【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)控 車床 的 軟故障 是維修過程中最難解決的問題之一。在條件許可時(shí) , 使用 互換法 可以較快地判別故障所在 , 而根據(jù)原理進(jìn)行分析 , 是解決問題的根本辦法。維修人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況 , 仔細(xì)分析故障現(xiàn)象 , 才能判定 故障原因 , 并加以解決。 故障現(xiàn)象 一是 CRT 顯示 414 報(bào)警。報(bào)警信息為 : SERVO ALARM:X －－－ AXIS DETECTION SYSTEM ERROR 同時(shí) , 伺服驅(qū)動(dòng)單元的 LED 報(bào)警顯示碼為 [8] 點(diǎn)亮。 故障分析與處理通過查看 FANUC O 系統(tǒng)維修說明書可知 :414 報(bào)警為 “X 軸的伺服系統(tǒng)異常 ,當(dāng)錯(cuò)誤的信息輸出至 DGN0720 時(shí) , 伺服系統(tǒng)報(bào)警 ” 。根據(jù)報(bào)警顯示內(nèi)容 , 用 車床自我診斷功能檢查 車床 參數(shù) DGN072 上的信息 , 發(fā)現(xiàn)第 4 位為 “1”，而正常情況下該位應(yīng)為 “0”。現(xiàn)該位由 “0” 變?yōu)? “1”則為異常電流報(bào)警 , 同時(shí)伺服驅(qū)動(dòng)單元 LED 報(bào)警顯示碼為 [8]點(diǎn)亮 , 也表示該伺服軸過電流報(bào)警。檢查伺服驅(qū)動(dòng)器模塊 , 用萬用表測(cè)得電源輸入端阻抗只有 6Ω, 低于正常值 , 因而可判斷該軸伺服驅(qū)動(dòng)單元模塊損壞。更換后正常。 故障現(xiàn)象二 轉(zhuǎn)塔刀架在換刀過程時(shí)出現(xiàn) 2022 、 2022 報(bào)警 ： 故障分析與處理查看電氣使用說明書可知 2022 報(bào)警表示轉(zhuǎn)塔有故障 ,2022 報(bào)警指轉(zhuǎn)塔未卡緊?？赡苁怯捎诰ㄎ粫r(shí)接近開關(guān)未發(fā)出信號(hào) , 電磁鐵不能鎖緊。利用 FANUC 系統(tǒng)具有的 PLC 梯形圖動(dòng)態(tài)顯示功能 , 發(fā)現(xiàn)精定位接近開關(guān) 未亮 ( 沒有接通 ) 。拆下此開關(guān)并檢查 , 通斷正常。 11 估計(jì)是接近開關(guān)與感應(yīng)塊的距離不當(dāng)造成的。調(diào)整兩者的距離使它們保持適當(dāng)?shù)木嚯x , 再查看 信號(hào)通斷正常 , 轉(zhuǎn)塔刀架能正常 使用。 例 1 故障現(xiàn)象： Y 軸速度異常， 05＃、 07＃和 37＃報(bào)警。 故障檢查及分析：查 FANUCBESK 7M 系統(tǒng)維修手冊(cè)， 05＃系統(tǒng)急停 機(jī) 信號(hào)接通； 07＃系速度控制單元報(bào)警； 37＃系 Y 軸位置控制偏移過大。 從維修手冊(cè) 中看， 05＃報(bào)警是由緊急停 機(jī) 造成，排除其報(bào)警并不困難，對(duì)于 07＃報(bào)警，維修手冊(cè)指出：任意一軸的速度控制單元處于報(bào)警條件，或電 機(jī) 電源線的接觸器斷路，產(chǎn)生該報(bào)警?？煽紤]下列原因： ① 電 機(jī) 過載： ② 速度控制的電源變壓器過熱； ③ 速度控制電源變壓器的電源保險(xiǎn)絲斷； ④ 在控制部分電源輸入端子板上，接線座 Xl 的 EMGI N1 和 EMGI N2 之間的觸點(diǎn)開路； ⑤ 在控制部分電源輸入支架上，交流 100V 保險(xiǎn)絲（ F5）斷； ⑥ 連接速度控制單元與控制部分之間的信號(hào)電纜斷開或從觸頭中脫落； ⑦ 由于某種原因其它伺服 機(jī) 構(gòu)報(bào)警，電機(jī) 電源線上的接觸器（ MCC）斷開。 我們經(jīng)過對(duì)以上 7 項(xiàng)的宏觀分析，認(rèn)為 07＃報(bào)警與 05＃均是由于 Y 軸速度異常之后，我們采用緊急停 機(jī) 手段所引起。因此，把以檢查的重點(diǎn)放在 37＃報(bào)警上。 從維修手冊(cè)上看， 37＃報(bào)警有兩條原因： ① 伺服電 機(jī) 電源線斷線； ② 位置檢測(cè)器和伺服電 機(jī) 之間的連線松動(dòng)。 分析原因 ① ，伺服電 機(jī) 有轉(zhuǎn)速，說明電源線未斷。與此同時(shí)，我們又將位置控制環(huán)內(nèi)的偏移補(bǔ)償量調(diào)到 CRT 顯示器上，與正常值進(jìn)行比較，也無異常。從而排除了 Y 軸位置偏移量過大的問題。對(duì)于 ② ，我們根據(jù) “先外后內(nèi) ”的維修原則，用分段判定法對(duì) NC 系統(tǒng)的 01 GN 710 位置控制器進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，具體步驟如下： ① 根據(jù) X、 Y、 Z 三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全一致的特點(diǎn)，將Y、 Z 兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的 NC 中位置控制器的連線 XC（ Z 軸）和 XF（ Y 軸）以及測(cè)速反饋線 XE（ Z 軸）與 XH（ Y 軸）對(duì)調(diào)，即在 車床 控制中，用 Y 軸信號(hào)控制 Z 軸，用 Z 軸信號(hào)控制 Y 軸，以檢查 NC 系統(tǒng)的好壞。調(diào)換后故障依然存在，說明 NC 系統(tǒng)無故障； ② 將標(biāo)準(zhǔn)電柜中 Y、 Z 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)調(diào)，即用 Z 軸控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng) Y 軸，故障同樣存在，又排除了伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問題，將故障范圍縮小到 Y 軸直流伺服電 機(jī) 中。 12 拆開直流伺服電 機(jī) ， 發(fā)現(xiàn)測(cè)速發(fā)電 機(jī) 與伺服電 機(jī) 之間的連接齒輪松動(dòng)。由于在自動(dòng)控制系統(tǒng)中測(cè)速發(fā)電 機(jī) 是一種產(chǎn)生加速或減速信號(hào)和對(duì)旋轉(zhuǎn) 機(jī) 械作恒速控制的元件。故它與伺服電 機(jī) 之間的連接松動(dòng)便造成對(duì)恒速控制不準(zhǔn)，甚至對(duì)CNC 產(chǎn)生加速信號(hào)，從而造成 Y 軸速度異常。 處理方法：將其連接齒輪緊固，故障排除。 例 2 故障現(xiàn)象：主軸不能定向，負(fù)載表指針達(dá)紅區(qū)， 08＃報(bào)警。 故障檢查及分析：查 車床 維修手冊(cè)， 08＃報(bào)警為主軸定位故障。根據(jù)維修手冊(cè)的要求，我們打開 車床 電源柜，在交流主軸控制器線路板上，找到了 7 個(gè)發(fā)光二極管（ 6 綠 1 紅）。這 7 個(gè)指示燈（從左到 右）分別表示； ① 定向指令；② 低速檔； ③ 磁道峰值檢測(cè)； ④ 減速指令； ③ 精定位； ③ 定位完成；以上為綠色）；⑦ 試驗(yàn)方式。 觀察這 7 個(gè)指示的情況如下： l＃燈亮， 3＃、 5＃燈閃爍。這表明定位指令已經(jīng)發(fā)出；磁道峰值已檢測(cè)到；定位信號(hào)也檢測(cè)到；但是系統(tǒng)不能完成定位，主軸仍在低速運(yùn)行，故 3＃、 5＃燈不斷閃爍。 調(diào)節(jié) 主軸控制器上的電位器 RV RVRV7，仍不能定位。 從以上情況分析，懷疑是主軸箱上的放大器有問題。打開主軸防護(hù)罩檢查放大器時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊油缸軟管盤繞成絞形，纏繞在主軸上，分析這個(gè)不正常的現(xiàn)象，我們判 斷就是該軟管盤繞致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位，造成 08＃報(bào)警。 解決方法：將該軟管卸下 捏 直 后裝好，又將主軸控制器中的調(diào)節(jié)器 RVII（定位點(diǎn)偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)。故障排除，報(bào)警消失， 車床 恢復(fù)正常運(yùn)行。 例 3 故障現(xiàn)象：主軸 12＃報(bào)警 故障檢查與分析：查 JCS 一 018 加工中心交流主軸系統(tǒng)明書知：主軸 12＃報(bào)警為直流電路電流過大，故障原因有如下三種情況： ① 輸出端或電 機(jī) 繞組短路；② 功率晶體管不良； ③ 印刷板故障。 在確認(rèn)輸出端或電 機(jī) 繞組無短路的情況下，斷開電源，檢查晶體管組件，檢查方法如下：打開印刷板， 拆去電 機(jī) 動(dòng)力線，用萬用表 xl0Ω 檔檢查晶體管組件的集電極（ C1 C2）和發(fā)射極（ E1 E2）之間；集電極（ C1 C2）和基極（ B1 B2） 13 之間以及基極（ B1 B2）和發(fā)射極（ E1 E2）之間的電阻值。晶體管組件損壞時(shí)，CE； CB 之間成短路狀態(tài)，檢查發(fā)現(xiàn) ClEl 之間短路，即晶體管組件已燒毀。 為確定故障源，又對(duì)印刷板上晶體管回路進(jìn)行了檢查。檢查情況如下： ① 將直流耦合熔斷器 F7 拆下，合上交流電源，輸入正轉(zhuǎn)指令。 ② 測(cè)定 8 個(gè)晶體管（型號(hào)為 ET191） U、 V、 W 相再生回路的基極 射極電壓（ CN6， CN7 上測(cè)量 ）。 以發(fā)射極為基準(zhǔn)，測(cè)量 BE 正常值一般在 2V 左右，有問題的回路與正?；芈凡煌l(fā)現(xiàn)了就可以判定。檢查 1C1B 之間為短路，即 CB 極擊穿。同時(shí)二極管 D27 也擊穿。在更換上述部件后，主軸報(bào)警變?yōu)?19＃報(bào)警。查閱有關(guān)資料知：AL19 報(bào)警為 U 相電流檢測(cè)電路偏置過流報(bào)警。 對(duì)控制回路的電源進(jìn)行檢查，檢查印刷電路板上電源測(cè)試端子 19ACT 為AC19V； 19B CT 為 AC19V；交流輸入電源正常。直流輸出 +24V， +15V，+5V 正常，而 15V 電壓為 “0”。說明三端穩(wěn)壓管 7915 電源異常，檢查 7915端壓 管已被擊穿。 解決方法：更換 7915 后， 15V 輸出電壓正常，主軸 AL19 報(bào)警消除。同時(shí)，主軸 AL12＃報(bào)警答也消除， 車床 恢復(fù)正常。 例 4 故障現(xiàn)象：主軸定位后， ATC 無定位指示， 機(jī) 械手無換刀動(dòng)作故障檢查與分析，該故障發(fā)生后， 車床 無任何報(bào)警產(chǎn)生，除 機(jī) 械手不能正常工作外， 車床各部分都工作正常。用人工換刀后 車床 也能進(jìn)行正常工作。 根據(jù)故障現(xiàn)象分析，認(rèn)為是主軸定位完成信號(hào)未送到 PLC，致使 PLC 中沒有得到換刀指令。查 車床 連接圖，在 CN1 插座 22＃、 23＃上測(cè)到主軸定位完成信號(hào)。該信號(hào)是在主軸定位完成后送至刀 庫電 機(jī) 的一個(gè)信號(hào)，信號(hào)電壓為 +24V。這說明主軸定位信號(hào)已經(jīng)送出。 在 PLC 梯形圖上看到， ATC 指示燈亮的條件為： ① AINI（ 機(jī) 械手原位） ON；② ATCP（換刀條件滿足） ON。 首先檢查 ATCP 換刀條件是否滿足。查 PLC 梯形圖，換刀條件滿足的條件為：① OREND（主軸定位完成） ON； ② INPI（刀庫伺服定位正常） ON； ③ ZPZ（ z 軸零點(diǎn)） ON。 以上三個(gè)條件均已滿足，說明 ATCP 已經(jīng) ON。 其次檢查 AINI 條件是否滿足。從 PLC 梯形圖上看， AINI 滿足的條件為： ① A75RLS（ 機(jī) 械手 75176。回行程 開關(guān)） ON； ② INPI（刀庫伺服定位正常） ON； 14 ③ 180RLS（ 機(jī) 機(jī) 械手 180176。回行程開關(guān)） ON； ④ AUPLS（ 機(jī) 械手向上行程開關(guān)） ON。檢查以上三個(gè)行程開關(guān)，發(fā)現(xiàn) A75RLS 未壓到位。 解決方法：調(diào)整 A75RLS 行程開關(guān)檔塊，使之剛好將該行程開關(guān)壓好。此時(shí)， ATC 指示燈亮， 機(jī) 械手恢復(fù)正常工作，故障排除。 例 5 故障現(xiàn)象： 99＃報(bào)警故障 故障檢查與分析：該故障發(fā)生后，按 車床 任何鍵均不能工作，系統(tǒng)停止了任何功能，也不能從手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入／顯示燈面板執(zhí)行任何控制，即整個(gè)系統(tǒng)處于 “死機(jī) ”狀態(tài)。同時(shí)，按清除鍵 不能消除該報(bào)警，也不能熄滅上述指示燈。按 R、 S＋啟動(dòng)鍵不能啟動(dòng)系統(tǒng)。按 I、 L＋啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)能啟動(dòng)，通用顯示器 I 顯示 IL字符，也能用清除鍵消除和顯示器 I 上的字符及數(shù)碼，但不能清除號(hào)碼顯示器的99＃報(bào)警，按操作面板上的按鈕可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但用手和紙帶輸入 機(jī) 不能輸入任何數(shù)據(jù)， 車床 仍不能工作。查閱 018 操作說明書，從 86＃到 99＃報(bào)警均未提示是何種報(bào)警，因此不能根據(jù) 車床 的報(bào)警表及其處理辦法是進(jìn)行解決。 根據(jù)上述檢查以及系統(tǒng)工作原理，我們懷疑是 CNC 系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，于是進(jìn)行了如下的工作：檢查系統(tǒng)電源，在 01GN700、 01G70 01GN7002GN7 01GN71 01GN8 01GN72 N0 N00 上測(cè)得＋ 177。15V、＋ 24V 電壓均正常。查 018 車床 維修手冊(cè)，在報(bào)警表上，未指明 99＃為何種報(bào)警，我們從報(bào)警分類欄上看到： 99＃為 p／ S 報(bào)警，表示程序誤差或操作誤差報(bào)警。根據(jù)該報(bào)警指示的范圍，我們首先將 車床 參數(shù)全部 清零（將 01GN700板上的電池去掉）排除了程序誤差的故障， 99＃報(bào)警未消除。其次，仔細(xì)檢查車床 的各參考位置，發(fā)現(xiàn)刀庫未回到參考點(diǎn)。為此，我們調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器，使刀庫重新回到參考點(diǎn)，排除了 機(jī) 械故障。 99＃報(bào)答還是未消除。 考慮到刀庫電 機(jī) 是由附加位置控制器所控制，刀庫不回參考點(diǎn)這一故障的發(fā)生是否將 CPU 數(shù)據(jù)總線鎖定，根據(jù) 018 7CM 系統(tǒng)為總結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，我們采用插拔法將 02GN710 板上的數(shù)據(jù)總線 AX2 拆下后，再重新開 機(jī) ，系統(tǒng)啟動(dòng)成功，通過顯示器 I 上無任何顯示，號(hào)碼顯示器上則顯示 02＃、 07＃報(bào)警，按 N＋ 1 鍵， CRT 顯示： 02＃：數(shù)控柜過熱報(bào)警； 07＃：速度控制裝置報(bào)警。 對(duì)于 07＃報(bào)警我們認(rèn)為：因 車床 參數(shù)已經(jīng)消除，伺服電 機(jī) X、 Y、 Z 的電磁接觸器已處于斷開狀態(tài)，必然會(huì)產(chǎn)生該報(bào)警。只要將 車床 參數(shù) 恢復(fù)，該報(bào)警的消除是 15 不難的。 對(duì)于 02＃報(bào)警， 車床 操作說明書上指出：（ 1）環(huán)境溫度過高；（ 2）冷卻風(fēng)扇故障；（ 3）空氣過濾器不清潔。 我們?cè)谂懦鲜鲆蛩睾?，利?CRT 進(jìn)行接口診斷，在 T 地址下，查找到數(shù)據(jù)號(hào) 16 的第 7 位為 0。正常狀態(tài)下該位應(yīng)為 “1”。 車床 操作說明書上指出：該位為數(shù)控柜過熱信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)接通時(shí)（即數(shù)控柜過熱時(shí)）它為 0。由此，我們認(rèn)為是數(shù)控柜中的熱控開關(guān)接通。從數(shù)控柜中找到兩只熱控開關(guān)，型號(hào)分別為：60M139 60M1Y7。一只在附加位置控制板 02GN710 上，另一只在 PCC 主板上。檢查熱控 開關(guān)發(fā)現(xiàn) PCc 主板上那只開關(guān)無＋ 5V 工作電壓。故 T 地址 16＃數(shù)據(jù)為 0。根據(jù) PCC 印刷電路板電路檢查，在 PC 柜門上發(fā)現(xiàn) H50F PC 02穩(wěn)壓裝置上無＋ 24P 輸出電壓。該電壓一路供 PCC 主板工作；一路送 車床 側(cè)信號(hào)。檢查穩(wěn)壓裝置，發(fā)現(xiàn)該裝置燒壞。更換該穩(wěn)壓裝置后，接上 PCC 主板，＋24P