数控车床坐标轴故障维修实例

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1、数控车床坐标轴故障维修实例摘要:数控车床的坐标轴故障，是数控车床中常见和最主要的故障。本文所叙述的肖伯林（SCHAUBLIN）数控车床坐标轴故障的维修实例，较详细地介绍了故障产生的原因，现象以及维修、调试过程。它从一个侧面反映了该类机床坐标轴常见故障的一般规律和具体的维修试验方法，具有一定的代表意义。关键词：数控车床；坐标轴；故障       瑞士SCHAUBLIN数控车床的主要控制单元采用日本FANUC公司的OTC-CNC系统、交流主轴驱动和交流伺服单元以及PLC可编程控制器，主要电气元件均为德国和欧洲国家的产品。 我们在该类机床的维修工作中曾碰到了几例由于坐标位置传感器

2、损坏（或性能不良），或坐标基准改变而引起的故障。现将故障排除过程介绍如下。１ 由于坐标位置传感器损坏（性能劣化）而引发的机床故障   故障现象：开动机床走参考点时，出现510#报警（该报警号为FANUC系统报警，提示内容为+X方向超程）。 经现场检查，当机床开机走参考点时，经常发生刀架向+X方向运动，尚未到达极限位置时（CRT显示尚有12mm左右距离）系统就出现510#报警，向-X方向运动时，则未出现过此类报警。 根据经验分析，出现这类报警，一般均与该坐标的位置传感器有关。而故障的报警提示为+X方向超程，因此应把检查的重点放在+X方向和X参考点两个位置传感器的工作状态上。

3、 有关X坐标各位置传感器代码详见表1。表1 X坐标各位置传感器代码一览表 传感器名称 缩写传感器编号 PLC中的I/O代码 对应的接线端子 +X极限+X SB 148X3073.7 X95.4  -X极限 -XSB145 X3073.6 X95.3 X参考点 Refx SB150 X3073.1 X95.5   首先我们可打开机床后部的电气控制箱，找到输入/输出接口组件（机床图册中编号为A132的部件），然后由一人运行机床，另一人观察该组件的显示。可观察到当向+X方向运行时，X3073.7为常亮，到达+X极限位置时，闪烁一下后又常亮；而向-X方向运行机床时，X3073.6的

4、情况与X3073.7相类似；而X参考点传感器SB150（X3073.1）在向X两个方向运动机床时始终不亮，且偶然出现过无规则闪烁。据此可初步判断出SB150工作可能异常。 为了进一步确定故障，我们将位于机床正面工作仓中溜板滑枕上的下端盖板打开，可看到接线端子X95（由于X轴的三个传感器均安装在其端部的另一仓盒内，不便直接观察，故由接线端子X95测量其工作电压较为方便）。 X95的接线情况如图1所示。 首先用万用表测其1、2两点，得知传感器工作电压为DC24V正常。而后在机床运动状态下分别测量X95.3和X95.4及X95.5三点相对于X95.2的电压。结果发现仍如前所述

5、，即X95.3和X95.4平时输出均为高电平，当运行至+X极限位置时，X95.4变为低电平后又回复到高电平；而运行至-X极限位置时，X95.3输出一低电平后又回复到高电平。但测量X95.5时则一直为低电平（偶然也无规律性的出现过高电平）。   由此可进一步判定传感器SB150工作异常。最后由滑枕端部的另一仓盒中拆下X参考点传感器SB150（注意不要分离其在X95上的三根连线），并使机床处于上电状态，此时传感器工作电压24VDC已加上，并且使SB150端部远离金属物体，可观察SB150根部的LED指示一直不发光，同时测得X95.5输出为低电平。然后用一金属物体靠近其端部感应区，

6、观察到LED仍不亮，测得X95.5仍为低电平（正常时LED应点亮且X95.5输出为+24V）。由此可以确认，X参考点传感器SB150已损坏，需更换该传感器系德国产接近开关，形式为PNP型常开触点结构，工作电压为24VDC的三线式。图2给出了该接近开关的外形及接线图。  需要说明的是，该机床在坐标位置传感器的安置上有独特之处，它是在钢质滑枕上设定的坐标位置处挖有一长圆形空穴，并填有非金属物质。这样，当各位置传感器一经上电，由于其端部一直靠近钢质滑枕，故一直输出高电平（对应LED点亮）。只有当非金属质空穴运行至某一接近开关处时传感器才输出低电平（对应LED熄灭），并且由于该空穴形

7、状较小，故传感器实际输出为一负脉冲。这是该机床坐标位置信号产生的一个特点，应予以重视。更换了故障传感器SB150后，机床工作恢复正常。２ 由于人为错误的调整了坐标基准而导致机床不能正常工作   故障现象：仍同上例，启动机床走参考点时，CRT显示510#报警。  由于有上例出现510#报警的经验，所以在处理这一故障时，就很自然地考虑到上例故障，把检查的重点放在了与X坐标有关的三个位置传感器上。通过最简单的方法，即在手动运行机床的状态下，由电箱中的I/O接口组件显示来直接观察三个位置传感器的工作状态。观察中