时间:2023-04-01 09:51:37
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇数控机床故障诊断论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
④数控系统故障诊断方法。直观法(望闻问切):问-机床的故障现象、加工状况等看-CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。隔离法:一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法:将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。
摘要:数控机床是机电一体化紧密结合的典范,是一个庞大的系统,涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术,在运行使用中不可避免地要产生各种故障,关键的问题是如何迅速诊断,确定故障部位,并及时排除解决,保证正常使用,提高生产效率。
关键词:数控机床;故障诊断;检测
1数控机床的故障诊断技术
①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
1数控机床的故障诊断技术
①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
关键词:数控机床;故障诊断;检测
1数控机床的故障诊断技术
①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
数控机床是集高、精、尖技术于一体,集机、电、光、液于一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点,在各个行业受到广泛欢迎,在使用方面,也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体,数字技术控制机械制造的一体化设备,一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产,所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。
1.数控机床的维护
对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。
首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。
其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。
另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。
当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。
2.数控机床一般的故障诊断分析
2.1检查
在设备无法正常工作的情况下,首先要判断故障出现的具置和产生的原因,我们可以目测故障板,仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断,元器件的烧焦烟熏,有无杂物断路现象,造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等,以此可发现一些较为明显的故障,缩小检修范围,判断故障产生的原因。
2.2系统自诊断
数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因,这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展,兴起了新的接口诊断技术,JTAG边界扫描,该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力,进一步完善了系统的自我诊断能力。
2.3功能程序测试法
功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法,编制成一个功能测试程序,送人数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。
2.4接口信号检查
通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号,并与接口手册正确信号相对比,也可以查出相应的故障点。
2.5诊断备件替换法
随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查,对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作,尽最大可能缩短故障停机时间。
上述诊断方法,在实际应用时并无严格的界限,可能用一种方法就能排除故障,也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键,或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例
由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。
如在数控机床在加工过程中,主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上,主轴转速显示时有时无,主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速,其转速信号是有编码器提供,所以可排除编码器损坏的可能,否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑,一是可能和数控系统连接的ECU连接松动,二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题,就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽,结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。
数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,然后逐步排除,直到找出故障点,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之,在面对数控机床故障和维修问题时,首先要防患于未燃,不能在数控机床出现问题后才去解决问题,要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理,这样才能做到有的放矢。
参考文献
[1]陈蕾、谈峰,浅析数控机床维护维修的一般方法[J],机修用造,2004(10)
[2]邱先念,数控机床故障诊断及维修[J],设备管理与维修,2003(01)
[3]王超,数控机床的电器故障诊断及维修[J],芜湖职业技术学院学报,2003(02)
系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统,它涉及光、机、电、液、气等很多技术,发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。
一、数控机床故障诊断内容
故障诊断的内容:
1) 动作诊断:监视机床各动作部分,判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2) 状态诊断:当机床电机带动负载时,观察运行状态。3) 点检诊断:定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4) 操作诊断:监视操作错误和程序错误。5) 数控系统故障自诊断:不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但随着微电子技术的发展,在故障诊断上有它的共性。
二、数控机床故障诊断原则
在故障诊断时应掌握以下原则:
(1)先外部后内部 数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
(2)先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
(3)先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
三、数控机床故障诊断的方法
1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时,首先要询问,向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问;其次是仔细检查,根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示,局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路,芯片接触不良等现象,对于已维修过的电路板,更要注意有无缺件、错件及断线等情况;再次是触摸,在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
2.仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如:用万用表检查各电源情况,以及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有、无,用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。
3.功能程序测试法 功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合:
1)机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。
2)数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性差时。
3)闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
4.信号与报警指示分析法
1)硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
2)软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
5.接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
6.参数检查法 数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。
7.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点:
1)更换任何备件都必须在断电情况下进行。
2)许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作。
3)某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
4)有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作存储器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤 之后再动手,以免造成更大的故障。
8.测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
9.特殊处理法 当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律。
系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统,它涉及光、机、电、液、气等很多技术,发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。
一、数控机床故障诊断内容
故障诊断的内容:
1) 动作诊断:监视机床各动作部分,判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2) 状态诊断:当机床电机带动负载时,观察运行状态。3) 点检诊断:定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4) 操作诊断:监视操作错误和程序错误。5) 数控系统故障自诊断:不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别,但随着微电子技术的发展,在故障诊断上有它的共性。
二、数控机床故障诊断原则
在故障诊断时应掌握以下原则:
(1)先外部后内部 数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床,故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查,尽量避免随意地启封、拆卸,否则会扩大故障,使机床大伤元气,丧失精度,降低性能。
(2)先机械后电气一般来说,机械故障较易发觉,而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前,首先注意排除机械性的故障,往往可达到事半功倍的效果。
(3)先静后动先在机床断电的静止状态,通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后,方可给机床通电。在运行工况下,进行动态的观察、检验和测试,查找故障。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可通电。
(4)先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后,难度大的问题也可能变得容易。
三、数控机床故障诊断的方法
1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时,首先要询问,向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问;其次是仔细检查,根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示,局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路,芯片接触不良等现象,对于已维修过的电路板,更要注意有无缺件、错件及断线等情况;再次是触摸,在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
2.仪器检查法使用常规电工仪表,对各组交、直流电源电压,对相关直流及脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如:用万用表检查各电源情况,以及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有、无,用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。
3.功能程序测试法 功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序,并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序,可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合:
1)机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。
2)数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰,还是系统稳定性差时。
3)闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
4.信号与报警指示分析法
1)硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
2)软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
5.接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
6.参数检查法 数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。
7.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下,维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点:
1)更换任何备件都必须在断电情况下进行。
2)许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要,因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作。
3)某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
4)有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作存储器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤 之后再动手,以免造成更大的故障。
8.测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时,为了调整和维修方便,在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形,可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前,应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
9.特殊处理法 当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律。
数控机床是集机、电、液、气、光等为一体的自动化机床,经各部分的执行功能,最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,实现切削加工任务。工作时,各项功能相互结合,发生故障时也混在一起,故障现象和原因并非简单一一对应。一种故障现象可能有几种不同的原因,大部分故障以综合形式出现,数控机床的爬行与振动就是一个明显的例子。
数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时,出现移动部件开始不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,如此周而复始,这种移动部件忽停忽跳,忽快忽慢的运动现象,称为爬行;而当其高速运行时,移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。
造成这类故障的原因有多种可能,可能是因为机械部分出现了故障所导致,也可能是进给系统电气部分出现了问题,还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成,甚至可能因编程有误也会产生爬行故障。
一、分析机械部分原因与对策
因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性,高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关,由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。
如果在机械部分,首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果导轨间隙调整不好,仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位,对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题,导轨副状态不好,导轨的油不足够,致使溜板爬行。这时,添加油,且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。
其次,要检查进给传动链。因为在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力,调整松动环节,调整补偿环节,都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度(即提高其传动刚度),对于提高运动精度,消除爬行非常有益;另外传动链太长,传动轴直径偏小,支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此,在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷,逐个排查。
二、分析进给伺服系统原因与对策
如果故障原因在进给伺服系统,则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题,与进给速度密切相关,所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环,检查速度调节器故障一是给定信号,二是反馈信号,三是速度调节器自身故障。根据故障特点(如振动周期与进给速度是否成比例变化)检查电动机或测速发电机表面是否光整;还可检查系统插补精度是否太差,检查速度环增益是否太高;与位置控制有关的系统参数设定有无错误;伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确;增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好,应对这些环节逐项检查、分类排除。
三、其它因素
有时故障既不是机械部分的原因,又不是进给伺服系统的原因,有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查,发现电动机故障引起过载,更换电动机过载消除,可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因,结果核实传动链没问题,又查进给伺服系统确认无故障,随后对加工程序进行检查,发现工件曲线的加工,采用细微分段圆弧逼近来实现,而在编程中用了G61指令,也即每加工一段就要进行一次到位停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61改为G64指令连续切削,爬行消除。
如果故障既有机械部分的原因,又有进给伺服系统的原因,很难分辨出引起这一故障的主要矛盾,这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况,要进行多方面的检测,运用机械、电气、液压等方面的综合知识,采取综合分析判断,排除故障。
数控机床是技术密集和知识密集的设备,故障现象是多样的,其表现形式也没有简单的规律可遵循,这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识,还要求具有综合分析和解决问题的能力。
机床的精度主要包括机床的几何精度、机床的定位精度和机床的切削精度。现根据我在日常工作中所积累的经验,就这些精度的检测项目、检测方法及注意事项进行综合的说明。
1 数控机床的几何精度
数控机床的几何精度反映机床的关键机械零部件(如床身、溜板、立柱、主轴箱等)的几何形状误差及其组装后的几何形状误差,包括工作台面的平面度、各坐标方向上移动的相互垂直度、工作台面X、Y坐标方向上移动的平行度、主轴孔的径向圆跳动、主轴轴向的窜动、主轴箱沿z坐标轴心线方向移动时的主轴线平行度、主轴在z轴坐标方向移动的直线度和主轴回转轴心线对工作台面的垂直度等。
常用检测工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或测微表、直角仪、平尺、高精度主轴芯棒及千分表杆磁力座等。
1.1 检测方法:
数控机床的几何精度的检测方法与普通机床的类似,检测要求较普通机床的要高。
1.2 检测时的注意事项:
(1) 检测时,机床的基座应已完全固化。(2) 检测时要尽量减小检测工具与检测方法的误差。(3) 应按照相关的国家标准,先接通机床电源对机床进行预热,并让沿机床各坐标轴往复运动数次,使主轴以中速运行数分钟后再进行。(4) 数控机床几何精度一般比普通机床高。普通机床用的检具、量具,往往因自身精度低,满足不了检测要求。且所用检测工具的精度等级要比被测的几何精度高一级。(5) 几何精度必须在机床精调试后一次完成,不得调一项测一项,因为有些几何精度是相互联系与影响的。(6) 对大型数控机床还应实施负荷试验,以检验机床是否达到设计承载能力;在负荷状态下各机构是否正常工作;机床的工作平稳性、准确性、可靠性是否达标。
另外,在负荷试验前后,均应检验机床的几何精度。有关工作精度的试验应于负荷试验后完成。
2 数控机床的定位精度
数控机床的定位精度,是指所测机床运动部件在数控系统控制下运动时所能达到的位置精度。该精度与机床的几何精度一样,会对机床切削精度产生重要影响,特别会影响到孔隙加工时的孔距误差。
目前通常采用的数控机床位置精度标准是ISO230-2标准和国标GB10931-89。
测量直线运动的检测工具有:标准长度刻线尺、成组块规、测微仪、光学读数显微镜及双频激光干涉仪等。标准长度测量以双频激光干涉仪的测量结果为准。回转运动检测工具有360齿精密分度的标准转台或角度多面体、高精度圆光栅和平行光管等。目前通用的检测仪为双频激光干涉仪。
2.1 检测方法(用双频激光干涉仪时)
(1)安装与调节双频激光干涉仪。
(2)预热激光仪,然后输入测量参数。
(3)在机床处于运动状态下对机床的定位精度进行测量。
(4)输出数据处理结果。
2.2 检测时的注意事项:
(1)仪器在使用前应精确校正。
(2)螺距误差补偿,应在机床几何精度调整结束后再进行,以减少几何精度对定位精度的影响。
(3)进行螺距误差补偿时应使用高精度的检测仪器(如激光干涉仪),以便先测量再补偿,补偿后还应再测量,并应按相应的分析标准(VDI3441、JIS6330或GB10931-89)对测量数据进行分析,直到达到机床的定位精度要求。
(4)机床的螺距误差补偿方式包括线性轴补偿和旋转轴补偿这两种方式,可对直线轴和旋转工作台的定位精度分别补偿。
3 切削精度
检查机床切削精度的检查,是在切削加工条件下对机床几何精度和定位精度的综合检查,包括单项加工精度检查和所加工的铸铁试样的精度检查(硬质合金刀具按标准切削用量切削)。检查项目一般包括:镗孔尺寸精度及表面粗糙度、镗孔的形状及孔距精度、端铣刀铣平面的精度、侧面铣刀铣侧面的直线精度、侧面铣刀铣侧面的圆度精度、旋转轴转900侧面铣刀铣削的直角精度、两轴联动精度等。
参考文献
教学实施的五大过程:需求分析、课程设计、教材开发、课堂教学、课程评估。其中课堂教学无疑是最重要的。其一,课程设计、大纲制定,还有教材开发都是理论阶段;课堂教学是实践阶段。高职院校数控技术专业英语课程中课程目标和教学目标的实施都依赖于具体的执行过程-课堂教学。其二,对于高职的学生来说,课堂是他们接受专业英语输入的最主要的,也可能是唯一的场所。其三,课堂教学即是学生接受专业英语输入的地方,更是学生接受学习策略培训、学习习惯养成的重要场所。但高职数控技术专业英语课堂教学中应该教什么呢?本文对传统的专业英语课堂教学模式进行批评的基础上,提出一个新的教学模式。
一、传统高职数控技术专业英语课堂教学的弊端
(一)高职数控技术专业英语课堂教学沿袭了基础英语的模式。目前,我国大多数高职数控技术专业英语课堂教学都沿袭了传统的基础英语教学模式,这一模式有其优点:简洁、易操作等。但传统课堂教学模式把专业英语当成了一个英语知识体系在完成。所以这一模式并不一定适应于所有的课堂教学。高职课堂教学针对的是职业类院校的学生,就一定要具有职业倾向性。不应该注重知识体系的大而全,这是普通高等教育理论型和设计型人才培养的方式;针对高职院校数控技术专业的学生,提高高职数控技术专业学生的专业技能才是首要目的。因为高职院校培养的是具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务等一线工作的高级技术应用性人才。所以高职数控技术专业英语教学必须要服务于其专业,这才是硬道理。
(二)在高职数控技术专业英语课堂教学中教师说的多,学生说的少。在传统的课堂教学中,教师占有绝对的主动权,老师滔滔不绝的说,生怕没有把自己的知识倾囊而出,却不知所说的知识有多少被学生掌握,有多少对学生是有实用价值的。在高职院校中,许多专业英语老师是由基础英语教学转向专业英语教学的,很少是师范类院校毕业的专业教师,所以他们把数控技术专业英语课当成了一门英语翻译课或者是语法分析课在进行讲解。脱离了高职数控技术专业英语的课程目标。
(三)注重专业英语书面能力的提高,忽略了专业英语口语的应用。传统高职数控技术专业英语注重的是专业文章的阅读能力和翻译能力的培养。忽略掉了数控技术专业英语的口语交流能力。最终学习的还是哑巴英语。高等职业院校的学习是为了学生的终身学习奠定基础,忽略了专业英语口语能力的教学也就与高职培养目标失之交臂,更谈不上为学生的终身学习奠定基础了。最终高职数控技术专业英语的口语教学目标应该是让学生将数控技术专业原理用英语思维出来,用简单的专业英语交流。
二、高职数控技术专业英语课堂教学新模式的设想
从以上传统的专业英语课堂教学的弊端可以看出,传统的专业英语课堂教学无法适应培养高职院校学生自主学习能力的需要。但就目前的效果来看,相当一部分高职学生不能满足普通常规阅读和翻译能力的课程要求。为了更好的促进教学,我们应该力求课堂上所教的是“以后工作上用得着的”实用的专业英语知识。在课堂上以工作任务分析法为主,其他教学方法为辅,来调动学生学习数控技术专业英语的积极性。因此笔者将高职数控技术专业英语课堂教学每一单元分为三个模块。
(一)高职数控技术专业英语理论基础模块。高职教育既然有它的职业倾向性,在课堂教学中当然要突出它的工作任务模式,在此模块中主要学习的是数控技术专业英语资料中常见的语法,比如:非谓语动词的用法、定语从句的使用、六个基本时态和状语从句的运用,还有与数控机床相关的词汇、短语和句子。在此模块学习后,学生能够登录国外著名机床公司网站查阅最新数控技术信息的基本专业英语能力。
(二)高职数控技术专业英语理论发展模块。此模块是在理论基础模块基础上更专业化的部分。涉及专业领域的英语更为详尽一些,内容更为实用、系统一些。学生在数控机床前实践习得关于以下的专业英语词汇、句子和文章:例如,数控机床控制面板、加工中心特点与性能、数控编程、数控机床故障诊断与维修、数控机床操作培训、数控机床电源控制面板、常见的故障诊断说明书、AutoCAD和Auto CAM、数控机床显示器和数控加工程序等等方面。经过此模块的学习,学生掌握一定阅读数控设备、加工中心的操作手册、编程手册、调整手册、安装手册、维修和维护手册等实用英文资料的方法;同时具备基本的翻译数控技术方面的操作手册和说明书等能力。
(三)高职数控技术专业英语实用口语模块。此模块是高职专业英语最容易被忽略的一个模块,很多教师认为高职毕业生走向岗位主要是在生产第一线,无需学习口语。但高职教育是培养学生终身学习的能力,专业英语口语是不可忽略的一个部分。在这个模块要加强学生以下方面的交际对话:数控机床厂中常用的交际对话、计算机微机接口和数控机床加工方面、计算机数控机床分类、数控机床操作和信息交流、数控机床维修和诊断、数控机床维护保养、AutoCAD和Auto CAM等方面的专业英语的交际和交流。这个模块弥补了专业英语实用口语的空白,使学生的哑巴专业英语成为过去,学生能够简单的和外国专家进行数控技术专业方面的英语交流。为学生继续教育提供了保障。
参考文献
1. 前言
FANUC数控系统输入电源故障是数控机床常见的故障之一,根据曾多次参与多种FANUC数控系统的机床维修,就自己浅薄的经验来看,提高维修人员的综合判断能力,将数控机床电气、机械各部分有机的综合起来整体考虑,是准确判断数控系统电源问题的一个较好方法,有利于快速解决维修过程中的难题。以下是电源常见故障分析。
2. 接通总电源开关后,电源指示灯不亮
外部电源开关未接通;电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断;机床电源进线断;机床总电源开关坏;控制变压器输入端熔断器熔芯断(或断路器跳);指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线;电源指示灯灯泡坏。
机床设计时选择的空气开关容量过小,或空气,开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流;机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动。
3. FANUC输入电源故障
FANUC的数控系统,一般采用FANUC公司生产的“输入单元”模块,通过相应的外部控制信号,进行数控系统伺服驱动的电源的通、断控制。电源接通条件
(1)电柜门互锁触电闭合。
(2)外部电源切换触电闭合。
(3)MDI/CRT单元的电源切断OFF按钮触电闭合。
(4)系统电源模块无报警,报警触点断开。
不符合以上条件之任何一条,则会出现电源断电故障:维修要点:FANUC6/11等系统的电源输入单元的元器件,除熔断器外,其他元器件损坏的几率非常小,维修时切勿轻易更换元器件。在某些机床上,由于机床互锁的需要,使用了外部电源切断信号,这时应根据机床电气原理图,综合分析故障原因,排除外部电源切断的因素,才能启动。
4. CNC电源单元不能通电
4.1 当电源单元不能接通时,如果电源指示灯(绿色)不亮
(1)电源单元的保险熔断输入高电压,元器件损坏,造成短路或过流。
(2)输入电压低,检查输入电压,电压的允许值为AC200V±10%,50HZ±1HZ。
(3)电源单元不良,元器件损坏。
4.2 电源指示等亮,报警灯也消失,但电源不能接通
电源接通条件
(1)电源ON按钮闭合。
(2)电源OFF按钮闭合。
(3)外部报警接点打开。
4.3 电源单元报警灯亮
24V输出电压的保险丝熔断:显示器屏幕使用+24v电压,+24v与地短路,显示器/手动数据输入板不良,或短路。
5. CNC电源单元不能通电
5.1 当电源单元不能接通时,如果电源指示灯(绿色)不亮
(1)电源单元的保险熔断:输入高电压,元器件损坏,造成短路或过流。
(2)输入电压低:检查输入电压,电压的允许值为AC200V±10%,50HZ±1HZ。
(3)电源单元不良,元器件损坏。
5.2 电源指示等亮。报警灯也消失,但电源不能接通电源接通条件
(1)电源ON按钮闭合。
(2)电源OFF按钮闭合。
(3)外部报警接点打开。
5.3 电源单元报警灯亮
(1)24V输出电压的保险丝熔断显示器屏幕使用+24v电压,+24v与地短路。显示器/手动数据输入板不良或短路。
(2)电源单元不良,检查步骤:
a.把电源单元的所有输出插头拔掉,只留下电源输入线和开关控制线。
b.把机床所有电源关掉,把电源控制部分整体拔掉。
c.再开电源,此时如果电源报警灯熄灭,那么可以认为电源单元正常,而如果电源报警灯仍然亮,那么电源单元坏。注意事项:16/18系统电源拔下的时间不要超过半小时,因为SRAM的后备电源在电源单元上。
(3)24V的保险熔断 a.+24V是提供外部输入/输出信号用的,参照下图检查外部输入,输出回路是否短路。
b.外部输入/输出开关引起+24V短路或补充I/O板不良。
(4)5V电源负荷短路,检查方法:
a.把+5V电源所带负荷一个一个地拔掉,每拔一次,必须关电源再开电源。
b.在拔掉任何一个+5V电源负荷后,电源报警灯熄灭,那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障,注意事项:当拔掉电机编码器的插头时,如果是绝对位置编码器,还需要重新回零,机床才能恢复正常。
(5)系统的印刷电流板上有短路。检查:用完用表测量+5V,+15V,+24D与OV之间的电阻必须在电源关的状态下测量。
a.把系统各印刷板一个一个的往下拔,再开电源,确认报警灯是否再亮。
b.如果当某一印刷板拔下后,电源报警灯不亮,那就证明该板有问题,需更换该板或维修。
c.对于O系统,如果+24D与OV短路,更换时一定要把输入/输出板与主板同时更换。
d.当计算机与CNC系统进行通信作业,如果CNC通信接口烧坏,有时也会使系统电源不能接通。
6. 电源开关与机床开关后,电源不能接通
(1)电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断(或自动开关跳闸)。
(2)机床电源进线断。
(3)机床总电源开关或电源开关坏。
(4)电气控制柜门未关好,开门断电保护开关动作。
(5)电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门后与碰块接触不良。
7. 控制电源故障
控制变压器无输入电压(输入端保险烧断或断路器跳)原因:变压器内部短路、过载线短路,电流过大无DC电流输出原因:因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流模块或直流电源损坏;整流电路有断线或接触不良电源连接线接触不良或断线控制变压器输入电源电压过高过低(超过±10%)或电压浪涌控制变压器损坏原因:熔断器,断路器的电流过大,没有起到保护作用:电源短路,串接:负荷过大,内部绕组短路,短路等。控制变压器副边熔断器熔断或爆断。
8. I/0无输入信号,+24V电源报警
+24V电源保险烧坏:I/O输入短路,检查输入+24V电源是否对地短路,排除故障;更换保险。I/O无输入信号维修:更换输入/输出板在机床运行中,控制系统偶尔出现突然掉电现象原因:电源供应系统故障维修:更换系统电源,更换电源输入单元。系统工作半个月或一个月左右,必须更换电池,不然参数有可能丢失:原因:电池是为了保障系统在不通电的情况下,不会丢失NC数据维修:检查确认电池连接电缆是否有破损存储板上的电池保持回路不良,请更换存储板。电池质量不好,更换质量较好的电池。
9. 结语
从以上常见FANUC数控电源维修事例中。不难看出,对于较为复杂的数控机床来说,往往对维修人员的综合分析能力有较高要求,如果我们拘泥一格、就事而论,往往会舍本逐末,找不到问题的根源所在,数控系统的任何报警和故障都有可能是几个方面因素的相互作用造成的,我们必须善于透过表面现象,抓住问题的本质,快速、高效的解决这些故障,只有这样才能更好的保障数控机床的正常使用,为生产服务。
参考文献: