數(shù)控設備維修實例

海上孤舟

數(shù)控設備是技術密集型的產品，要想迅速而準確地查明原因并確定故障部位，是有一定難度的。但只要認真閱讀維修說明書并結合個人的工作經驗，也不難發(fā)現(xiàn)和解決問題�，F(xiàn)將我的一些維修經驗介紹給同行們參考。   

1 NC系統(tǒng)開機后“死機”   
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   我公司有一臺德國OVERBECK外圓磨床，數(shù)控系統(tǒng)采用E44NC。開機后，CRT顯示“+0.000”，且不斷閃爍，而在正常狀態(tài)下應顯示“+0.005”。按操作面板上“TEST”鍵，系統(tǒng)正常自檢。但按壓“PROG”鍵時，屏幕沒有任何數(shù)據(jù)顯示。打開電氣控制柜，發(fā)現(xiàn)存儲板上有一指標燈不亮，這表明存儲板上的數(shù)據(jù)有丟失現(xiàn)象，可初步判定是機床參數(shù)丟失。在“PROG”方式下重新輸入機床參數(shù)后，故障排除。   

   一臺美國BRYANT公司的外圓磨床，數(shù)控系統(tǒng)采用BRYANT Ⅲ系統(tǒng)，PLC采用GE FANUC SERIES ONE。開機自檢結束后，液壓系統(tǒng)無法啟動。打開電氣控制柜，發(fā)現(xiàn)PLC-CPU上“Battery”燈亮，“RUN”指示燈不亮。閱讀維修說明書，“Battery”燈亮表示保持CMOS RAM中用戶程序的電池低于2.4V。關機更換一新電池后再開機，PLC-CPU上“Battery”燈滅，但“RUN”指示燈仍不亮。把編程器接入PLC-CPU相應的接口上，發(fā)現(xiàn)編程器屏幕沒有任何顯示，而在正常狀態(tài)下，應顯示地址號“0000”。檢查電源單元正常，初步判斷是CPU模塊故障。采用“替換法”并重新輸入用戶程序后，再開機，“CPU”指示燈亮，機床恢復正常。   

$ @( G) m0 V1 E2 B. H0 W, D2 加工循環(huán)工作中出現(xiàn)的故障   

2 B: `" R, x1 `$ G5 Z: ]. p   我公司一臺美國真空干燥機在未到定時時間的情況下，出現(xiàn)3組抽真空電磁閥同時停止工作的故障。該機采用GE FANUC SERIES ONE PLC。利用編程器的“MON”功能，檢查用戶工作程序正常，相應的輸入和輸出信號正常，可排除控制器內部故障。分析用戶程序梯形圖，如果有一組的抽氣壓力低于-0.07MPa(該壓力是電接點真空表的指示壓力)，其它兩組立刻停止工作。認真觀察PLC輸入狀態(tài)信息，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障的瞬間，第2組的電接點真空表輸入到PLC的信號“0002”先滅后亮，可判定該真空表的電觸點接觸不良。更換一新表后，再啟動機床，故障排除。   
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   一臺美國BRYANT內圓磨床，當自檢畫面結束后，在未撥開急停按鈕(2PB)和按壓按鈕(1PB)的情況下，液壓潤滑系統(tǒng)卻自動啟動。查閱機床控制梯形圖，“MCR”為主控繼電器，“12M”為液壓潤滑控制繼電器。打開機床電氣控制柜，斷掉機床動力電源，“MCR”仍保持吸合，即可判定是該繼電器有故障。更換該繼電器，系統(tǒng)恢復正常。   

) p0 g1 `; M% M* A3 與檢測裝置相關的故障   

   一臺瑞士產縱切自動機，控制系統(tǒng)采用西門子8MC。啟動機床后，CRT出現(xiàn)“222”(SERVO LOOP NOTREADY)報警，同時發(fā)現(xiàn)Z軸直流放大單元上“Fault”紅燈亮，初步判斷伺服放大單元有問題。采用“替換法”更換一新伺服放大板后，在空載運行時，機床工作正常。但加負載工作時，CRT又出現(xiàn)“222”報警，伺服單元上“Fault”紅燈仍亮，即懷疑是伺服電動機有故障。該機床伺服電動機與測速發(fā)電機做成一體。用萬用表測量電動機阻值正常，測量測速發(fā)電機繞組電阻達數(shù)百歐，并且隨著旋轉角度的變化，阻值也發(fā)生變化，可判斷是測速機故障。拆開測速機，發(fā)現(xiàn)電刷卡阻。小心地將電刷拆下，在細砂紙上打磨幾下，同時清掃換向器的污垢，再重新裝好。開機，伺服單元上“Fault”指示燈滅，表示機床可以正常工作。但工作幾天以后，CRT又出現(xiàn)“104”(位置環(huán)路硬件故障)報警，因此可以認為故障發(fā)生在位置反饋環(huán)節(jié)。用手撥動位置反饋編碼器，聯(lián)結無松動，有損壞感覺。用示波器測試編碼器輸出波形，發(fā)現(xiàn)有一組脈沖輸出幅度太低。更換一編碼器，開機后故障消除。   
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4 a; l$ f: I2 \  }9 o0 ]0 f   一臺美國BRASON公司清洗機，開機初始化操作中，工作頭不能返回基準點，且出現(xiàn)“E3”報警。檢查機械部分正常，可初步判斷是編碼器故障。將編碼器拆開，發(fā)現(xiàn)編碼盤已變形。更換一新編碼器后，故障排除。   

   由于編碼器與機床的零點密切相關，因此，機床恢復正常后，還必須調整零點。對于此類故障應特別引起注意。

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看著不錯轉載過來~~

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由于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。系統(tǒng)外部的故障主要指由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。
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   數(shù)控設備的外部故障可以分為軟故障和外部硬件損壞引起的硬故障。軟故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發(fā)生在設備使用前期或設備使用人員調整時期。對于數(shù)控系統(tǒng)來說，另一個易出故障的地方為伺服單元。由于各軸的運動是靠伺服單元控制伺服電機帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的。用旋轉編碼器作速度反饋，用光柵尺作位置反饋。一般易出故障的地方為旋轉編碼器與伺服單元的驅動模塊。也有個別的是由于電源原因而引起的系統(tǒng)混亂。特別是對那些帶計算機硬盤保存數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。例如，德國西門子系統(tǒng)840C。
6 s3 D5 y. ?/ `. Z" N0 |% P
/ X( b) a" k) H   例1：一數(shù)控車床剛投入使用的時候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動時，必須要返回到參考點。即當用手動方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，最好把機床的軸移到安全位置。此時再操作或斷電后就不會出現(xiàn)問題。

" t3 ?; t8 z8 l1 Z4 \   外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真實原因。這時需根據(jù)報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。
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   例2：我廠一車削單元采用的是SINUMERIK840C系統(tǒng)。機床在工作時突然停機。顯示主軸溫度報警。經過對比檢查，故障出現(xiàn)在溫度儀表上，調整外圍線路后報警消失。隨即更換新儀表后恢復正常。

   例3：同樣是這臺車削中心，工作時CRT顯示9160報警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。這是指未抓起工件報警。但實際上抓工件的機械手已將工件抓起，卻顯示機械手未抓起工件報警。查閱PLC圖，此故障是測量感應開關發(fā)出的。經查機械手部位，機械手工作行程不到位，未完全壓下感應開關引起的。隨后調整機械手的夾緊力，此故障排除。

   例4：一臺立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機床在自動方式下執(zhí)行到X軸快速移動時就出現(xiàn)414＃和410＃報警。此報警是速度控制OFF和X軸伺服驅動異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動時就報警。經查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經修整后此故障排除。

4 m  D! e/ O/ |9 F0 h; j& N   例5：操作者操作不當也是引起故障的重要原因。如我廠另一臺采用840C系統(tǒng)的數(shù)控車床，第一天工作時完全正常，而第二天上班時卻無論如何也開不了機，工作方式一轉到自動方式下就報警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后，主軸不停，機械手就去抓取工件，后來仔細檢查各部位都無毛病，而是自動工作條件下的一個模式開關位置錯了。所以，當有些故障原因不明的報警出現(xiàn)的話，一定要檢查各工作方式下的開關位置。

) S$ f  L9 p; ^4 N   還有些故障不產生故障報警信息，只是動作不能完成，這時就要根據(jù)維修經驗、機床的工作原理和PLC運行狀況來分析判斷了。

# `+ P: |+ k# S" S/ c4 \   對于數(shù)控機床的修理，重要的是發(fā)現(xiàn)問題。特別是數(shù)控機床的外部故障。有時診斷過程比較復雜，但一旦發(fā)現(xiàn)問題所在，解決起來比較簡單。對外部故障診斷應遵從以下兩條原則。首先要熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次，要會利用PLC梯形圖。NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或機外編程器監(jiān)測PLC的運行狀態(tài)，一般只要遵從以上原則，小心謹慎，一般的數(shù)控故障都會及時排除。