浅谈自动化机床的故障排除技术.doc

1、浅谈自动化机床的故障排除技术郭浩阳自动化机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析断的方法十分重要。一、故障的调查与分析 这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作。1、调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。2 现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完 整 性 ，从而核实 初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调

2、查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。3、故障分析根据已知的故障状况，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。4、确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。5 排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。（1）、直观检查法这是故障

3、分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。 询 问 。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。目视。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。（2）、仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及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

4、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。（3）、信 号 与 报 警 指 示 分 析 法 硬 件 报 警 指 示 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。 软件报警指示如前所述的系统软件、P LC 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。（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

5、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。（5）、参数调整法数控系统、P LC 及伺服驱动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；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障

6、分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。（6）、备件置换法当故障分析结果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其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，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，然后再去检查修复故障板。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。（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 ，例 如 两 个 坐 标 的 指 令 板 或 伺服 板 的

7、 交 换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，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。（8）、特殊处理法当今的数控系统已进入 PC 基、开放化的发展阶段，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

8、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。二、电气维修与故障的排除电气故障的分析过程也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法如。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。2、数控系统位置环故障。位置环报警。可能

9、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。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整。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。