❶ 數控機床故障排除的一般辦法有哪些
數控機床故障診斷一般包括三個步驟:第一步驟是故障檢測;第二步驟是故障判定及隔離;第三步驟是故障定位。數控機床故障診斷一般採用追蹤法、自診斷、參數檢查、替換法、測量法。
1.追蹤法
追蹤法是指在故障診斷和維修前,維修人員要先對故障發生的時間、機床的運行狀態和故障類型進行詳細的了解,然後尋找產生故障的各種跡象。
追蹤法檢查是一種基本的檢查故障的方法,發向故障後要查找引起故障的根源,採取合理的方法給與排除。
2.自診斷功能
現代數控系統尤其是全功能數控系統具有很強的自診斷功能,通過隨時監控系統各部分的工作,及時判斷故障並立刻在CRT上顯示報警信息。有時當硬體發生故障而不能發出報警信息時,就要通過發光二極體的閃爍來指示故障的大致起因。自診斷一般分為現代數控系統尤其是全功能數控系統具有很強的自診斷功能,通過隨時監控系統各部分的工作,及時判斷故障並立刻在CRT上顯示報警信息。有時當硬體發生故障而不能發出報警信息時,就要通過發光二極體的閃爍來指示故障的大致起因。自診斷一般分為啟動自診斷、在線自診斷和離線自診斷。
啟動診斷是指CNC系統每次從通電開始,系統內部診斷程序就自動執行診斷。診斷的內容為系統中最關鍵的硬體和系統控制軟體,如 CPU、存儲器、I/O 等單元模塊,以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之後,整個系統才能進入正常運行的准備狀態。否則,將在CRT畫面或發光二極體用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束,系統無法投入運行。
在線診斷是指通過CNC系統的內裝程序,在系統處於正常運行狀態時對CNC系統本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統不停電,在線診斷就不會停止。
在線診斷一般包括自診斷功能的狀態顯示有上千條,常以二進制的0、1來顯示其狀態。對正邏輯來說,0表示斷開狀態,1表示接通狀態,藉助狀態顯示可以判斷出故障發生的部位。常用的有介面狀態和內部狀態顯示,如利用I/O介面狀態顯示,再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖,用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現。一般可分為以下幾大類:過熱報警類;系統報警類;存儲報警類;編程/設定類;伺服類;行程開關報警類;印刷線路板間的連接故障類。
離線診斷是指數控系統出現故障後,數控系統製造廠家或專業維修中心利用專用的診斷軟體和測試裝置進行停機(或離線)檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內,如縮小到某個功能模塊、某部分電路,甚至某個晶元或元件,這種故障定位更為精確。
3.參數檢查
系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。發生故障時應及時核對系統參數,參數一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的 CMOS RAM中,一旦電池電量不足或由於外界的干擾等因素,使個別參數丟失或變化,發生混亂,使機床無法正常工作。此時,可通過核對、修正參數,將故障排除。
4.替換法
替換法是在數控系統出現故障時,利用備用電路板、模塊、集成電路晶元及其他元器件代替有疑點的部位,觀察故障點的轉移情況,確定故障點的位置,是一種快速而簡便的找出故障點的方法。當無備用板時,也可以用同型號系統上的元器件來代替。
5.測量法
CNC系統生產廠在設計印刷線路板時,為了調整和維修方便,在印刷線路板上設計了一些檢測端子。維修人員通過測量這些檢測端子的電壓或波形,可檢查有關電路的工作狀態是否正常。但利用檢測端子進行測量之前,應先熟悉這些檢測端子的作用及有關部分的電路或邏輯關系。
❷ 數控機床的常見電氣故障及診斷維修方法有哪些
1.1 數控基床電氣裝置常見故障
數控機床的電氣裝置部分的故障主要是硬體故障,其中的硬體故障為:控制系統某元器件接觸不良或損壞、無供電電源等,這種故障必須更換損壞的器件或者維修後才能排除故障。
1.2 數控機床可編程式控制制器的故障分析
數控機床可編程式控制制器,也就是plc控制器部分的故障分為:(1)軟體故障:包括數控機床用戶程序,如果用戶程序出現故障,在數控機床運行時會發生一些無報警的機床故障,因此PLC用戶程序要編制好。(2)硬體故障:也即是在PLC輸入輸出模塊出現問題而引起的故障。對於個別輸入輸出口出現故障,可以通過修改PLC程序,可使用備用介面替代出現故障的介面。
1.3 數控機床伺服系統的故障分析
數控機床伺服控制系統是數控機床故障率最高的部分。伺服控制系統可分為直流伺服控制單元、直流永磁電動機和交流伺服控制單元、交流伺服電動機有兩個部分,兩者各有其優、缺點。伺服系統的故障一般都是由於伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現問題引起的,要分別對各單元進行分析。
1.4顯示器的故障分析
通常情況下,數控機床顯示器出現錯誤的表現為:系統的軟體出錯,從而會導致系統顯示的混亂或者不正常或根本無法顯示,如果機床的電源出現故障或者系統主板出現故障的話都會導致系統的不正常顯示。其中,顯示系統本身出現故障是引起系統顯示器不正常的最主要原因,因此,如果系統不能正常顯示,就必須首先要分清造成此現象的主要原因。
數控機床的顯示不正常可以分為完全無顯示和顯示不正常兩種情況。當電源和系統的其他部分工作正常時,系統無顯示的原因,一般情況下是由於硬體原因引起,而顯示混亂或顯示不正常,一般來說是由於系統軟體引起的。另外,系統不同,所引起的原因也不同,這要根據實際情況進行分析。
1.5 控制元件、檢測開關的故障分析
數控機床常用的控制元件有液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置、檢測開關,檢測元件有:檢測開關,這些常見的機床控制元件、檢測開關由於接觸不良引起各種故障比較多,這類故障很容易解決,但是必須用儀器儀表配合檢查。
2 數控機床常見電氣故障診斷與排除方法
數控機床故障排查的方法很多,大致可以分為以下幾種:
2.1直觀檢查法
這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。
(1)問。即向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障後果,並且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
(2)看。總體查看機床各部分工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等),各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示,局部查看有無保險燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等 。
(3)摸。在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
(4)試。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電,一旦發現立即斷電分析。
2.2儀器檢查法
儀器檢查法就是使用常規電工儀表對各組交、直流電源電壓及相關直流和脈沖信號等進行測量,從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況,及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量,用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無,用PLC 編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信號與報警指示分析法
(1)硬體報警指。這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈,結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
(2)軟體報警指示。如前所述的系統軟體、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 介面狀態檢查法
現代數控系統多將PLC集成於其中,而CNC與PLC之間則以一系列介面信號形式相互通訊聯接。有些故障是與介面信號錯誤或丟失相關的,這些介面信號有的可以在相應的介面板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的介面信號都可以用PLC編程器調出。檢修時,要求維修人員既要熟悉本機床的介面信號,又要熟悉PLC編程器的應用。
2.5 參數調整法
數控系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配,而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此,任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而機床運行所引起的機械或電氣性能的變化會改變其最佳化狀態。此類故障需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的,不僅要對具體系統主要參數十分了解,既熟悉其作用,而且要有較豐富的電氣調試經驗。
2.6 備件置換法
當故障集中於某一印製電路板上時,由於電路集成度的不斷擴大而要把故障落實於某一區域乃至某一元件比較困難,為了縮短停機時間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然後再檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題:
(1)更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
(2)在更換備件板上要記錄下原有的開關位置和設定狀態,並將新板作好同樣的設定,否則會產生報警而不能工作。
(3)某些印製電路板的更換還需在更換後進行某些特定操作以完成其中軟體與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
(4)有些印製電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲器的板,或者備用電池板,它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒於以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料,弄懂要求和操作步驟之後再動手,以免造成更大的故障。
2.7交叉換位法
當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查分散機 塗料分散機 高速分散機 實驗室分散機 真空分散機 升降分散機 高粘度分散機 實驗室分散機 雙行星混合機 雙行星攪拌機 多功能混合機 電池漿料攪拌機 環氧樹脂攪拌機 電池漿料混合機,不僅硬體接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬體交換方案,准確無誤再行交換檢查。
2.8 特殊處理法
當今的數控系統其中軟體含量越來越豐富,有系統軟體、機床製造者軟體、甚至還有使用者自己的軟體,由於軟體邏輯的設計中不可避免的一些問題,會使得有些故障狀態無從分析,例如死機現象。對於這種故障現象則可以採取特殊手段來處理,比如整機斷電,稍作停頓後再開機,有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
❸ 5. 機床電氣線路發生故障後的一般檢查方法和步驟是什麼
數控機床常用的故障檢測方法:
通常按照:現場故障的診斷與分析、故障的測量維修排除、系統的試車這三大步進行。
數控機床故障診斷
在故障診斷時應掌握以下原則:
先外部後內部:
現代數控系統的可靠性越來越高,數控系統本身的故障率越來越低,而大部分故障的發生則是非系統本身原因引起的。由於數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床,其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查。盡量避免隨意地啟封、拆卸,否則會擴大故障,使機床喪失精度、降低性能。系統外部的故障主要是由於檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問題而引起的。
先機械後電氣:
一般來說,機械故障較易發覺,而數控系統及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前,首先注意排除機械性的故障。
先靜態後動態:
先在機床斷電的靜止狀態,通過了解、觀察、測試、分析,確認通電後不會造成故障擴大、發生事故後,方可給機床通電。在運行狀態下,進行動態的觀察、檢驗和測試,查找故障。而對通電後會發生破壞性故障的,必須先排除危險後,方可通電。
先簡單後復雜:
當出現多種故障互相交織,一時無從下手時,應先解決容易的問題,後解決難度較大的問題。往往簡單問題解決後,難度大的問題也可能變得容易。
1.直觀法:這是一種最基本的方法。維修人員通過對故障發生時的各種光、聲、味等異常現象的觀察以及認真察看系統的每一處,往往可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這要求維修人員具有豐富的實際經驗,要有多學科的較寬的知識和綜合判斷的能力。
2.自診斷功能法:現代的數控系統雖然尚未達到智能化很高的程度,但已經具備了較強的自診斷功能。能隨時監視數控系統的硬體和軟體的工作狀況。一旦發現異常,立即在顯示器上報警信息或用發光二極體批示出故障的大致起因。利用自診斷功能,也能顯示出系統與主機之間介面信號的狀態,從而判斷出故障發生在機械部分還是數控系統部分,並批示出故障的大致部位。這個方法是當前維修時最有效的一種方法。
3.功能程序測試法:所謂功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能,如直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環、用戶宏程序等用手工編程或自動編程方法,編製成一個功能程序測試紙帶,通過紙帶閱讀機送入數控系統中,然後啟動數控系統使之進行運行,藉以檢查機床執行這些功能的准確性和可靠性,進而判斷出故障發生的可能起因。本方法對於長期閑置的數控機床第一次開機時的檢查以及機床加工造成廢品但又無報警的情況下,一時難以確定是編程錯誤或是操作錯誤,還是機床故障時的判斷是一較好的方法。
4.交換法:這是一種簡單易行的方法,也是現場判斷時最常用的方法之一。所謂交換法就是在分析出故障大致起因的情況下,維修人員可以利用備用的印刷線路板、模板,集成電路晶元或元器件替換有疑點的部分,從而把故障范圍縮小到印刷線路板或晶元一級。它實際上也是在驗證分析的正確性。
5.轉移法:所謂轉移法就是將系統中具有相同功能的二塊印刷線路板、模塊、集成電路晶元或元器件互相交換,觀察故障現象是否隨之轉移。藉此,可迅速確定系統的故障部位。這個方法實際上就是交換法的一種。
6.參數檢查法:數控參數能直接影響數控機床的功能。參數通常是存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的RAM中,一旦電池不足或由於外界的某種干擾等因素,會使個別參數丟失或變化,發生混亂,使機床無法正常工作。此時,通過核對、修正參數,就能將故障排除。當機床長期閑置工作時無緣無故地出現不正常現象或有故障而無報警時,就應根據故障特徵,檢查和校對有關參數。另外,經過長期運行的數控機床,由於其機械傳動部件磨損,電氣無件性能變化等原因,也需對其有關參數進行調整。有些機床的故障往往就是由於未及時修改某些不適應的參數所致。當然這些故障都是屬於故障的范疇。
7.測量比較法:系統生產廠在設計印刷線路板時,為了調整、維修的便利,在印刷線路板上設計了多個檢測用端子。用戶也可利用這些端子比較測量正常的印刷線路板和有故障的印刷線路板之間的差異。可以檢測這些測量端子的電壓或波形,分析故障的起因及故障的所在位置。甚至,有時還可對正常的印刷線路人為地製造「故障」,如斷開連線或短路,撥去組件等,以判斷真實故障的起因。為此,維修人員應在平時積累印刷線路板上關鍵部位或易出故障部位在正常時的正確波形和電壓值。因為系統生產廠往往不提供有關這方面的資料。
8.敲擊法:當系統出現的故障表現為若有若無時,往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在。這是由於cnc系統是由多塊印刷線路板組成,每塊板上又有許多焊點,板間或模塊間又通過插接件及電纜相連。因此,任何虛焊或接觸不良,都可能引起故障。當用絕緣物輕輕敲打有虛焊及接觸不良的疑點處,故障肯定會重復再現。
9.局部升溫:系統經過長期運行後元器件均要老化,性能會變壞。當它們尚未完全損壞時,出現的故障變得時有時無。這時可用熱吹風機或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件,加速其老化,以便徹底暴露故障部件。當然,採用此法時,一定要注意元器件的溫度參數等,不要將原來是好的器件烤壞。
10.原理分析法:根據系統的組成原理,可從邏輯上分析各點的邏輯電平和特徵參數(如電壓值或波形),然後用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進行測量、分析和比較,從而對故障定位。運用這種方法,要求維修人員必須對整個系統或每個電路的原理有清楚的、較深的了解。
除了以上常用的故障檢查測試方法外,還有拔板法,電壓拉偏法,開環檢測法。這些檢查方法各有特點,按照不同的故障現象,可以同時選擇幾種方法靈活應用,對故障進行綜合分析,才能逐步縮小故障范圍,較快地排除故障。
11.通過PLC檢測故障:數控機床出現的大部分故障都是通過PLC裝置檢查出來的。PLC檢測故障的機理就是通過運行機床廠家為特定機床編制的PLC梯形圖(即程序),根據各種輸人、輸出狀態進行邏輯判斷,如果發現問題,產生報警並在顯示器上產生報警信息。所以對一些PLC產生報警的故障,或一些沒有報警的故障,可以通過分析PLC的梯形圖對故障進行診斷,利用系統的梯形圖顯示功能或者機外編程器在線跟蹤梯形圖的運行,可提高診斷故障的速度和准確性。
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