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加工中心設備嚴重損壞故障分析

時間:2019-08-08閱讀次數:803來源:山東大興機床有限公司

加工中心使用過程中會出現一些故障,舉例說明:加工過程中偶發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,造成了設備嚴重損壞,那么大家是否了解遇到這樣的情況是怎么回事嗎?

加工中心使用過程中會出現一些故障,舉例說明:加工過程中偶發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,造成了設備嚴重損壞,那么大家是否了解遇到這樣的情況是怎么回事嗎?

1 原因分析

該設備的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軸運動時執行M11指令,Z軸停止時執行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是一個開關量信號,反映伺服驅動脈沖使能663端子的狀態,驅動無脈沖使能,伺服電機無電磁制動力,AS1/AS2觸點閉合,驅動有脈沖使能,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軸制動狀態如表1,故障發生時間是在由狀態1向狀態4轉換過程中,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?,F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,設計的互鎖功能未實現。

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結語

該加工中心設備改造后,已使用多年,未再發生此故障,提高了設備運行的可靠性。

加工中心

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