診斷數(shù)控機床疑難故障的幾種特殊方法及實例應(yīng)用

發(fā)布日期:2015-09-15    蘭生客服中心    瀏覽:5590


  診斷數(shù)控機床疑難故障的幾種特殊方法及實例應(yīng)用

1.采用電阻比對法診斷電源負載短路故障 
    故障實例:FANUC一BESK伺服驅(qū)動板十15V負載軟擊穿燒保險絲。
    我們維修時,通過初步檢查判定故障原因是負載局部短路,并且用數(shù)字表測得十15V對“地”電阻,正常板為1.3KΩ 故障板為300Ω。因為通電好燒保險絲,根本無法通電檢查,所以只能做電阻測量或拆元件檢查。
    但是,由于該伺服板的十15V電源與其負載(24只集成元件)的印刷電路成放射型結(jié)構(gòu),所以,電阻測量時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,我們采用電阻比對法檢查很方便。診斷檢查時,不切割電路也不焊脫元件,而是直接測量十15V端與各集成元件的有關(guān)管腳問的電阻值,同時將故障板與正常板做對應(yīng)值比較,即可查出故障。處理以上故障時,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試點,做電阻測量。當(dāng)測量到Q7時,發(fā)現(xiàn)其3腳( + 15V)對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,如步進電機的自動升降速過程,直流調(diào)速器的停車制動過程,只有零點幾秒的瞬間時間。查尋這種快速過程的電路故障,顯然無法采用一般儀表進行故障跟蹤檢測,所以故障診斷比較困難。下面通過故障實例一5V型直流可控硅主驅(qū)動停車時間太長的故障,介紹我們采用的特殊方法一分步模擬法。
    經(jīng)過對故障板的初步檢查,判斷故障原因在V5主驅(qū)動器制動電路。該制動控制邏輯復(fù)雜,涉及電路多,診斷故障決非舉手之勞,而且由于制動過程短,無法測量,所以我們采用分步模擬法進行診斷檢查。由電路原理得知制動過程如下:(1)本橋逆變,釋放能量;(2)自動換橋,再生制動;(3)再次換橋,電路復(fù)原。
    為了分步測量的需要,以速度指令、速度反饋和電流反饋為設(shè)定量,將以上過程細分為八個步驟(列成一張表),然后逐步改變相應(yīng)設(shè)定量,檢測有關(guān)電路信號,對照電路邏輯,查出故障。我們做分步測試進行到第二步(即速度指令由1變0)時,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)此查對電路,很快找出A2板中與非門Dl06(型號: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加工中心的刀庫驅(qū)動。在維修中,我們多次碰到該變頻器時好時壞的缺相故障,并且測得缺相電壓只有60至2ooV(正常為400v)。由于這是一種時好時壞的軟故障,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,仔細分析一下隔離級電路的特點就能看出問題,這是一個比較特殊的間歇振蕩器,僅用二只三級管,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)生時好時壞的電機缺相故障。從以上分析可以看出,這種電路對脈沖變壓器Q值和三極管β值要求嚴格,用戶維修時,可以采用如下措施得到彌補:(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)動器的典型實例,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,輸出級燒損嚴重,可見用戶的維護保養(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,切忌貿(mào)然通電,否則可能引發(fā)短路,擴大故障面。例如鐵粉灰塵的導(dǎo)電短路,輸出級開關(guān)管擊穿對前級和電源的短路等等。經(jīng)上述處理后,通電檢查又發(fā)現(xiàn)如下故障:(1)“欠壓”紅燈有時閃亮(“READY”綠燈閃滅);(2)電機不轉(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行,否則可能事倍功半,甚至引發(fā)故障面擴大。我們通過分析,做出如下維修排序:開關(guān)電源一>“欠壓”燈——>電機運轉(zhuǎn)。首先檢查電源板,通過測量主回路150V直流電壓和斷開±15V負載的檢查后,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,電機不轉(zhuǎn)則另有原因。按通常的檢查方法,可以逐級檢測,但由于經(jīng)驗的緣故,我們只做簡單的變換轉(zhuǎn)向試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)反向運轉(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)控機床各單元(除驅(qū)動器外)與數(shù)控系統(tǒng)之間都是通過PC接口(1/O)實現(xiàn)信號的傳遞和控制,因此,許多故障都會通過PC接口信號反映出來,我們可以通過查閱PC機床側(cè)的1/O信號診斷各種復(fù)雜的機床故障或判別故障在數(shù)控系統(tǒng)還是在機床電氣。其方法很簡單,即要求熟悉全部PC(機床側(cè))接口信號的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)(或制成一張表格),診斷時,通過對全部PC(機床側(cè))接口信號的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)逐一查看比對,找出有故障的接口信號,然后根據(jù)信號的外部邏輯關(guān)系,查出故障原因。當(dāng)你熟悉了PC接口信號后,應(yīng)用這種PC接口比對法,非常簡便快快捷,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)具有很強的自診斷功能,發(fā)生故障時,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,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;如果機床的24V電源低于21V,需要檢查電源電路和負載。
    但是我們碰到更多的故障原因并不是硬件故障,而是機床數(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床數(shù)據(jù)的丟失或混亂,以致系統(tǒng)無法啟動。
    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)運行。3GG系統(tǒng)的全清步驟如下:
    (1) 機床數(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。
更多相關(guān)信息