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加工中心急停报警故障维修案例

作者:安徽省三力机床制造股份有限公司 时间:2019-01-11 13:45   
1、急停按钮引起的故障维修
 
  故障现象:某配套FANUC 0M的加工中心,开机时显示“NOTREADY”,伺服电源无法接通。
 
  分析及处理过程:FANUC 0M系统引起“NOT READY”的原因是数控系统的紧急停止“*ESP”信号被输入,这一信号可以通过系统的“诊断”页面进行检查。经检查发现PMC到CNC急停信号(DGNl21.4)为“0”,证明系统的“急停”信号被输入。再进一步检查,发现系统I/O模块的“急停”输入信号为“0”,对照机盒电气原理图,检查发现机盒刀库侧的手动操纵盒上的急停按钮断线,重新连接,复位急停按钮后,再按Reset键,机盒即恢复正常工作。
 
 
 
  2、液压电动机互锁引起的急停故障维修
 
  故障现象:某配套FANUC 0T的数控车盒,开机后出现“NOT READY”显示,且按下“液压起动”按扭后,液压电动机不工作,“NOTREADY”无法消除。
 
  分析及处理过程:经了解,该机床在正常工作情况下,应在液压起动后,CNC的“NOTREADY”自动消失,CNC转入正常工作状态。
 
  对照机床电气原理图检查,机床的“急停”输入(X21.4)为“急停”开关、X/Z轴“超程保护”开关、液压电动机过载保护自动开关、伺服电源过载保护自动开关这几个开关的常闭触点的串联。
 
  经检查这些信号,发现液压电动机过载保护的自动开关已跳闸。通过测试,确认液压电动机无短路,液压系统无故障,合上空气开关后,机床正常工作,且未发生跳闸现象。
 
 
 
  3、主轴驱动器报警引起的急停故障维修
 
 
 
 故障现象:某配套FANUC 0TC的进口数控车床,开机后,CNC显示“NOTREADY”,伺服驱动器无法起动。
 
 分析及处理过程:由机床的电气原理图,可以查得该机床急停输入信号包括紧急按钮、机床X/Z轴的“超程保护”开关以及中间继电器KAl0的常开触点等。
 
  检查急停按钮、“超程保护”开关均已满足条件,但中间继电器KAl0未吸合。
 
  进一步检查KAl0线圈,发现该信号由内部PLC控制,对应的PLC输出信号为Y53.1。根据以上情况,通过PLC程序检查Y53.1的逻辑条件,确认故障是由于机床主轴驱动器报警引起的。
 
  通过排除主轴报警,确认Y53.1输出为“1”,在KAl0吸合后,再次起动机床,故障清除,机床恢复正常工作。
 
 
 
  4、立卧转换互锁引起急停的故障维修
 
 故障现象:某配套FANUC 0MC的进口“立卧复合”加工中心,开机后CNC显示“NOTREADY”,伺服驱动器无法起动。
 
 分析及处理过程:故障分析过程同上例,对照机床电气原理图及PLC程序检查,发现机床“急停”信号已被输入。
 
  进一步分析、检查发现,引起故障的原因是“立卧转换头”未到位,导致了机床“急停”。检查实际机床的情况,立/卧转换头位置正确,但转换到位信号为“0”,检查后确认障原因是因为到位检测无触点开关损坏。
 
  更换无触点开关后,机床恢复正常工作。
 
 
 
  5、起动条件不满足引起急停的故障维修
 
 故障现象:某配套FANUC 0MC的数控铣(手机床),开机后,CNC显示“NOTREADY”,伺服驱动器无法起动。
 
 分析及处理过程:由于机床为二手设备,随机资料均已丢失,为了确定故障原因,维修时从X21.4“急停”信号回路依次分析、检查,确认故障原因是与X21.4输入连接的中间继电器未吸合引起的“急停”。进一步检查机床的控制电路,发现该中间继电器的吸合条件是机床未超程,且按下面板上的“机床复位”按钮后,才能自锁保持。
 
  据此,再检查以上条件,最终发现故障原因是面板上的“机床复位”按钮不良,更换按钮后,故障排除,机床可以正常动作。
 
 
 
  6、机床超极限保护引起急停的故障维修
 
  故障现象:某配套SIEMENS 810M GA3的立式加工中心,开机后显示“ALM2000”机床无法正常起动。
 
  分析及处理过程:SIEMENS 810M GA3系统出现ALM2000(急停)的原因是CNC的“急停”信号生效。在本系统中,“急停”信号是PLC至CNC的内部信号,地址为Q78.1(德文版为A78.1)。通过CNC的“诊断”页面检查发现Q78.1为“0”,引起了系统急停。进一步检查机床的PLC程序,Q78.1为“0”的原因是由于系统I/O模块中的“外部急停”输入信号为“0”引起的。对照机床电气原理图,该输入信号由各进给轴的“超极限”行程开关的常闭触点串联而成。
 
  经测量,机床上的Y方向“超极限”开关触点断开,导致了“超极限”保护动作,实际工作台亦处于“超极限”状态。
 
  鉴于机床Y轴无制动器,可以比较方便地进行机械手动操作,维修时在机床不通电的情况下,通过手动旋转Y轴的丝杠,将Y轴退出“超极限”保护,再开机后机床恢复正常工作。
 
 
 
  7、垂直进给轴超极限保护引起急停的故障维修
 
 
 
  故障现象:某配套SIEMENS 810MGA3的立式加工中心,开机后显示“ALM2000”机床无法正常起动。
 
  分析及处理过程:分析及处理过程同上。经检查、测量,发现机床故障的原因是Z方向“超极限”开关触点断开,使“超极限”保护动作,Z工作台亦处于“超极限”位置。
 
  由于该机床Z轴为垂直进给轴,伺服电动机带有制动器,无法简单地利用机械手动操作退出Z轴,维修时通过将机床的“Z超极限”信号进行瞬时短接,在取消了“超极限”保护后,手动移动机床Z轴,退出“超极限”保护位置,然后再恢复“超极限”,机床恢复正常工作。
 
 
 
  8、PLC24V故障引起急停的故障维修
 
  故障现象:某配套SIEMENS 802D的立式加工中心,开机后显示“ALM3000”机床无法正常起动。
 
  分析及处理过程:经初步检查,机床工作台均处在正常位置(未超程)、所有急停开关均已复位,且机床外部I/O输入对应的信号触点已接通。根据以上情况,可以认为机床急停的原因与机床的状态无关。
 
  通过诊断页面检查,发现PLC的全部机床输入信号均为“0”状态,因此初步判断故障原因在I/O信号的输入信号的公共电源回路上。打开电气柜后检查发现,该机床的DC24V断路器已跳闸,进一步测量24V输出未短路,合上断路器后,机床工作恢复正常。
 
 
 
  9、电缆连接不良引起急停的故障维修
 
  故障现象:某配套SIEMENS 810M的卧式加工中心,在加工过程中突然停机,再次开机时,CNC显示ALM2000报警。
 
  分析及处理过程:SIEMENS 810M引起ALM2000报警的原因是系统的“急停”输入信号Q78.1为“0”。对照PLC程序,检查机床各输入条件,确认故障原因是机床X轴超程保护生效,但检查实际机床位置,未发现超程。
 
  进一步检查机床X轴超程输入信号及超程开关,发现X轴限位开关的连接电缆在机床运动过程中被部分拉落,引起了超程报警。
 
  重新连接电缆并固定可靠后,开机故障消失,机床恢复正常工作。
 
  10、自动换刀过程中停电引起急停的故障维修
 
  故障现象:某配套SIEMENS 840D的进口卧式加工中心,在自动换刀过程中突然停电,开机后,系统显示“ALM3000”报警。
 
  分析及处理过程:由于本机床故障是由于自动换刀过程中的突然停电引起的,观察机床状态,换刀机械手和主轴上的刀具已经啮合,正常的换刀动作被突然停止,机械手处于非正常的开机状态,引起了系统的急停。
 
  本故障维修的第一步是根据机床液压系统原理图,在起动液压电动机后,通过手动液压阀,依次完成了刀具松开、卸刀、机械手退回等规定动作,使机械手回到原位,机床恢复正常的初始状态,并关机。再次起动机床,报警消失,机床恢复正常。
 
 
 
  维修体会:
 
  1)数控系统的“急停”信号一旦被撤消,CNC将进入“未准备好(NOT READY)”状态或“急停”状态。根据通常的习惯,数控机床上“急停”控制回路,主要考虑的因素有以下几点:
 
  ①面板上的“急停”生效。
 
  ②工作台的超极限保护生效。
 
  ③伺服驱动、主轴驱动器、液压电动机等主要工作电动机及主回路的过载保护。
 
  ④24V控制电源等重要部分的故障。因此,在发生“急停”故障(或“NOT READY”)时,首先应对以上几点进行逐一检查。
 
  2)一般来说,面板上的“急停”生效以及工作台的“超极限”保护生效,在相应的元器件、状态恢复正常后即可直接起动机床。但对于伺服驱动、主轴驱动器、液压电动机等主要工作电动机及主回路的过载保护,24V控制电源等重要部分的故障,应对过载保护动作的回路再进行进一步的测量,并确认、解决过载原因后,再起动机床;若电路中存在过载,则应作进一步维修,排除故障后才能起动机床。
 
  3)当机床因“超极限”保护生效引起“急停”时,退出“超极限”状态的方法应优先采用“机械手动退出”,以保证机床安全。在“机械手动退出”较困难时,方可采用电气短接的方法将机床的“超极限”信号取消,在这种情况下,必须注意以下几点:
 
  ①确认机床驱动器、位置控制系统无故障。
 
  ②操作时应注意坐标轴的移动方向。
 
  ③机床退出“超极限”保护后,应立即将机床的“超极限”信号恢复,使机床的“超极限”保护功能重新生效。
 
  4)“急停”信号在某些系统中有固定的输入地址,如FANUC 0系列系统。其“急停”信号(*ESP)的输入地址固定如下: FANUC POWER MATE0为:X1000.4
 
  FANUC0系列系统(0MC/0MD/0TC/0TD/0TE等)一般为:X21.4 对于这些系统可以直接检查输入信号的状态,并进行处理。在大部分带有内部PLC的数控系统中(如:SIEMENS802D/810D/840D/810M)等,“急停”信号(*ESP)无固定的输入点(地址),它是由PLC程序传输CNC的内部信号,但其内部信号的地址是固定不变的。
 
  在这种情况下,应根据机床PLC程序,找出、检查与“急停”信号(*ESP)相关的PLC输入点,通过检查这些输入信号的状态,最终确定引起“急停”的原因,并加以解决。
 
  *ESP在SIEMENS常用系统中的内部信号地址如下 SIEMENS 810/820GA3中为:Q78.1 SIEMENS 802S/C/D中为:V2600 0000.1 SIEMENS810/840D中为:DBl0/DBB56.1
 
  对于“急停”报警,应对照PLC程序,利用系统的信号状态诊断功能,首先检查以上内部信号的状态,确定相关的PLC输入点,并加以解决。