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    診斷數(shù)控機(jī)床疑難故障的幾種特殊方法

    2009年10月09日 21:10點(diǎn)擊:1398作者:蘇州金諾頓五金機(jī)電有限公司來源:蘇州北方數(shù)控科技有限公司>>進(jìn)入該公司展臺(tái)

    1.采用電阻比對(duì)法診斷電源負(fù)載短路故障

      障實(shí)例:FANUC一BESK伺服驅(qū)動(dòng)板十15V負(fù)載軟擊穿燒保險(xiǎn)絲。
      我們維修時(shí),通過初步檢查判定故障原因是負(fù)載局部短路,并且用數(shù)字表測(cè)得十15V對(duì)“地”電阻,正常板為1.3KΩ故障板為300Ω。因?yàn)橥姾脽kU(xiǎn)絲,根本無法通電檢查,所以只能做電阻測(cè)量或拆元件檢查。
      但是,由于該伺服板的十15V電源與其負(fù)載(24只集成元件)的印刷電路成放射型結(jié)構(gòu),所以,電阻測(cè)量時(shí)無法做電路切割分離,并且由于元件多且為直接焊裝,也不可能逐一拆卸檢查。維修的實(shí)際操作十分困難,即使故障解決了,也往往弄得電路板傷痕累累。處理這種既不能做電路切割分離或元件拆卸也無法通電檢查的故障,我們采用電阻比對(duì)法檢查很方便。診斷檢查時(shí),不切割電路也不焊脫元件,而是直接測(cè)量十15V端與各集成元件的有關(guān)管腳問的電阻值,同時(shí)將故障板與正常板做對(duì)應(yīng)值比較,即可查出故障。處理以上故障時(shí),考慮到元件管腳多,所以首先分析厚膜塊內(nèi)部電路(圖中已標(biāo)出)和集成塊管腳功能圖,然后從中篩選出若干主要的測(cè)試點(diǎn),做電阻測(cè)量。當(dāng)測(cè)量到Q7時(shí),發(fā)現(xiàn)其3腳(+ 15V)對(duì)14腳(輸出)電阻為150Ω(正常為6KΩ,懷疑Q7(LM339)有問題,更換Q7后,伺服板恢復(fù)正常,說明Q7管腳間阻值異常系內(nèi)部軟擊穿,從而引起電源短路。

    2. 快速過程的分步模擬法

      有些控制過程,如步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)升降速過程,直流調(diào)速器的停車制動(dòng)過程,只有零點(diǎn)幾秒的瞬間時(shí)間。查尋這種快速過程的電路故障,顯然無法采用一般儀表進(jìn)行故障跟蹤檢測(cè),所以故障診斷比較困難。下面通過故障實(shí)例一5V型直流可控硅主驅(qū)動(dòng)停車時(shí)間太長(zhǎng)的故障,介紹我們采用的特殊方法一分步模擬法。
      經(jīng)過對(duì)故障板的初步檢查,判斷故障原因在V5主驅(qū)動(dòng)器制動(dòng)電路。該制動(dòng)控制邏輯復(fù)雜,涉及電路多,診斷故障決非舉手之勞,而且由于制動(dòng)過程短,無法測(cè)量,所以我們采用分步模擬法進(jìn)行診斷檢查。由電路原理得知制動(dòng)過程如下:(1)本橋逆變,釋放能量;(2)自動(dòng)換橋,再生制動(dòng);(3)再次換橋,電路復(fù)原。
      為了分步測(cè)量的需要,以速度指令、速度反饋和電流反饋為設(shè)定量,將以上過程細(xì)分為八個(gè)步驟(列成一張表),然后逐步改變相應(yīng)設(shè)定量,檢測(cè)有關(guān)電路信號(hào),對(duì)照電路邏輯,查出故障。我們做分步測(cè)試進(jìn)行到第二步(即速度指令由1變0)時(shí),發(fā)現(xiàn)“a后移”和“積分停止”均為高電平,按電路邏輯,應(yīng)為低電平,據(jù)此查對(duì)電路,很快找出A2板中與非門Dl06(型號(hào):FZHI01)有問題,更換后,故障排除。

    3.CT4一OS3型查頻器的一例特殊故障

      CT4一os3型變頻器常用于YBM90和MK5oo加工中心的刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)。在維修中,我們多次碰到該變頻器時(shí)好時(shí)壞的缺相故障,并且測(cè)得缺相電壓只有60至2ooV(正常為400v)。由于這是一種時(shí)好時(shí)壞的軟故障,診斷查尋困難。
      但是,我們發(fā)現(xiàn)該變頻器這種故障的多數(shù)原因是脈沖隔離級(jí)問題——振蕩不穩(wěn)定。這種故障現(xiàn)象,用示波器檢查,很難發(fā)現(xiàn)“波形丟失”,但一般都有三組脈沖幅值不相等,甚至差異軟大的現(xiàn)象。其實(shí),仔細(xì)分析一下隔離級(jí)電路的特點(diǎn)就能看出問題,這是一個(gè)比較特殊的間歇振蕩器,僅用二只三級(jí)管,分別做振蕩管和振蕩器電源開關(guān)。由于采用單管振蕩,而且振蕩電路串入限流電阻和二只三極管,加上變壓器輸出負(fù)載,所以振蕩電路損耗大,增益低,容易造成電路偶發(fā)性停振和脈沖幅值不足的毛病,即產(chǎn)生時(shí)好時(shí)壞的電機(jī)缺相故障。從以上分析可以看出,這種電路對(duì)脈沖變壓器Q值和三極管β值要求嚴(yán)格,用戶維修時(shí),可以采用如下措施得到彌補(bǔ):(1)選用高β(120至180)振蕩管;(2)適當(dāng)減少限流電阻阻值,即在51Ω電阻上并接100一270Ω。

    4.診斷多種故障綜合癥

      下面通過CVT035型晶體管直流驅(qū)動(dòng)器的典型實(shí)例,說明多種故障綜合癥的診斷方法。該故障伺服板,經(jīng)初步檢查看出,電路板外觀很臟,輸出級(jí)燒損嚴(yán)重,可見用戶的維護(hù)保養(yǎng)比較欠缺,處理這種故障,應(yīng)該首先清除臟物,修復(fù)輸出級(jí),切忌貿(mào)然通電,否則可能引發(fā)短路,擴(kuò)大故障面。例如鐵粉灰塵的導(dǎo)電短路,輸出級(jí)開關(guān)管擊穿對(duì)前級(jí)和電源的短路等等。經(jīng)上述處理后,通電檢查又發(fā)現(xiàn)如下故障:(1)“欠壓”紅燈有時(shí)閃亮(“READY”綠燈閃滅);(2)電機(jī)不轉(zhuǎn);(3)開關(guān)電源(±15V)變壓器Tl和電源開關(guān)管V69異常發(fā)燙。
      這是一例典型的綜合癥,而且故障之間可能存在某種因果關(guān)系,所以處理故障需要順序進(jìn)行,否則可能事倍功半,甚至引發(fā)故障面擴(kuò)大。我們通過分析,做出如下維修排序:開關(guān)電源一>“欠壓”燈——>電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。首先檢查電源板,通過測(cè)量主回路150V直流電壓和斷開±15V負(fù)載的檢查后,得知故障在開關(guān)電源板內(nèi)部,在檢查電源板中發(fā)現(xiàn)10V穩(wěn)壓管V32的電壓只有9.5V,由此檢查下去,找到故障原因:V32的限流電阻Rl85阻值變大。更換Rl85后,±15V電源板和“欠壓”燈等均恢復(fù)正常,但電機(jī)仍不轉(zhuǎn)。可見,以上燈閃和元件發(fā)燙均由Rl85變值引起,電機(jī)不轉(zhuǎn)則另有原因。按通常的檢查方法,可以逐級(jí)檢測(cè),但由于經(jīng)驗(yàn)的緣故,我們只做簡(jiǎn)單的變換轉(zhuǎn)向試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn)正常,所以很快查出故障原因:換向電路的集成塊N5(TL084)失效,更換N5后,一切正常。

    5.PC接口法

      由于數(shù)控機(jī)床各單元(除驅(qū)動(dòng)器外)與數(shù)控系統(tǒng)之間都是通過PC接口(1/O)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和控制,因此,許多故障都會(huì)通過PC接口信號(hào)反映出來,我們可以通過查閱PC機(jī)床側(cè)的1/O信號(hào)診斷各種復(fù)雜的機(jī)床故障或判別故障在數(shù)控系統(tǒng)還是在機(jī)床電氣。其方法很簡(jiǎn)單,即要求熟悉全部PC(機(jī)床側(cè))接口信號(hào)的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)(或制成一張表格),診斷時(shí),通過對(duì)全部PC(機(jī)床側(cè))接口信號(hào)的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)逐一查看比對(duì),找出有故障的接口信號(hào),然后根據(jù)信號(hào)的外部邏輯關(guān)系,查出故障原因。當(dāng)你熟悉了PC接口信號(hào)后,應(yīng)用這種PC接口比對(duì)法,非常簡(jiǎn)便快快捷,而且避免了分板復(fù)雜的梯形圖程序。

    6.西門子3GG系統(tǒng)數(shù)據(jù)異常的恢復(fù)

      瑞士STUDER s45一6磨床配備西門子3GG系統(tǒng),為雙NC雙PLC結(jié)構(gòu),該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自診斷功能,發(fā)生故障時(shí),可以借助屏幕提示,快速診斷修復(fù)故障。但是如果發(fā)生系統(tǒng)無法啟動(dòng),并且PLC處于停止?fàn)顟B(tài),屏幕不亮,那么系統(tǒng)的自診斷功能將無法發(fā)揮作用,導(dǎo)致診斷困難。發(fā)生這種故障的原因比較多,如果電池電壓低于2.7V,必須更換電池;如果NC或PLC硬件損壞,需要更換電路板;如果機(jī)床的24V電源低于21V,需要檢查電源電路和負(fù)載。
      但是我們碰到更多的故障原因并不是硬件故障,而是機(jī)床數(shù)據(jù)異常這類軟故障。其原因比較復(fù)雜,如電網(wǎng)干擾、電磁波干擾、電池失效、操作失誤等均有可能造成機(jī)床數(shù)據(jù)的丟失或混亂,以致系統(tǒng)無法啟動(dòng)。
      象這類軟故障我們可以采用全清恢復(fù)法使系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行。3GG系統(tǒng)的全清步驟如下:
    (1)機(jī)床數(shù)據(jù)、用戶程序、設(shè)定數(shù)據(jù)和背景存貯器的清除;
    (2) 3GG系統(tǒng)的初始化;
    (3) PLc清零;
    (4)恢復(fù)被清除的全部數(shù)據(jù)、程序。一般需要設(shè)定波特率,調(diào)出128KB內(nèi)存,然后,通過磁盤等媒體輸入數(shù)據(jù)、程序。
    (5)試驗(yàn)并檢查伺服系統(tǒng)的全部KV系數(shù)。
    (6)完成這些步驟后,系統(tǒng)恢復(fù)正常。


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