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淺談自動(dòng)化機(jī)床的故障排除技術(shù)3000字摘要:數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的辦法十分重要。
一、故障的調(diào)查與分析
這是排故的第一階段,是非常關(guān)鍵的階段,主要應(yīng)作好以下工作:
1、詢問調(diào)查在接到機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí),首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場(chǎng)故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。
2、現(xiàn)場(chǎng)檢查達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)后,首先要驗(yàn)證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性,從而核實(shí)初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平,對(duì)故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例,因此到現(xiàn)場(chǎng)后仍然不要急于動(dòng)手處理,重新仔細(xì)調(diào)查各種情況,以免破壞了現(xiàn)場(chǎng),使排故增加難度。
3、故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類方法分析故障類型,從而確定排故原那么。由于大多數(shù)故障是有指示的,所以一般情況下,對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使用表明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。
4、確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因,這時(shí)對(duì)維修人員是一種對(duì)該機(jī)床熟悉程度、知識(shí)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn)。
5、排故準(zhǔn)備有的故障的排除辦法可能很簡(jiǎn)單,有些故障那么往往較復(fù)雜,需要做一系列的準(zhǔn)備工作,示例工具儀表的準(zhǔn)備、部分的拆卸、零部件的修理,元器件的采購甚至排故方案步驟的制定等等。
下面把電氣故障的常用診斷辦法綜列于下。
(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的辦法,就是利用感官的檢查。
①詢問向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果,并且在整個(gè)分析判斷過程中可能要屢次詢問。
②目視總體查看機(jī)床各局部工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(示例各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機(jī)械手位置等),各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報(bào)警指示,部分查看有無保險(xiǎn)燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等。
(2)儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表,對(duì)各組交、直流電源電壓,對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量,從中找尋可能的故障。示例用萬用表檢查各電源情況,及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量,用示波器察看相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無,用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3)信號(hào)與報(bào)警指示分析法
①硬件報(bào)警指示這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈,結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能表明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除辦法。
②軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加項(xiàng)目序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示,依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷表明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除辦法。
(4)接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中,而CNC與PLC之間那么以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或喪失相關(guān)的,這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。
(5)參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配,而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能到達(dá)最正確化所必需的。因此,任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至喪失都是不允許的;而隨機(jī)床的長期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最正確化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障,需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。
(6)備件置換法當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí),由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的,為了縮短停機(jī)時(shí)間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然后再去檢查修復(fù)故障板。
鑒于以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料,弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手,以免造成更大的故障。
(7)交叉換位法當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查,示例兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意,不僅硬件接線的正確交換,還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換,否那么不僅達(dá)不到目的,反而會(huì)產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂,一定要事先考慮周全,設(shè)計(jì)好軟、硬件交換計(jì)劃,準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。
(8)特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入PC基、開放化的開展階段,其中軟件含量越來越豐盛,有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件,由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可防止的一些問題,會(huì)使得有些故障狀態(tài)無從分析,示例死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象那么可以采取特殊伎倆來處理,比方整機(jī)斷電,稍作停頓后再開機(jī),有時(shí)那么可能將故障打消。維修人員可以在自己的長期實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的辦法。
二、電氣維修與故障的排除
電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程,因此電氣故障的一些常用排除辦法在上一節(jié)的分析辦法中已綜合介紹過了,本節(jié)那么列舉幾個(gè)常見電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹,供維修者參考。
1、電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來源,它的失效或者故障輕者會(huì)喪失數(shù)據(jù)、造成停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)部分甚至全部。西方國家由于電力充足,電網(wǎng)質(zhì)量高,因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少,這對(duì)于我國有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來說就略顯缺乏,再加上某些人為的因素,難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。
2、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
①位置環(huán)報(bào)警。可能是位置測(cè)量回路開路;測(cè)量元件損壞;位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。
②坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)??赡苁瞧七^大;位置環(huán)或速度環(huán)接成正反應(yīng);反應(yīng)接線開路;測(cè)量元件損壞。
3、機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)。可能是零方向在遠(yuǎn)離零點(diǎn);編碼器損壞或接線開路;光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位;回零減速開關(guān)失靈。
4、機(jī)床動(dòng)態(tài)特性變差,工件加工質(zhì)量下降,甚至在一定速度下機(jī)床發(fā)生振動(dòng)。這其中有很大一種可能是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過大甚至磨損嚴(yán)重或者導(dǎo)軌潤滑不充沛甚至磨損造成的;對(duì)于電氣控制系統(tǒng)來說那么可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最正確匹配狀態(tài),應(yīng)在機(jī)械故障根本排除后重新進(jìn)行最正確化調(diào)整。
5、偶發(fā)性停機(jī)故障。這里有兩種可能的情況:一種情況是如前所述的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)中的問題造成在某些特定的操作與功能運(yùn)行組合下的停機(jī)故障,一般情況下機(jī)床斷電后重新通電便會(huì)消失;另一種情況是
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