摘 要:就近幾年來在對進口數控設備的維護中,逐漸學習並掌握了CNC 系統的壹些故障規 律和快速診斷方法進行了整理。意在使其更好地為數控設備的使用與維修服務提供借鑒。
:數控機床;診斷維修、方法 ：
隨著發達國家先進技術和裝備的不斷引進,使 我們設備維護人員的維修難度越來越大,這是不可否認的事實。但怎樣盡快適應和掌握它,是我們應該認真探討並急需解決的課題,下面就自己多年的 維修經驗談壹點個人體會。
近年引進的日立精機VA 壹65 和HC 壹 800 兩臺加工中心,不但具有交流伺服拖動、四軸聯 動功能,而且還配有磁柵全閉環位置反饋及自動測 量、自動切削監視系統,其CNC 是當時國際上最先 進的FANUC 壹11M 系統。運行11 年來,雖然隨 著使用年限的增長,壹些元器件的老化、故障期的到 來,特別是加工任務的增多,設備每天24h 不停機的 運轉,出現了幾乎每周都有故障報警的現象。但為 保證任務的按期完成,我們在沒有經過國內外培訓且圖紙資料不全的條件下,在無數次的維修測試中, 認真分析故障規律,不斷積累有關數據,逐漸掌握維 修要領,盡量在最短的時間內查出故障點,用最快的 速度修復調整完成。以下從幾方面論述快速診斷和維修數控設備的方法:
1 先觀察問詢再動手處置
首先看報警信息,因為現在大多數CNC 系統都 有較完善的自診斷功能,通過提示信息可以馬上知 道故障區域,縮小檢測範圍。像壹次HC 壹800 臥 式加工中心在運行中出現5010 # spindle drive unit alarm 報警。我們根據提示信息馬上按順序檢查了 主軸電機及其執行元件、主軸控制板,查明過流斷路 點後恢復正常,僅用20min 完成。但從我們的經驗 中也有受報警信息誤導的例子,因此說可依據它但不能依賴它。
故障發生後如無報警信息,則需要進壹步用感 官來了解設備狀態,最重要的就是向操作人員問詢 故障發生的前因後果。同樣是該設備,有壹次其 APC 系統在防護罩沒有打開情況下B 軸突然旋轉 起來刮壞護罩,這壹現象以前從未出現過。經我們 現場仔細詢問操作過程,清楚了故障經過:原來操作 人員先輸入了M60 指令,使_bPm_?APC 系統程序運行(更 換旋轉工作臺) ,當執行元件失控中途停機後,又進 行了手動狀態下的單步指令操作。當時M60 並沒 有刪除,使其執行元件恢復正常後繼續了原程序動 作。經認真了解並仔細分析後,我們立刻清除所有 原設定的指令,檢測並更換了失控元件,避免了更大 故障的發生。根據報警信息和故障前的設備狀態, 來判斷故障區域,爭取維修時間。
2 遵循由外到裏,由淺入深的檢修原則
筆者對加工中心多年的維修經歷來看,大多數 故障根源都是來自於外部元器件,因其受外界因素 影響較大,象機械碰撞磨損、冷卻液腐蝕、積塵過多、 潤滑不良等,使這些年久失修的元器件處於不完好、 不可靠狀態,成為設備故障的最大隱患。像各軸經 常出現的超程報警、零點復歸誤差、位置信號不反饋 等,都是壹些磁性或機械式開關失靈造成。還有的 故障也是出現在電磁閥、電機和經常伸縮的電纜上。
像HC 壹800 的壹次B 軸旋轉不到位或有時根本不 旋轉故障,報警提示為: feed axis fault (APC com2mand) ,看起來與命令有關。但我們根據故障現象 還是果斷地檢查B 軸各行程限位,果然有壹撞塊與
開關接觸不好,經調整後正常。這就避免無目標地 消耗很大精力去查整個CNC 系統,先把重點放在外 部環節上。 這實際上是壹種經驗上的診斷,如果我們手裏 有原理接線圖,那就應該正規地按圖紙去相應對照, 順序查找並針對性的去測試電位和波形,還能從中 悟出壹些理論上的東西。正是因為沒有這個條件, 所以我們在維修中就是遵循從外部到內部、從人為 到系統、由淺入深的原則去進行,這就大大縮短了設 備的停修時間。
3 充分利用PC 圖查找故障點
根據報警信息調出與其相關的PC 圖進行分析核對,也是壹種診斷的方便途徑。壹次VA 壹65 自 動換刀機械手到位後不執行抓刀指令,我們馬上調 出PC 圖從各指令開關信號到各進、退、松、緊動作 信號逐壹進行對應校驗,最後查出機械手旋轉到信 號沒有發出,原因是由於壹磁性接近開關松動移後 不起作用,使下壹步抓刀動作無法進行,調整後恢復 正常。
由PC 圖查故障點看來比較方便直觀,但如果 不了解其內部動作原理和工作程序,那可以說也是 大海撈針,無從下手。特別是無電氣原理圖就更難 以判斷,每個輸出動作多達幾十個開關條件才能滿 足,確實要下很大工夫才能逐步認識並掌握。我們 就是靠平時維修時的日積月累,在不斷的了解和運用它。
4 疑難故障的檢測分析和快捷處理
此兩臺加工中心的壹些元器件年久老化,使其參數隨溫度 或電流的變化而極不穩定,造成故障後能自動恢復
即時好時壞現象,這是我們最為之撓頭的故障。因 為搞維修的都知道,元件壞了容易檢測,而不正常的 通斷情況則很難判斷是元件壞了還是線路接觸不良 造成,因為無法進行正常的信號檢測。如B 軸工作臺換位;刀庫進刀口自動打開;B 軸臺板夾緊、松開 失靈等故障,其執行元件均是固態繼電器接受指令 信號接通後帶動電磁閥動作。當檢測時可能未見異 常,啟動後又可能壹切正常,待連續動作幾次後又停 機報警。我們根據故障現象及反復周期判定應該是 執行元件性能下降造成,因圖紙不詳、標識不清,只 能將關聯的壹組執行元件在正常和異常的情況下分 別進行檢測,經反復測試後,最後從30 多只繼電元 件中分別查出並更換了其性能下降的元件。
壹次HC 壹800 B 軸原點復歸失控,指令發出 後旋轉不停,沒有報警信息。經現場了解分析,首先認定應該是B 軸零點檢測系統故障,而該系統是由 壹只磁性接近開關發出到位信號後控制執行元件減 速停車。我們馬上對這壹信號進行線路測試,結果 無信號發出,人為設定壹個到位信號則準確復歸停 車,確認檢測開關到設定信號點這壹段有故障。但 如果想直接檢測接近開關則必須將B 軸和與其關 聯的調軸解體,因為此開關裝在B 軸工作臺體內。 這樣的大結構拆修以前從未幹過,測算壹下工作量 需半個月時間,而且還要特別精心地對十多根控制 電纜和幾十根油管拆除和恢復,這就很難保證拆裝 後各部分的精度,但要想解決問題還必須露出這壹
開關進行檢測和維修。能否用壹個簡便的方法既能 節省拆裝工作量又能拿出這壹檢測開關,經反復論 證後終於想出壹個只拆B 軸端蓋和調軸磁尺支架 拿出此開關的方法。雖然電氣維修人員拆裝、檢測 難度很大,但保證了臺面不大解體,把後患影響減小 到了最低限度。經實際測試開關、處理斷路點原位 安裝後恢復了B 軸復歸功能,又對拆裝後影響到的 調軸位置誤差和B 軸定位故障進行了補償和調整, 壹切正常後僅用三天時間即交付使用,保證了試制 加工任務的完成。
5 結語
總之,在處理故障過程中怎樣盡快打開思路、進 入狀態,縮小檢測範圍,直觸故障根源是維修技術人 員水平高低的關鍵所在。看似簡單的道理卻飽含著 方方面面,也是維修人員多年辛勤勞動的結晶。我們就是在這種高頻率故障的壓力下,克服了重重困 難,盡力在短時間內解決問題,減少設備停歇臺時, 為車型試制做出了我們應有的貢獻。