000(急停)的原因是CNC的“急停”信號生效。在本系統(tǒng)中，“急�！毙盘柺荘LC至CNC的內(nèi)部信號，地址為Q78.1(德文版為A78.1)。通過CNC的“診斷”頁面檢查發(fā)現(xiàn)Q78.1為“0”，引起了系統(tǒng)急停。進一步檢查機床的PLC程序，Q78.1為“0”的原因是由于系統(tǒng)I/O模塊中的“外部急�！陛斎胄盘枮椤�0”引起的。對照機床電氣原理圖，該輸入信號由各進給軸的“超極限”行程開關(guān)的常閉觸點串聯(lián)而成。

經(jīng)測量，機床上的Y方向“超極限”開關(guān)觸點斷開，導致了“超極限”保護動作，實際工作臺亦處于“超極限”狀態(tài)。

鑒于機床Y軸無制動器，可以比較方便地進行機械手動操作，維修時在機床不通電的情況下，通過手動旋轉(zhuǎn)Y軸的絲杠，將Y軸退出“超極限”保護，再開機后機床恢復正常工作。

7、垂直進給軸超極限保護引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810MGA3的立式加工中心，開機后顯示“ALM2000”機床無法正常起動。

分析及處理過程：分析及處理過程同上。經(jīng)檢查、測量，發(fā)現(xiàn)機床故障的原因是Z方向“超極限”開關(guān)觸點斷開，使“超極限”保護動作，Z工作臺亦處于“超極限”位置。

由于該機床Z軸為垂直進給軸，伺服電動機帶有制動器，無法簡單地利用機械手動操作退出Z軸，維修時通過將機床的“Z超極限”信號進行瞬時短接，在取消了“超極限”保護后，手動移動機床Z軸，退出“超極限”保護位置，然后再恢復“超極限”，機床恢復正常工作。

8、PLC24V故障引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 802D的立式加工中心，開機后顯示“ALM3000”機床無法正常起動。

分析及處理過程：經(jīng)初步檢查，機床工作臺均處在正常位置(未超程)、所有急停開關(guān)均已復位，且機床外部I/O輸入對應(yīng)的信號觸點已接通。根據(jù)以上情況，可以認為機床急停的原因與機床的狀態(tài)無關(guān)。

通過診斷頁面檢查，發(fā)現(xiàn)PLC的全部機床輸入信號均為“0”狀態(tài)，因此初步判斷故障原因在I/O信號的輸入信號的公共電源回路上。打開電氣柜后檢查發(fā)現(xiàn)，該機床的DC24V斷路器已跳閘，進一步測量24V輸出未短路，合上斷路器后，機床工作恢復正常。

9、電纜連接不良引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M的臥式加工中心，在加工過程中突然停機，再次開機時，CNC顯示ALM2000報警。

分析及處理過程：SIEMENS 810M引起ALM2000報警的原因是系統(tǒng)的“急�！陛斎胄盘朡78.1為“0”。對照PLC程序，檢查機床各輸入條件，確認故障原因是機床X軸超程保護生效，但檢查實際機床位置，未發(fā)現(xiàn)超程。

進一步檢查機床X軸超程輸入信號及超程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)X軸限位開關(guān)的連接電纜在機床運動過程中被部分拉落，引起了超程報警。

重新連接電纜并固定可靠后，開機故障消失，機床恢復正常工作。

10、自動換刀過程中停電引起急停的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 840D的進口臥式加工中心，在自動換刀過程中突然停電，開機后，系統(tǒng)顯示“ALM3000”報警。

分析及處理過程：由于本機床故障是由于自動換刀過程中的突然停電引起的，觀察機床狀態(tài)，換刀機械手和主軸上的刀具已經(jīng)嚙合，正常的換刀動作被突然停止，機械手處于非正常的開機狀態(tài)，引起了系統(tǒng)的急停。

本故障維修的第一步是根據(jù)機床液壓系統(tǒng)原理圖，在起動液壓電動機后，通過手動液壓閥，依次完成了刀具松開、卸刀、機械手退回等規(guī)定動作，使機械手回到原位，機床恢復正常的初始狀態(tài)，并關(guān)機。再次起動機床，報警消失，機床恢復正常。

維修體會：
1)數(shù)控系統(tǒng)的“急�！毙盘栆坏┍怀废�，CNC將進入“未準備好(NOT READY)”狀態(tài)或“急�！睜顟B(tài)。根據(jù)通常的習慣，數(shù)控機床上“急停”控制回路，主要考慮的因素有以下幾點：

①面板上的“急�！鄙А�

②工作臺的超極限保護生效。

③伺服驅(qū)動、主軸驅(qū)動器、液壓電動機等主要工作電動機及主回路的過載保護。

④24V控制電源等重要部分的故障。因此，在發(fā)生“急�！惫收�(或“NOT READY”)時，首先應(yīng)對以上幾點進行逐一檢查。

2)一般來說，面板上的“急�！鄙б约肮ぷ髋_的“超極限”保護生效，在相應(yīng)的元器件、狀態(tài)恢復正常后即可直接起動機床。但對于伺服驅(qū)動、主軸驅(qū)動器、液壓電動機等主要工作電動機及主回路的過載保護，24V控制電源等重要部分的故障，應(yīng)對過載保護動作的回路再進行進一步的測量，并確認、解決過載原因后，再起動機床；若電路中存在過載，則應(yīng)作進一步維修，排除故障后才能起動機床。

3)當機床因“超極限”保護生效引起“急�！睍r，退出“超極限”狀態(tài)的方法應(yīng)優(yōu)先采用“機械手動退出”，以保證機床安全。在“機械手動退出”較困難時，方可采用電氣短接的方法將機床的“超極限”信號取消，在這種情況下，必須注意以下幾點：

①確認機床驅(qū)動器、位置控制系統(tǒng)無故障。

②操作時應(yīng)注意坐標軸的移動方向。

③機床退出“超極限”保護后，應(yīng)立即將機床的“超極限”信號恢復，使機床的“超極限”保護功能重新生效。

4)“急�！毙盘栐谀承┫到y(tǒng)中有固定的輸入地址，如FANUC 0系列系統(tǒng)。其“急�！毙盘�(*ESP)的輸入地址固定如下： FANUC POWER MATE0為：X1000.4

FANUC0系列系統(tǒng)(0MC/0MD/0TC/0TD/0TE等)一般為：X21.4 對于這些系統(tǒng)可以直接檢查輸入信號的狀態(tài)，并進行處理。在大部分帶有內(nèi)部PLC的數(shù)控系統(tǒng)中(如：SIEMENS802D/810D/840D/810M)等，“急停”信號(*ESP)無固定的輸入點(地址)，它是由PLC程序傳輸CNC的內(nèi)部信號，但其內(nèi)部信號的地址是固定不變的。

在這種情況下，應(yīng)根據(jù)機床PLC程序，找出、檢查與“急�！毙盘�(*ESP)相關(guān)的PLC輸入點，通過檢查這些輸入信號的狀態(tài)，最終確定引起“急�！钡脑�，并加以解決。

*ESP在SIEMENS常用系統(tǒng)中的內(nèi)部信號地址如下 SIEMENS 810/820GA3中為：Q78.1 SIEMENS 802S/C/D中為：V2600 0000.1 SIEMENS810/840D中為：DBl0/DBB56.1

對于“急�！眻缶�，應(yīng)對照PLC程序，利用系統(tǒng)的信號狀態(tài)診斷功能，首先檢查以上內(nèi)部信號的狀態(tài)，確定相關(guān)的PLC輸入點，并加以解決。

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