INNSE加工中心在一次加工过程中偶发一次操作者按急停按钮后Z轴突然下滑，刀具直接撞到了工作台，造成了设备严重损坏。
1 原因分析
该设备的Z轴属于重力轴，没有安装平衡缸装置，只是在Z轴伺服电机和丝杠上分别安装了电磁闸，电磁闸失电制动。电磁闸作用其一是在Z轴伺服具有使能、Z轴不运动时制动Z轴，增加Z轴的刚性；其二是在Z轴伺服无使能或停机状态制动Z轴，防止Z轴下滑。
按急停按钮后，Z轴伺服没有使能，下滑故障原因应该是制动出了问题，而且是两个制动器同时出了问题。分析原因一可能是两电磁闸同时损坏，经检查排除了此原因。原因二是两电磁闸的电气控制同时出现了问题。
1.1 两电磁闸电气控制原理
图1中电机电磁闸线圈受KA4200常开触点和KAZ/1常闭触点的控制：KA4200线圈得电、同时KAZ/1线圈失电， 电机电磁闸线圈得电松闸；KA4200线圈失电或K AZ/1线圈得电，电机电磁闸线圈失电抱闸。
图2中丝杠电磁闸线圈受KA4201和KAZ2/1的控制： KA4201线圈得电、同时K AZ2/1线圈失电，丝杠电磁闸线圈得电松闸；KA4201线圈失电或K AZ2/1线圈得电，丝杠电磁闸线圈失电抱闸。
加工程序中执行M 11 指令，P L C 输出点有输出， KA4200、KA4201线圈得电；加工程序中执行M10指令控制PLC输出点无输出，KA4200、KA4201线圈失电。加工过程中Z轴运动时执行M11指令，Z轴停止时执行M10指令。
KAZ/1、KAZ2/1线圈受Z轴伺服控制器AS1/AS2触点的控制。
AS1/AS2是一个开关量信号，反映伺服驱动脉冲使能663端子的状态，驱动无脉冲使能，伺服电机无电磁制动力，AS1/AS2触点闭合，驱动有脉冲使能，电机具有电磁制动力，AS1/AS2触点断开。
1.2 控制故障原因分析
由控制原理分析，Z轴制动状态如表1，故障发生时间是在由状态1向状态4转换过程中，伺服电机失去电磁制动力后两电磁闸没有及时制动造成了Z轴下滑。
原因一：急停后，伺服失去使能信号，电机失去电磁制动力；同时AS1/AS2闭合，KAZ/1、KAZ2/1得电动作，断开两电磁闸线圈电路进行抱闸。现场两动作过程存在2～3s 的时间差，先失电机电磁制动力后有电磁闸制动，设计的互锁功能未实现。