數(shù)控機床故障診斷與維修項目6 數(shù)控車床急停不能復位故障診斷與排除ppt課件

1、項目分析項目實施知識拓展項目作業(yè)項目導入項目導航學學 習習 目目 標標 * 知識目標1.熟悉數(shù)控機床急停與超程解除的設(shè)計原理。2.掌握數(shù)控車床開機后急停不能復位的故障常見原因，排除方法。* 能力目標 通過對華中世紀星系統(tǒng)數(shù)控車床急停與超程解除的設(shè)計原理分析，掌握開機后急停不能復位的故障的分析、診斷與維修操作，初步具備準確地診斷與排除相關(guān)故障的能力?！卷椖繉搿?華中數(shù)控加工中心能夠正常開機，但是不能產(chǎn)生復位信號，按下“急停按鈕也不起作用用?，F(xiàn)對加工中心開機后無法正常復位故障進行診斷與排除，使其能夠開機后產(chǎn)生復位信號，為加工做好準備?！卷椖糠治觥?在數(shù)控系統(tǒng)的操作面板上和手持單元上均在數(shù)控系統(tǒng)的

2、操作面板上和手持單元上均設(shè)有急停按鈕，用于數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床出設(shè)有急停按鈕，用于數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床出現(xiàn)緊急情況時，需要使數(shù)控機床立即停止運現(xiàn)緊急情況時，需要使數(shù)控機床立即停止運動或切斷動力裝置，如伺服驅(qū)動等的主電源。動或切斷動力裝置，如伺服驅(qū)動等的主電源。當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)報警信息后，需要按下急停當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)報警信息后，需要按下急停按鈕。待查看報警信息并排除故障后，再松按鈕。待查看報警信息并排除故障后，再松開急停按鈕，使數(shù)控系統(tǒng)復位并恢復正常。開急停按鈕，使數(shù)控系統(tǒng)復位并恢復正常。 一、急停與超程解除的設(shè)計一、急停與超程解除的設(shè)計 HNC-21 數(shù)控裝置急停與超程解數(shù)控裝置急停與超程解除的內(nèi)部電

3、路關(guān)系和外部電路的除的內(nèi)部電路關(guān)系和外部電路的設(shè)計如圖設(shè)計如圖 6-1 所示。數(shù)控裝置急所示。數(shù)控裝置急停按鈕與系統(tǒng)中各軸的正向、負停按鈕與系統(tǒng)中各軸的正向、負向的超程限位開關(guān)的常閉觸點，向的超程限位開關(guān)的常閉觸點，以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的超程回以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的超程回路中路中 急?？刂苹芈冯姎庠韴D急停控制回路電氣原理圖 急?？刂苹芈防^電器部分 除數(shù)控裝置操作面板和手持單元處的急停按除數(shù)控裝置操作面板和手持單元處的急停按鈕外，系統(tǒng)還可根據(jù)實際需要設(shè)置更多急停按鈕外，系統(tǒng)還可根據(jù)實際需要設(shè)置更多急停按鈕，所有急停按鈕的常閉觸點以串聯(lián)方式連接鈕，所有急停按鈕的常閉觸點以串聯(lián)方式連接到系統(tǒng)的急停

4、回路中，在正常情況下急停按鈕到系統(tǒng)的急?；芈分?，在正常情況下急停按鈕處于松開狀態(tài)，其觸點處于常閉狀態(tài)。按下急處于松開狀態(tài)，其觸點處于常閉狀態(tài)。按下急停按鈕后，其觸點斷開使得系統(tǒng)的急?；芈匪０粹o后，其觸點斷開使得系統(tǒng)的急?；芈匪刂频闹虚g繼電器控制的中間繼電器KA2 KA2 斷電，從而通過中間繼斷電，從而通過中間繼電器電器KA1KA1切斷移動裝置如進給軸電機、主軸電機、切斷移動裝置如進給軸電機、主軸電機、刀架電機等的動力電源，同時連接在刀架電機等的動力電源，同時連接在PLC PLC 開關(guān)開關(guān)量輸入端的中間繼電器量輸入端的中間繼電器KA2 KA2 的一組常開觸點向的一組常開觸點向系統(tǒng)發(fā)出急停報警

5、，此信號在打開急停按鈕時系統(tǒng)發(fā)出急停報警，此信號在打開急停按鈕時則作為系統(tǒng)的復位信號。則作為系統(tǒng)的復位信號。 急停控制回路繼電器部分如圖急?？刂苹芈防^電器部分如圖 。420420來自來自伺服電源模塊與伺服驅(qū)動模塊的故障連鎖，伺服電源模塊與伺服驅(qū)動模塊的故障連鎖，Y0.0Y0.0來自來自PLCPLC的運行允許輸出，的運行允許輸出，KA1KA1為控制伺為控制伺服、主軸和刀架等回路接觸器的中間繼電器，服、主軸和刀架等回路接觸器的中間繼電器，參見圖參見圖5-25-2車床數(shù)控系統(tǒng)電源部分原理圖。車床數(shù)控系統(tǒng)電源部分原理圖。 急?；芈分邢嚓P(guān)信號說明急?；芈分邢嚓P(guān)信號說明 序號信號名信號說明所在接口接口腳號

6、接口說明接口型號1ESTOP2急?；芈范俗覺S84手持接口DB25（頭孔座針）2ESTOP3急停回路端子17XS2017O0-O15開關(guān)量輸出接口DB25(頭針座孔)3ESTOP1急?；芈范俗?4OTBS1超程解除端子35OTBS2超程解除端子16解除超程用戶應按以下步驟操作解除超程用戶應按以下步驟操作1 1按住數(shù)控裝置操作面板上的超程解除按按住數(shù)控裝置操作面板上的超程解除按鈕使系統(tǒng)復位，在解除超程前不得松開鈕使系統(tǒng)復位，在解除超程前不得松開超程解除按鈕。超程解除按鈕。2) 2) 手動操作機床的進給軸按正確的方向移手動操作機床的進給軸按正確的方向移動，使被壓下的超程限位開關(guān)松開，此動，使被壓下

7、的超程限位開關(guān)松開，此時超程解除按鈕上的指示燈將熄滅。時超程解除按鈕上的指示燈將熄滅。3) 3) 松開超程解除按鈕。松開超程解除按鈕。 HNC-21數(shù)控系統(tǒng)與外圍設(shè)備連接 二、系統(tǒng)急停不能復位故障的原因引起故障的原因也很多，總的來說，引起引起故障的原因也很多，總的來說，引起此故障的原因大致有以下幾種。此故障的原因大致有以下幾種。1.電氣方面引起的故障分析電氣方面引起的故障分析圖圖6-1所示所示,從圖上可以清晰看出由于下面從圖上可以清晰看出由于下面原因引起急?；芈凡婚]合，從而導致急原因引起急?；芈凡婚]合，從而導致急停后不能復位的故障。停后不能復位的故障。1急?；芈烽_路；急?；芈烽_路；2限位開關(guān)損

8、壞；限位開關(guān)損壞；3急停按鈕損壞。急停按鈕損壞。 如果機床一直處于急停狀態(tài)，首先如果機床一直處于急停狀態(tài)，首先檢查急停回路中檢查急?；芈分?KA2 KA2 繼電器是否吸合；繼電器是否吸合；繼電器如果吸合而系統(tǒng)仍然處于急停繼電器如果吸合而系統(tǒng)仍然處于急停狀態(tài)，可以判斷出故障不是出自電氣狀態(tài)，可以判斷出故障不是出自電氣回路方面，這時可以從別的方面查找回路方面，這時可以從別的方面查找原因；如果繼電器沒有吸合，可以判原因；如果繼電器沒有吸合，可以判斷出故障是因為急?；芈窋嗦芬?，斷出故障是因為急?；芈窋嗦芬?，這時可以利用萬用表對整個急停回路這時可以利用萬用表對整個急?；芈分鸩竭M行檢查逐步進行檢查 ,

9、 ,檢查急停按鈕的常閉檢查急停按鈕的常閉觸點觸點 , ,并確認急停按鈕或者行程開關(guān)并確認急停按鈕或者行程開關(guān)是否損壞。是否損壞。 2.2.參數(shù)設(shè)置錯誤故障分析參數(shù)設(shè)置錯誤故障分析 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤，使系統(tǒng)信號不能正常輸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤，使系統(tǒng)信號不能正常輸入輸出或復位條件不能滿足，可引起急停故入輸出或復位條件不能滿足，可引起急停故 障。障。若若PLCPLC軟件未向系統(tǒng)發(fā)送復位信號，檢查軟件未向系統(tǒng)發(fā)送復位信號，檢查KA2KA2中中間繼電器，并檢查間繼電器，并檢查PLCPLC程序。程序。3.3.復位條件未滿足故障分析復位條件未滿足故障分析 松開急停按鈕，松開急停按鈕， PLC PLC中規(guī)定的系統(tǒng)

10、復位所需中規(guī)定的系統(tǒng)復位所需要完成的信息，如要完成的信息，如“伺服動力電源準備好伺服動力電源準備好”、“主軸驅(qū)動準備好等信息未滿足要求，可引主軸驅(qū)動準備好等信息未滿足要求，可引起急停故障。若使用伺服，檢查伺服動力電源起急停故障。若使用伺服，檢查伺服動力電源是否準備好，檢查電源模塊；檢查電源模塊的是否準備好，檢查電源模塊；檢查電源模塊的接線；檢查伺服動力電源空氣開關(guān)。接線；檢查伺服動力電源空氣開關(guān)。 如復位條件未滿足故障。檢查邏輯電路，根如復位條件未滿足故障。檢查邏輯電路，根據(jù)電氣原理圖和系統(tǒng)的檢測功能，判斷什么條據(jù)電氣原理圖和系統(tǒng)的檢測功能，判斷什么條件未滿足，并進行排除。件未滿足，并進行排除

11、。 4. PLC4. PLC程序編寫錯誤故障分析程序編寫錯誤故障分析 PLC PLC程序編寫錯誤時，應按照程序編寫錯誤時，應按照PLCPLC編程手冊，編程手冊，重新調(diào)試重新調(diào)試PLCPLC程序，并正確編譯。程序，并正確編譯。 5.5.系統(tǒng)跟蹤誤差過大造成急停不能復位系統(tǒng)跟蹤誤差過大造成急停不能復位造成系統(tǒng)跟蹤誤差過大的可能原因有造成系統(tǒng)跟蹤誤差過大的可能原因有 : :1 1負載過大，夾具夾偏造成摩擦力或阻力過大，從負載過大，夾具夾偏造成摩擦力或阻力過大，從而使伺服電動機輸出扭矩過大，電動機出現(xiàn)丟步，而使伺服電動機輸出扭矩過大，電動機出現(xiàn)丟步，造成跟蹤誤差。造成跟蹤誤差。2 2編碼器因電壓、連接

12、等原因反饋出現(xiàn)問題。編碼器因電壓、連接等原因反饋出現(xiàn)問題。3 3伺服驅(qū)動器報警或故障。伺服驅(qū)動器報警或故障。4 4進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)強電電壓不穩(wěn)或缺相等。進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)強電電壓不穩(wěn)或缺相等。三、數(shù)控系統(tǒng)急停報警類故障維修實例三、數(shù)控系統(tǒng)急停報警類故障維修實例案例一案例一: : 檢測儀表故障導致急停報警。檢測儀表故障導致急停報警。故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 : : 一數(shù)控車床工作時突然停機。一數(shù)控車床工作時突然停機。系統(tǒng)顯示急停狀態(tài)，并顯示主軸溫度報系統(tǒng)顯示急停狀態(tài)，并顯示主軸溫度報警。警。 分析及處理過程：經(jīng)過實際測量檢分析及處理過程：經(jīng)過實際測量檢查，發(fā)現(xiàn)主軸溫度并沒有超出允許的范查，發(fā)現(xiàn)主軸溫度并沒

13、有超出允許的范圍，故判斷故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調(diào)圍，故判斷故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調(diào)整外圍線路后報警消失，更換新儀表后整外圍線路后報警消失，更換新儀表后恢復正常。恢復正常。案例二案例二: : 接近開關(guān)故障導致急停報警。接近開關(guān)故障導致急停報警。孩障現(xiàn)象孩障現(xiàn)象 : : 由由SIEMENS 820 SIEMENS 820 數(shù)控系統(tǒng)的加工中心數(shù)控系統(tǒng)的加工中心產(chǎn)生產(chǎn)生 7035 7035 寫報警，查閱報警信息為工作臺分度盤寫報警，查閱報警信息為工作臺分度盤不回落。不回落。分析及處理過程：在該數(shù)控系統(tǒng)中分析及處理過程：在該數(shù)控系統(tǒng)中 7 7 字頭的報警為操字頭的報警為操作信息或機床，指示作信息或機床，

14、指示CNC CNC 系統(tǒng)外的機床側(cè)狀態(tài)不正系統(tǒng)外的機床側(cè)狀態(tài)不正常。處理方法是，針對故障信息，調(diào)出常。處理方法是，針對故障信息，調(diào)出 PLC PLC 輸入輸入輸出狀態(tài)與拷貝清單對照。工作臺分度盤的回落是輸出狀態(tài)與拷貝清單對照。工作臺分度盤的回落是由工作臺下面的接近開關(guān)由工作臺下面的接近開關(guān) SQ25, SQ28 SQ25, SQ28 來檢測的，來檢測的，其中其中 SQ28 SQ28 檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對應檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對應 PLC PLC 輸入接口輸入接口 IlO.6 IlO.6、SQ25SQ25檢測工作臺分度盤回落到位，檢測工作臺分度盤回落到位，對應對應 PLC PLC

15、輸入點輸入點 IlO.O IlO.O。工作臺的回落是由輸出。工作臺的回落是由輸出接口接口 Q4.7 Q4.7 通過繼電器通過繼電器KA32 KA32 驅(qū)動驅(qū)動 【項目實施】1.項項目實目實施路施路徑徑 2.2.項目步驟項目步驟1)1)布置項目任務，對項目實施時間、最終質(zhì)量、布置項目任務，對項目實施時間、最終質(zhì)量、安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、環(huán)保意識做出具體要求。安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、環(huán)保意識做出具體要求。KA2KA22)2)從數(shù)控機床急?；芈返慕Y(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā)，從數(shù)控機床急?；芈返慕Y(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā)，得出可能的故障原因，并對所有可能原因引起得出可能的故障原因，并對所有可能原因引起的數(shù)控系統(tǒng)開機不能復位

16、故障進行分析。的數(shù)控系統(tǒng)開機不能復位故障進行分析。 3)3)如果繼電器如果繼電器KA2KA2不吸合，則可能是電源方面故障。不吸合，則可能是電源方面故障。使用萬用表逐一查看電源進線是否正常，總電使用萬用表逐一查看電源進線是否正常，總電源開關(guān)源開關(guān)QF0QF0、QF5QF5是否合上；變壓器輸出是否合上；變壓器輸出220V220V是是否正常，斷路器否正常，斷路器QF9QF9是否合上或正常；低通濾波是否合上或正常；低通濾波器是否完好；開關(guān)電源、是否有器是否完好；開關(guān)電源、是否有24V24V的輸出，的輸出，QFlOQFlO是否合上、是否合上、24V24V與與100100之間是否有之間是否有24V24V的

17、電壓。的電壓。 4)4)如果繼電器如果繼電器KA2KA2不吸合，電源回路正常，則可能不吸合，電源回路正常，則可能是由急停回路硬件故障引起的。利用導線或萬是由急?；芈酚布收弦鸬?。利用導線或萬用表檢查用表檢查“急停按鈕的常閉觸點，確認急停按鈕的常閉觸點，確認“急急停按鈕或者行程開關(guān)是否損壞。檢查超程限停按鈕或者行程開關(guān)是否損壞。檢查超程限位開關(guān)的常閉觸點；中間繼電器位開關(guān)的常閉觸點；中間繼電器KA2KA2線圈是否完線圈是否完好；檢查數(shù)控系統(tǒng)各開關(guān)量輸入接口好；檢查數(shù)控系統(tǒng)各開關(guān)量輸入接口 XSlO XSlO、XSllXSll是否接觸良好。是否接觸良好。 5)5)如果繼電器如果繼電器KA2KA2

18、吸合還仍有故障，則可能為硬件吸合還仍有故障，則可能為硬件故障。利用萬用表檢查故障。利用萬用表檢查KA2KA2的一對常開觸點是否的一對常開觸點是否閉合，檢查數(shù)控系統(tǒng)的輸出開關(guān)量接口閉合，檢查數(shù)控系統(tǒng)的輸出開關(guān)量接口XS20XS20見圖見圖3-93-9與手持單元各個接口與手持單元各個接口XS8XS8是否接觸是否接觸良好。良好。 6)6)若繼電器吸合且硬件無故障，則可能為系統(tǒng)參若繼電器吸合且硬件無故障，則可能為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置故障。應該按照數(shù)控系統(tǒng)的要求正確設(shè)數(shù)設(shè)置故障。應該按照數(shù)控系統(tǒng)的要求正確設(shè)置參數(shù)。置參數(shù)。 7)7)另外，還可能為復位條件未滿足故障。應檢查另外，還可能為復位條件未滿足故障。應檢查

19、邏輯電路，根據(jù)電氣原理圖和系統(tǒng)的檢測功能，邏輯電路，根據(jù)電氣原理圖和系統(tǒng)的檢測功能，判斷什么條件未滿足，并進行排除。判斷什么條件未滿足，并進行排除。 8)8)判斷判斷PLCPLC程序是否編寫錯誤，若是，應按照程序是否編寫錯誤，若是，應按照PLC 重新調(diào)試重新調(diào)試PLCPLC程序，正確編譯。程序，正確編譯。 9)9)對學生的項目完成情況進行評價，按照評分表對學生的項目完成情況進行評價，按照評分表的標準給出成績。如果故障不能排除，要重新的標準給出成績。如果故障不能排除，要重新診斷與排除故障。診斷與排除故障。 10)10)關(guān)閉電源，將實訓臺恢復原樣，清點并歸還工關(guān)閉電源，將實訓臺恢復原樣，清點并歸還

20、工具；認真填寫實訓設(shè)備使用情況，對廢品、廢具；認真填寫實訓設(shè)備使用情況，對廢品、廢料進行分類處理，打掃實訓室衛(wèi)生；組織同學料進行分類處理，打掃實訓室衛(wèi)生；組織同學對此次項目進行總結(jié)，項目完成。對此次項目進行總結(jié)，項目完成。 【知識拓展】一、數(shù)控機床上常用的元器件外形認識一、數(shù)控機床上常用的元器件外形認識1.機械器件 彈性聯(lián)軸器 柔性聯(lián)軸器 滾滾珠絲杠 齒形帶 水平儀 低壓斷路器 交流接觸器 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 控制變壓器 熔斷器 光柵尺熱繼電器 中間繼電器 固態(tài)繼電器 圓光柵編碼器報警類型報警類型故障原因故障原因故障的排除故障的排除數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)在自動運在自動運行的程中，行的程中，跟蹤誤差跟蹤誤差

21、過大報警過大報警引起的急引起的急停報警停報警 負載過大，或者夾具夾偏造成負載過大，或者夾具夾偏造成的摩擦力或阻力過大，形成跟的摩擦力或阻力過大，形成跟蹤誤差過大蹤誤差過大 減小負載，改變切削條件或裝夾條減小負載，改變切削條件或裝夾條件件 編碼器的反饋出現(xiàn)問題編碼器的反饋出現(xiàn)問題 檢查編碼器的接線是否正確，接口檢查編碼器的接線是否正確，接口是否松動，是否松動， 或用示波器檢查編碼器或用示波器檢查編碼器所反饋的脈沖是否正常所反饋的脈沖是否正常 伺服驅(qū)動器報警或損壞伺服驅(qū)動器報警或損壞 對伺服驅(qū)動器進行更換或維修對伺服驅(qū)動器進行更換或維修 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)強電電壓不進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)強電電壓不穩(wěn)或者由

22、電源缺相引起穩(wěn)或者由電源缺相引起 改善供電電壓改善供電電壓 打開急停系統(tǒng)后打開急停系統(tǒng)后. .在復位的過程在復位的過程中，帶抱閘的電動機由于打開中，帶抱閘的電動機由于打開抱閘時間過早，引起電動機的抱閘時間過早，引起電動機的實際位置發(fā)生變動產(chǎn)生了跟蹤實際位置發(fā)生變動產(chǎn)生了跟蹤誤差過大的報警誤差過大的報警適當拖延適當拖延抱閘電動機抱閘抱閘電動機抱閘的時間，的時間，當伺服電動機完全準備好以后再打當伺服電動機完全準備好以后再打開抱閘開抱閘 二、急停報警類故障及排除二、急停報警類故障及排除伺服單伺服單元報警元報警引起的引起的急停故急停故障障 伺服單元如果報警或者伺服單元如果報警或者出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障，P

23、LCPLC檢測到檢測到后可以使整個系統(tǒng)處于后可以使整個系統(tǒng)處于急停狀態(tài)，如過載、過急停狀態(tài)，如過載、過流、流、欠壓、反饋斷線等欠壓、反饋斷線等1 1 找出引起伺服驅(qū)動器報警找出引起伺服驅(qū)動器報警的原因，將伺服部分的故的原因，將伺服部分的故障排除，令系統(tǒng)重新復位障排除，令系統(tǒng)重新復位 主軸單主軸單元報警元報警引起的引起的急停故急停故障障主軸主軸空氣開關(guān)跳閘空氣開關(guān)跳閘 減小負載或增大空開的限減小負載或增大空開的限定電流定電流 4 4FS 6 FS 6 配套的伺服驅(qū)動一般為配套的伺服驅(qū)動一般為 FANUC FANUC 直流驅(qū)動裝置，直流驅(qū)動裝置，位置控制電路安裝在系統(tǒng)主板上，伺服驅(qū)動僅作速位置控制電路安裝在系統(tǒng)主板上，伺服驅(qū)動僅作速度控制用，故度控制用，故 FS6 FS6 配套的伺服驅(qū)動裝置