典型机床电气诊断与维修教材课件6-1

任务实施
• 一．准备工作 • 1.设备：配置FANUC 0i 系统的CK6150数控车床或者具有
相似功能的实验台。
• 2.工具：万用表、螺丝刀、压线钳等工具。 • 3.情境导入：数控车床出现急停报警且复位按钮按下时也
不能解除故障。
• 4.任务确定：根据急停报警产生原理，结合CK6150电气 原理图，完成急停故障诊断与排除。
• （3）依次按[system]、[PMCLAD]、[梯形图]，查看急停 PMC程序。输入G8.4，按[搜索]，光标移动G8.4线圈，找 出引起G8.4信号断开的原因。
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• 根据以上操作步骤，查看信号状态，并完成下表6-1-4填写
步骤
具 体 操 作 检测结果
方法
任务实施
• 3.急停电路检修 • 急停PMC信号检查完成后，如果PMC信号正常，系统
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• （1）依次按[system]、[PMCMNT]、[信号]，进入PMC维修 菜单，该菜单显示PMC信号状态的监控、跟踪、PMC数据 显示/编辑等与PMC的维护相关的画面。
• （2）输入G8.4，按面板下方软键[搜索]，光标跳跃到G8.4 信号栏，观察G8.4信号状态。G8.4为1表示正常；如为0， 表示急停报警由软件引起。
16-1-2所示。其中,G114、G116均为低电平有效，例如： G114.0*+L1代表第1轴正方向，G116.0*-L1代表第1轴负 方向。
• 超程PMC程序分析，如下图6-1-6所示。
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• 上图程序中X0003.4、X0008.0、X0003.5、X0008.1为+X 、+Z、-X、-Z轴行程开关对应的输入信号。机床运行在行 程范围内时，G0114.0、G0114.1、G0116.0、G0116.1保 持为1.当运行至行程极限时，碰到行程开关，对应G信号 为0，此时，控制装置将执行下列动作：
CK6150数控车床典型故障与维修
急停及超程故障诊断与维修
工作任务
• 根据机床急停或超程报警，利用常规检测工具,进行故障排 除,并将故障排除过程记录在表中。
• 故障排除过程记录
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• 数控机床急停功能是机床安全保护的重要内容。机床引起 急停的原因有很多，有人为操作的原因，也有机床运行过 程中自身故障引起的原因，其中由自身故障引起的原因中 大部分急停故障主要归因于电气原因、系统参数不良、 PMC 程序不良、检测元件不良和液压气动元件损坏等。下 面以FANUC 系统为例，介绍急停故障的几种处理方法。
• 一源自文库急停硬件电路分析
• 以FANUC 0i-D系统配置 伺服驱动为例，急停控制的硬件 电路如下图所示。
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• 如图6-1-2所示，数控车床进给轴X轴、Z轴行程开关分别 对应+X、-X、+Z、-Z.急停按钮与每个进给轴的行程开关串 联。当没有按急停按钮或进给轴运动没有碰到行程开关时 ，KA1继电器线圈吸合，对应的KA1常开触点闭合。因此 ，对应的I/O单元ESP信号X8.4为1，同时，βiSVM伺服放 大器接口CX30闭合。
还处于急停状态，接下来就开始排查硬件故障。急停电路 故障主要分布在继电器回路、I/O单元、伺服放大器3个部 位。具体排查顺序如下：
• （1）检查急停控制回路 • 观察急停继电器状态，使用万用表检测继电器线圈，如
下图6-1-10所示，看线圈电压是否为+24V，如果电压不正 常，表明继电器线圈未得电或继电器损坏。
• 伺服放大器接口CX4急停接口，CX4接口用于控制放大器 在急停状态下的制动功能。KA03触点连接CX4接口两管脚 2和3.如下图6-1-12所示，当KA03继电器断电时，KA03触 点断开，CX4断开，此时系统发生急停报警。使用万用表 检查CX4接口状态，如果断开，检查外围线路。
• X8.4信号为1时，对应的PMC程序G8.4信号为1，则表明数 控系统处于正常运行状态，反之，G8.4信号为0，数控系 统则处于急停报警状态,如图6-1-3所示。
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在βiSVM伺服放大器侧，CX30为急停信号控制接口，如图 6-1-4，当急停线圈KA1断电时，KA1触点断开，KA1触点 接CX30的管脚1、3.当CX30管脚1、3处于断开状态时，伺 服放大器处于急停状态，伺服放大器接口CX29断开， CX29可用来控制伺服放大器外部电源输入。
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• （2）检查I/O单元急停输入信号 • 使用万用表测量I/O单元X8.4输入信号，X8.4为FANUC 数
控系统急停控制的专用输入信号。检查X8.4输入电压是否 为+24V，如下图6-1-11所示。如果电压不正常，则表明输 入信号线断线。
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• （3）检查伺服放大器接口
• 当PMC程序中G8.4信号为0时，系统处于急停报警状态。 所以，在实际机床的维修过程中，我们首先要观察G8.4信 号的状态。
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• 三．超程原理分析 • 数控机床超程开关可以使用上述与急停按钮串联的硬件保
护，也可以利用数控系统提供的专门G信号来进行保护。 • FANUC数控系统特定的超程信号地址为G114和G116,如表
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从图6-1-2急停硬件原理图中，我们还可以看出，当机床 碰上行程开关后，机床出现急停报警，将无法运行。此时 ，可通过按下超程解除按钮SB1来复位急停报警。使机床 沿着超程进给轴的反方向运行，从而离开行程开关。
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• 二．急停功能PMC处理
• 数控机床要实现急停功能，首先需要硬件电路，如图6-1-5 所示。此外还需要PMC程序进行处理,如图6-1-3所示。硬 件上，虽然X8.4信号为1，但真正要让机床无急停报警， 还要取决于G8.4是否为1，G8.4信号时FANUC数控系统内 部定义的急停信号，低电平有效,符号表示为*ESP。
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• 二．实施步骤 • 1. 确定检修范围 • 查阅CK6150机床电气原理图，找出急停回路控制原理
图，如下图6-1-7、6-1-8、6-1-9所示，分析急停控制回路 工作原理。
• 2.PMC信号检查 • 根据CNC、PMC、机床本体三者的关系，急停报警的排
查首先从PMC程序开始，通过观察PMC信号的状态，判断 故障的位置。具体步骤如下：