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(diǎn),，結(jié)合我們在維修中的經(jīng)驗(yàn),，將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下：
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- 位置環(huán)
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- 伺服驅(qū)動系統(tǒng)關(guān)聯(lián)
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- 電源部分
; K3 h6 u9 [& b @" P% N' z& ] - 可編程序控制器邏輯接口
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- 其他
+ L& U. o# B+ W6 R0 R 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(jìn)一步完成控制任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),，具有很高的工作頻度，并與外設(shè)相聯(lián)接,，所以容易發(fā)生故障,。常見的故障有：
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, ~1 {! _ x, q1 h! O- 位控環(huán)報(bào)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。
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- 不發(fā)指令就運(yùn)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(jī)床回不了基準(zhǔn)點(diǎn),；高速時(shí)漏脈沖產(chǎn)生報(bào)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,。
1 }+ g4 M6 s- B4 H& A9 [ 伺服驅(qū)動系統(tǒng)與電源電網(wǎng)、機(jī)械系統(tǒng)等相關(guān)聯(lián),，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運(yùn)行狀態(tài),，因而這也是故障較多的部分。
V/ Y+ a, S' X4 b8 H6 h6 J 主要故障有：
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- 系統(tǒng)損壞一般由于網(wǎng)絡(luò)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(jī)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(shí),，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(jī)床伺服系統(tǒng)損壞,。
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- 無控制指令,，而電機(jī)高速運(yùn)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(jìn)的西德WOTAN公司轉(zhuǎn)子銑床在調(diào)試中，機(jī)床X軸在無指令的情況下高速運(yùn)轉(zhuǎn),，經(jīng)分析我們認(rèn)為是正反饋造成的,。因?yàn)橄到y(tǒng)零點(diǎn)漂移，在正反饋情況下,，就會迅速累加使電機(jī)在高速下運(yùn)轉(zhuǎn),，而我們按標(biāo)簽檢查線路后完全正確，機(jī)床廠技術(shù)人員認(rèn)為不可能接錯(cuò),，在充分分析與檢測后我們將反饋線反接,，結(jié)果機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)正常。機(jī)床廠技術(shù)人員不得不承認(rèn)德方工作失誤,。 7 J0 i/ a* q% n8 |0 ]' O
- 還有一例子,，我們在天津某廠培訓(xùn)講學(xué)時(shí)，應(yīng)廠方要求對他們廠一臺自進(jìn)廠后一直無法正常工作的精密磨床進(jìn)行維修,，其故障是：一啟動機(jī)床其電機(jī)就運(yùn)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(rèn)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,。
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- 加工時(shí)工件表面達(dá)不到要求，走圓弧插補(bǔ)軸換向時(shí)出現(xiàn)凸臺,，或電機(jī)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(dāng)，各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機(jī)匹配不合適引起,，解決辦法是進(jìn)行最佳化調(diào)節(jié),。 2 N3 _$ C7 S- Z% k" O. ~
- 保險(xiǎn)燒斷或電機(jī)過熱，以至燒壞,，這類故障可能的原因一般是機(jī)械負(fù)載過大或卡死,。
) a- S1 g# {# W# | 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(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng),。 一般在歐美發(fā)達(dá)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(shè)計(jì)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,。
; ^3 c e+ j2 @3 w" N) p5 q 另外，數(shù)控系統(tǒng)部分運(yùn)行數(shù)據(jù),、設(shè)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(jī)時(shí)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(yùn)行,。
; |# B" [4 L9 k 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(shí)現(xiàn),。要完成這些控制就必須采集各控制點(diǎn)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,。 1 ^! T/ q/ u! O. Z
由于環(huán)境條件，如干擾,、溫度、濕度超過允許范圍,，操作不當(dāng),，參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，亦可能造成停機(jī)或故障,。有一工廠的數(shù)控設(shè)備,，開機(jī)后不久便失去數(shù)控準(zhǔn)備好信號,，系統(tǒng)無法工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)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,。
! G0 h" _" \. O2 Q1 X. t9 u; v 不按操作規(guī)程拔插線路板，或無靜電防護(hù)措施等,，都可能造成停機(jī)故障甚至毀壞系統(tǒng),。
4 H, z4 z" a& o% \- m3 V7 U 一般在數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、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(bào)警,。報(bào)警電路工作后，一方面在屏幕或操作面板上給出報(bào)警信息,，另一方面發(fā)出保護(hù)性中斷指令,，使系統(tǒng)停止工作，以便查清故障和進(jìn)行維修,。 . b# d# w) w$ K3 Z! f/ A2 O
故障排除方法
, S" @9 u, H2 N: D: M 前面我們介紹了故障診斷方法,，下面從幾個(gè)方面介紹故障排除方法。 . e4 y9 V1 Z7 Y7 W2 g2 }
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- 初始化復(fù)位法
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- 參數(shù)更改程序更正法
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- 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
* V9 Q' ]+ P3 @1 _ U - 維修信息跟蹤法
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一般情況下,，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,，可用硬件復(fù)位或開關(guān)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(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)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(jìn)行硬件診斷。
: c; M/ Q7 q+ Z- M" X+ z$ C 系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)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(gè)背景存貯器,，調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這一功能無法實(shí)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(shè)定,，經(jīng)設(shè)定后該功能正常,。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查,，改正所有錯(cuò)誤,，以確保其正常運(yùn)行,。 u0 ?3 P+ E+ ?) S; R
調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計(jì)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(shí)發(fā)生皮帶打滑,，原因是由于其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大,，而驅(qū)動裝置的斜升時(shí)間設(shè)定過小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常,。
% \& X2 n' ~3 p* I 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(jī)械系統(tǒng)實(shí)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(yīng)關(guān)系,，通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間，來使伺服系統(tǒng)達(dá)到既有較高的動態(tài)響應(yīng)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(yàn)的辦法,，即調(diào)節(jié)使電機(jī)起振,，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可,。 5 G6 A9 ^: r! ?' V. ^( I
用好的備件替換診斷出壞的線路板并做相應(yīng)的初始化啟動,，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板進(jìn)行修理或返修,，這是目前最常用的排故辦法,。 / y: e( J2 ?* N! C3 E: Q4 T! a
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(yù)防性措施來減少電源板的故障,。
# t4 W3 T# Z# r0 w8 S2 y$ S 一些大的制造公司根據(jù)在實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)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。
. d8 m' \6 X1 `; l0 u# H( m維修中應(yīng)注意的事項(xiàng) k1 U- ~. K: ~ Q) L9 |1 e- }' K; i
- k" y# M0 @7 T, |: |4 L, b1 S- 從整機(jī)上取出某塊線路板時(shí),，應(yīng)注意記錄其相應(yīng)的位置,、連接的電纜號。對于固定安裝的線路板,，還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作下記錄,，拆卸下的壓件及螺釘應(yīng)放在專門的盒內(nèi)，以免丟失,。裝配后,，盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上，否則裝配會不完整,。
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- 電烙鐵應(yīng)放在順手的前方,，遠(yuǎn)離維修線路板。烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚�,，以適應(yīng)集成電路的焊接,，并避免焊接時(shí)碰傷別的元器件。
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- 測量線路間的阻值時(shí),，應(yīng)斷電源,。測阻值時(shí)應(yīng)紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值,。
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- 線路板上大多刷有阻焊膜,，因此測量時(shí)應(yīng)找到相應(yīng)的焊點(diǎn)作為測試點(diǎn)，不要鏟除阻焊膜,，有的板子全部刷有絕緣層,，則只有在焊點(diǎn)處用刀片刮開絕緣層。
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- 不應(yīng)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(yàn),，習(xí)慣斷線檢查，但數(shù)控設(shè)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(xì)而密,，一旦切斷不易焊接，且切線時(shí)易切斷相鄰的線,，再則有的點(diǎn),，在切斷某一根線時(shí)，并不能使其和線路脫離,，需要同時(shí)切斷幾根線才行,。
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- 不應(yīng)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(gè)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(shí)應(yīng)使用吸錫器及吸錫繩,，切忌硬取,。同一焊盤不應(yīng)長時(shí)間加熱及重復(fù)拆卸，以免損壞焊盤,。 ( J, \6 N, e6 ~* K! c
- 更換新的器件,，其引腳應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶幚恚附又胁粦?yīng)使用酸性焊油,。
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- 記錄線路上的開關(guān),、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(yīng)注意標(biāo)記各板上的元件，以免錯(cuò)亂,，致使好板亦不能工作,。 # j' v' p; L* w" T) Z, T6 S5 D/ e
- 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(yīng)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(dāng)絕緣，操作時(shí)應(yīng)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
