A. 数控机床电气系统故障诊断都有哪些方法
对于数控车床的电气系统的故障,其调查、分析与诊断故障的过程,也就是故障的排除过程,因此其故障诊断的方法就特别重要。下面简单介绍一些常用的诊断方法。
1、直观法。主要采用目测、手摸、通电等方法。
维修人员在故障诊断时首先使用的方法是直观检查法。
首先要咨询,向出现故障的现场人员详细咨询故障产生的经过、故障现象和故障后果,而且要在整个的分析、判断过程中多次询问;
第二是认真检查,依据故障诊断原则从外向内逐步进行排查。整体检查机床各电控装置(如润滑装置、数控系统、温控装置等)有无报警指示,各部分工作状态是否处于正常状态(比如机械手位置、主轴状态、各坐标轴位置、刀库等),机床局部要观察电路板上是否有短路、断路,电路板元器件及线路是否有裂痕、烧伤等现象,芯片是否接触不良等现象,对维修过的电路板,更要检查有无缺件、错件及断线等情况;
第三是触摸,在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、 各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
2、自诊断功能法。利用数控系统的自诊断功能,给出报警信息,指示故障的大致起因。
3、交换法。将相同的模块和单元互相交换,观察故障转移的情况,从而快速确定故障的部位。
4、仪器测量比较法。当系统发生故障后,采用常规电工检测仪器,对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测,将正常值与故障时的值相比较,可以分析出故障的原因与所在部位。
仪器检查法是使用常规的电工仪表,对相关直流及脉冲信号及各组交、直流电源电压等进行测量,从而找出可能的故障问题。例如:拿万用表来检查各电源情况,和对其中一些电路板上布置的相关信号状态监测点进行测量,拿示波器观察其脉动信号的幅值、相位或者有、无,拿PLC 编程器检测PLC程序中的故障点及原因。
5、敲击法。数控系统由各种电路板组成,每块电路板上有很多焊点,任何虚焊或接触不良都可能出现故障可用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触不良的疑点处,若故障出现,则故障很可能就在敲击的部位。
上述几种方法同时采用,进行故障综合分析,可快速诊断出故障的部位,从而能快速排除故障。
B. 数控机床电气维修与故障的排除
由于现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的,这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。对于数控系统来说,另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈,用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱。特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统。例如,德国西门子系统840C。
例1:一数控车床刚投入使用的时候,在系统断电后重新启动时,必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后,再使各轴返回参考点。否则,可能发生撞车事故。所以,每天加工完后,最好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。
外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示,但并不能反映故障的真实原因。这时需根据报警信息和故障现象来分析解决。
例2:我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统。机床在工作时突然停机。显示主轴温度报警。经过对比检查,故障出现在温度仪表上,调整外围线路后报警消失。随即更换新仪表后恢复正常。
例3:同样是这台车削中心,工作时CRT显示9160报警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起,却显示机械手未抓起工件报警。查阅PLC图,此故障是测量感应开关发出的。经查机械手部位,机械手工作行程不到位,未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力,此故障排除。
例4:一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414#和410#报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除,但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路,经修整后此故障排除。
例5:操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床,第一天工作时完全正常,而第二天上班时却无论如何也开不了机,工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后,主轴不停,机械手就去抓取工件,后来仔细检查各部位都无毛病,而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以,当有些故障原因不明的报警出现的话,一定要检查各工作方式下的开关位置。
C. 数控机床的常见电气故障及诊断维修方法有哪些
1.1 数控基床电气装置常见故障
数控机床的电气装置部分的故障主要是硬件故障,其中的硬件故障为:控制系统某元器件接触不良或损坏、无供电电源等,这种故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。
1.2 数控机床可编程控制器的故障分析
数控机床可编程控制器,也就是plc控制器部分的故障分为:(1)软件故障:包括数控机床用户程序,如果用户程序出现故障,在数控机床运行时会发生一些无报警的机床故障,因此PLC用户程序要编制好。(2)硬件故障:也即是在PLC输入输出模块出现问题而引起的故障。对于个别输入输出口出现故障,可以通过修改PLC程序,可使用备用接口替代出现故障的接口。
1.3 数控机床伺服系统的故障分析
数控机床伺服控制系统是数控机床故障率最高的部分。伺服控制系统可分为直流伺服控制单元、直流永磁电动机和交流伺服控制单元、交流伺服电动机有两个部分,两者各有其优、缺点。伺服系统的故障一般都是由于伺服控制单元、伺服电动机、测速装置、编码器等出现问题引起的,要分别对各单元进行分析。
1.4显示器的故障分析
通常情况下,数控机床显示器出现错误的表现为:系统的软件出错,从而会导致系统显示的混乱或者不正常或根本无法显示,如果机床的电源出现故障或者系统主板出现故障的话都会导致系统的不正常显示。其中,显示系统本身出现故障是引起系统显示器不正常的最主要原因,因此,如果系统不能正常显示,就必须首先要分清造成此现象的主要原因。
数控机床的显示不正常可以分为完全无显示和显示不正常两种情况。当电源和系统的其他部分工作正常时,系统无显示的原因,一般情况下是由于硬件原因引起,而显示混乱或显示不正常,一般来说是由于系统软件引起的。另外,系统不同,所引起的原因也不同,这要根据实际情况进行分析。
1.5 控制元件、检测开关的故障分析
数控机床常用的控制元件有液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置、检测开关,检测元件有:检测开关,这些常见的机床控制元件、检测开关由于接触不良引起各种故障比较多,这类故障很容易解决,但是必须用仪器仪表配合检查。
2 数控机床常见电气故障诊断与排除方法
数控机床故障排查的方法很多,大致可以分为以下几种:
2.1直观检查法
这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。
(1)问。即向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果,并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
(2)看。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等),各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示,局部查看有无保险烧煅,元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落,各操作元件位置正确与否等等 。
(3)摸。在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
(4)试。这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电,一旦发现立即断电分析。
2.2仪器检查法
仪器检查法就是使用常规电工仪表对各组交、直流电源电压及相关直流和脉冲信号等进行测量,从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况,及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量,用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无,用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信号与报警指示分析法
(1)硬件报警指。这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
(2)软件报警指示。如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 接口状态检查法
现代数控系统多将PLC集成于其中,而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的,这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示,有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示,而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。检修时,要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号,又要熟悉PLC编程器的应用。
2.5 参数调整法
数控系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而机床运行所引起的机械或电气性能的变化会改变其最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既熟悉其作用,而且要有较丰富的电气调试经验。
2.6 备件置换法
当故障集中于某一印制电路板上时,由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于某一区域乃至某一元件比较困难,为了缩短停机时间,在有相同备件的条件下可以先将备件换上,然后再检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题:
(1)更换任何备件都必须在断电情况下进行。
(2)在更换备件板上要记录下原有的开关位置和设定状态,并将新板作好同样的设定,否则会产生报警而不能工作。
(3)某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
(4)有些印制电路板是不能轻易拔出的,例如含有工作存储器的板,或者备用电池板,它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件,在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料,弄懂要求和操作步骤之后再动手,以免造成更大的故障。
2.7交叉换位法
当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下,可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查分散机 涂料分散机 高速分散机 实验室分散机 真空分散机 升降分散机 高粘度分散机 实验室分散机 双行星混合机 双行星搅拌机 多功能混合机 电池浆料搅拌机 环氧树脂搅拌机 电池浆料混合机,不仅硬件接线的正确交换,还要将一系列相应的参数交换,一定要事先考虑周全,设计好软、硬件交换方案,准确无误再行交换检查。
2.8 特殊处理法
当今的数控系统其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
D. 数控机床电气部分都有什么故障,
数控的故障很多种的。常见的有这几种:
(1)电源:电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源,它的失效或者故障轻者会丢
失数据、造成停机。重者会毁坏系统局部甚至全部。西方国家由于电力充足,电网质量高,因此其电气系统的电源设计考虑较少,这对于我国有较大波动和高次谐波的电力供电网来说就略显不足,再加上某些人为的因素,难免出现由电源而引起的故障。我们在设计数控机床的供电系统时应尽量做到:
①提供独立的配电箱而不与其他设备串用。
②电网供电质量较差的地区应配备三相交流稳压装置。
③电源始端有良好的接地。
④进入数控机床的三相电源应采用三相五线制,中线(N)与接地(PE)严格分开。
⑤电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离。
(2)数控系统位置环故障:
①位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;位置控制建立的接口信号不存在等。
②坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。
(3)机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接线开路;光栅零点标
记移位;回零减速开关失灵。
(4)机床动态特性变差:工件加工质量下降,甚至在一定速度下机床发生振动。这其中有很
大一种可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说则可能是速度环、位置环和相关参数已不在最佳匹配状态,应在机械故障基本排除后重新进行最佳化调。
(5)偶发性停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障,一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的,如强力干扰(电网或周边设备)、温度过高、湿度过大等。这种环境因素往往被人们所忽视,例如南方地区将机床置于普通厂房甚至靠近敞开的大门附近,电柜长时间开门运行,附近有大量产生粉尘、金属屑或水雾的设备等等。这些因素不仅会造成故障,严重的还会损坏系统与机床,务必注意改善。
E. 数控机床电气设备维修有哪几种方法
维修者可以通过以下几个过程进行维修:
(1)现场询调:主要是向操作者了回解故障发生前答后的情况(询问及调查);
(2)设备断电检查:主要是观察保险丝是否熔断,有关连接螺钉是否松动,有关继电器、接触器是否烧坏;
(3)电气原理图分析:主要是根据调查及观察到的情况对该设备电气原理图进行分析,初步判断发生故障的原因;
(4)设备通电检查:听有关电器运行声音是否有异常及通电测试。
F. 数控机床【维修】仿真软件视频教程-电气接线实验
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G. 数控机床维修问题
1 数控机床故障的分类
常见故障按产生原因分为机械故障和电气故障两类。所以,维修中首先要判断是机械故障还是电气故障,先检查电气系统看程序能否正常运行,功能键是否正常,有无报警现象等,再检查是否有缺相、过流、欠压或运动异常等现象。根据上述情况,则可初步判断故障原因在机械方面还是在电气方面。
2 典型故障的诊断与排除方法
2.1 常规检查法 ①报警处理:数控系统发生故障时,一般在操作面板上给出故障信号和相应的信息。通常系统的操作手册或调整手册中都有详细的报警内容和处理方法。同时可以利用操作面板或编程器根据电路图和PLC 程序,查出相应的信号状态,按逻辑关系找出故障点进行处理。②无报警或无法报警的故障处理:当系统无法运行,停机或系统没有报警但工作不正常时,需要根据故障发生前后的系统状态信息,运用已掌握的理论基础,进行分析,做出正确的判断。这种利用可编程控制器进行PLC中断状态分析,其中断原因以中断堆栈的方式记忆。
例如:一台SCHIESS VMG6 7轴五连动数控机床,采用西门子840D系统其可编程控制器S7300在运行中产生中断故障,利用系统诊断中断堆栈的方法可以十分迅速的找到故障原因,通过SIMATIC Manager 访问这一功能,选择菜单功能PLC->Diagnostic/setting->Mole Information->Diagnostic Buffer,可打开诊断缓冲器,诊断缓冲器中按先后顺序存储着所有可用于系统诊断的事件。选中了一个事件后,在“Dtails on Event"信息框中可以看到关于该事件的详细说明:事件(ID)代号和事件号、块类型和号码,根据事件,如导致该事件的指令的相对STL行地址。单击〖Help on Event〗按钮,可打开事件帮助信息窗口。单击〖Open Block〗按钮,可在线打开CPU中出现中断的块,如利用这种方法在实际维修工作中是十分迅速有效的。维修人员应当充分熟悉系统的自诊断功能的一些特殊处理方法。这样就会少走弯路,较快排除故障。
2.2 初始化法 一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次清除故障;若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除。
例如:一台德国PFH100KW-6米数控龙门铣镗床采用西门子840C数控系统,由于系统工作存贮区混乱,开关后只定在一个初始化界面,系统根本无法进入,一般性复位无效,必须对系统进行初始化清除,就采用了初始化复位法,进入〖start up〗菜单->利用〖general reset mode information on startup〗->选择〖end gen reset mode〗进行这种特殊的复位法之后,系统才能重启进行正常操作,故障解除。
2.3 参数修正法 在数控机床维修中,有时要利用某些参数来调整机床,有些参数要根据机床的运行状态进行必要的修正,这种方法与机械维修相配合是十分有效的。例如:一台法国Forestφ250数控落地镗采用NUM1060系统爬行严重,虽进行了X轴导轨的大修但此方向立柱的运行仍无法满足加工要求,原因是前导轨已经严重研伤,在机械调节能力有限的基础上试着进行参数更改,将P21 Servo-system loop gain coefficient伺服系统的位置环增益系数逐渐修调,NUM机床参数的设置步骤及操作方法介绍如下:①上电后按软键Fll-SELECT THE UTILITY②选择0项ACCESS TO UTILITY PROGRAMMES③选择第5项SETUP DATA④这时出现画面WARNING MACHINE CONTROL WILL BE STOPPED WHENCHANGING PARAMETES OK?(Y/N),键人Y字母⑤出现画面MACHINE SETUP DATA 0 DISPLAY 1 CHANGE……,如果更改请键入1⑥出现PARAMETER?如果更改参数P21则键入P21⑦出现该参数后将光标移到字按#键入参数值回车即可⑧按键CTRL+X Off系统复位退出参数设定即可。经多次调试P21数值由950最终降为700后机床爬行故障得到好转,保证了生产的进行。所以维修人员要多查资料多了解机床各种参数的意义及参数更改的方法。这样就可以在机械调节能力一定的基础上通过修改NC数据使机床的性能得到更好更大的发挥,提高它的加工精度。
3 数控机床电气、液压和冷却润滑系统的保养
3.1 电气系统的保养
3.1.1 清除电气柜内的积灰,保持电路板、电气元件表面干净。由于环境温度过高,数控柜内一般都要加装空调装置。安装空调后,数控系统的可靠性有明显的提高。
3.1.2 机床周围电器 检查机床各部件之间连接导线、电缆不得被腐蚀与破损,发现隐患后及时处理,以防止短路、断路。紧固好接线端子和电器元件上的压线螺钉,使接线头牢固可靠。
3.1.3 机床电源 检查数控系统供电是否正常,电压波动是否在允许范围之内,整个数控电气系统接地是否良好可靠。接地可靠是系统防止干扰、工作可靠的保证。
例如:一台美国AB的10×40米数控车铣床在调试过程中发现,机床通讯经常突然中断很异常,通过检查发现电控框屏蔽层接地不好,使程序信号受干扰引起失真,是导致上述问题的原因,将电缆屏蔽层、机床配电柜元器件良好接地后故障排除。
3.2 液压系统的保养 要定期对油箱内的油液进行更换,且有时机床油号的选择也要由工作现场的环境温度,油路系统不同而定。定期检查更换密封件,清洗油箱和管路,防止液压系统泄漏。检查系统的噪声、振动、压力、温度等是否正常,将故障排除在萌芽状态。
3.3 冷却润滑系统保养 检查导轨润滑油箱的油量,润滑油泵是否能定时启动、停止。定期检查油泵、清洗过滤器、油箱、更换润滑油。如切削液太脏,应清洗切削液箱、更换切削液。在使用过程中,因此,要求除了掌握数控机床的性能及精心操作外,还要注意消除各种不利的影响因素。
应该强调的是,虽然数控机床的系统种类繁多,但是各类数控机床的保养方法基本相同。只要操作者与维修人员做到认真操作,精心维护,就可以及时发现和消除隐患,减少维修费用,从而保证了数控机床更长时间安全可靠的运行,切实贯彻了设备管理以防为主的主导思想,从而有效的保证和提高了企业的经济效益。
H. 寻求数控机床电气视频教程
数控机床电气视频教程,偶有
I. 我如何成一个数控机床(电气)维修。
在你们厂设备科需要人手的时候 去应聘,只有在不断的修理中才能才能掌握的
J. 数控机床电气设备维修有几种方法
一、常见故障分类法
数控机床是一种技术复杂的机电一体化设备,其故障发生的原因内一般比较复杂容,这给
故障诊断和排除带来了不少困难。为了便于故障分析和处理,我们按故障部件、故障性质及故障原因等对常见故障作一个分类。
二、硬件报警显示故障法
三、利用数控系统的软件报警功能
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