隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展焙糟,加工中心在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用日漸廣泛,高自動(dòng)化、高效率的優(yōu)勢(shì)設(shè)備給現(xiàn)代制造增添了強(qiáng)勁的動(dòng)力杀打,隨之而來(lái)的問(wèn)題是如何維護(hù)好這些設(shè)備便顯得尤為重要。以下就現(xiàn)場(chǎng)故障分為5個(gè)方面來(lái)進(jìn)行說(shuō)明绝壹。
1 外部信號(hào)故障
加工中心的外圍信號(hào)主要用在如軸蕉殴、刀庫(kù)、機(jī)械手判阀、交換工作臺(tái)歹嘹、輔助設(shè)備、模塊外部接口及控制電器的輔助觸點(diǎn)等部位孔庭。主要功能包括:液位檢測(cè)荞下、溫度檢測(cè)、壓力檢測(cè)史飞、到位檢測(cè)尖昏、行程檢測(cè)、狀態(tài)檢測(cè)构资、按鈕觸點(diǎn)以及各種使能等抽诉。這類外圍信號(hào)通常都設(shè)置了相應(yīng)的報(bào)警代碼和提示信息,維護(hù)人員通過(guò)提示便能快捷地定位故障點(diǎn)吐绵。同時(shí)迹淌,也可通過(guò):A= 梯形圖、信號(hào)狀態(tài)查閱界面以及:B= 裝置指示燈來(lái)綜合診斷己单。找到故障點(diǎn)后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整唉窃、維修或更換。偶爾也遇到庫(kù)存?zhèn)浼狈Φ那闆r纹笼,在確定不影響機(jī)床正常運(yùn)行的情況下纹份,可暫時(shí)將故障點(diǎn)短接,以緩解生產(chǎn)壓力炫允,備件一到及時(shí)更換培幽。對(duì)一些動(dòng)作頻率相對(duì)較高的部位,應(yīng)特別注意觀察和記錄睛村,如:主軸刀具狀態(tài)绎编、回參考點(diǎn)擋塊蔑串、交換工作臺(tái)位置檢測(cè)、刀庫(kù)和機(jī)械手位置狀態(tài)等演穗。外部信號(hào)范圍廣柱涕,故障多,以下簡(jiǎn)要舉幾例說(shuō)明之垛墙。
(1)一臺(tái)THM6350臥式加工中心出現(xiàn)“"1008液壓壓力不足”報(bào)警襟腹,且該報(bào)警有規(guī)律地出現(xiàn),經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)際壓力完全滿足室用。這是典型的輔助設(shè)備外部報(bào)警摊哟。報(bào)警提示,該壓力繼電器已損壞添瓷。因備件庫(kù)中暫時(shí)無(wú)該型壓力繼電器梅屉,萬(wàn)用表測(cè)量該點(diǎn)兩端阻值滿足短接要求。同時(shí)鳞贷,交待操作工在備件未到期間坯汤,必須注意實(shí)際液壓壓力情況,并隨時(shí)報(bào)告搀愧。經(jīng)處理惰聂,緩解了生產(chǎn)壓力。
(2)一臺(tái)VMC1000C立式加工中心咱筛,采用FANUC 0i-MA數(shù)控系統(tǒng)搓幌,Z、A 兩軸為一雙軸模塊驅(qū)動(dòng)迅箩。在拆走旋轉(zhuǎn)臺(tái)后溉愁,出現(xiàn)“401 Z AXIS READY OFF”報(bào)警信息。
因任務(wù)需要饲趋,決定暫時(shí)使用X拐揭、Y、Z三軸進(jìn)行其它工件加工奕塑。應(yīng)將A 軸屏蔽愧陈,其屏蔽步驟是:首先修改NC參數(shù)?NO 1023的A為“—4”;然后將PMC中的保持繼電器K8.2設(shè)為“1”搭吵;最后將原驅(qū)動(dòng)模塊的接口封鎖處理煮啡。到現(xiàn)場(chǎng)初步檢查后認(rèn)為已做到,但報(bào)警仍然未清除惫投。分析認(rèn)為原因出在封鎖未生效泉惋,拆開(kāi)所使用連接器發(fā)現(xiàn)里面未短接,而且型號(hào)有誤蹬谁。最后使用型號(hào)為HRIOS F140-2015的PCR-EV20MDT的連接器扔缭,并將其9 和10(即*DRDYn 和*MCONn)短接封鎖后,機(jī)床報(bào)警清除癞烈,滿足了工作需求洗馅。原因出在工作人員把連接器使用錯(cuò)。
(C)一進(jìn)口五坐標(biāo)加工中心堕常,采用AB10數(shù)控系統(tǒng)赌羽。自動(dòng)刀庫(kù)不能正常換刀,刀盤轉(zhuǎn)到正確刀位后來(lái)回旋轉(zhuǎn)缤弦,未正常判別刀位领迈。該刀庫(kù)記數(shù)方式采用8421 代碼,使用5個(gè)感應(yīng)器判別碍沐,即感應(yīng)頭對(duì)應(yīng)金屬刀盤上有孔為“0”狸捅,反之為“1”。調(diào)查情況時(shí)得知累提,近期機(jī)修人員拆卸過(guò)刀庫(kù)尘喝,但拆卸時(shí)是整體移出,排除上斋陪、下刀盤位置異位朽褪,手動(dòng)方式單步旋轉(zhuǎn)正常。據(jù)控制原理分析認(rèn)為是數(shù)刀不正確无虚,應(yīng)檢查5個(gè)感應(yīng)信號(hào)狀態(tài)正常與否(感應(yīng)器淡綠色指示燈亮表示電源送到缔赠,黃色指示燈亮表示感應(yīng)狀態(tài)為1)。手動(dòng)方式下旋轉(zhuǎn)刀盤一周友题,仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)3號(hào)感應(yīng)器一直保持同一狀態(tài)橡淑。到此,判斷要么是感應(yīng)頭上有臟物或鐵屑账菊,要么感應(yīng)器已損壞祥喳。將手指伸進(jìn)孔中觸摸發(fā)現(xiàn)上面有鐵屑,清除后册吹,信號(hào)狀態(tài)恢復(fù)貌硬,執(zhí)行自動(dòng)換刀正常。
2 連接器件故障
連接器件主要指導(dǎo)線和連接器馒狡。這類故障主要表現(xiàn)在" 個(gè)方面:一是導(dǎo)線破損嚣褐、斷裂;二是線間出現(xiàn)短路或干擾煮肋;三是接頭處或接口連接不良逸茅;四是錯(cuò)接或誤插。連接器件作為設(shè)備的信息通道,在支持設(shè)備的運(yùn)行中具有舉足輕重的作用详不。據(jù)我們維護(hù)中不完全統(tǒng)計(jì)蚯氯,機(jī)床故障的近三成是該方面所致。加工環(huán)境及條件是該方面的直接原因妖救,也有一部分歸屬于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而老化橄浓、腐蝕的緣故。
如:一臺(tái)寧江THM6350臥式加工中心亮航,配置FANUC 0i-M數(shù)控系統(tǒng)荸实。在交換工作臺(tái)時(shí),按下“手
動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕后缴淋,托板(內(nèi)工作臺(tái))升起准给,而托板架未上升,始終保持此狀態(tài)重抖,無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的交換露氮。該托板架的升降由液壓系統(tǒng)控制。檢查液壓壓力正常仇哆,查看控制托板架上升的電磁閥發(fā)現(xiàn)未執(zhí)行沦辙。該電磁閥由繼電器KA13的常開(kāi)觸點(diǎn)控制,而繼電器KA13的線圈由PMC輸出點(diǎn)Y1004.1直接供給24V電源讹剔。通過(guò)PMC狀態(tài)顯示功能檢查Y1004.1的狀態(tài)油讯,執(zhí)行前后始終為“0”,即未給出信號(hào)延欠。分析認(rèn)為陌兑,某一輸入條件未得到滿足使機(jī)床處于等待狀態(tài)。決定從Y1004.1入手禽虹,利用PLC梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能來(lái)診斷故障素司。涉及的主要梯形圖如圖$ 所示。在手動(dòng)方式下赌置,正常交換工作臺(tái)導(dǎo)通路徑如圖中箭頭方向押逾,即要滿足R68.3、R62.0 和Y1003.5導(dǎo)通蓝捌。從梯形圖可以看出眶洗,R68.3導(dǎo)通條件是R68.2和R62.0導(dǎo)通,R62.0又由外部信號(hào)來(lái)控制饵朱。動(dòng)態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)X1004.5通堤网,X1006.3未變化。經(jīng)查X1006.3為托板(工作臺(tái))上升到位信號(hào)椰完。用金屬尺靠近感應(yīng)頭發(fā)現(xiàn)信號(hào)無(wú)變化贫肌,以為是感應(yīng)器本身?yè)p壞禀舰。更換后發(fā)現(xiàn)故障依舊。校線時(shí)發(fā)現(xiàn)24V導(dǎo)線已斷路怔匣。拆開(kāi)護(hù)板后發(fā)現(xiàn)因油質(zhì)腐蝕該導(dǎo)線一接頭已斷路握联,重新接好后。機(jī)床恢復(fù)正常劫狠。
連接器件作為控制元件之間的信息傳遞通道拴疤,和生活中的通道一樣永部,必須經(jīng)常進(jìn)行疏通独泞,以防止通道堵塞、斷流苔埋、分支和交叉等異常情況發(fā)生懦砂。因此,我們應(yīng)高度重視機(jī)床連接器件的日常護(hù)理工作组橄,保持機(jī)床各部位干凈整潔荞膘,確保線路連接及走向的嚴(yán)謹(jǐn)合理,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題玉工,及時(shí)處理羽资,對(duì)不合理和有后患的地方應(yīng)及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化性改進(jìn),以提高使用的可靠性遵班。
3 執(zhí)行元件故障
這里所說(shuō)的執(zhí)行元件包括:電動(dòng)機(jī)魏蜒、繼電器、接觸器有蒲、電磁閥等发凹。相對(duì)來(lái)說(shuō),這部分元器件是打開(kāi)控制柜最能直觀見(jiàn)到的冈柑。出現(xiàn)此類故障后衍康,應(yīng)注重排除的先后順序。比如出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載衔密,可能原因有電動(dòng)機(jī)過(guò)熱鞍票、有雜物堵塞、空開(kāi)或接觸器損壞找蝗、電動(dòng)機(jī)損壞及加工條件過(guò)高等岖佛。此時(shí)脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)線就可以分清是電動(dòng)機(jī)側(cè)還是強(qiáng)電柜側(cè)有問(wèn)題。有時(shí)嫉鸳,甚至通過(guò)目視患达、觸摸、氣味喷聪、聲音等直觀法就可以得出結(jié)論习劫。
如:一臺(tái)THK46100臥式加工中心,采用FANUC 0-mate數(shù)控系統(tǒng)。在自動(dòng)方式加工過(guò)程中诽里,出現(xiàn)“1019 RELAY OVERLOAD”報(bào)警袒餐。查閱外部報(bào)警信息表提示為空開(kāi)跳閘。打開(kāi)電氣柜發(fā)現(xiàn)QF2空開(kāi)已跳閘谤狡,以為是電壓瞬間波動(dòng)過(guò)大所致灸眼。重新合上空開(kāi)后報(bào)警消除。試加工后墓懂,再次跳閘焰宣。經(jīng)查,發(fā)現(xiàn)切削液電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間猛烈跳動(dòng)捕仔,10S左右又跳閘匕积。檢查電動(dòng)機(jī)已損壞,更換后榜跌,機(jī)床恢復(fù)正常闪唆。
4 各種參數(shù)、數(shù)據(jù)和程序故障
參數(shù)邪胳、數(shù)據(jù)和程序是數(shù)控設(shè)備運(yùn)行必不可少的條件擅很。其中,主要包括NC 機(jī)床參數(shù)肪尾、PMC參數(shù)鹅甚、補(bǔ)償參數(shù)、PLC程序尘晓、換刀程序换橱、宏程序和加工程序等。此類故障主要表現(xiàn)為以下幾方面:
(1)系統(tǒng)參數(shù)丟失验阱,導(dǎo)致系統(tǒng)混亂或某項(xiàng)功能喪失舔躏;
(2)系統(tǒng)參數(shù)部分或個(gè)別發(fā)生了變化;
(3)操作不當(dāng)降蹋,出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入錯(cuò)誤防擎;
(4)有關(guān)程序被丟失、改動(dòng)及編制不妥睹沐;
(5)對(duì)參數(shù)或數(shù)據(jù)修改過(guò)程中設(shè)置不當(dāng)助店。一旦參數(shù)破壞嚴(yán)重,常常需要重裝系統(tǒng)才能夠恢復(fù)佛吓。
一臺(tái)寧江THM6350臥式加工中心宵晚,采用FANUC 0i-M數(shù)控系統(tǒng)。在加工過(guò)程中维雇,出現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的實(shí)際尺寸與給定值不符淤刃,無(wú)報(bào)警信息晒他。該機(jī)床在此故障前曾發(fā)生過(guò)在操作" 軸運(yùn)動(dòng)時(shí)數(shù)顯變化而實(shí)際位置不動(dòng),檢查發(fā)現(xiàn)" 軸皮帶輪被拉斷所致逸贾。更換皮帶輪后對(duì)" 軸零點(diǎn)偏置(參數(shù)1850)進(jìn)行了修正陨仅。剛試運(yùn)行便發(fā)現(xiàn)了實(shí)際值與給定值不符的現(xiàn)象。此類故障通常有( 種可能原因:一是位置環(huán)問(wèn)題铝侵,這其中包括如光柵尺灼伤、編碼器及它們的連接電纜故障,也可能是伺服模塊級(jí)的故障咪鲜。二是涉及到數(shù)控參數(shù)問(wèn)題狐赡,如進(jìn)給單位(公制6 英制)、檢測(cè)倍乘比參數(shù)的設(shè)置是否發(fā)生了變化嗜诀。三是機(jī)械上存在一定的阻力或聯(lián)接松動(dòng)所致猾警。以上述原因分析為依據(jù)症旭,我們由易到難逐一進(jìn)行了檢查排除瀑捣。經(jīng)查,該故障是由于進(jìn)給單位的參數(shù)設(shè)置由原來(lái)的公制變成了英制秉返,即參數(shù)1001#0由“0”變成了“1”驼值。將參數(shù)改回“0”后,機(jī)床恢復(fù)正常螺坟。
特別提到的是在加工中心的自動(dòng)換刀過(guò)程中顷沉,執(zhí)行到某一句突然中斷,出現(xiàn)無(wú)資料提示的報(bào)警號(hào)且信息提示缸秀。這時(shí)钢囚,應(yīng)仔細(xì)在系統(tǒng)中找到換刀程序(大型刀庫(kù)的換刀程序同樣分主程序和子程序,可采用查找功能找到故障段)唯碗,讀懂停頓語(yǔ)句的含義鸟氨,分析邏輯關(guān)系,有效利用程序來(lái)診斷故障铐向。同時(shí)集炭,確保換刀程序沒(méi)有發(fā)生變化。
5 伺服系統(tǒng)故障
為了保證加工中心能達(dá)到較高的加工精度复斥,必須具有性能優(yōu)良营密、可靠性強(qiáng)、精度高的伺服系統(tǒng)來(lái)支持目锭。隨著數(shù)控事業(yè)日新月異的發(fā)展评汰,伺服系統(tǒng)也得到了前所未有的進(jìn)步。位置伺服的三環(huán)結(jié)構(gòu)痢虹,充分利用了設(shè)備的潛力被去,高速及其準(zhǔn)確的定位兰绣,使數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用。伺服系統(tǒng)已全面進(jìn)入了交流伺服時(shí)代编振,模塊化缀辩、集成化、開(kāi)放化是其發(fā)展的趨勢(shì)踪央。同時(shí)臀玄,給維護(hù)工作也帶來(lái)了極大的方便,一旦出現(xiàn)故障后畅蹂,為了贏得生產(chǎn)時(shí)間盹躬,可采用備件替換法使機(jī)床及時(shí)得到恢復(fù)。由于伺服系統(tǒng)的速度環(huán)和電流環(huán)的可靠性較高血沦,通常恐程,現(xiàn)場(chǎng)中伺服系統(tǒng)故障以位置環(huán)的故障率為最高,因?yàn)槿缇幋a器野言、光柵尺皿理、伺服電動(dòng)機(jī)等機(jī)構(gòu)受外部影響較大。
現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備已具有強(qiáng)大的故障自診斷能力近窟。伺服故障發(fā)生后题姜,可以通過(guò)兩種途徑得到提示信息:一是驅(qū)動(dòng)模塊上的%89 或指示燈狀態(tài),二是根據(jù)":+ 上報(bào)警號(hào)和信息提示伦颊。在不確定情況下贪庄,可以通過(guò)交叉換位法、備板置換法來(lái)診斷青弃。有條件的用戶可以通過(guò)建立數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)診斷鞠哥。另一方面,在判斷伺服驅(qū)動(dòng)故障時(shí)應(yīng)特別留意以下部位:!保險(xiǎn)有無(wú)損壞卖氨;"模塊或電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇(或散熱器)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況会烙,查看有無(wú)積塵和接觸不良;#可以單獨(dú)更換部分#"; 板(如軸卡)進(jìn)行嘗試双泪,此項(xiàng)應(yīng)根據(jù)資料上說(shuō)明進(jìn)行持搜;$檢查存儲(chǔ)器的電池電量是否充足;%整流器件或可直接判斷已損壞電子管是否損壞焙矛。發(fā)現(xiàn)上述故障完全可以自主修復(fù)葫盼。當(dāng)然,還可以在企業(yè)庫(kù)存的壞模塊中進(jìn)行組合性試?yán)么逭濉J聦?shí)證明這樣能為企業(yè)節(jié)省大量的維護(hù)成本贫导。目前,由于大部分企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)維修人員沒(méi)有完備的參考資料和修理?xiàng)l件蟆盹,對(duì)集成度高或難于判斷的故障應(yīng)送到專門的板級(jí)維修部門修復(fù)孩灯。同時(shí)闺金,規(guī)模大、損壞頻率高的企業(yè)還可以采用參保方式來(lái)節(jié)約成本開(kāi)銷峰档。
如:一進(jìn)口TM1800五坐標(biāo)加工中心败匹,采用SIEMENS 840D 數(shù)控系統(tǒng)。在加工過(guò)程中車間突然斷電步蛮,待重新啟動(dòng)機(jī)床后遂冰,機(jī)床出現(xiàn)以下報(bào)警:①300201軸A1驅(qū)動(dòng)器訪問(wèn)時(shí),錯(cuò)誤2340西寸;②300901軸A1驅(qū)動(dòng)器停止信號(hào)B被觸發(fā)则涎;③21612通道1 軸(X、Y枢慰、Z沈席、C)正在運(yùn)動(dòng)時(shí)VDI信號(hào)“調(diào)節(jié)使能”被復(fù)位;④600707 TURN-STOP C/S P2:SPINDLE DRIVE NOT READY艾维。
從報(bào)警信息看出報(bào)警(1)和(2)與A軸有關(guān)谭迄,各軸模塊同時(shí)損壞的可能性在實(shí)際故障中是相當(dāng)小的。初步認(rèn)為蔚奕,系統(tǒng)檢測(cè)到# 軸驅(qū)動(dòng)模塊有故障后哀姿,導(dǎo)致通道1 軸VDU信號(hào)的“調(diào)節(jié)使能”被復(fù)位,以及主軸驅(qū)動(dòng)未準(zhǔn)備好匙豹。查看300201報(bào)警解釋原因有兩點(diǎn):“一是與一個(gè)或多個(gè)模塊的電壓掉電有關(guān);二是硬件(包括ASICs總線和驅(qū)動(dòng)模塊)已經(jīng)損壞狂秦」嗦拢”為了防止接觸不良的可能,決定關(guān)斷機(jī)床電源裂问,將各接口取下檢查并重新插接侧啼。重新啟動(dòng)機(jī)床后發(fā)現(xiàn)起初四個(gè)報(bào)警已經(jīng)消失,但出現(xiàn)新的報(bào)警內(nèi)容為“300006 起碼有一個(gè)模塊(模塊驅(qū)動(dòng)號(hào)Y1)在驅(qū)動(dòng)總線上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)堪簿∪”在隨后多次重新啟動(dòng)機(jī)床后始終出現(xiàn)300006號(hào)報(bào)警。初步認(rèn)為" 軸驅(qū)動(dòng)模塊已有故障椭更。為進(jìn)一步縮小范圍哪审,決定先確認(rèn)" 向軸卡是否有損壞。將" 軸卡換到另一臺(tái)正常的完全同型的加工中心上虑瀑,啟動(dòng)機(jī)床湿滓,發(fā)現(xiàn)另一臺(tái)機(jī)床重演300006號(hào)報(bào)警,判定A 軸軸卡有故障舌狗。其他部分還有無(wú)問(wèn)題Y將完好的Y軸卡換到有故障的機(jī)床上叽奥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述報(bào)警信息再次出現(xiàn)扔水。A軸軸卡真的出現(xiàn)了問(wèn)題?按照同樣的替換法塘袍,結(jié)果證明% 軸卡確已損壞兔升。購(gòu)回備件更換后,機(jī)床恢復(fù)正常绑接。在采用替換法時(shí)期油,應(yīng)先將懷疑有故障部分換到正常設(shè)備和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上測(cè)試,避免將完好部件先換上后有再次損壞的可能骡眼,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失须拒。
6 數(shù)控系統(tǒng)及PLC故障
加工中心的報(bào)警信息通常分為CNC報(bào)警、PMC報(bào)警和主軸報(bào)警幾類晌爹。數(shù)控系統(tǒng)及PLC常見(jiàn)故障主要有:系統(tǒng)處理混亂而進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)玛繁;系統(tǒng)不能通過(guò)自檢;出現(xiàn)RAM肖自、ROM奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤号呜;數(shù)據(jù)總線ID錯(cuò)誤;電壓或電流異常等老玲。在硬件上也可能出現(xiàn)某個(gè)PCB燒壞剑征、不良,PLC的部分I/O塊故障再菊。一般來(lái)說(shuō)爪喘,這類故障在現(xiàn)場(chǎng)故障中所占比例相當(dāng)小,其可靠性較其它部分要高纠拔。
總而言之秉剑,加強(qiáng)保護(hù)措施是延長(zhǎng)控制系統(tǒng)壽命最根本的辦法,比如提高車間電源質(zhì)量稠诲,保持良好的加工環(huán)境條件侦鹏;防止積塵并定期清除。以完善維護(hù)和保養(yǎng)制度為根本臀叙,減少機(jī)床停機(jī)率略水,有效地提高生產(chǎn)率。
1 外部信號(hào)故障
加工中心的外圍信號(hào)主要用在如軸蕉殴、刀庫(kù)、機(jī)械手判阀、交換工作臺(tái)歹嘹、輔助設(shè)備、模塊外部接口及控制電器的輔助觸點(diǎn)等部位孔庭。主要功能包括:液位檢測(cè)荞下、溫度檢測(cè)、壓力檢測(cè)史飞、到位檢測(cè)尖昏、行程檢測(cè)、狀態(tài)檢測(cè)构资、按鈕觸點(diǎn)以及各種使能等抽诉。這類外圍信號(hào)通常都設(shè)置了相應(yīng)的報(bào)警代碼和提示信息,維護(hù)人員通過(guò)提示便能快捷地定位故障點(diǎn)吐绵。同時(shí)迹淌,也可通過(guò):A= 梯形圖、信號(hào)狀態(tài)查閱界面以及:B= 裝置指示燈來(lái)綜合診斷己单。找到故障點(diǎn)后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整唉窃、維修或更換。偶爾也遇到庫(kù)存?zhèn)浼狈Φ那闆r纹笼,在確定不影響機(jī)床正常運(yùn)行的情況下纹份,可暫時(shí)將故障點(diǎn)短接,以緩解生產(chǎn)壓力炫允,備件一到及時(shí)更換培幽。對(duì)一些動(dòng)作頻率相對(duì)較高的部位,應(yīng)特別注意觀察和記錄睛村,如:主軸刀具狀態(tài)绎编、回參考點(diǎn)擋塊蔑串、交換工作臺(tái)位置檢測(cè)、刀庫(kù)和機(jī)械手位置狀態(tài)等演穗。外部信號(hào)范圍廣柱涕,故障多,以下簡(jiǎn)要舉幾例說(shuō)明之垛墙。
(1)一臺(tái)THM6350臥式加工中心出現(xiàn)“"1008液壓壓力不足”報(bào)警襟腹,且該報(bào)警有規(guī)律地出現(xiàn),經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)際壓力完全滿足室用。這是典型的輔助設(shè)備外部報(bào)警摊哟。報(bào)警提示,該壓力繼電器已損壞添瓷。因備件庫(kù)中暫時(shí)無(wú)該型壓力繼電器梅屉,萬(wàn)用表測(cè)量該點(diǎn)兩端阻值滿足短接要求。同時(shí)鳞贷,交待操作工在備件未到期間坯汤,必須注意實(shí)際液壓壓力情況,并隨時(shí)報(bào)告搀愧。經(jīng)處理惰聂,緩解了生產(chǎn)壓力。
(2)一臺(tái)VMC1000C立式加工中心咱筛,采用FANUC 0i-MA數(shù)控系統(tǒng)搓幌,Z、A 兩軸為一雙軸模塊驅(qū)動(dòng)迅箩。在拆走旋轉(zhuǎn)臺(tái)后溉愁,出現(xiàn)“401 Z AXIS READY OFF”報(bào)警信息。
因任務(wù)需要饲趋,決定暫時(shí)使用X拐揭、Y、Z三軸進(jìn)行其它工件加工奕塑。應(yīng)將A 軸屏蔽愧陈,其屏蔽步驟是:首先修改NC參數(shù)?NO 1023的A為“—4”;然后將PMC中的保持繼電器K8.2設(shè)為“1”搭吵;最后將原驅(qū)動(dòng)模塊的接口封鎖處理煮啡。到現(xiàn)場(chǎng)初步檢查后認(rèn)為已做到,但報(bào)警仍然未清除惫投。分析認(rèn)為原因出在封鎖未生效泉惋,拆開(kāi)所使用連接器發(fā)現(xiàn)里面未短接,而且型號(hào)有誤蹬谁。最后使用型號(hào)為HRIOS F140-2015的PCR-EV20MDT的連接器扔缭,并將其9 和10(即*DRDYn 和*MCONn)短接封鎖后,機(jī)床報(bào)警清除癞烈,滿足了工作需求洗馅。原因出在工作人員把連接器使用錯(cuò)。
(C)一進(jìn)口五坐標(biāo)加工中心堕常,采用AB10數(shù)控系統(tǒng)赌羽。自動(dòng)刀庫(kù)不能正常換刀,刀盤轉(zhuǎn)到正確刀位后來(lái)回旋轉(zhuǎn)缤弦,未正常判別刀位领迈。該刀庫(kù)記數(shù)方式采用8421 代碼,使用5個(gè)感應(yīng)器判別碍沐,即感應(yīng)頭對(duì)應(yīng)金屬刀盤上有孔為“0”狸捅,反之為“1”。調(diào)查情況時(shí)得知累提,近期機(jī)修人員拆卸過(guò)刀庫(kù)尘喝,但拆卸時(shí)是整體移出,排除上斋陪、下刀盤位置異位朽褪,手動(dòng)方式單步旋轉(zhuǎn)正常。據(jù)控制原理分析認(rèn)為是數(shù)刀不正確无虚,應(yīng)檢查5個(gè)感應(yīng)信號(hào)狀態(tài)正常與否(感應(yīng)器淡綠色指示燈亮表示電源送到缔赠,黃色指示燈亮表示感應(yīng)狀態(tài)為1)。手動(dòng)方式下旋轉(zhuǎn)刀盤一周友题,仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)3號(hào)感應(yīng)器一直保持同一狀態(tài)橡淑。到此,判斷要么是感應(yīng)頭上有臟物或鐵屑账菊,要么感應(yīng)器已損壞祥喳。將手指伸進(jìn)孔中觸摸發(fā)現(xiàn)上面有鐵屑,清除后册吹,信號(hào)狀態(tài)恢復(fù)貌硬,執(zhí)行自動(dòng)換刀正常。
2 連接器件故障
連接器件主要指導(dǎo)線和連接器馒狡。這類故障主要表現(xiàn)在" 個(gè)方面:一是導(dǎo)線破損嚣褐、斷裂;二是線間出現(xiàn)短路或干擾煮肋;三是接頭處或接口連接不良逸茅;四是錯(cuò)接或誤插。連接器件作為設(shè)備的信息通道,在支持設(shè)備的運(yùn)行中具有舉足輕重的作用详不。據(jù)我們維護(hù)中不完全統(tǒng)計(jì)蚯氯,機(jī)床故障的近三成是該方面所致。加工環(huán)境及條件是該方面的直接原因妖救,也有一部分歸屬于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而老化橄浓、腐蝕的緣故。
如:一臺(tái)寧江THM6350臥式加工中心亮航,配置FANUC 0i-M數(shù)控系統(tǒng)荸实。在交換工作臺(tái)時(shí),按下“手
動(dòng)/自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕后缴淋,托板(內(nèi)工作臺(tái))升起准给,而托板架未上升,始終保持此狀態(tài)重抖,無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的交換露氮。該托板架的升降由液壓系統(tǒng)控制。檢查液壓壓力正常仇哆,查看控制托板架上升的電磁閥發(fā)現(xiàn)未執(zhí)行沦辙。該電磁閥由繼電器KA13的常開(kāi)觸點(diǎn)控制,而繼電器KA13的線圈由PMC輸出點(diǎn)Y1004.1直接供給24V電源讹剔。通過(guò)PMC狀態(tài)顯示功能檢查Y1004.1的狀態(tài)油讯,執(zhí)行前后始終為“0”,即未給出信號(hào)延欠。分析認(rèn)為陌兑,某一輸入條件未得到滿足使機(jī)床處于等待狀態(tài)。決定從Y1004.1入手禽虹,利用PLC梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能來(lái)診斷故障素司。涉及的主要梯形圖如圖$ 所示。在手動(dòng)方式下赌置,正常交換工作臺(tái)導(dǎo)通路徑如圖中箭頭方向押逾,即要滿足R68.3、R62.0 和Y1003.5導(dǎo)通蓝捌。從梯形圖可以看出眶洗,R68.3導(dǎo)通條件是R68.2和R62.0導(dǎo)通,R62.0又由外部信號(hào)來(lái)控制饵朱。動(dòng)態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)X1004.5通堤网,X1006.3未變化。經(jīng)查X1006.3為托板(工作臺(tái))上升到位信號(hào)椰完。用金屬尺靠近感應(yīng)頭發(fā)現(xiàn)信號(hào)無(wú)變化贫肌,以為是感應(yīng)器本身?yè)p壞禀舰。更換后發(fā)現(xiàn)故障依舊。校線時(shí)發(fā)現(xiàn)24V導(dǎo)線已斷路怔匣。拆開(kāi)護(hù)板后發(fā)現(xiàn)因油質(zhì)腐蝕該導(dǎo)線一接頭已斷路握联,重新接好后。機(jī)床恢復(fù)正常劫狠。
連接器件作為控制元件之間的信息傳遞通道拴疤,和生活中的通道一樣永部,必須經(jīng)常進(jìn)行疏通独泞,以防止通道堵塞、斷流苔埋、分支和交叉等異常情況發(fā)生懦砂。因此,我們應(yīng)高度重視機(jī)床連接器件的日常護(hù)理工作组橄,保持機(jī)床各部位干凈整潔荞膘,確保線路連接及走向的嚴(yán)謹(jǐn)合理,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題玉工,及時(shí)處理羽资,對(duì)不合理和有后患的地方應(yīng)及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化性改進(jìn),以提高使用的可靠性遵班。
3 執(zhí)行元件故障
這里所說(shuō)的執(zhí)行元件包括:電動(dòng)機(jī)魏蜒、繼電器、接觸器有蒲、電磁閥等发凹。相對(duì)來(lái)說(shuō),這部分元器件是打開(kāi)控制柜最能直觀見(jiàn)到的冈柑。出現(xiàn)此類故障后衍康,應(yīng)注重排除的先后順序。比如出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載衔密,可能原因有電動(dòng)機(jī)過(guò)熱鞍票、有雜物堵塞、空開(kāi)或接觸器損壞找蝗、電動(dòng)機(jī)損壞及加工條件過(guò)高等岖佛。此時(shí)脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)線就可以分清是電動(dòng)機(jī)側(cè)還是強(qiáng)電柜側(cè)有問(wèn)題。有時(shí)嫉鸳,甚至通過(guò)目視患达、觸摸、氣味喷聪、聲音等直觀法就可以得出結(jié)論习劫。
如:一臺(tái)THK46100臥式加工中心,采用FANUC 0-mate數(shù)控系統(tǒng)。在自動(dòng)方式加工過(guò)程中诽里,出現(xiàn)“1019 RELAY OVERLOAD”報(bào)警袒餐。查閱外部報(bào)警信息表提示為空開(kāi)跳閘。打開(kāi)電氣柜發(fā)現(xiàn)QF2空開(kāi)已跳閘谤狡,以為是電壓瞬間波動(dòng)過(guò)大所致灸眼。重新合上空開(kāi)后報(bào)警消除。試加工后墓懂,再次跳閘焰宣。經(jīng)查,發(fā)現(xiàn)切削液電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間猛烈跳動(dòng)捕仔,10S左右又跳閘匕积。檢查電動(dòng)機(jī)已損壞,更換后榜跌,機(jī)床恢復(fù)正常闪唆。
4 各種參數(shù)、數(shù)據(jù)和程序故障
參數(shù)邪胳、數(shù)據(jù)和程序是數(shù)控設(shè)備運(yùn)行必不可少的條件擅很。其中,主要包括NC 機(jī)床參數(shù)肪尾、PMC參數(shù)鹅甚、補(bǔ)償參數(shù)、PLC程序尘晓、換刀程序换橱、宏程序和加工程序等。此類故障主要表現(xiàn)為以下幾方面:
(1)系統(tǒng)參數(shù)丟失验阱,導(dǎo)致系統(tǒng)混亂或某項(xiàng)功能喪失舔躏;
(2)系統(tǒng)參數(shù)部分或個(gè)別發(fā)生了變化;
(3)操作不當(dāng)降蹋,出現(xiàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入錯(cuò)誤防擎;
(4)有關(guān)程序被丟失、改動(dòng)及編制不妥睹沐;
(5)對(duì)參數(shù)或數(shù)據(jù)修改過(guò)程中設(shè)置不當(dāng)助店。一旦參數(shù)破壞嚴(yán)重,常常需要重裝系統(tǒng)才能夠恢復(fù)佛吓。
一臺(tái)寧江THM6350臥式加工中心宵晚,采用FANUC 0i-M數(shù)控系統(tǒng)。在加工過(guò)程中维雇,出現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的實(shí)際尺寸與給定值不符淤刃,無(wú)報(bào)警信息晒他。該機(jī)床在此故障前曾發(fā)生過(guò)在操作" 軸運(yùn)動(dòng)時(shí)數(shù)顯變化而實(shí)際位置不動(dòng),檢查發(fā)現(xiàn)" 軸皮帶輪被拉斷所致逸贾。更換皮帶輪后對(duì)" 軸零點(diǎn)偏置(參數(shù)1850)進(jìn)行了修正陨仅。剛試運(yùn)行便發(fā)現(xiàn)了實(shí)際值與給定值不符的現(xiàn)象。此類故障通常有( 種可能原因:一是位置環(huán)問(wèn)題铝侵,這其中包括如光柵尺灼伤、編碼器及它們的連接電纜故障,也可能是伺服模塊級(jí)的故障咪鲜。二是涉及到數(shù)控參數(shù)問(wèn)題狐赡,如進(jìn)給單位(公制6 英制)、檢測(cè)倍乘比參數(shù)的設(shè)置是否發(fā)生了變化嗜诀。三是機(jī)械上存在一定的阻力或聯(lián)接松動(dòng)所致猾警。以上述原因分析為依據(jù)症旭,我們由易到難逐一進(jìn)行了檢查排除瀑捣。經(jīng)查,該故障是由于進(jìn)給單位的參數(shù)設(shè)置由原來(lái)的公制變成了英制秉返,即參數(shù)1001#0由“0”變成了“1”驼值。將參數(shù)改回“0”后,機(jī)床恢復(fù)正常螺坟。
特別提到的是在加工中心的自動(dòng)換刀過(guò)程中顷沉,執(zhí)行到某一句突然中斷,出現(xiàn)無(wú)資料提示的報(bào)警號(hào)且信息提示缸秀。這時(shí)钢囚,應(yīng)仔細(xì)在系統(tǒng)中找到換刀程序(大型刀庫(kù)的換刀程序同樣分主程序和子程序,可采用查找功能找到故障段)唯碗,讀懂停頓語(yǔ)句的含義鸟氨,分析邏輯關(guān)系,有效利用程序來(lái)診斷故障铐向。同時(shí)集炭,確保換刀程序沒(méi)有發(fā)生變化。
5 伺服系統(tǒng)故障
為了保證加工中心能達(dá)到較高的加工精度复斥,必須具有性能優(yōu)良营密、可靠性強(qiáng)、精度高的伺服系統(tǒng)來(lái)支持目锭。隨著數(shù)控事業(yè)日新月異的發(fā)展评汰,伺服系統(tǒng)也得到了前所未有的進(jìn)步。位置伺服的三環(huán)結(jié)構(gòu)痢虹,充分利用了設(shè)備的潛力被去,高速及其準(zhǔn)確的定位兰绣,使數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用。伺服系統(tǒng)已全面進(jìn)入了交流伺服時(shí)代编振,模塊化缀辩、集成化、開(kāi)放化是其發(fā)展的趨勢(shì)踪央。同時(shí)臀玄,給維護(hù)工作也帶來(lái)了極大的方便,一旦出現(xiàn)故障后畅蹂,為了贏得生產(chǎn)時(shí)間盹躬,可采用備件替換法使機(jī)床及時(shí)得到恢復(fù)。由于伺服系統(tǒng)的速度環(huán)和電流環(huán)的可靠性較高血沦,通常恐程,現(xiàn)場(chǎng)中伺服系統(tǒng)故障以位置環(huán)的故障率為最高,因?yàn)槿缇幋a器野言、光柵尺皿理、伺服電動(dòng)機(jī)等機(jī)構(gòu)受外部影響較大。
現(xiàn)代數(shù)控設(shè)備已具有強(qiáng)大的故障自診斷能力近窟。伺服故障發(fā)生后题姜,可以通過(guò)兩種途徑得到提示信息:一是驅(qū)動(dòng)模塊上的%89 或指示燈狀態(tài),二是根據(jù)":+ 上報(bào)警號(hào)和信息提示伦颊。在不確定情況下贪庄,可以通過(guò)交叉換位法、備板置換法來(lái)診斷青弃。有條件的用戶可以通過(guò)建立數(shù)控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)診斷鞠哥。另一方面,在判斷伺服驅(qū)動(dòng)故障時(shí)應(yīng)特別留意以下部位:!保險(xiǎn)有無(wú)損壞卖氨;"模塊或電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇(或散熱器)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況会烙,查看有無(wú)積塵和接觸不良;#可以單獨(dú)更換部分#"; 板(如軸卡)進(jìn)行嘗試双泪,此項(xiàng)應(yīng)根據(jù)資料上說(shuō)明進(jìn)行持搜;$檢查存儲(chǔ)器的電池電量是否充足;%整流器件或可直接判斷已損壞電子管是否損壞焙矛。發(fā)現(xiàn)上述故障完全可以自主修復(fù)葫盼。當(dāng)然,還可以在企業(yè)庫(kù)存的壞模塊中進(jìn)行組合性試?yán)么逭濉J聦?shí)證明這樣能為企業(yè)節(jié)省大量的維護(hù)成本贫导。目前,由于大部分企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)維修人員沒(méi)有完備的參考資料和修理?xiàng)l件蟆盹,對(duì)集成度高或難于判斷的故障應(yīng)送到專門的板級(jí)維修部門修復(fù)孩灯。同時(shí)闺金,規(guī)模大、損壞頻率高的企業(yè)還可以采用參保方式來(lái)節(jié)約成本開(kāi)銷峰档。
如:一進(jìn)口TM1800五坐標(biāo)加工中心败匹,采用SIEMENS 840D 數(shù)控系統(tǒng)。在加工過(guò)程中車間突然斷電步蛮,待重新啟動(dòng)機(jī)床后遂冰,機(jī)床出現(xiàn)以下報(bào)警:①300201軸A1驅(qū)動(dòng)器訪問(wèn)時(shí),錯(cuò)誤2340西寸;②300901軸A1驅(qū)動(dòng)器停止信號(hào)B被觸發(fā)则涎;③21612通道1 軸(X、Y枢慰、Z沈席、C)正在運(yùn)動(dòng)時(shí)VDI信號(hào)“調(diào)節(jié)使能”被復(fù)位;④600707 TURN-STOP C/S P2:SPINDLE DRIVE NOT READY艾维。
從報(bào)警信息看出報(bào)警(1)和(2)與A軸有關(guān)谭迄,各軸模塊同時(shí)損壞的可能性在實(shí)際故障中是相當(dāng)小的。初步認(rèn)為蔚奕,系統(tǒng)檢測(cè)到# 軸驅(qū)動(dòng)模塊有故障后哀姿,導(dǎo)致通道1 軸VDU信號(hào)的“調(diào)節(jié)使能”被復(fù)位,以及主軸驅(qū)動(dòng)未準(zhǔn)備好匙豹。查看300201報(bào)警解釋原因有兩點(diǎn):“一是與一個(gè)或多個(gè)模塊的電壓掉電有關(guān);二是硬件(包括ASICs總線和驅(qū)動(dòng)模塊)已經(jīng)損壞狂秦」嗦拢”為了防止接觸不良的可能,決定關(guān)斷機(jī)床電源裂问,將各接口取下檢查并重新插接侧啼。重新啟動(dòng)機(jī)床后發(fā)現(xiàn)起初四個(gè)報(bào)警已經(jīng)消失,但出現(xiàn)新的報(bào)警內(nèi)容為“300006 起碼有一個(gè)模塊(模塊驅(qū)動(dòng)號(hào)Y1)在驅(qū)動(dòng)總線上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)堪簿∪”在隨后多次重新啟動(dòng)機(jī)床后始終出現(xiàn)300006號(hào)報(bào)警。初步認(rèn)為" 軸驅(qū)動(dòng)模塊已有故障椭更。為進(jìn)一步縮小范圍哪审,決定先確認(rèn)" 向軸卡是否有損壞。將" 軸卡換到另一臺(tái)正常的完全同型的加工中心上虑瀑,啟動(dòng)機(jī)床湿滓,發(fā)現(xiàn)另一臺(tái)機(jī)床重演300006號(hào)報(bào)警,判定A 軸軸卡有故障舌狗。其他部分還有無(wú)問(wèn)題Y將完好的Y軸卡換到有故障的機(jī)床上叽奥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)上述報(bào)警信息再次出現(xiàn)扔水。A軸軸卡真的出現(xiàn)了問(wèn)題?按照同樣的替換法塘袍,結(jié)果證明% 軸卡確已損壞兔升。購(gòu)回備件更換后,機(jī)床恢復(fù)正常绑接。在采用替換法時(shí)期油,應(yīng)先將懷疑有故障部分換到正常設(shè)備和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上測(cè)試,避免將完好部件先換上后有再次損壞的可能骡眼,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失须拒。
6 數(shù)控系統(tǒng)及PLC故障
加工中心的報(bào)警信息通常分為CNC報(bào)警、PMC報(bào)警和主軸報(bào)警幾類晌爹。數(shù)控系統(tǒng)及PLC常見(jiàn)故障主要有:系統(tǒng)處理混亂而進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)玛繁;系統(tǒng)不能通過(guò)自檢;出現(xiàn)RAM肖自、ROM奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤号呜;數(shù)據(jù)總線ID錯(cuò)誤;電壓或電流異常等老玲。在硬件上也可能出現(xiàn)某個(gè)PCB燒壞剑征、不良,PLC的部分I/O塊故障再菊。一般來(lái)說(shuō)爪喘,這類故障在現(xiàn)場(chǎng)故障中所占比例相當(dāng)小,其可靠性較其它部分要高纠拔。
總而言之秉剑,加強(qiáng)保護(hù)措施是延長(zhǎng)控制系統(tǒng)壽命最根本的辦法,比如提高車間電源質(zhì)量稠诲,保持良好的加工環(huán)境條件侦鹏;防止積塵并定期清除。以完善維護(hù)和保養(yǎng)制度為根本臀叙,減少機(jī)床停機(jī)率略水,有效地提高生產(chǎn)率。
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