數控機床急停故障維修方法探討

吳丹

摘 要：文章介紹了數控機床常見的急停故障，并給出了相應的急停故障診斷及維修措施，最后總結了數控機床常見急停故障產生的原因并及時排除急停故障，降低急停故障發生概率的措施，對數控機床的實際維護與維修提供了參考。

關鍵詞：數控機床；急停故障；維修方法

引言

急停是數控機床較為常見的故障之一，發生該故障時，相應的顯示模塊會顯示“緊急停止”，此時，機床就處于“卡死”狀態，無法繼續正常工作，操作人員無法對其進行操作，大部分系統也無法判斷具體的故障類型，這使得維修難度加大。文章主要以FANUC 0i系統為例說明數控機床常見急停故障的快速診斷措施及維修方法。

1 數控機床急停控制基本原理

數控機床都會設置“急停”按鈕，設置該按鈕的主要目的就是在數控機床或加工環境出現異常的情況下，使數控機床所有的部件都立刻停止運行，以使損失達到最小，以便工作人員對緊急情況進行及時處理數控機床的“急停”控制系統主要是“急停”開關和“各軸超程開關”及一個24V繼電器線圈串聯組成，繼電器的一對觸點接到CNC控制單元的急停輸入上，另一對觸點連到放大器PSM電源模塊上給繼電器供電。

2 數控機床故障診斷與維修基本步驟

2.1 充分掌握故障現場的故障信息

數控機床發生故障以后，在故障現象和故障發生經過不清楚的情況下，不要盲目的去處理，一般情況下，應重啟數控系統，若故障還未消除，則要詳細詢問現場操作人員故障發生的經過及一些異常現象。

2.2 根據故障產生的原因制定相應的故障排查的策略和步驟

首先，要詳細的向現場操作人員詢問機床發生故障前后的異常現象，以便及時熟悉現場運狀況，及可能出現的異常情況，在充分了解了現場運行情況的基礎上就可以進一步分析機床產生相應故障的具體原因了。在找到故障進點之后，對其做進一步深入分析，根據實際經驗來對故障產生的原因作出初步判斷，并制定制定相應故障的排查策略和步驟。

2.3 依據故障排查方案進行故障的檢測和排除

確立了故障檢查的基本方案，就嚴格按照該方案進行逐步檢查，此外還要注意充分利用數控系統的自帶的故障診斷功能及實際工作中積累的故障診斷經驗，以提高故障排查效率。

3 數控機床故障診斷與維修的基本原則

3.1 先外部后內部

數控機床融合了機械系統、液壓系統、電氣系統，其屬于綜合性控制系統，因此，數控機床的“急停”故障往往也體現在機械系統、液壓系統、電氣系統這三方面。數控機床的檢修人員掌握先外部后內部的原則，即當數控機床發生“急停”故障后，維修人員應采用合適的方法，由外向內逐一進行檢查機床的相關系統，逐步排除故障，縮小排查范圍。

3.2 先機械后電氣

數控機床的自動化水平高、技術先進、構造復雜，是很多系統的糅合體，因此，其發生故障的故障點難于確定，根據經驗，一般較容易發現的往往是數控加床出現的機械系統類故障，由于其數控系統偏向軟件層面，當其發生故障時，診斷難度很大。先機械后電氣解釋在數控機床的檢修中，首先檢查機械部分是否存在明顯的故障點，接著再進一步進行仔細排查。從經驗來看，數控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的。

4 典型急停故障及實例分析

案例1：某FANUC數控加工中心，開機“急停”報警，伺服電源斷路。

分析及處理過程：在對數控機床進行粗略檢查之后，發現操作人員并未按下數控機床“急停”按鈕，機床各軸的所在位置也并未到達極限限位位置，在將所有急停按鈕全部復位之后，故障仍未消除，由此確定數控機床急停故障不是由機械系統引起的，很有可能是軟件故障導致。由此，便查看數控系統的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發現PMC到CNC急停信號H6.3為“0”，這就說明數控系統的“急停”信號已經傳輸到控制系統的控制模塊中去了。接著，進一步排查后發現數控系統I/O模塊的“急停”輸入信號F6.3為“0”，致使F6.3為“0”，這才引起了系統的急停報警故障。找到了故障點之后，結合數控機床的電氣系統原理圖，先測量“急停”輸入信號F6.3的接線端是否通電，測量結果為0，由此可以確定是該急停故障是由于急停回路斷路或電源故障造成的。

案例2：某FANUC-i系統的數控車削機床，開機“急停”報警，通過復位鍵無法使報警故障消除。

分析及處理過程：在進行初步排查之后，確定急停按鈕連線正常，且機床各軸位置也是在正常位置范圍內，由此確定數控機床急停故障不是由機械系統引起的，很有可能是軟件故障導致。由此，便查看數控系統的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發現PMC到CNC急停信號S7.3為“0”，這就說明數控系統的“急停”信號已經傳輸到控制系統的控制模塊中去了。接著，進一步排查后發現數控系統I/O模塊的“急停”輸入信號J7.3為“0”，致使J7.3為“0”，這才引起了系統的急停報警故障。找到了故障點之后，結合數控機床的電氣系統原理圖，先測量“急停”輸入信號J7.3的接線端是否通電，測量結果為24，則可以確定急停回路或電源沒有斷路故障。進一步懷疑I/O模塊的輸入信號插頭可能出現斷路。進一步查看控制柜，發現該機床的I/O模塊的電源指示燈處于熄滅狀態，這就表示系統的I/O模塊沒有電源輸入。進一步檢查發現，故障點在保險上，該模塊的保險絲已經斷，更換之后，機床便恢復正常工作。

5 結束語

文章通過使用FANUC數控機床過程中出現的“急停”故障實例，總結了使用該類型數控機床時的常見“急停”故障診斷方法及維修措施，這是遠遠不夠的，作為數控機床的維修技術人員，我們在機床故障的診斷維修過程中，要不斷進行積累，發現各故障質檢的聯系，學會融會貫通，做到舉一反三，借鑒經驗，少走彎路，提高故障診斷和維修的能力。

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