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1、1,项目六 数控车床急停不能复位故障诊断与排除,2,项目分析,项目实施,知识拓展,项目作业,项目导入,项目导航,3,学 习 目 标,*知识目标1.熟悉数控机床急停与超程解除的设计原理。2.掌握数控车床开机后急停不能复位的故障常见原因，排除方法。*能力目标 通过对华中世纪星系统数控车床急停与超程解除的设计原理分析，掌握开机后急停不能复位的故障的分析、诊断与维修操作，初步具备准确地诊断与排除相关故障的能力。,4,【项目导入】,华中数控加工中心能够正常开机，但是不能产生复位信号，按下“急停”按钮也不起作用用。现对加工中心开机后无法正常复位故障进行诊断与排除，使其能够开机后产生复位信号，为加工做好准备
2、。,5,【项目分析】,在数控系统的操作面板上和手持单元上均设有急停按钮，用于数控系统或数控机床出现紧急情况时，需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置，如伺服驱动等的主电源。当数控系统出现报警信息后，需要按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使数控系统复位并恢复正常。,6,一、急停与超程解除的设计,HNC-21 数控装置急停与超程解除的内部电路关系和外部电路的设计如图 6-1 所示。数控装置急停按钮与系统中各轴的正向、负向的超程限位开关的常闭触点，以串联方式连接到系统的超程回路中,7,急停控制回路电气原理图,8,急停控制回路继电器部分,9,除数控装置操作面板和手持单元处的急
3、停按钮外，系统还可根据实际需要设置更多急停按钮，所有急停按钮的常闭触点以串联方式连接到系统的急停回路中，在正常情况下急停按钮处于松开状态，其触点处于常闭状态。按下急停按钮后，其触点断开使得系统的急停回路所控制的中间继电器KA2 断电，从而通过中间继电器KA1切断移动装置如进给轴电机、主轴电机、刀架电机等的动力电源，同时连接在PLC 开关量输入端的中间继电器KA2 的一组常开触点向系统发出急停报警，此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号。,10,急停控制回路继电器部分如图。420来自伺服电源模块与伺服驱动模块的故障连锁，Y0.0来自PLC的运行允许输出，KA1为控制伺服、主轴和刀架等回路接触
4、器的中间继电器，参见图5-2车床数控系统电源部分原理图。,11,急停回路中相关信号说明,12,解除超程用户应按以下步骤操作1）按住数控装置操作面板上的超程解除按钮使系统复位，在解除超程前不得松开超程解除按钮。2)手动操作机床的进给轴按正确的方向移动，使被压下的超程限位开关松开，此时超程解除按钮上的指示灯将熄灭。3)松开超程解除按钮。,13,HNC-21数控系统与外围设备连接,14,二、系统急停不能复位故障的原因,引起故障的原因也很多，总的来说，引起此故障的原因大致有以下几种。1.电气方面引起的故障分析图6-1所示,从图上可以清晰看出由于下面原因引起急停回路不闭合，从而导致急停后不能复位的故障。
5、1）急停回路开路；2）限位开关损坏；3）急停按钮损坏。,15,如果机床一直处于急停状态，首先检查急停回路中 KA2 继电器是否吸合；继电器如果吸合而系统仍然处于急停状态，可以判断出故障不是出自电气回路方面，这时可以从别的方面查找原因；如果继电器没有吸合，可以判断出故障是因为急停回路断路引起，这时可以利用万用表对整个急停回路逐步进行检查,检查急停按钮的常闭触点,并确认急停按钮或者行程开关是否损坏。,16,2.参数设置错误故障分析 系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出或复位条件不能满足，可引起急停故 障。若PLC软件未向系统发送复位信号，检查KA2中间继电器，并检查PLC程序。,17,3.
6、复位条件未满足故障分析 松开急停按钮，PLC中规定的系统复位所需要完成的信息，如“伺服动力电源准备好”、“主轴驱动准备好”等信息未满足要求，可引起急停故障。若使用伺服，检查伺服动力电源是否准备好，检查电源模块；检查电源模块的接线；检查伺服动力电源空气开关。如复位条件未满足故障。检查逻辑电路，根据电气原理图和系统的检测功能，判断什么条件未满足，并进行排除。,18,4.PLC程序编写错误故障分析 PLC程序编写错误时，应按照PLC编程手册，重新调试PLC程序，并正确编译。,19,5.系统跟踪误差过大造成急停不能复位造成系统跟踪误差过大的可能原因有:1）负载过大，夹具夹偏造成摩擦力或阻力过大，从而使
7、伺服电动机输出扭矩过大，电动机出现丢步，造成跟踪误差。2）编码器因电压、连接等原因反馈出现问题。3）伺服驱动器报警或故障。4）进给伺服驱动系统强电电压不稳或缺相等。,20,三、数控系统急停报警类故障维修实例,案例一:检测仪表故障导致急停报警。故障现象:一数控车床工作时突然停机。系统显示急停状态，并显示主轴温度报警。分析及处理过程：经过实际测量检查，发现主轴温度并没有超出允许的范围，故判断故障出现在温度仪表上，调整外围线路后报警消失，更换新仪表后恢复正常。,21,案例二:接近开关故障导致急停报警。孩障现象:由SIEMENS 820 数控系统的加工中心产生 7035 写报警，查阅报警信息为工作台分
8、度盘不回落。分析及处理过程：在该数控系统中 7 字头的报警为操作信息或机床，指示CNC 系统外的机床侧状态不正常。处理方法是，针对故障信息，调出 PLC 输入输出状态与拷贝清单对照。工作台分度盘的回落是由工作台下面的接近开关 SQ25,SQ28 来检测的，其中 SQ28 检测工作台分度盘旋转到位，对应 PLC 输入接口 IlO.6、SQ25检测工作台分度盘回落到位，对应 PLC 输入点 IlO.O。工作台的回落是由输出接口 Q4.7 通过继电器KA32 驱动,22,【项目实施】,1.项目实施路径,23,2.项目步骤1)布置项目任务，对项目实施时间、最终质量、安全生产、文明生产、环保意识做出具体
9、要求。KA22)从数控机床急停回路的结构和工作原理出发，得出可能的故障原因，并对所有可能原因引起的数控系统开机不能复位故障进行分析。3)如果继电器KA2不吸合，则可能是电源方面故障。使用万用表逐一查看电源进线是否正常，总电源开关QF0、QF5是否合上；变压器输出220V是否正常，断路器QF9是否合上或正常；低通滤波器是否完好；开关电源、是否有24V的输出，QFlO是否合上、24V与100之间是否有24V的电压。,24,4)如果继电器KA2不吸合，电源回路正常，则可能是由急停回路硬件故障引起的。利用导线或万用表检查“急停”按钮的常闭触点，确认“急停”按钮或者行程开关是否损坏。检查超程限位开关的常
10、闭触点；中间继电器KA2线圈是否完好；检查数控系统各开关量输入接口 XSlO、XSll是否接触良好。5)如果继电器KA2吸合还仍有故障，则可能为硬件故障。利用万用表检查KA2的一对常开触点是否闭合，检查数控系统的输出开关量接口XS20（见图3-9）与手持单元各个接口XS8是否接触良好。,25,6)若继电器吸合且硬件无故障，则可能为系统参数设置故障。应该按照数控系统的要求正确设置参数。7)另外，还可能为复位条件未满足故障。应检查逻辑电路，根据电气原理图和系统的检测功能，判断什么条件未满足，并进行排除。8)判断PLC程序是否编写错误，若是，应按照PLC编程重新调试PLC程序，正确编译。,26,9)
11、对学生的项目完成情况进行评价，按照评分表的标准给出成绩。如果故障不能排除，要重新诊断与排除故障。10)关闭电源，将实训台恢复原样，清点并归还工具；认真填写实训设备使用情况，对废品、废料进行分类处理，打扫实训室卫生；组织同学对此次项目进行总结，项目完成。,27,【知识拓展】,一、数控机床上常用的元器件外形认识,1.机械器件,弹性联轴器,柔性联轴器,28,滚滚珠丝杠 齿形带,水平仪,29,低压断路器 交流接触器,30,万能转换开关 控制变压器,31,熔断器,光栅尺,32,热继电器 中间继电器,33,固态继电器 圆光栅编码器,34,二、急停报警类故障及排除,35,36,4）FS 6 配套的伺服驱动一
12、般为 FANUC 直流驱动装置，位置控制电路安装在系统主板上，伺服驱动仅作速度控制用，故 FS6 配套的伺服驱动装置常称为“速度控制单元”。FS6配套的速度控制单元有晶闸管调速与 PWM 调速两种形试。5）FS 6 与机床侧开关量输入/输出信号的连接，一般用系统上的连接单元进行。FS 6 系统可以带两个连接单元，每一连接单元可以连接 96 个输入信号与 64 个输出信号，系统最大输入/输出点为 192/128 点。,37,2.FS 6 数控系统体系结构FS 6 数控系统体系结构如图 3-17 所示。从图中可以看出，数控系统主板上有伺服驱动接口，最多可以实现 5 轴控制；有包括主轴在内的 PLC 控制接口，实现机床的 MST 功能；还有通信、显示接口和反馈信号接口等。,38,FS 6 数控装置的连接,39,1.画出 HED-21S 数控系统综合实验台的结构框图。2.列举 HED_21S 数控系统综合实验台的主要部件，并简述其作用。3.简述 HED-21S 数控系统综合实验台的连接及基本操作。,【项目作业】,40,本项目结束，谢谢！,
