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数控机床维修的方法?
1 常见的维修方法
数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作,数控设备与普通设备有较大的差别。
1.1 利用数控系统的自诊断功能
一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统,无论是发那科系统还是西门子系统,数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围,定位故障元器件,对于进口的数控系统一般只能定位到板级,其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。
1.2 利用PLC程序的逻辑查找
现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器,大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析,在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析,方便地检查出问题存在部位,如FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析,定位机床与CNC系统接口故障,以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。
1.3 与当场的操作人员充分沟通
现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴,操作人员也是各种故障的第一发现人。因此,当故障发生后,维修人员一般不要急于动手,先与操作人员进行充分的沟通,要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否误操作,故障能否再现等,这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。
2 数控机床的抗干扰措施
机床数控系统中既包含高电压、大电流的强电设备,又包含低电压、小电流的控制与信号处理设备,即弱电设备。强电设备产生的强烈电磁干扰对弱电设备的正常工作构成
极大的威胁。此外,系统所处生产现场的电磁环境较恶劣,系统外各种动力负载的干扰、供电系统的干扰、大气中电磁波的干扰等都会对系统内的弱电设备产生严重影响,由于弱电设备是控制强电的设备,所以,一旦弱电设备受到干扰,最终将导致整个系统的瘫痪。
通常从以下几个方面采取措施来提高数控系统的扰干扰能力。
2.1 减少供电线路和信号线路的干扰可采取以下措施
(1)数控机床远离具有中、高频电源的设备。
(2)数控机床不要和大功率且频繁起停的设备用同一供电干线供电。
(3)对于电网电压较长时间的欠电压、过电压和电压波动的场合安装交流稳压器。
(4)采用电源滤波器。电源滤波器的作用是双向的,它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备,也可以抑制设备所产生的噪声污染电网。
(5)采用带屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器是一种应用相当广泛的电源抗干扰设备,它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离,解决设备与设备之间产生的干扰。
(6)模拟信号传输线的配线应尽可能短,并使用屏蔽线。
(7)光电编码器、手摇脉冲发生器、光栅尺等的输出信号在接收电路端并联电容,抑制高频干扰。光电编码器电缆的屏蔽层双端接地。
(8)电动机驱动电缆屏蔽层双端接地。
(9)动力线和信号线分开走线。
(10)控制信号线采用屏蔽双绞线。
2.2 减少机床电气控制系统中的干扰可采取以下措施
(1)在电源输入部分加压敏电阻保护(浪涌吸收器),对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制。
(2)感性负载加装吸收电路,抑制瞬态噪声。系统中的感性负载如继电器、接触器、电磁阎、电动机等在关断时会产生强烈的脉冲噪声,影响其他电路的正常工作,必须在感性负载处加装吸收电路,抑制瞬态噪声。直流电感元件(直流继电器线圈)并联续流二掇管。交流接触器、电磁阀、继电器的线圈并联RC阻容吸收器。三相交流电动机的电枢绕组之间并联RC阻容吸收器。
(3)保证良好的“接地”。“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术。数控系统和电气柜中的控制设备必须按照使用说明书的要求进行“接地”,否则电网中的许多干扰因素都会通过“地线”对机床的运行产生干扰。
CNC数控机床维修时常用的快速检查故障的方法有哪几种?
CNC数控机床常用的故障诊断有以下几种
1、直观检查分析法:看、听、闻等直观手段分析判断。
2、利用自诊断程序:多数数控机床有较好的自诊断功能。
3、核对系统参数法:因为某些个别系统参数发生改变会出现系统故障。
4、测量法:测量电压波形、回路电流。
5、替换法:板卡、主要部件可以替换。用以排除故障。替换法是数字系统常采用的方法。
6、信号寻迹或注入法:根据系统原理框图可以采用信号寻迹或信号注入的方法。
数控机床的故障维修需要哪些仪器
1.万用表
数控机床的维修涉及弱电和强电领域,最好配备指针式万用表和数字式万用表各一块。指针式万用表除了用于测量强电回路之外,还用于判断二极管、三极管、晶闸管、电容器等元器件的好坏,测量集成电路引脚的静态电阻值等。指针式万用表可以很方便地用于监视电压和电流的瞬间变化及电容的充放电过程。数字式万用表可以准确测量电压值、电流值、电阻值,还可以测量三极管的放大倍数和电容值;它的短路测量蜂鸣器,可方便测量电路通断;也可以利用其精确的显示,测量电动机三相绕组阻值的差异,从而判断电动机的好坏。
2.示波器
数控系统修理通常使用频带为10 N100MHz范围内的双通道示波器,它不仅可以测量电平、脉冲上下沿、脉宽、周期、频率等参数,还可以进行两信号的相位和电平幅度的比较,常用来观察主开关电源的振荡波形,直流电源的波动,测速发电机输出的波形,伺服系统的超调、振荡波形,编码器和光栅尺的脉冲等。
3.PLC编程器
很多数控系统的PLC必须使用专用的机外编程器才能对其进行编程、调试、监控和动态状态监视。如西门子810T/M系统可以使用PG685、PG710、PG750等专用编程器,也可以使用西门子专用编程软件利用通用计算机作为编程器。使用编程器可以对PLC程序进行编辑和修改,可以跟踪梯形图的变化,以及在线监视定时器、计数器的数值变化。在运行状态下修改定时器和计数器的设置值,可强制内部输出,对定时器和计数器进行置位和复位等。西门子的编程器都可以显示PLC梯形图。
4.逻辑测试笔和脉冲信号笔
逻辑测试笔可测量电路是处于高电平还是低电平,或是不高不低的浮空电平,判断脉冲的极性是正脉冲还是负脉冲,输出的脉冲是连续的还是单个脉冲,还可以大概估计脉冲的占空比和频率范围。脉冲信号笔可发出单脉冲和连续脉冲,可以发出正脉冲和负脉冲,它和逻辑测试笔配合起来使用,就能对电路的输入和输出的逻辑关系进行测试。
5.集成电路测试仪
集成电路测试仪可以离线快速测试集成电路的好坏,数控系统进行片级维修时是必要的仪器。
6.集成电路在线测试仪
集成电路在线测试仪是一种使用计算机技术的新型集成电路在线测试仪器。其主要特点是能够对焊接在电路板上的集成电路进行功能、状态和外特性测试,确认其功能是否失效。它所针对的是每个器件的型号以及该型号器件应具备全部逻辑功能,而不管这个器件应用在何种电路中,因此它可以检查各种电路板,而且无需图样资料或了解其工作原理,为缺乏图样而使维修工作无从下手的数控机床维修人员提供一种有效的手段,目前在国内应用日益广泛。
7.短路跟踪仪
短路是电气维修中经常遇到的问题,使用万用表寻找短路点往往费时费力。如果遇到电路中某个元器件击穿,由于在两条连线之间可能并接有多个元器件,用万用表测量出哪一个元器件短路是比较困难的。再如对于变压器绕组局部轻微短路的故障,用一般万用表测量也是无能为力的,而采用短路故障跟踪仪可以快速找出电路中任何短路点。
8.逻辑分析仪
逻辑分析仪是专门用于测量和显示多路数字信号的测试仪器。它与测量连续波形的通用示波器不同,逻辑分析仪显示各被测试点的逻辑电平、二进制编码或存储器的内容。维修时,逻辑分析仪可检查数字电路的逻辑关系是否正常,时序电路的各点信号的时序关系是否正确,信号传输中是否有竞争、毛刺和干扰。通过测试软件的支持,对电路板输入给定的数据进行监测,同时跟踪测试它的输出信息,显示和记录瞬间产生的错误信号,找到故障所在。
常用的数控机床维修方法有哪些?
数控机床是由nc系统、伺服系统、位置检测、强电部分及机床本体组成,比一般机床要复杂得多,故障的表现形式也就比较复杂。这就相应地要求维修人员多掌握几种维修方法,遇到不同的故障才能灵活地使用不同的方法,力求在最短的时间内排除故障,保证机床正常运转。
(1)诊断法
利用nc系统自带的诊断功能可以检查输入[mt(机床)→nc或pc(可编程序控制器)]信号、输出(nc或pc→mt)信号、pc→nc信号、nc→pc信号及中间继电器的状态等。利用诊断可迅速确定故障点的产生部位,然后集中力量在该部位范围内找出故障原因。
(2)观察法
观察法在维修数控机床过程中是常用的。有时,有的故障用观察法可很容易解决。观察法一是用眼看,观察电缆外皮有无破损,元器件有无冒烟、烧坏现象,插头、接线有无脱落,按钮、开关有无撞坏,指示灯是否完整,元器件表面有无大量尘埃等;二是用手摸,停电检查时可用手轻轻摇拨变压器的接线是否有松动、烧坏现象,端子和导线之间结合是否紧固,旋转电动机轴是否过紧,电气元器件是否发热及焊接点是否牢固等;三是用耳听,听电动机旋转时有无噪声和异常声响,变压器有无蜂鸣声。加工中机床振动异常及振动声音过大等应引起注意,这些都会成为故障的因素。
(3)测量法
测量法是查找数控机床故障的基本方法。当机床发生故障时,利用手中的仪器、仪表(示波器、万用表等)参照电气原理图和控制系统的逻辑图等资料,沿着发生故障的通道,一步一步地测量,直到找到故障点为止。
用测量法找故障不一定要从起点一直测量到终点,可采用优选法进行,并要求维修人员不但要较好地掌握电路图和逻辑图,而且要较熟悉地了解电气元器件的实际位置,才能迅速地排除故障。
(4)代换法
代换法能够迅速地把故障由大范围缩小到小范围,进而缩小到更小的范围之内。电气系统越是复杂用该方法越好。
用代换法时有个问题必须注意:在调换电路板之前一定要保证该电路板的损坏不是因为电路板外原因(外部高压窜人板内,或是板外负载短路等)造成的。在这种情况下,要首先排除相应故障后再代换,以免烧坏新更换上的好电路板。
(5)经验法
经验法是对数控机床经常重复性发生的故障,凭借长期积累的经验,针对故障的表现形式,便立即想到故障可能发生在哪一部位中。
(6)综合法
综合法就是全面掌握以上各方法的技巧,综合使用、融会贯通、灵活运用。
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