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加工中心故障的原因分析及排除
閱讀：115 發(fā)布時間：2020-8-10 INNSE加工中心在一次加工過程中偶發(fā)一次操作者按急停按鈕后Z軸突然下滑，刀具直接撞到了工作臺，造成了設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。
1 原因分析
該設(shè)備的Z軸屬于重力軸，沒有安裝平衡缸裝置，只是在Z軸伺服電機和絲杠上分別安裝了電磁閘，電磁閘失電制動。電磁閘作用其一是在Z軸伺服具有使能、Z軸不運動時制動Z軸，增加Z軸的剛性；其二是在Z軸伺服無使能或停機狀態(tài)制動Z軸，防止Z軸下滑。
按急停按鈕后，Z軸伺服沒有使能，下滑故障原因應(yīng)該是制動出了問題，而且是兩個制動器同時出了問題。分析原因一可能是兩電磁閘同時損壞，經(jīng)檢查排除了此原因。原因二是兩電磁閘的電氣控制同時出現(xiàn)了問題。
1.1 兩電磁閘電氣控制原理
圖1中電機電磁閘線圈受KA4200常開觸點和KAZ/1常閉觸點的控制：KA4200線圈得電、同時KAZ/1線圈失電， 電機電磁閘線圈得電松閘；KA4200線圈失電或K AZ/1線圈得電，電機電磁閘線圈失電抱閘。
圖2中絲杠電磁閘線圈受KA4201和KAZ2/1的控制： KA4201線圈得電、同時K AZ2/1線圈失電，絲杠電磁閘線圈得電松閘；KA4201線圈失電或K AZ2/1線圈得電，絲杠電磁閘線圈失電抱閘。
加工程序中執(zhí)行M 11 指令，P L C 輸出點有輸出， KA4200、KA4201線圈得電；加工程序中執(zhí)行M10指令控制PLC輸出點無輸出，KA4200、KA4201線圈失電。加工過程中Z軸運動時執(zhí)行M11指令，Z軸停止時執(zhí)行M10指令。
KAZ/1、KAZ2/1線圈受Z軸伺服控制器AS1/AS2觸點的控制。
AS1/AS2是一個開關(guān)量信號，反映伺服驅(qū)動脈沖使能663端子的狀態(tài)，驅(qū)動無脈沖使能，伺服電機無電磁制動力，AS1/AS2觸點閉合，驅(qū)動有脈沖使能，電機具有電磁制動力，AS1/AS2觸點斷開。
1.2 控制故障原因分析
由控制原理分析，Z軸制動狀態(tài)如表1，故障發(fā)生時間是在由狀態(tài)1向狀態(tài)4轉(zhuǎn)換過程中，伺服電機失去電磁制動力后兩電磁閘沒有及時制動造成了Z軸下滑。
原因一：急停后，伺服失去使能信號，電機失去電磁制動力；同時AS1/AS2閉合，KAZ/1、KAZ2/1得電動作，斷開兩電磁閘線圈電路進行抱閘。現(xiàn)場兩動作過程存在2～3s 的時間差，先失電機電磁制動力后有電磁閘制動，設(shè)計的互鎖功能未實現(xiàn)。