数控机床急停故障维修方法探讨

吴丹

摘 要：文章介绍了数控机床常见的急停故障，并给出了相应的急停故障诊断及维修措施，最后总结了数控机床常见急停故障产生的原因并及时排除急停故障，降低急停故障发生概率的措施，对数控机床的实际维护与维修提供了参考。

关键词：数控机床；急停故障；维修方法

引言

急停是数控机床较为常见的故障之一，发生该故障时，相应的显示模块会显示“紧急停止”，此时，机床就处于“卡死”状态，无法继续正常工作，操作人员无法对其进行操作，大部分系统也无法判断具体的故障类型，这使得维修难度加大。文章主要以FANUC 0i系统为例说明数控机床常见急停故障的快速诊断措施及维修方法。

1 数控机床急停控制基本原理

数控机床都会设置“急停”按钮，设置该按钮的主要目的就是在数控机床或加工环境出现异常的情况下，使数控机床所有的部件都立刻停止运行，以使损失达到最小，以便工作人员对紧急情况进行及时处理数控机床的“急停”控制系统主要是“急停”开关和“各轴超程开关”及一个24V继电器线圈串联组成，继电器的一对触点接到CNC控制单元的急停输入上，另一对触点连到放大器PSM电源模块上给继电器供电。

2 数控机床故障诊断与维修基本步骤

2.1 充分掌握故障现场的故障信息

数控机床发生故障以后，在故障现象和故障发生经过不清楚的情况下，不要盲目的去处理，一般情况下，应重启数控系统，若故障还未消除，则要详细询问现场操作人员故障发生的经过及一些异常现象。

2.2 根据故障产生的原因制定相应的故障排查的策略和步骤

首先，要详细的向现场操作人员询问机床发生故障前后的异常现象，以便及时熟悉现场运状况，及可能出现的异常情况，在充分了解了现场运行情况的基础上就可以进一步分析机床产生相应故障的具体原因了。在找到故障进点之后，对其做进一步深入分析，根据实际经验来对故障产生的原因作出初步判断，并制定制定相应故障的排查策略和步骤。

2.3 依据故障排查方案进行故障的检测和排除

确立了故障检查的基本方案，就严格按照该方案进行逐步检查，此外还要注意充分利用数控系统的自带的故障诊断功能及实际工作中积累的故障诊断经验，以提高故障排查效率。

3 数控机床故障诊断与维修的基本原则

3.1 先外部后内部

数控机床融合了机械系统、液压系统、电气系统，其属于综合性控制系统，因此，数控机床的“急停”故障往往也体现在机械系统、液压系统、电气系统这三方面。数控机床的检修人员掌握先外部后内部的原则，即当数控机床发生“急停”故障后，维修人员应采用合适的方法，由外向内逐一进行检查机床的相关系统，逐步排除故障，缩小排查范围。

3.2 先机械后电气

数控机床的自动化水平高、技术先进、构造复杂，是很多系统的糅合体，因此，其发生故障的故障点难于确定，根据经验，一般较容易发现的往往是数控加床出现的机械系统类故障，由于其数控系统偏向软件层面，当其发生故障时，诊断难度很大。先机械后电气解释在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否存在明显的故障点，接着再进一步进行仔细排查。从经验来看，数控机床的故障中有很大部分是由机械动作失灵引起的。

4 典型急停故障及实例分析

案例1：某FANUC数控加工中心，开机“急停”报警，伺服电源断路。

分析及处理过程：在对数控机床进行粗略检查之后，发现操作人员并未按下数控机床“急停”按钮，机床各轴的所在位置也并未到达极限限位位置，在将所有急停按钮全部复位之后，故障仍未消除，由此确定数控机床急停故障不是由机械系统引起的，很有可能是软件故障导致。由此，便查看数控系统的PMC梯形图程序画面，通过逐步筛查之后，发现PMC到CNC急停信号H6.3为“0”，这就说明数控系统的“急停”信号已经传输到控制系统的控制模块中去了。接着，进一步排查后发现数控系统I/O模块的“急停”输入信号F6.3为“0”，致使F6.3为“0”，这才引起了系统的急停报警故障。找到了故障点之后，结合数控机床的电气系统原理图，先测量“急停”输入信号F6.3的接线端是否通电，测量结果为0，由此可以确定是该急停故障是由于急停回路断路或电源故障造成的。

案例2：某FANUC-i系统的数控车削机床，开机“急停”报警，通过复位键无法使报警故障消除。

分析及处理过程：在进行初步排查之后，确定急停按钮连线正常，且机床各轴位置也是在正常位置范围内，由此确定数控机床急停故障不是由机械系统引起的，很有可能是软件故障导致。由此，便查看数控系统的PMC梯形图程序画面，通过逐步筛查之后，发现PMC到CNC急停信号S7.3为“0”，这就说明数控系统的“急停”信号已经传输到控制系统的控制模块中去了。接着，进一步排查后发现数控系统I/O模块的“急停”输入信号J7.3为“0”，致使J7.3为“0”，这才引起了系统的急停报警故障。找到了故障点之后，结合数控机床的电气系统原理图，先测量“急停”输入信号J7.3的接线端是否通电，测量结果为24，则可以确定急停回路或电源没有断路故障。进一步怀疑I/O模块的输入信号插头可能出现断路。进一步查看控制柜，发现该机床的I/O模块的电源指示灯处于熄灭状态，这就表示系统的I/O模块没有电源输入。进一步检查发现，故障点在保险上，该模块的保险丝已经断，更换之后，机床便恢复正常工作。

5 结束语

文章通过使用FANUC数控机床过程中出现的“急停”故障实例，总结了使用该类型数控机床时的常见“急停”故障诊断方法及维修措施，这是远远不够的，作为数控机床的维修技术人员，我们在机床故障的诊断维修过程中，要不断进行积累，发现各故障质检的联系，学会融会贯通，做到举一反三，借鉴经验，少走弯路，提高故障诊断和维修的能力。

参考文献

[1]孙霄.浅谈数控机床故障实用诊断技术及方法[J].职业，2010，3.

[2]张世亮.数控机床故障的分析及处理[EB/OL].http：//www.zytxs.com.

[3]杨建芳.在线诊断在数控机床故障维修中的應用[J].制造技术与机床，2010，2.

[4]陈永久，闫东清，刘临江.典型数控机床的故障诊断与维修实例[J]. 机床与液压，2010（3）.

[5]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）.

[6]贾伟广.数控机床故障诊断与维修[J].装备制造技术，2010（4）.