根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成、故障部位及故障現(xiàn)象、工作原理和特點，結(jié)合我們在維修中的經(jīng)驗，將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下：
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' }0 d c8 F9 E" d6 }- 位置環(huán)
" A8 j/ _' o/ U Y - 伺服驅(qū)動系統(tǒng)關聯(lián)
1 u% F3 c9 \0 I3 ? - 電源部分
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- 可編程序控制器邏輯接口
" O* F* y( M: m. A5 ~4 s - 其他
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這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令，并與位置檢測系統(tǒng)的反饋值相比較，進一步完成控制任務的關鍵環(huán)節(jié)，具有很高的工作頻度，并與外設相聯(lián)接，所以容易發(fā)生故障。常見的故障有： 0 f# Q: s0 N, c. `/ b) y4 T
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- 位控環(huán)報警，可能是測量回路開路；測量系統(tǒng)損壞，位控單元內(nèi)部損壞。 2 X$ W3 d& n1 R# O6 D3 b
- 不發(fā)指令就運動，可能是漂移過高，正反饋，位控單元故障；測量元件損壞。
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- 測量元件故障，一般表現(xiàn)為無反饋值；機床回不了基準點；高速時漏脈沖產(chǎn)生報警可能的原因是光柵測量元件內(nèi)燈泡壞了，光柵或讀頭臟了或是光柵損壞。
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伺服驅(qū)動系統(tǒng)與電源電網(wǎng)、機械系統(tǒng)等相關聯(lián)，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態(tài)，因而這也是故障較多的部分。 . V6 e; ~ ?/ U+ ^
主要故障有： 4 g3 D) ]1 Y) ` s8 k+ g: q
8 L, V" l# p5 _% a, ~1 F* `+ |- 系統(tǒng)損壞一般由于網(wǎng)絡電壓波動太大，或電壓沖擊造成。我國大部分地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好，會給機床帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，如無專門的電壓監(jiān)控儀，則很難測到，在查找故障原因時，要加以注意，還有一些是由于特殊原因造成的損壞，如華北某廠由于雷擊中工廠變電站并竄入電網(wǎng)而造成多臺機床伺服系統(tǒng)損壞。 0 R/ h+ \: f: W, Y$ \6 b
- 無控制指令，而電機高速運轉(zhuǎn)。這種故障的原因是速度環(huán)開環(huán)或正反饋。如在東北某廠，引進的西德WOTAN公司轉(zhuǎn)子銑床在調(diào)試中，機床X軸在無指令的情況下高速運轉(zhuǎn)，經(jīng)分析我們認為是正反饋造成的。因為系統(tǒng)零點漂移，在正反饋情況下，就會迅速累加使電機在高速下運轉(zhuǎn)，而我們按標簽檢查線路后完全正確，機床廠技術(shù)人員認為不可能接錯，在充分分析與檢測后我們將反饋線反接，結(jié)果機床運轉(zhuǎn)正常。機床廠技術(shù)人員不得不承認德方工作失誤。
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- 還有一例子，我們在天津某廠培訓講學時，應廠方要求對他們廠一臺自進廠后一直無法正常工作的精密磨床進行維修，其故障是：一啟動機床其電機就運轉(zhuǎn)，而且越來越快，直到最高轉(zhuǎn)速，根據(jù)工作人員的講述，我們分析認為是由于速度環(huán)開路，系統(tǒng)漂移無法抑制造成，經(jīng)檢查是速度反饋線接到了地線上造成的。 ) o4 N* `4 r8 J' O7 b9 K6 X
- 加工時工件表面達不到要求，走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺，或電機低速爬行或振動，這類故障一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當，各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機匹配不合適引起，解決辦法是進行最佳化調(diào)節(jié)。
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- 保險燒斷或電機過熱，以至燒壞，這類故障可能的原因一般是機械負載過大或卡死。
7 t2 n5 {" c$ w* I/ ?. P+ @ 電源部分是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機或毀壞整個系統(tǒng)。 一般在歐美發(fā)達國家，電力充足，電源質(zhì)量比較好，這類問題比較少，因而在設計上這方面的因素考慮的不是很多。在中國由于電力緊張，造成電源波動較大，而且質(zhì)量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，還有一些人為的因素，如突然拉閘斷電等。 # l+ h' O% q" @6 v% Q
另外，數(shù)控系統(tǒng)部分運行數(shù)據(jù)、設定數(shù)據(jù)以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內(nèi)，系統(tǒng)斷電后，靠電源的后備電池或鋰電池來保持。因而，停機時間比較長，拔插電源或存貯器都可能造成數(shù)據(jù)丟失，使系統(tǒng)不能運行。 1 T) @/ D5 `+ |7 X; f* `$ B
數(shù)控系統(tǒng)的邏輯控制如刀庫管理、液壓啟動等，主要由PLC來實現(xiàn)。要完成這些控制就必須采集各控制點的狀態(tài)信息，如斷電器、伺服閥、指示燈等。因而，它與外界種類繁多的各種信號源和執(zhí)行元件相連接，變化頻繁，所以發(fā)生故障的可能性就比較多，而且故障類型亦千變?nèi)f化。
& v; ]1 {5 e. E2 K: B" @7 B6 L w& e 由于環(huán)境條件，如干擾、溫度、濕度超過允許范圍，操作不當，參數(shù)設定不當，亦可能造成停機或故障。有一工廠的數(shù)控設備，開機后不久便失去數(shù)控準備好信號，系統(tǒng)無法工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機體溫度很高，原因是通氣過濾網(wǎng)已堵死，引起溫度傳感器動作。更換濾網(wǎng)后，系統(tǒng)正常工作。
: ~7 R% @ f, J" @) k6 c 不按操作規(guī)程拔插線路板，或無靜電防護措施等，都可能造成停機故障甚至毀壞系統(tǒng)。 $ s( A) i2 `1 E9 g
一般在數(shù)控系統(tǒng)的設計、使用和維修中，必須考慮對經(jīng)常出現(xiàn)故障的部位給予報警。報警電路工作后，一方面在屏幕或操作面板上給出報警信息，另一方面發(fā)出保護性中斷指令，使系統(tǒng)停止工作，以便查清故障和進行維修。 ) p o& ~$ I! w9 S
故障排除方法
& p0 D _2 M8 `- j& \6 U 前面我們介紹了故障診斷方法，下面從幾個方面介紹故障排除方法。 6 W5 l3 Q- P6 ^7 y5 y
2 l# g9 V0 @" g- 初始化復位法
. _) T( y; i- A - 參數(shù)更改程序更正法
0 a% O" s3 P; o$ M( } - 最佳化調(diào)整法
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- 備件替換法
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- 改善電源質(zhì)量法
# |: Q- a8 G# z - 維修信息跟蹤法
* r: K8 C$ v" ~$ k* W 一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復位或開關系統(tǒng)電源依次來清除故障，其系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進行初始化清除，清除前應注意做好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。
8 z9 ^) F/ i4 r! H+ T* s: X' I$ R 系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。例如，在哈爾濱某廠轉(zhuǎn)子銑床上采用了測量循環(huán)系統(tǒng)，這一功能要求有一個背景存貯器，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)這一功能無法實現(xiàn)，檢查發(fā)現(xiàn)確定背景存貯器存在的數(shù)據(jù)沒有設定，經(jīng)設定后該功能正常。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。
- E9 A2 H4 G& F, c3 i: n 調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。如在某軍工廠維修中，其系統(tǒng)顯示器畫面混亂，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常，在山東某廠，其主軸在啟動和制動時發(fā)生皮帶打滑，原因是由于其主軸負載轉(zhuǎn)矩大，而驅(qū)動裝置的斜升時間設定過小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。
4 b6 ^. Q! E- x2 ~3 [3 ]) H: b+ T$ s, r 最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動的機械系統(tǒng)實現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡單，用一臺多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應關系，通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時間，來使伺服系統(tǒng)達到既有較高的動態(tài)響應特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下，可采用一種經(jīng)驗的辦法，即調(diào)節(jié)使電機起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。 8 r" e1 X: i# e( _) q4 c; c
用好的備件替換診斷出壞的線路板并做相應的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn)，然后將壞板進行修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。 ' Q Z' ~* u" n0 f, B! p. Y
目前我國的電源質(zhì)量較差，解決這一問題的辦法一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
[- u) O9 D: t7 k. _) T. q h$ i 一些大的制造公司根據(jù)在實際工作中由于設計缺陷而造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。這些信息可以做為故障排除的依據(jù)，以正確徹底排除故障。
* K* l# H4 `5 E% z% Z1 s( c維修中應注意的事項3 \. U% ^1 Z6 R' X1 S S
% ?% p" b+ I; `7 V: X% g( e- 從整機上取出某塊線路板時，應注意記錄其相應的位置、連接的電纜號。對于固定安裝的線路板，還應按前后取下相應的壓接部件及螺釘作下記錄，拆卸下的壓件及螺釘應放在專門的盒內(nèi)，以免丟失。裝配后，盒內(nèi)的東西應全部用上，否則裝配會不完整。 4 q& O2 h6 v2 h% D9 o' i" m# c- b
- 電烙鐵應放在順手的前方，遠離維修線路板。烙鐵頭應作適當?shù)男拚�，以適應集成電路的焊接，并避免焊接時碰傷別的元器件。 5 ]+ }- O: N* ~% b! M, i5 q( [
- 測量線路間的阻值時，應斷電源。測阻值時應紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值。 % s# a( j, S% B7 T5 C
- 線路板上大多刷有阻焊膜，因此測量時應找到相應的焊點作為測試點，不要鏟除阻焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只有在焊點處用刀片刮開絕緣層。 # d1 R) y: K* w* i
- 不應隨意切斷印刷線路，有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗，習慣斷線檢查，但數(shù)控設備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印刷線路細而密，一旦切斷不易焊接，且切線時易切斷相鄰的線，再則有的點，在切斷某一根線時，并不能使其和線路脫離，需要同時切斷幾根線才行。 % |$ `' C1 s$ H( t K m8 }
- 不應隨意拆換元器件，有的維修人員在沒有確定故障元件的情況下只是憑感覺哪一個元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率高，拆下的元件人為損壞率也較高。
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- 拆卸元件時應使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤不應長時間加熱及重復拆卸，以免損壞焊盤。 9 n5 R3 c1 R, K. Y. K$ y
- 更換新的器件，其引腳應作適當?shù)奶幚�，焊接中不應使用酸性焊油�?
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- 記錄線路上的開關、跳線位置，不能夠隨意改變。兩極以上的對照檢查或互換元器件，應注意標記各板上的元件，以免錯亂，致使好板亦不能工作。
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- 查清線路板的電源配置及種類，根據(jù)檢查的需要，可分別供電或全部供電。應注意高壓，有的線路板直接接入高壓，或板內(nèi)有高壓發(fā)生器，需適當絕緣，操作時應特別注意.
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發(fā)表于 2006-9-1 11:22:20
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發(fā)表于 2006-9-1 11:38:03
