數控機牀故障維修實例lì

一yī、部件的替代維修xiū

       1.1絲槓損壞後的替代修復fù

       採用yòngFANUC 0G系統控制的進口曲軸連桿軸頸磨牀chuáng，在加工過程中出現了le411報警jǐng，發現絲槓運行中有異響xiǎng。拆下絲槓後發現絲槓母中的滾珠已經損壞huài，需要更換絲槓gàng。但因無法馬上購到同樣參數的絲槓gàng，爲保證zhèng，決定用不同參數的絲槓進行臨時替代dài。替代方案是shì：用螺距爲wèi10mm的絲槓替代導程爲wèi6mm絲槓gàng，且絲槓的旋xuán向由原來的左旋改爲了現在的右旋。爲保證替代可以進行xíng，需要對參數進行修正zhèng。但由於機牀的原參數shù P8184=0、P8185=0，所以無法通過改變柔性進給齒輪的方法簡便地使替代成功gōng，需根據jùDMR,CMR,GRD的關係xì，對參數進行修正zhèng。

        對於原來導程爲wèi6mm的絲槓gàng，根據參數shùP100=2，可知其qíCMR爲wèi1，根據參數shùP0004=01110101，可以知道機牀原yuánDMR爲wèi4，而且機牀原來應用的編碼器是shì3000pulse/rev。而對於yú10mm的絲槓gàng，根據jùDMR爲wèi4，只能選擇zé2500線的編碼器qì，且需將jiāngP4改變爲wèi01111001。

       同時根據jù：計數單元yuán=小移動單位wèi/CMR；計數單元yuán=一轉檢測的移動量liàng/(編碼器的檢測脈衝chōng*DMR)

        可以計算出原機牀的計數單元yuán=6000/（3000*4）=1/2，即小移動單位爲wèi0.5。在選擇zé10mm的絲槓後hòu，根據小移動單位爲wèi0.5，計數單元yuán=10000/（2500*4）=0.5/CMR，所以yǐCMR=0.5則參數shù p100=1。然後將參數shùp8122=-111,轉變爲wèi 111後hòu，完成了將旋向由左旋改爲了右旋的控制zhì，再將jiāngP8123=12000變爲wèi10000後完後了替代維修xiū。

       1.2用yòngα系列放大器對duìC系列伺服放大器的替代dài

        機牀滑臺的進給用yòngFANUC power mate D控制zhì，伺服放大器原爲wèiC系列lièA06B-6090-H006，在其損壞後hòu，用yòngα系列放大器qìA06B-6859-H104進行了替代dài。替代時shí，首先是接線的不同tóng，在zàiC系列放大器上要接入主電源yuán200V、急停控制zhì100A、100B，地線xiànG共gòng6顆線xiàn；而對於yúα系列放大器qì，要接入主電源yuán200V，沒有接jiē100A、100B，而是將jiāngCX4插頭tóu 的de2-3進行短接來完成急停控制zhì，然後將撥碼開關guānSA1的de1、2、3端設定在zàiON，撥碼mǎ4設定在zàiOFF後完成了替代維修xiū。

伺服放大器部分的接線示意圖tú

       1.3完成回參考點的動作zuò

       對於有固定擋塊回參考點的控制原理爲wèi，系統在接收到減速信號後hòu，找到dào**個一轉零脈衝或huò**個柵格點diǎn，即確認爲參考點位置zhì。     

        故障zhàng1：發生故障的機牀採用的是巴魯夫帶接插頭的接近開關來控制完成回參考點的動作zuò，但由於接插線路lù出現斷路，回參考點的動作無法完成chéng，爲完成機牀調整的相關步驟zhòu，當時借用了臨近的相同接近開關的接插線路lù，通過拔bá、插動作模擬完成了回參考點的過程chéng。

        故障zhàng2： 磨牀修整器的伺服電機經皮帶連接帶動dòng絲槓轉動，在修整過程中發現位置偏差chà，分析應是參考點位置發生變化造成chéng。查找後發現皮帶鬆動dòng，在通過改變中心距離的方法緊固皮帶後hòu，進行了返回參考點的動作zuò，但修整位置仍然不對duì，在改變了座標系的偏移量後hòu，位置正確què。故障應是由於電機位置改變biàn造成絲槓的位置改變，從而返回參考點的de**個零脈衝的位置改變biàn，改變的值應該是一個螺距的距離lí。

        2.與驅動相關的故障維修xiū

        2.1 機牀同時出現xiàn416、426報警jǐng

       機牀採用yòngFANUC 0GE系統控制zhì，初的故障爲機牀chuángCRT、伺服都不上電diàn，經查爲系統提供電源的電源單元損壞huài，在更換了新的電源後hòu，CRT顯示shìX、Z軸zhóu416、426號hào（位置環連接錯誤wù）報警jǐng。此報警一般與線路連接故障zhàng、伺服放大器故障zhàng、PCB板等的損壞有關guān。因爲wèi2個軸同時出現報警jǐng，根據經驗yàn，初步判定伺服放大器及速度控制zhìPCB板同時損壞的可能性不大dà，應從外部線路查找故障原因yīn。通過分析對duìPCB的控制原理圖tú，可以發現xiàn，伺服系統所需要的de15V、24V、指示燈等的電壓都是是由伺服變壓器qì18V的de電壓提供的。伺服變壓器所提供的de18V電壓yā，通過guòCN2接口提供給速度控制zhìPCB板的工作所需xū。在查找外部線路後hòu，發現是電源變壓器的進路保險損壞後造成chéng18V未給出chū，從而造成報警jǐng。

伺服控制原理圖tú

       2.2放大器過載報警jǐng

        機牀採用日本東榮伺服放大器控制zhì，故障現象爲運轉準備後hòu，能夠實現伺服電機的鎖住zhù，但在zàihandle進給移動過程中zhōng，機牀出現較大震動後hòu，瞬間出現伺服偏差過大報警及伺服放大器qìAL18（負載zài過載）報警jǐng，機牀停止zhǐ。首先檢查了伺服電機jī、伺服放大器qì，但都沒有問題tí，爲此曾懷疑是shìNC系統或通訊線路有問題tí。但在zàiMDI方式下監視到手動dòng轉動1圈絲槓的反饋脈衝數只有yǒu50000pulse,而實際應該爲wèi100000pulse(10mm),爲此用示波器檢查了編碼器的反饋脈衝chōng，在從cóngNC板觀測輸入輸出迴路的波形時發現xiànB 相脈衝不完全quán，出現了部分丟失shī，爲此更換了編碼器qì，故障解決jué。此故障可從三環控制原理進行解釋shì，故障是由於位置反饋的脈衝丟失shī，致使shǐNC系統需不斷增加脈衝數shù，從而造成了電流值增加jiā，從而出現伺服過載檢測報警jǐng。此故障加深了對伺服控制原理的理解也拓寬了分析解決故障的思路lù。

        2.3 機牀chuáng950#（短路lù）的報警jǐng

       機牀採用yòngFANUC 0T 控制zhì，在機牀上電後顯示shì950#即保險斷的報警jǐng，檢查後是輸出迴路lù保險短路，所以應是外部線路的問題tí，同時由於是一合閘便有yǒu，所以應着重查找應用閉點的開關線路lù。首先查找的是機牀chuángX、Y軸的超程保護開關線路lù，終查明故障是由於yúX 軸的de超程保護開關的24V對地造成的de。提出這個故障主要是說明對於故障查找應首先根據故障現象進行分析xī，有側重點的查找zhǎo，特別是對於短路故障的查找zhǎo，如果沒有目標的查找zhǎo，將會造成時間的浪費fèi。

       2.4 機牀chuáng9031（主軸受到束縛fù，無法按指令速度旋轉zhuǎn）報警jǐng

       機牀爲臥式加工中心xīn，採用yòngFANUC 18iM控制zhì，主軸轉速爲wèi8000轉zhuǎn，採用高低速控制zhì，在低於yú3000轉zhuǎn/分時shí，是低速控制交流接觸器吸合hé，高於yú3000轉時高速交流接觸器控制吸合hé。故障現象爲機牀在上電後執行空運轉時出現了le9031報警jǐng。

        在zàiMDI方式下xià，如果輸入rùM19主軸定向xiàng，會出現xiàn9031報警jǐng，但如果輸用yòngM03S**，則只有轉速在zài5000轉時纔會出現xiàn9031報警jǐng。9031報警是指電機無法按指令速度旋轉zhuǎn，而是停止或以極低轉zhuǎn速旋轉，所以應該是定位有問題或者是主軸功率不夠gòu。由於機牀已經正常運轉過guò，所以不會是參數設定dìng、電機相序的問題tí。有可能爲電機的反饋電纜或動力線故障zhàng（主軸切換輸出時電磁接觸器是否打開kāi）故障zhàng。終查找爲控制高速運轉的交流接觸器的上口進電的動力線鬆動造成chéng。

       2.5 SIEMENS伺服電源單元的報警jǐng

       在西門子zi611A的伺服電源模塊上有yǒu6個gèLED燈dēng，分別代表不同的含義yì。

        故障現象爲wèi，機牀在上電後hòu，在進行xíng4個軸返回參考點的確認過程中zhōng，電源單元出現xiàn5號的紅燈報警jǐng。爲判斷是電源單元本身的故障zhàng還是外部的故障，所以首先進行了單軸運動dòng。其他tā3個軸在進行回參考點的運動時shí，電源不報警jǐng，只有第dì4軸回參考點時出現報警jǐng，所以排除了電源單元的故障zhàng。查找後發現第dì4軸在回參考點的過程中zhōng，無法準確定位造成了電源報警jǐng。在將回參考點的速度降低後hòu，故障消除chú。

        3、與yǔPLC相關的故障zhàng

         3.1與輸入rù、輸出相關的故障zhàng

       機牀由西門子ziS5的dePLC 控制zhì，且輸入rù、輸出部分採用yòngET200 來控制zhì。故障的表現爲wèi，在機牀運轉中輸出點diǎnQ72.0會出現突然掉電現象xiàng，同時shíPLC 的deBF(bus fault)燈亮liàng，ET200處出現xiànIM fault 燈亮liàng。

       首先查找外部線路問題tí，由於yúET200處出現xiànIM fault 燈亮liàng，所以首先查找了leET200處的deI/O 模塊kuài。在更換huànI/O模塊時發現xiàn，連接線纜有部分破損現象xiàng，更換後hòuIM fault 燈熄滅miè，但輸出點diǎnQ72.0仍然出現不固定的斷電的故障zhàng。在進行xíngPLC聯機測試時發現xiànM11.5斷續出現斷電現象的原因是shìK2100有斷電現象xiàng，而輸入點diǎnI33.0對應yīngK2100，由於已經更換了輸入輸出模塊kuài，所以只能通過變更輸入點來進行解決jué，在將輸入點改變後hòu，故障消除chú。改變輸入點時shí，應注意此輸入點在其他功能模塊中的引用yòng，應全部變更gèng。

        3.2 S5程序的重新啓動dòng

        在進行修改gǎiS5 的dePLC程序後hòu，一般只需對原程序進行覆蓋gài，便可正常啓動dòngPLC；但若是因爲電池沒電造成的dePLC停止zhǐ，在進行xíngPLC的程序傳輸後hòu，會出現無法啓動dòngPLC，這時需要選擇zéPLC菜單dān,點擊其下的dePLC Start才能使shǐPLC重新運轉zhuǎn。

        3.3 SIEMENS 840C 系統上電後出現xiàn 43 PLC–CPU not ready for operation報警jǐng

        機牀爲wèiSIEMENS 840C系統控制zhì，系統上電後hòu，進行自檢時出現xiàn43 PLC–CPU not ready for operation報警jǐng，查找zhǎoPLC其顯示狀態正常cháng，進行xínggeneral reset中的dePLC RESET後故障依舊jiù。終查找故障原因是機牀應用的手持單元中zhōng，有一個接口虛接造成chéng，重新拔插後故障消除chú。