CK6150数控车床典型故障与维修数控车床典型故障与维修急停及超程故障诊断与维修急停及超程故障诊断与维修 工作任务•根据机床急停或超程报警，利用常规检测工具,进行故障排除,并将故障排除过程记录在表中•故障排除过程记录 知识引导•数控机床急停功能是机床安全保护的重要内容机床引起急停的原因有很多，有人为操作的原因，也有机床运行过程中自身故障引起的原因，其中由自身故障引起的原因中大部分急停故障主要归因于电气原因、系统参数不良、PMC 程序不良、检测元件不良和液压气动元件损坏等下面以FANUC 系统为例，介绍急停故障的几种处理方法•一．急停硬件电路分析• 以FANUC 0i-D系统配置 伺服驱动为例，急停控制的硬件电路如下图所示 知识引导 知识引导•如图6-1-2所示，数控车床进给轴X轴、Z轴行程开关分别对应+X、-X、+Z、-Z.急停按钮与每个进给轴的行程开关串联当没有按急停按钮或进给轴运动没有碰到行程开关时，KA1继电器线圈吸合，对应的KA1常开触点闭合因此，对应的I/O单元ESP信号X8.4为1，同时，βiSVM伺服放大器接口CX30闭合•X8.4信号为1时，对应的PMC程序G8.4信号为1，则表明数控系统处于正常运行状态，反之，G8.4信号为0，数控系统则处于急停报警状态,如图6-1-3所示。
知识引导 知识引导 在βiSVM伺服放大器侧，CX30为急停信号控制接口，如图6-1-4，当急停线圈KA1断电时，KA1触点断开，KA1触点接CX30的管脚1、3.当CX30管脚1、3处于断开状态时，伺服放大器处于急停状态，伺服放大器接口CX29断开，CX29可用来控制伺服放大器外部电源输入 知识引导 知识引导 从图6-1-2急停硬件原理图中，我们还可以看出，当机床碰上行程开关后，机床出现急停报警，将无法运行此时，可通过按下超程解除按钮SB1来复位急停报警使机床沿着超程进给轴的反方向运行，从而离开行程开关 知识引导•二．急停功能PMC处理•数控机床要实现急停功能，首先需要硬件电路，如图6-1-5所示此外还需要PMC程序进行处理,如图6-1-3所示硬件上，虽然X8.4信号为1，但真正要让机床无急停报警，还要取决于G8.4是否为1，G8.4信号时FANUC数控系统内部定义的急停信号，低电平有效,符号表示为*ESP•当PMC程序中G8.4信号为0时，系统处于急停报警状态所以，在实际机床的维修过程中，我们首先要观察G8.4信号的状态 知识引导 知识引导•三．超程原理分析• 数控机床超程开关可以使用上述与急停按钮串联的硬件保护，也可以利用数控系统提供的专门G信号来进行保护。
•FANUC数控系统特定的超程信号地址为G114和G116,如表16-1-2所示其中,G114、G116均为低电平有效，例如：G114.0*+L1代表第1轴正方向，G116.0*-L1代表第1轴负方向•超程PMC程序分析，如下图6-1-6所示 知识引导 知识引导•上图程序中X0003.4、X0008.0、X0003.5、X0008.1为+X、+Z、-X、-Z轴行程开关对应的输入信号机床运行在行程范围内时，G0114.0、G0114.1、G0116.0、G0116.1保持为1.当运行至行程极限时，碰到行程开关，对应G信号为0，此时，控制装置将执行下列动作： 任务实施•一．准备工作• 1.设备：配置FANUC 0i 系统的CK6150数控车床或者具有相似功能的实验台•2.工具：万用表、螺丝刀、压线钳等工具•3.情境导入：数控车床出现急停报警且复位按钮按下时也不能解除故障•4.任务确定：根据急停报警产生原理，结合CK6150电气原理图，完成急停故障诊断与排除 任务实施•二．实施步骤•1. 确定检修范围• 查阅CK6150机床电气原理图，找出急停回路控制原理图，如下图6-1-7、6-1-8、6-1-9所示，分析急停控制回路工作原理。
•2.PMC信号检查• 根据CNC、PMC、机床本体三者的关系，急停报警的排查首先从PMC程序开始，通过观察PMC信号的状态，判断故障的位置具体步骤如下： 任务实施•（1）依次按[system]、[PMCMNT]、[信号]，进入PMC维修菜单，该菜单显示PMC信号状态的监控、跟踪、PMC数据显示/编辑等与PMC的维护相关的画面•（2）输入G8.4，按面板下方软键[搜索]，光标跳跃到G8.4信号栏，观察G8.4信号状态G8.4为1表示正常；如为0，表示急停报警由软件引起•（3）依次按[system]、[PMCLAD]、[梯形图]，查看急停PMC程序输入G8.4，按[搜索]，光标移动G8.4线圈，找出引起G8.4信号断开的原因 任务实施•根据以上操作步骤，查看信号状态，并完成下表6-1-4填写步 骤具 体 操 作方法检测结果 任务实施•3.急停电路检修• 急停PMC信号检查完成后，如果PMC信号正常，系统还处于急停状态，接下来就开始排查硬件故障急停电路故障主要分布在继电器回路、I/O单元、伺服放大器3个部位具体排查顺序如下：•（1）检查急停控制回路• 观察急停继电器状态，使用万用表检测继电器线圈，如下图6-1-10所示，看线圈电压是否为+24V，如果电压不正常，表明继电器线圈未得电或继电器损坏。
任务实施 任务实施•（2）检查I/O单元急停输入信号• 使用万用表测量I/O单元X8.4输入信号，X8.4为FANUC 数控系统急停控制的专用输入信号检查X8.4输入电压是否为+24V，如下图6-1-11所示如果电压不正常，则表明输入信号线断线 任务实施 任务实施•（3）检查伺服放大器接口• 伺服放大器接口CX4急停接口，CX4接口用于控制放大器在急停状态下的制动功能KA03触点连接CX4接口两管脚2和3.如下图6-1-12所示，当KA03继电器断电时，KA03触点断开，CX4断开，此时系统发生急停报警使用万用表检查CX4接口状态，如果断开，检查外围线路 任务实施 任务实施•根据上述操作步骤，完成下表6-1-5填写 •表6-1-5 硬件检修记录步 骤具 体 操作方法检 测 结果 任务评价 课后作业•1.叙述FANUC 0i 数控系统急停保护功能作用 •2.分析使用G114、G116信号处理超程功能的原理。