数控机床急停和超程故障诊断与维修 .pdf

数控机床急停和超程故障诊断与维修 何彩颖;杨金鹏 【摘要】现代的数控机床逐步向高速、高效、高精、复合等功能方向发展.为了保证 一台高速、复杂机床的高效生产,安全可靠性是一个必要条件.数控机床安全可靠性的重要 内容之一就是机床的急停和超程处理,因此,对数控机床的急停和超程故障诊断与维修就成 为了保证机床安全可靠运行的重要手段. 【期刊名称】《机械制造与自动化》 【年(卷),期】2013(042)005 【总页数】3 页(P183-185) 【关键词】数控机床;急停;超程;故障诊断;维修 【作者】何彩颖;杨金鹏 【作者单位】四川信息职业技术学院,四川广元 628017;四川信息职业技术学院,四川 广元 628017 【正文语种】中 文 【中图分类】TH165+.3 0 引言 现代的数控机床逐步向高速、高效、高精、复合等功能的方向发展。在一台高速和复 杂的机床中保证高效生产，安全可靠性是一个必要条件。所以，评价一台机床的优劣，不 仅需要看其功能有多强大，同时也需要关注其安全性能有多高。提高数控机床的安全性能， 既可以减少生产事故、保护人员和机器安全，提高自身产品附加值。 1 数控机床急停和超程电路分析 数控机床常采用紧急停止按钮和超程处理方式，保证在危险的情况下，使数控机床能 够快速的停止;可以采用安全门防护装置，如带闭锁的或不带闭锁的机械式插片开关，防 止人员随意进入危险的区域 ，保证维修人员在危险区域内安全地进行操作;可以使用安全 监控速度功能、调试使用按钮和电子手轮 ，监控机器的超速和停止状态 ，并且保证人员在 打开安全门的情况下安全地调试机器。 数控机床急停和超程处理是数控机床安全性的重要内容 ，一台机床在验收和使用时肯 定涉及这两方面的内容。在 FANUC 数控系统应用中，急停和超程有以下几种常规处理方 法。 急停按钮和超程开关 串接外围硬件处理，急停按钮和超程开关硬件连接可以参考 CONNECTION MANUAL(HARDWARE)(B －64303EN) ，以 0i －D 系统配置 ai 伺服单元 为例 ，急停按钮和超程开关硬件连接示意图如图 1 所示。 图 1 急停按钮与超程开关硬件连接示意图 进给轴超程开关为动断触点，急停按钮与每个进给轴的超程开关串接，当没有按急停 按钮或进给轴运动没有超程时，KA1 继电器吸合，相应的 KA1 触点闭合，则 0i －D 系统 的 I/O 模块 X8.4 处信号为 1 ，同时另一个KA1 触点一闭合。ai 伺服单元的电源模块 CX4 插座的 2、3 管脚接收急停信号，闭合为没有急停信号。 KA1 触点闭合后，若 0i －D 系统和 ai 伺服单元本身以及之间的连接没有故障，则 ai 电源模块内部的 MCC 触点闭合，即 CX3 的管脚 1、3 接通，如图 1 所示。使用该伺服单 元内部的 MCC 触点来控制外部交流接触器吸合，当外部交流接触器 KM 吸合，三相交流 220V 电源模块就施加到了伺服单元的主电源输入端(L1 ，L2 ，L3) ，数控系统和伺服单元 就能正常工作。 根据 CNC ，PMC、机床三者之间的关系，虽然 X8.4 为 1 ，但真正要使系统无急停报 警，还要取决于 G8.4 是否为 1 ，G8.4 处信号用符号表示为*ESP。 从符号功能可以看出 ，要使系统不急停，*ESP(G8.4)必须为 1 ，若为 0 ，系统就会急 停。在维修当中还需要结合 PMC 梯形图，具体分析产生急停的原因 ，因为除急停按钮和 超程开关引起系统急停外，可能还有其他原因引起系统急停。 通过图 1 可以看出 ，当按下急停按钮或轴运动到超程位置时，KA1 继电器断开(急停 继电器) ，0i －D 系统 I/O 模块的 X8.4 为低电平 ，系统急停，同时电源模块连接的 KA1 也断开，伺服单元的内部触点断开，外部交流接触器断电，主电源断开。若由于急停按钮 断开导致急停，只要松开急停按钮，使其闭合即可解除急停，若由于超程开关断开导致急 停，则在电路设计中要求必须有超程解除按钮，如图 1 中的 SB1 所示。 2 数控机床超程开关软件控制处理 数控机床超程开关既可以利用上面介绍的与急停按钮串联硬件保护外，也可以利用数 控系统提供的专门 G 地址信号来进行超程保护，还可以由机床制造商自行对超程开关编 制软件进行保护和报警。