診斷數控機床疑難故障的幾種方法及應用

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tags:    時間:2014-03-11 15:25:33
診斷數控機床疑難故障的幾種方法及應用簡介
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診斷數控機床疑難故障的幾種方法及應用正文
    

      診斷數控機床疑難故障的幾種特殊方法及實例應用摘要:W18Cr4V鋼奧氏體晶粒度參考圖數控機床加工橢圓曲線的一種新編程法(一)用SIEMENS 840D改造數控龍門加工中心粉碎機械介紹CATIA模塊中英文對照電機與絲桿傳動比計算數控系統軟體晶元的研製和開發導電性能極強的金剛石半導體已面世汽車製造裝備創新帶動相關產業發展實用的AutoCAD附加工具和系統變數變頻器在調整機床切削參數中的應用重慶機床廠三種新產品被評為高新產品用0.618法優化冷硬鑄鐵輥的加工數控系統的軟體結構(CME988)鑽削加工的三大要素KELLENBERGER圓柱面工具磨床梳棉機給棉羅拉軸承的改造如何控制UG DWG/DXF或IGES、STEP轉換文件輸出的預設多功能激光加工機計算機控制系統深冷處理提高YW1硬質合金刀片耐磨損性能的機理研究[標籤:tag] 1.採用電阻比對法診斷電源負載短路故障故障實例:FANUC一BESK伺服驅動板十15V負載軟擊穿燒保險絲。我們維修時,通過初步檢查判定故障原因是負載局部短路,並且用數字錶測得十15V對「地」電阻,正常板為1.3KΩ故障板為300Ω。因為通電好燒保險絲,根本無法通電檢查.


1.採用電阻比對法診斷電源負載短路故障


故障實例:FANUC一BESK伺服驅動板十15V負載軟擊穿燒保險絲。


我們維修時,通過初步檢查判定故障原因是負載局部短路,並且用數字錶測得十15V對「地」電阻,正常板為1.3KΩ故障板為300Ω。因為通電好燒保險絲,根本無法通電檢查,所以只能做電阻測量或拆元件檢查。


但是,由於該伺服板的十15V電源與其負載(24隻集成元件)的印刷電路成放射型結構,所以,電阻測量時無法做電路切割分離,並且由於元件多且為直接焊裝,也不可能逐一拆卸檢查。維修的實際操作十分困難,即使故障解決了,也往往弄得電路板傷痕纍纍。處理這種既不能做電路切割分離或元件拆卸也無法通電檢查的故障,我們採用電阻比對法檢查很方便。診斷檢查時,不切割電路也不焊脫元件,而是直接測量十15V端與各集成元件的有關管腳問的電阻值,同時將故障板與正常板做對應值比較,即可查出故障。處理以上故障時,考慮到元件管腳多,所以首先分析厚膜塊內部電路(圖中已標出)和集成塊管腳功能圖,然後從中篩選出若干主要的測試點,做電阻測量。當測量到Q7時,發現其3腳(+15V)對14腳(輸出)電阻為150Ω(正常為6KΩ,懷疑Q7(LM339)有問題,更換Q7后,伺服板恢復正常,說明Q7管腳間阻值異常系內部軟擊穿,從而引起電源短路。


2.快速過程的分步模擬法


有些控制過程,如步進電機的自動升降速過程,直流調速器的停車制動過程,只有零點幾秒的瞬間時間。查尋這種快速過程的電路故障,顯然無法採用一般儀錶進行故障跟蹤檢測,所以故障診斷比較困難。下面通過故障實例一5V型直流可控硅主驅動停車時間太長的故障,介紹我們採用的特殊方法一分步模擬法。


經過對故障板的初步檢查,判斷故障原因在V5主驅動器制動電路。該制動控制邏輯複雜,涉及電路多,診斷故障決非舉手之勞,而且由於制動過程短,無法測量,所以我們採用分步模擬法進行診斷檢查。由電路原理得知制動過程如下:(1)本橋逆變,釋放能量;(2)自動換橋,再生制動;(3)再次換橋,電路復原。


為了分步測量的需要,以速度指令、速度反饋和電流反饋為設定量,將以上過程細分為八個步驟(列成一張表),然後逐步改變相應設定量,檢測有關電路信號,對照電路邏輯,查出故障。我們做分步測試進行到第二步(即速度指令由1變0)時,發現「a后移」和「積分停止」均為高電平,按電路邏輯,應為低電平,據此查對電路,很快找出A2板中與非門Dl06(型號:FZHI01)有問題,更換后,故障排除。


3.CT4一OS3型查頻器的一例特殊故障


CT4一os3型變頻器常用於YBM90和MK5oo加工中心的刀庫驅動。在維修中,我們多次碰到該變頻器時好時壞的缺相故障,並且測得缺相電壓只有60至2ooV(正常為400v)。由於這是一種時好時壞的軟故障,診斷查尋困難。


但是,我們發現該變頻器這種故障的多數原因是脈衝隔離級問題——振蕩不穩定。這種故障現象,用示波器檢查,很難發現「波形丟失」,但一般都有三組脈衝幅值不相等,甚至差異軟大的現象。


其實,仔細分析一下隔離級電路的特點就能看出問題,這是一個比較特殊的間歇振蕩器,僅用二隻三級管,分別做振蕩管和振蕩器電源開關。由於採用單管振蕩,而且振蕩電路串入限流電阻和二隻三極體,加上變壓器輸出負載,所以振蕩電路損耗大,增益低,容易造成電路偶發性停振和脈衝幅值不足的毛病,即產生時好時壞的電機缺相故障。從以上分析可以看出,這種電路對脈衝變壓器Q值和三極體β值要求嚴格,用戶維修時,可以採用如下措施得到彌補:(1)選用高β(120至180)振蕩管;(2)適當減少限流電阻阻值,即在51Ω電阻上並接100一270Ω。


4.診斷多種故障綜合症


下面通過CVT035型晶體管直流驅動器的典型實例,說明多種故障綜合症的診斷方法。該故障伺服板,經初步檢查看出,電路板外觀很臟,輸出級燒損嚴重,可見用戶的維護保養比較欠缺,處理這種故障,應該首先清除臟物,修復輸出級,切忌貿然通電,否則可能引發短路,擴大故障面。例如鐵粉灰塵的導電短路,輸出級開關管擊穿對前級和電源的短路等等。經上述處理后,通電檢查又發現如下故障:(1)「欠壓」紅燈有時閃亮(「READY」綠燈閃滅);(2)電機不轉;(3)開關電源(±15V)變壓器Tl和電源開關管V69異常發燙。


這是一例典型的綜合症,而且故障之間可能存在某種因果關係,所以處理故障需要順序進行,否則可能事倍功半,甚至引發故障面擴大。我們通過分析,做出如下維修排序:開關電源一>「欠壓」燈——>電機運轉。首先檢查電源板,通過測量主迴路150V直流電壓和斷開±15V負載的檢查后,得知故障在開關電源板內部,在檢查電源板中發現10V穩壓管V32的電壓只有9.5V,由此檢查下去,找到故障原因:V32的限流電阻Rl85阻值變大。更換Rl85后,±15V電源板和「欠壓」燈等均恢復正常,但電機仍不轉。可見,以上燈閃和元件發燙均由Rl85變值引起,電機不轉則另有原因。按通常的檢查方法,可以逐級檢測,但由於經驗的緣故,我們只做簡單的變換轉向試驗,結果發現反向運轉正常,所以很快查出故障原因:換向電路的集成塊N5(TL084)失效,更換N5后,一切正常。


5.PC介面法


由於數控機床各單元(除驅動器外)與數控系統之間都是通過PC介面(1/O)實現信號的傳遞和控制,因此,許多故障都會通過PC介面信號反映出來,我們可以通過查閱PC機床側的1/O信號診斷各種複雜的機床故障或判別故障在數控系統還是在機床電氣。其方法很簡單,即要求熟悉全部PC(機床側)介面信號的現行狀態和正常狀態(或製成一張表格),診斷時,通過對全部PC(機床側)介面信號的現行狀態和正常狀態逐一查看比對,找出有故障的介面信號,然後根據信號的外部邏輯關係,查出故障原因。當你熟悉了PC介面信號后,應用這種PC介面比對法,非常簡便快快捷,而且避免了分板複雜的梯形圖程序。


6.西門子3GG系統數據異常的恢復


瑞士STUDER s45一6磨床配備西門子3GG系統,為雙NC雙PLC結構,該系統具有很強的自診斷功能,發生故障時,可以藉助屏幕提示,快速診斷修復故障。但是如果發生系統無法啟動,並且PLC處於停止狀態,屏幕不亮,那麼系統的自診斷功能將無法發揮作用,導致診斷困難。發生這種故障的原因比較多,如果電池電壓低於2.7V,必須更換電池;如果NC或PLC硬體損壞,需要更換電路板;如果機床的24V電源低於21V,需要檢查電源電路和負載。


但是我們碰到更多的故障原因並不是硬體故障,而是機床數據異常這類軟故障。其原因比較複雜,如電網干擾、電磁波干擾、電池失效、操作失誤等均有可能造成機床數據的丟失或混亂,以致系統無法啟動。


象這類軟故障我們可以採用全清恢復法使系統恢復運行。3GG系統的全清步驟如下:


(1)機床數據、用戶程序、設定數據和背景存貯器的清除;(2)3GG系統的初始化;(3)PLC清零;(4)恢復被清除的全部數據、程序。一般需要設定波特率,調出128KB內存,然後,通過磁碟等媒體輸入數據、程序。(5)試驗並檢查伺服系統的全部KV係數。(6)完成這些步驟后,系統恢復正常。

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