西門子802D/三菱等品牌數(shù)控機床故障診斷及維修(案例分享)
西門子802D/三菱等品牌數(shù)控故障維修:
不同的數(shù)控機床,其結(jié)構(gòu)和性能有很大的區(qū)別,但在故障診斷上有它的共性。通過對這些共性的分析得出一些對數(shù)控機床故障診斷原則、方法及故障排除方法。以下逐一介紹:
一、數(shù)控機床故障診斷原則
1.先外部后內(nèi)部
數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床,所以故障的發(fā)生必然要從這三者之間綜合反映出來。所以要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,即當數(shù)控機床發(fā)生故障后,維修人員應(yīng)采用望、聞、聽、問等方法,由外向里逐一進行檢查。
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,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。
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(guān)、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。
例如: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(qū)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(jīng)查該伺服電機電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路,經(jīng)修整后此故障排除。
2.先機械后電氣
由于數(shù)控機床是一種自動化程度高,技術(shù)復雜的*機械加工設(shè)備。機械故障較易發(fā)現(xiàn),而系統(tǒng)故障診斷難度要大一些。
3.先靜后動
維修人員要做到先靜后動,不可盲目動手,應(yīng)先詢問操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài),查看說明書、資料后方可動手查找故障原因,繼而排除故障,
4.先公用后
公用性問題會影響到全局,而性問題只影響局部。
5.先簡單后復雜
當出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時,應(yīng)先解決容易的問題,后解決較大的問題。常常在解決簡單的故障的過程中,難度大的問題也可能變的容易,理清思路,將難度較大的變得容易一些。
6.先一般后特殊
在排除某一故障時,要先考慮常見的可能原因,然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。
二、數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)及故障排除方法
所謂系統(tǒng)診斷技術(shù),就是利用數(shù)控裝置中的計算機及相關(guān)運行診斷軟件進行各種測試。
1.自診斷技術(shù)
1)開機自診斷:數(shù)控系統(tǒng)通電后,設(shè)備內(nèi)部診斷軟件會自動對系統(tǒng)中各種元件如CPU、RAM及各應(yīng)用軟件進行逐一檢測并將檢測結(jié)果顯示出來,如檢測發(fā)現(xiàn)問題,系統(tǒng)會顯示報警信息或發(fā)出報警信號。開機自診斷通常會在開機一分鐘之內(nèi)完成。
有時開機診斷會將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經(jīng)常僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi),這時維修人員需查找相關(guān)維修手冊根據(jù)提示找到真正故障原因并加以排除。
2)運行自診斷:運行自診斷也稱在線自診斷,是指數(shù)控系統(tǒng)正常工作時,運行內(nèi)部診斷程序,對系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試、檢查,并顯示有關(guān)信息,這種診斷一般會在系統(tǒng)工作時反復進行。
3)脫機診斷:當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,首先停機,然后使用隨機的診斷紙帶對系統(tǒng)進行脫機診斷。診斷時先要將紙帶上的程序讀入RAM系統(tǒng)中,計算機運行程序進行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多。
2.人工診斷技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)的故障種類很多,而自診斷往往不能對系統(tǒng)的所有部件進行測試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,常用的有:功能程序測試法、參數(shù)檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現(xiàn)簡介如下:
1)功能程序測試法:這種方法將數(shù)控系統(tǒng)中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個測試程序,穿成紙帶或存儲到軟盤上在進行診斷時運行這個程序,可快速判定哪個功能出現(xiàn)問題,這種方法一般在機床出現(xiàn)隨機性故障時使用,也可用于設(shè)備閑置時間較長重新投入使用時測試用。
2)參數(shù)檢查法:一般系統(tǒng)的參數(shù)是存放在RAM中的,一旦出現(xiàn)干擾或其它原因會造成參數(shù)丟失或混亂,從而使系統(tǒng)不能正常工作,這時應(yīng)根據(jù)故障特征,檢查和核對有關(guān)參數(shù),在排除某些故障時,有時還需對某些參數(shù)進行調(diào)整。
3)備件置換法:是將系統(tǒng)中型號*相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點的部件,從而快速有效地確定故障部位。
4)直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內(nèi)”的原則,利用觀察零部件的工作狀態(tài)、聽聲音、摸發(fā)熱等方法,進行逐個檢查,如利用視覺可觀察內(nèi)部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽覺可查尋器件發(fā)出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現(xiàn)象;等等。
5)原理分析法:當采用其它檢查方法難以奏效時,可以從電路基本原理出發(fā),一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對測點進行檢查對照,終查明故障原因。
3.高級診斷技術(shù)
1)在高級診斷中,常用的方法主要有以下幾種方法:
2)自修復診斷:自修復診斷一般是指在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運行的備用模塊。自修復程序在控制系統(tǒng)每次開機運行,當發(fā)現(xiàn)某模塊有問題時,系統(tǒng)會把故障信息顯示在屏幕上,同時自動查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據(jù)提示更換下一故障模塊。自修復診斷方法需要較多的備用模塊,這會使系統(tǒng)體積增大,價格提高。
3)診斷指導專家系統(tǒng):近年來,隨著圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業(yè)機器人等技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)越來越多地被應(yīng)用到數(shù)控機床上。診斷專家系統(tǒng)以專家知識、經(jīng)驗為基礎(chǔ),自動模仿專家利用知識解決復雜問題的思維活動,這就使普通工作人員同樣能對故障做出具有專家級水平的診斷結(jié)論。
例如:日本的FANUC系統(tǒng)的診斷指導專家系統(tǒng)是由知識庫、推理計算機和人工控制器組成。知識庫內(nèi)存儲了專家分析、故障判斷和如何消除故障的經(jīng)驗知識。這些知識用于讀出數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息,通過人工控制器,編程員可用簡捷的記述把專家的知識編成程序,并把程序變成知識庫目標形式,再存儲到知識庫中。推理機通過運行程序進行推理,操作者也可通過顯示單位,用簡單的人機對話的方式選擇故障狀態(tài),必要時回答系統(tǒng)的提問,以補充為得出結(jié)論所需的其它信息。
4)通訊診斷系統(tǒng):該診斷方法又稱海外診斷,是由中央維修站通過電話線路,甚至電話系統(tǒng)向用戶設(shè)備發(fā)送診斷程序所進行的一種遙控診斷。通訊診斷系統(tǒng)除可用于故障發(fā)生后的診斷外,還可以為用戶作定期的預防性診斷,設(shè)備生產(chǎn)廠家的維修工不必親臨現(xiàn)場,只需按預定的時間對機床進行系列試運行檢查,在中央維修站分析診斷數(shù)據(jù),即可發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患。
西門子802D/三菱等品牌數(shù)控故障維修
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