論經(jīng)濟型數控車(chē)床典型故障診斷與維修
摘要：電子技術(shù)的發(fā)展以及國內數控裝置的發(fā)展使得數控裝置的價(jià)格走低,特別是經(jīng)濟型數控車(chē)系統的價(jià)格已經(jīng)是到達了它的最低點(diǎn)。經(jīng)濟型數控車(chē)床在中國的機械加工行業(yè)中得到了迅速普及,使得我國機械加工水平無(wú)論在加工質(zhì)量方面還是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是隨著(zhù)機床使用時(shí)間的延長(cháng),數控機床會(huì )出現這樣或那樣的故障,本文就以經(jīng)濟型數控機床的常見(jiàn)故障為例,談了一些解決的辦法。
關(guān)鍵詞：數控車(chē)床 霍爾開(kāi)關(guān) 繼電器 伺服驅動(dòng)
一、換刀裝置故障
數控車(chē)換刀一般的過(guò)程是:換刀電機接到換刀信號后,通過(guò)蝸輪蝸桿減速帶動(dòng)刀架旋轉,由霍爾元件發(fā)出刀位信號,數控系統再利用這個(gè)信號與目標值進(jìn)行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后,電機反轉縮緊刀架。在我維修數控車(chē)的過(guò)程中遇到了以下幾個(gè)故障現象。
故障一:一臺四刀位數控車(chē)床,發(fā)生一號刀位找不到,其它刀位能正常換刀的故障現象。
故障分析:由于只有一號刀找不到刀位,可以排除機械傳動(dòng)方面的問(wèn)題,確定就是電氣方面的故障�？赡苁窃摰段坏幕魻栐捌渲�?chē)�(xiàn)路出現問(wèn)題,導致該刀位信號不能輸送給PLC。對照電路圖利用萬(wàn)用表檢查后發(fā)現:1號刀位霍爾元件的24V供電正常,GND線(xiàn)路為正常,T1信號線(xiàn)正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導致該刀位信號不能發(fā)出。
解決辦法:更換新的霍爾元件后故障排除,一號刀正常找到。
故障二:一臺六刀位數控車(chē)床,換刀時(shí)所有刀位都找不到,刀架旋轉數周后停止,并且數控系統顯示換刀報警:換刀超時(shí)或沒(méi)有信號輸入。
故障分析查找:對于該故障,仍可以排除機械故障,歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種:1.磁性元件脫落;2.六個(gè)霍爾元件同時(shí)全部損壞;3.霍爾元件的供電和信號線(xiàn)路開(kāi)路導致無(wú)電壓信號輸出。其中以第三種原因可能性最大。因此找來(lái)電路圖,利用萬(wàn)用表對霍爾元件的電氣線(xiàn)路的供電線(xiàn)路進(jìn)行檢查。結果發(fā)現:刀架檢測線(xiàn)路端子排上的24V供電電壓為0V,其它線(xiàn)路均正常。以該線(xiàn)為線(xiàn)索沿線(xiàn)查找,發(fā)現從電氣柜引出的24V線(xiàn)頭脫落,接上后仍無(wú)反應。由此判斷應該是該線(xiàn)斷線(xiàn)造成故障。
解決辦法:利用同規格導線(xiàn)替代斷線(xiàn)后,故障排除。
故障三:一臺配有FANUC-0imate系統大連機床廠(chǎng)的六刀位車(chē)床,選刀正常但是當所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統報警:換刀超時(shí)。
故障分析查找:刀架選刀正常,正轉正常,就是不能反向鎖緊。說(shuō)明蝸輪蝸桿傳動(dòng)正常,初步定為電氣線(xiàn)路問(wèn)題。在機床刀架控制電氣原理圖上,發(fā)現刀具反向鎖緊到位信號是由一個(gè)位置開(kāi)關(guān)來(lái)控制發(fā)出的,是不是該開(kāi)關(guān)即周?chē)�(xiàn)路存在問(wèn)題呢?為了確認這個(gè)故障原因,打開(kāi)刀架的頂蓋和側蓋,利用萬(wàn)用表參照電路圖檢查線(xiàn)路,發(fā)現線(xiàn)路未有開(kāi)路和短路,通過(guò)用手按動(dòng)刀架反向鎖緊位置開(kāi)關(guān),觀(guān)察梯形圖顯示有信號輸入,至此排除電氣線(xiàn)路問(wèn)題。推斷可能是擋塊運動(dòng)不到位,位置微動(dòng)開(kāi)關(guān)未動(dòng)作。于是重新?lián)Q刀一次來(lái)觀(guān)察一下,結果發(fā)現:果然擋塊未運動(dòng)到位。于是把擋塊螺栓擰緊,試換刀一次正常。再換一次刀,原故障又出現了,同時(shí)發(fā)現蝸桿端的軸套打滑并且爬升現象。難道是它造成了電機反轉鎖緊時(shí)位置開(kāi)關(guān)的擋塊不能到位?于是把該軸套進(jìn)行了軸向定位處理,將刀架頂蓋裝好。結果刀架鎖緊正常了。
解決辦法:對軸套進(jìn)行軸向定位故障解決。
二、穩壓電源故障
機床在運行時(shí)機床照明燈突然不亮,機床操作面板燈也不亮,系統電源正常,同時(shí)系統急停報警,和主軸無(wú)信號警。關(guān)機后重新上電故障依舊。
故障分析檢查:經(jīng)詢(xún)問(wèn)當時(shí)操作人員,沒(méi)有違規操作,排除人為原因,也可以排除機械原因,應該是電氣故障引起。該機床的電器原理圖顯示,這些失電區域都和 24V有關(guān),并且該機床擁有兩個(gè)穩壓電源,一個(gè)是I/O接口電源,另一個(gè)為系統電源。失電區域都與I/O接口有關(guān),于是打開(kāi)電氣柜觀(guān)察發(fā)現I/O接口穩壓電源指示燈未能點(diǎn)亮,說(shuō)明該電源未能正常工作或損壞。由穩壓電源的工作原理知道,穩壓電源有電流短路和過(guò)載保護的功能,當電源短路或過(guò)載時(shí)自動(dòng)關(guān)斷電源輸出,以保護電源電路不被損壞。于是試著(zhù)把電源的輸出負載線(xiàn)路拆下來(lái),結果發(fā)現重新上電后電源指示燈亮了。這說(shuō)明電源本身沒(méi)有損壞。通過(guò)分析得知該電源為 I/O接口電源,負載不大,也不會(huì )出現過(guò)載現象,應該是輸出回路中有短路故障。沿著(zhù)輸出線(xiàn)號進(jìn)行檢查發(fā)現有一根24V+輸出線(xiàn)接頭從絕緣膠布中露出并接觸到機床床體。原因很明顯:由于該線(xiàn)與機床發(fā)生對地短路,造成該穩壓電源處于自我保護狀態(tài),使得操作面板和一些I/O接口繼電器供電停止,導致發(fā)生以上故障。至于變頻器報警可能24V信號不能到位發(fā)出報警。
解決辦法:用絕緣膠布把接頭處重新包好,重新上電開(kāi)機所有故障解決,報警解除照明燈也亮了。
三、系統程序鎖故障
一臺數控車(chē),配有FANUC-0i-mate系統,無(wú)法輸入對刀值等參數,不能編輯程序,并伴有報警。
故障分析檢查:對此現象首先想到了程序保護開(kāi)關(guān),通過(guò)對比正常的系統發(fā)現:與系統鎖住時(shí)現象一樣。所以懷疑系統鎖開(kāi)關(guān)壞了,但經(jīng)過(guò)短接,仍不能解決問(wèn)題。通過(guò)觀(guān)察故障系統的梯形圖發(fā)現X56輸入點(diǎn)無(wú)信號輸入,說(shuō)明這條輸入線(xiàn)路斷路。沿著(zhù)這條線(xiàn)號利用萬(wàn)用表檢查,發(fā)現在操作面板后面選軸開(kāi)關(guān)接頭處線(xiàn)頭脫落,導致線(xiàn)路無(wú)法輸入信號,使PLC邏輯關(guān)系不正確,才出現以上故障。
解決辦法:用烙鐵焊錫把脫落的線(xiàn)頭重新焊接好,報警解除,參數輸入正常,故障消失。
四、結束語(yǔ)
以上維修案例,可作為類(lèi)似故障的排除參考。一般地,對于任何故障,首先是根據現象,根據原理來(lái)判斷故障點(diǎn),分析每一個(gè)可能性,如一個(gè)開(kāi)關(guān),一個(gè)線(xiàn)接頭, 一個(gè)螺釘都會(huì )是都會(huì )是故障原因,參照之前的操作、維修歷史進(jìn)行分析,能有利于縮小查找范圍,有利于提高維修的效率。
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