数控机床急停和超程故障诊断与维修

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　　现代的数控机床逐步向高速、高效、高精、复合等功能的方向发展。在一台高速和复杂的机床中保证高效生产，安全可靠性是一个必要条件。所以，评价一台机床的优劣，不仅需要看其功能有多强大，同时也需要关注其安全性能有多高。提高数控机床的安全性能，既可以减少生产事故、保护人员和机器安全，提高自身产品附加值。
1 数控机床急停和超程电路分析
　　数控机床常采用紧急停止按钮和超程处理方式，保证在危险的情况下，使数控机床能够快速的停止; 可以采用安全门防护装置，如带闭锁的或不带闭锁的机械式插片开关，防止人员随意进入危险的区域，保证维修人员在危险区域内安全地进行操作; 可以使用安全监控速度功能、调试使用按钮和电子手轮，监控机器的超速和停止状态，并且保证人员在打开安全门的情况下安全地调试机器。数控机床急停和超程处理是数控机床安全性的重要内容，一台机床在验收和使用时肯定涉及这两方面的内容。在 FANUC 数控系统应用中，急停和超程有以下几种常规处理方法。
　　急停按钮和超程开关串接外围硬件处理，急停按钮和超程开关硬件连接可以参考 CONNECTION MANUAL( HARDWARE) ( B－64303EN) ，以 0i－D 系统配置 ai 伺服单元为例，急停按钮和超程开关硬件连接示意图如图 1所示。
急停按钮与超程开关硬件连接示意图
图 1 急停按钮与超程开关硬件连接示意图
　　进给轴超程开关为动断触点，急停按钮与每个进给轴的超程开关串接，当没有按急停按钮或进给轴运动没有超程时，KA1 继电器吸合，相应的 KA1 触点闭合，则 0i－D 系统的 I/O 模块 X8． 4 处信号为 1，同时另一个 KA1 触点一闭合。ai 伺服单元的电源模块 CX4 插座的 2、3www.vtoall.com 管脚接收急停信号，闭合为没有急停信号。
　　KA1 触点闭合后，若 0i－D 系统和 ai 伺服单元本身以及之间的连接没有故障，则 ai 电源模块内部的 MCC 触点闭合，即 CX3 的管脚 1、3 接通，如图 1 所示。使用该伺服单元内部的 MCC 触点来控制外部交流接触器吸合，当外部交流接触器 KM 吸合，三相交流 220V 电源模块就施加到了伺服单元的主电源输入端( L1，L2，L3) ，数控系统和伺服单元就能正常工作。
　　根据 CNC，PMC、机床三者之间的关系，虽然 X8． 4 为1，但真正要使系统无急停报警，还要取决于 G8． 4 是否为1，G8． 4 处信号用符号表示为* ESP。从符号功能可以看出，要使系统不急停，* ESP( G8． 4) 必须为 1，若为 0，系统就会急停。在维修当中还需要结合 PMC 梯形图，具体分析产生急停的原因，因为除急停按钮和超程开关引起系统急停外，可能还有其他原因引起系统急停。
　　通过图 1 可以看出，当按下急停按钮或轴运动到超程位置时，KA1 继电器断开( 急停继电器) ，0i－D 系统 I/O 模块的 X8． 4 为低电平，系统急停，同时电源模块连接的KA1 也断开，伺服单元的内部触点断开，外部交流接触器断电，主电源断开。若由于急停按钮断开导致急停，只要松开急停按钮，使其闭合即可解除急停，若由于超程开关断开导致急停，则在电路设计中要求必须有超程解除按钮，如图 1 中的 SB1 所示。