數(shù)控設(shè)備轉(zhuǎn)塔沖床系統(tǒng)故障診斷的一般方法
本文主要針對的以下數(shù)控設(shè)備：數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，數(shù)控折彎機(jī)，數(shù)控剪板機(jī)
數(shù)控機(jī)床具有機(jī)、電、液集于一身，技術(shù)密集和知識密集的特點(diǎn)，有較高自動化水平和生產(chǎn)效率。現(xiàn)今，數(shù)控設(shè)備的廣泛運(yùn)用是工業(yè)企業(yè)提高設(shè)備技術(shù)水平有效手段，也是發(fā)展的必由之路。而數(shù)控設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)是其核心所在，它的可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到整個設(shè)備運(yùn)行正常與否。也就是說，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)故障發(fā)生后，如何迅速診斷的故障出處并解決問題使其恢復(fù)正常，是提高數(shù)控設(shè)備使用率的迫切需要。
但是，我國現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床上的數(shù)控系統(tǒng)品種極其繁多，既有國產(chǎn)的各檔數(shù)控系統(tǒng)，也有來自世界各國的系統(tǒng)。就作者所在企業(yè)而言，各式數(shù)控機(jī)床上使用到的系統(tǒng)就有好幾種，如FANUC O-TC，O-TD系統(tǒng)，西門子810，820，880系統(tǒng)，盛通數(shù)控、三菱系統(tǒng)，廣州數(shù)控等等。各型系統(tǒng)復(fù)雜程度參差不齊，功能各異，結(jié)構(gòu)樣式也不謀多樣。在維修過程中，對于這樣復(fù)雜，綜合的系統(tǒng)，故障的診斷是否遵循一定的規(guī)律和方法了，如何在諸多故障現(xiàn)象當(dāng)中，捕捉到癥結(jié)所在。作者經(jīng)過幾年來的探求和工作實(shí)踐，總結(jié)出幾點(diǎn)方法，主要以接觸最多的，較典型的FANUC系統(tǒng)為背景介紹如下，希望能從方法論的層面上，剖析上述問題：
1．直觀法
就是利用人的感官注意發(fā)生故障時（或故障發(fā)生后）的各種外部現(xiàn)象并判斷故障的可能部位。這是處理數(shù)控系統(tǒng)故障首要的切入點(diǎn)，往往也是最直接，最行之有效的方法，對于一般情況下“簡單”故障通過這種直接觀察，就能解決問題。在故障的現(xiàn)場，通過觀察故障時（或故障發(fā)生后）是否有異響，火花亮光發(fā)生，它們來自何方，何處出現(xiàn)焦糊味，何處發(fā)熱異常，何處有異常震動等等，就能判斷故障的主要部分，然后，進(jìn)一步觀察可能發(fā)生故障的每塊電路板，或是各種電控元件（繼電器，熱繼電器，斷路器等）的表面狀況，例如是否有燒焦、煙熏黑處或元件、連線斷裂處，從而進(jìn)一步縮小檢查范圍。再者，檢查系統(tǒng)各種連接電纜有否松脫，斷開、接觸不良也是處理數(shù)控系統(tǒng)故障時首先需要想到的。
這是一種最基本、最簡單、最常用的方法。該方法既適用于有故障報(bào)警顯示的較為先進(jìn)系統(tǒng)，也適用于無故障報(bào)警顯示的早期的系統(tǒng)。使用該方法，對于處理一些電氣短路，斷路，過載等是最常用的。使用這一方法雖然簡單，但卻要求維修人員要有一定經(jīng)驗(yàn)。在檢修過程中，養(yǎng)成細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度，善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。往往是一絲異常，便是癥結(jié)所在。
2．利用數(shù)控系統(tǒng)的硬件報(bào)警功能
為了提高系統(tǒng)的可維護(hù)性，在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)置有眾多的硬件報(bào)警指示裝置，如在NC主板上，各軸控制板上，電源單元，主軸伺服驅(qū)動模塊，各軸伺服驅(qū)動單元等部件上均有發(fā)光二極管或多段數(shù)碼管，通過指示燈的亮與滅，數(shù)碼管的顯示狀態(tài)（如數(shù)字編號、符號等）來為維修人員指示故障所在位置及其類型。因此，在處理數(shù)控系統(tǒng)故障過程中，如果直觀法不能奏效的，即從外觀上，很難判斷問題所在,或是CRT屏幕不能點(diǎn)亮（電源模塊有故障）的時候，我們可以借助審視上述各報(bào)警裝置，觀察有無報(bào)警指示，然后根據(jù)指示查閱隨機(jī)說明書，依照指示來處理故障。
這一方法,對于通用型的各類數(shù)控系統(tǒng),例如FANUC,三菱,西門子系統(tǒng), 因其系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為完善,已充分考慮到系統(tǒng)中最常見可能故障形式,內(nèi)置較多硬件報(bào)警裝置，所以尤為見效。但這一方法，是以手頭有詳盡報(bào)警說明為前提的。
3．充分利用數(shù)控系統(tǒng)的軟件報(bào)警功能
現(xiàn)今，CNC系統(tǒng)都具有自診斷功能。在系統(tǒng)工作期間，能定時用自診斷程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行快速診斷。一旦檢測到故障，立即將故障以報(bào)警的方式顯示在CRT上或點(diǎn)亮面板上報(bào)警指示燈。而且這種自診斷功能還能將故障分類報(bào)警。如①誤操作報(bào)警②有關(guān)伺服系統(tǒng)報(bào)警；③設(shè)定錯誤報(bào)警④各種行程開關(guān)報(bào)警等等，維修時，可根據(jù)報(bào)警內(nèi)容提示來查找問題的癥結(jié)所在。但這一方法，同樣是以手頭有詳盡報(bào)警說明為前提的。
4．利用狀態(tài)顯示的診斷功能
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)不但能將故障診斷信息顯示出來，即方法3所述，而且能以診斷地址和診斷數(shù)據(jù)的形式提供診斷的各種狀態(tài)，就FANUC系統(tǒng)為例，系統(tǒng)提供指示系統(tǒng)與機(jī)床之間接口I/O信號狀態(tài)，或PC與CNC裝置之間，PC與機(jī)床之間接口的I/O信號狀態(tài)的“D”（diagnosis parameter）參數(shù)，也就是說，可以利用CRT畫面的狀態(tài)顯示（通常是二進(jìn)制字節(jié)“0”和“1”指示），來檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號輸入到機(jī)床；或是機(jī)床側(cè)各種主令開關(guān)，行程開關(guān)等通斷觸發(fā)的開關(guān)信號是否按要求正確輸入到數(shù)控系統(tǒng)中?？傊ㄟ^列出上述狀態(tài)情況，可將故障區(qū)分出是在機(jī)床一側(cè)還是數(shù)控系統(tǒng)一側(cè)，從而可將故障鎖定在某一元件上，得而解決問題。
這一切都得益于系統(tǒng)提供完善的狀態(tài)顯示功能，為故障診斷打開了一扇明了“窗口”，運(yùn)用這一方法，對于診斷動作復(fù)雜機(jī)構(gòu)故障如換刀機(jī)構(gòu)起到極大作用。也是診斷故障基本方法之一。
但使用的前提是系統(tǒng)提供狀態(tài)顯示功能。
5．發(fā)生故障時，應(yīng)及時核對數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)
系統(tǒng)參數(shù)變化會直接影響到機(jī)床的性能，甚至使機(jī)床發(fā)生故障，整機(jī)不能正常工作。在設(shè)計(jì)和制造數(shù)控系統(tǒng)時，雖已考慮到系統(tǒng)的可靠性問題，但不可能排除外界的一切干擾，而這些干擾有可能引起存儲器內(nèi)個別參數(shù)的變化。同時，人為誤操作使得系統(tǒng)參數(shù)變更也是可能的，作者在工作中，就碰到過，因誤操作使得系統(tǒng)出現(xiàn)動作異常。所以，在診斷故障過程，如果嘗試上述幾項(xiàng)方法后，問題仍不能解決的話，我們可以核對系統(tǒng)參數(shù)，看是否是參數(shù)變更導(dǎo)致的，這類故障便是我們的“軟”故障。
以上幾種方法，各有特點(diǎn)，及使用范圍。對于較為復(fù)雜的故障，需要將幾種方法同時綜合運(yùn)用，才能產(chǎn)生較好的效果，正確判斷出故障起因和故障的具體部位。
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