故障檢查過(guò)程因故障類型不同而異，但大體上有下列的一些方法。
一、常規(guī)檢查
1．外現(xiàn)檢查
系統(tǒng)發(fā)生故障后，首先進(jìn)行外觀檢查，查找明顯的故障，有針對(duì)性地檢查有關(guān)元器件。在整體檢查中注意空氣開(kāi)關(guān)、斷路器、熱繼電器是否有跳閘現(xiàn)象，各熔斷器是否有熔斷的現(xiàn)象，各印刷電路板是否有元器件破損、斷裂、過(guò)熱現(xiàn)象，連接線是否有斷線，插接件是否有脫落。還要檢查開(kāi)關(guān)的位置、電位器的設(shè)定、短路棒的選擇是否與原來(lái)狀態(tài)相同。并且注意觀察機(jī)床在故障出現(xiàn)時(shí)，是否有噪聲、振動(dòng)、焦糊味、異常發(fā)熱等現(xiàn)象。另外，冷卻風(fēng)扇是否旋轉(zhuǎn)正常等。對(duì)于故障發(fā)生時(shí)有什么異�，F(xiàn)象，操作人員如何操作，要進(jìn)行詳細(xì)地詢問(wèn)，這對(duì)分析故障的原因是十分重要。
2．連接電纜與連接線檢查
針對(duì)故障有關(guān)部分，有一些簡(jiǎn)單的儀表或工具連接線是否正常，電線、電纜是否斷裂，或電阻值是否增大等。尤其要注意經(jīng)常活動(dòng)的電纜或電線，由于受力可能斷開(kāi)。
3．連接端及接插件的檢查
針對(duì)故障有關(guān)部分，檢查它的相關(guān)的接線端子、單元接插件。這些部件容易松動(dòng)、發(fā)熱、氧化、電化學(xué)腐蝕，而出現(xiàn)斷線或者是接觸不好。
4．對(duì)在惡劣環(huán)境下工作的元器件檢查
對(duì)于容易受熱、受潮、受振動(dòng)、粘灰塵或油污處，容易使器件出現(xiàn)老化或失效。對(duì)于這些地方要認(rèn)真檢查。特別是通風(fēng)道，外表面很干凈，但在通風(fēng)道內(nèi)，常常積存大量導(dǎo)電粉塵。某廠就是由于鐵粉末堆積造成了整個(gè)伺服模塊燒毀，損失數(shù)十萬(wàn)元。
5．易損部位的元器件檢查
元器件易損部位應(yīng)按規(guī)定定期檢查；直流伺服電機(jī)電樞的電刷、整流子，測(cè)速發(fā)電機(jī)電刷、整流子都易磨損，而且是容易出現(xiàn)各種問(wèn)題的部位，甚至損害了電機(jī)。對(duì)于紙帶閱讀機(jī)的光電讀入部件以及光學(xué)元件透明度，也要特別進(jìn)行檢查。光敏元件及發(fā)光元器件的老化，都可以造成讀帶錯(cuò)誤。
6．應(yīng)定期保養(yǎng)的部件及元器件的檢查
這些部件、元器件應(yīng)按照規(guī)定及時(shí)進(jìn)行清洗與潤(rùn)滑。如果不進(jìn)行保養(yǎng)是很容易出故障的。
有的電機(jī)整流子已磨成了溝，電機(jī)轉(zhuǎn)子由于電刷粉的吹入，造成放電，軸承缺潤(rùn)滑油，這些都是沒(méi)及時(shí)維護(hù)造成的；冷卻風(fēng)扇長(zhǎng)期不轉(zhuǎn)，甚至通風(fēng)道堵塞，風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)，結(jié)果電機(jī)燒毀；轉(zhuǎn)子由于軸承沒(méi)有潤(rùn)滑，造成上下端蓋過(guò)熱，最后電機(jī)抱住，甚至電機(jī)燒損。
7．電源電壓檢查
電源電壓檢查是非常重要的環(huán)節(jié)。首先要檢查電源電壓是否正常，這是數(shù)控機(jī)床正常工作最重要的條件，只要電壓不正常，必然造成故障停機(jī)，甚至造成系統(tǒng)工作狀態(tài)紊亂。有很多在國(guó)外試過(guò)車的機(jī)床或試驗(yàn)臺(tái)，運(yùn)到國(guó)內(nèi)安裝后就是不正常，也經(jīng)常是電源的問(wèn)題。檢查時(shí)，一定不要讓事故擴(kuò)大，保證局部可靠地進(jìn)行電源檢查，譬如先拿下負(fù)載，單獨(dú)測(cè)量供電電壓、各控制電壓值，然后一點(diǎn)一點(diǎn)擴(kuò)大測(cè)量范圍。
電源組件功耗大，容易出問(wèn)題，而大多數(shù)情況電源故障是由負(fù)載引起的。要注意熔斷器更換，因?yàn)槿蹟嗑�是保護(hù)過(guò)流的，在更換新的熔絲之前一定要消除負(fù)載引起過(guò)流的因素才行。檢查電源時(shí)一方面檢查電源的供電線路，也要檢查由它供電的無(wú)電源部分是否得到了正確的電壓，同時(shí)，還要檢查那些不該得到電的部分是否也有了電，特別還要注意到是否真的得到了該電壓。某廠一設(shè)備24V與5V電壓插反了，可經(jīng)過(guò)實(shí)際分析，24V根本沒(méi)有加到5V線路上去。這樣，忙著去換板、換片子就是多余。
二、故障現(xiàn)象分析法
故障分析是尋找故障的特征，它所涉及的專業(yè)面很廣，根據(jù)捕捉到的現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出故障的規(guī)律，然后分析發(fā)生的原因。
某廠加工齒輪時(shí)，表面出現(xiàn)刀痕，機(jī)械維修人員肯定地說(shuō)是電氣的問(wèn)題。但看過(guò)刀痕，卻找不出規(guī)律，因此電氣維作人員就主動(dòng)地修電氣，最后把相同的控制箱拿過(guò)來(lái)，還是出刀痕。這個(gè)問(wèn)題直到對(duì)伺服系統(tǒng)的Z軸VCMD進(jìn)行測(cè)量，才弄清楚是由于主軸的震動(dòng)引起刀痕，Z進(jìn)給為0，刀痕照樣有，拆開(kāi)主軸后，發(fā)現(xiàn)主軸前軸承破碎。還有一些過(guò)負(fù)荷報(bào)警是由于夾頭不同心，造成裝夾應(yīng)力使工件主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力太大�；驃A爪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)失效造成干滑動(dòng)磨損，從而加大了工件主軸回轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷扭矩等。總之，一個(gè)現(xiàn)象的出現(xiàn)，要求維修人員做出準(zhǔn)確地判斷。比如齒輪面有刀痕，我們可以切一個(gè)平面，看一看是否有刀痕，然后，再看一看刀架在Z方向是否有進(jìn)給，這可以用磁性靠表來(lái)試驗(yàn)。有刀痕，但磁性靠表一動(dòng)不動(dòng)，這個(gè)合成運(yùn)動(dòng)一個(gè)方面不動(dòng)，當(dāng)然是另一方面了。所以，可以肯定是由于主軸振擺引起的不規(guī)律的刀痕。這個(gè)試驗(yàn)是電氣人員已知Z軸無(wú)VCMD情況下，想要說(shuō)明機(jī)械人員拆主軸而做的試驗(yàn)。對(duì)于電氣人員來(lái)說(shuō)，無(wú)Z軸VCMD已經(jīng)說(shuō)明問(wèn)題了。
三、面板顯示與指示燈分析法
面板顯示提供的故障信息非常重要，自診斷系統(tǒng)提供了報(bào)警號(hào)及文字顯示，一定要詳細(xì)地分析這些信息。這些信息是通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)給出的可靠的、科學(xué)的信息。面板上指示燈或印刷電路板上的指示燈只是粗線條地提供給我們一些故障的信息，但這些信息可以使我們比較快地找到故障發(fā)生的地點(diǎn)。
作為維修人員一定要熟悉報(bào)警表、報(bào)警內(nèi)容，當(dāng)然各種維修手冊(cè)中都有這些詳細(xì)的內(nèi)容，但由于文字翻譯的原因，大多數(shù)是看不太懂，盡可能找原文來(lái)對(duì)照看，真正準(zhǔn)確地弄懂這個(gè)報(bào)警的確切含義，這是非常重要的，然后按著這個(gè)方向去考慮問(wèn)題到底出在哪里。
關(guān)于對(duì)待這些信息的態(tài)度，就是一定要認(rèn)真分析得到的信息。某廠由于工人插錯(cuò)了5V及24V插座，引起片子燒壞，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)，確認(rèn)24V電壓沒(méi)有進(jìn)人5V端子，但機(jī)器啟動(dòng)不起來(lái)，但從PC的編碼器中看到了一條數(shù)據(jù)傳輸使能沒(méi)有。就根據(jù)這個(gè)線索，從查找片子是否燒壞，立即轉(zhuǎn)到檢查RS—232C的接線端子，一下子就查到了第6號(hào)腳斷線，這個(gè)就是傳輸使能，接上后設(shè)備就正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)這個(gè)例子也可以看出，如果一下子跑到片子被燒壞這條路上去，那么解決這個(gè)問(wèn)題就會(huì)十分困難。
對(duì)于報(bào)警內(nèi)容要經(jīng)過(guò)各種試驗(yàn)來(lái)確定自己要查的方向。如果方向弄錯(cuò)了，就無(wú)法查出故障原因，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的時(shí)間。這里，最重要的是對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、控制方法非常清楚，這不僅要求懂原理，還要能總結(jié)出簡(jiǎn)單的幾條。所以在沒(méi)有任何資料與圖紙的條件下，只有理論清楚，才有可能迅速查出故障，懂了理論就可以去指導(dǎo)實(shí)踐。反過(guò)來(lái)，通過(guò)實(shí)踐，更進(jìn)一步提高理論上的認(rèn)識(shí)。
四、系統(tǒng)分析法
這也是一種查找故障、縮小故障范圍的方法。這種方法的要點(diǎn)就是弄清楚整個(gè)系統(tǒng)的方框圖，特別是要清楚每一個(gè)單元的輸入與輸出信號(hào)。然后就測(cè)試這個(gè)單元的輸入與輸出，確定是否正常。有時(shí)，甚至分割開(kāi)來(lái)，另外輸入一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)來(lái)判斷這個(gè)單元是否正常。如果輸出不正常則可以肯定問(wèn)題是在這個(gè)單元。單獨(dú)供給輸入信號(hào)時(shí)，要特別注意原來(lái)的信號(hào)的性質(zhì)、大小、不同運(yùn)行狀態(tài)下它的信號(hào)狀態(tài)以及它的作用。
確定是某一個(gè)單元之后，就要對(duì)這個(gè)單元內(nèi)部狀況及工作原理分析清楚，必要時(shí)，可以測(cè)繪出來(lái)這個(gè)局部的電氣原理圖。詳細(xì)地分析各單元的輸入輸出關(guān)系。
某廠一個(gè)探傷機(jī)就出現(xiàn)過(guò)類似的情況。去分析每個(gè)單元，分析清楚它的輸入輸出關(guān)系，分析它的波形，最后找出了為什么交直流同時(shí)加入時(shí)，會(huì)出現(xiàn)晶閘管的錯(cuò)誤觸發(fā)。值得特別強(qiáng)調(diào)的就是輸出是由輸入引起的。觀察、分析輸入信號(hào)是非常重要的，一定要仔細(xì)分析造成輸入錯(cuò)誤的原因，絕不要把解決問(wèn)題的重點(diǎn)放在輸出。比如說(shuō)，輸出有嚴(yán)重的干擾，我們就想方設(shè)法去濾波、選頻，在輸出電路上大作文章，可是這不如在輸入上加一個(gè)小小的電容，一切問(wèn)題就都解決了。這種情況，在實(shí)際工作中肯定會(huì)碰到。
在這里還要說(shuō)一下更換器件的問(wèn)題，目前我們維修的差不多都是老設(shè)備，具體地說(shuō)，ROM或RAM還采用雙電壓的，目前這種片子也找不到了，只能用買到的片子代換。換的時(shí)候要注意哪些問(wèn)題，有很多書(shū)上都有一些介紹，但最主要的是時(shí)序問(wèn)題，否則換上去也不好用。一定要把它們之間各脈沖出現(xiàn)的時(shí)間弄準(zhǔn)確了，或者是用示波器看清楚了。至于管腳與電壓就好辦了，更換一下電平，用一個(gè)二層管腳座就可以解決問(wèn)題。
系統(tǒng)分析法要求維修人員不但有踏實(shí)的理論基礎(chǔ)，還要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力才行。
五、信號(hào)追蹤法
追蹤故障信號(hào)相關(guān)聯(lián)的信號(hào)可能找到故障單元。按照控制系統(tǒng)方框圖從前往后或從后向前檢查有關(guān)的信號(hào)有無(wú)、性質(zhì)、大小及不同運(yùn)行方式的狀態(tài)，與正常情況比較，看有什么差異或者是否符合邏輯。如果線路由各元件“串聯(lián)”組成，對(duì)“串聯(lián)”的所有元件和連接線都值得懷疑。在較長(zhǎng)的“串聯(lián)”電路中，適宜的作法是將電路分成兩半，從中間開(kāi)始向兩個(gè)方面追蹤，直到找到有問(wèn)題的元件（單元）為止。兩個(gè)相同的線路，可以對(duì)它們部分地交換試驗(yàn)。這個(gè)方法類似于把一個(gè)電機(jī)從某電源上拆下，接到另一個(gè)電源上試驗(yàn)電機(jī)。類似地，在其電源上另接一電機(jī)試該電源，這樣可以判斷出電機(jī)是有問(wèn)題，還是電源有問(wèn)題。但對(duì)數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，問(wèn)題就不是那簡(jiǎn)單，交換一個(gè)單元一定要保證所處的大環(huán)節(jié)（如位置環(huán)）的完整性，否則閉環(huán)可能受到破壞，保護(hù)環(huán)節(jié)失效。調(diào)節(jié)器輸入得不到平衡。例如，只改用Y軸調(diào)節(jié)器驅(qū)動(dòng)X軸電機(jī)，若只換接X(jué)軸電機(jī)及轉(zhuǎn)速傳感器于Y軸調(diào)節(jié)器，而不改接X(jué)軸位置反饋于Y軸反饋上，改接X(jué)軸轉(zhuǎn)速設(shè)定于Y軸調(diào)節(jié)器上（或在NC中改X軸號(hào)為Y軸號(hào)）給指令于Y軸，這時(shí)Y軸各限位開(kāi)關(guān)失效，且X軸無(wú)位置反饋，可能機(jī)床一啟動(dòng)即產(chǎn)生X軸測(cè)量回路硬件故障報(bào)警，且X軸各限位開(kāi)關(guān)也不起作用。
1．硬接線系統(tǒng)（繼電器一接觸器系統(tǒng)）信號(hào)追蹤法
硬接線系統(tǒng)具有可見(jiàn)的接線、接線端子、測(cè)試點(diǎn)。故障狀態(tài)可以用試電筆、萬(wàn)用表、示波器等測(cè)試工具測(cè)量電壓、電流的大小、性質(zhì)變化狀態(tài)、電路的短路、斷路、電阻值的變化等，從而判斷出故障的原因。
2．NC、PLC系統(tǒng)狀態(tài)顯示法
NC、PLC程序是軟件結(jié)構(gòu)，有些機(jī)床面板、編程器可以進(jìn)行狀態(tài)顯示，顯示其輸入、輸出及中間環(huán)節(jié)標(biāo)志位等狀態(tài)，用于判斷故障的位置。例如 PLC的輸出 Q由輸入 IO. 0、中間標(biāo)志FO.1和來(lái)自NC的信號(hào)FO.2的邏輯控制。我們可以分別檢查：IO. 0，F(xiàn)O.1，F(xiàn)O.2的狀態(tài)，若IO．0=0，則外接開(kāi)關(guān)不通。若FO.1=1，則要檢查FO.1的軟件線路。若FO.2=0，則要檢查NC為什么不使其為1。這種檢查要比硬接線系統(tǒng)方便多了。由于NC和PLC功能強(qiáng)而且較為復(fù)雜，因此要求維修人員熟悉具體機(jī)型控制原理，PLC使用的匯編語(yǔ)言，例如 PLC程序中多有觸發(fā)器支持，有的置位信號(hào)都維護(hù)時(shí)間不長(zhǎng)。有些環(huán)節(jié)動(dòng)作時(shí)間很短，不仔細(xì)觀察很難發(fā)現(xiàn)已起過(guò)作用，但狀態(tài)的變化已經(jīng)消失了。
3．硬接線的強(qiáng)制在追蹤中可以在信號(hào)線路上加上正常情況的信號(hào)來(lái)測(cè)試后繼電路，但這樣做是危險(xiǎn)的，因?yàn)檫@無(wú)形中忽略了許多連鎖環(huán)節(jié)。因此要特別注意：
（1）把涉及到的前級(jí)線斷開(kāi)，避免所加的電源對(duì)前級(jí)造成的損害；
（2）盡量地移動(dòng)可能移動(dòng)的機(jī)床部分，使可以較長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)而不致于碰上限位，以免碰撞；
（3）弄清楚所加信號(hào)是什么類型，例如直流還是脈沖，是恒流源還是恒壓源提供的；
（4）設(shè)定要盡可能小一些（因?yàn)橛袝r(shí)運(yùn)動(dòng)方式與速度與設(shè)定關(guān)系很難確定）；
（5）密切注意可能忽略的聯(lián)鎖可能導(dǎo)致的后果；
（6）要密切觀察運(yùn)動(dòng)的情況，勿使超程。
4．NC、PLC控制變量的強(qiáng)制
在PLC中可以強(qiáng)制輸出1，可以強(qiáng)制使某一位為1，雖然程序中這一位不可能為1，這種強(qiáng)制得到的瞬間效果。若想對(duì)標(biāo)志位或輸出長(zhǎng)期強(qiáng)制，最好的是在程序中清除它的定義程序段或使程序段雖有，而不被執(zhí)行。在診斷出故障單元后，亦可利用系統(tǒng)分析法和信號(hào)追蹤法把故障范圍縮小到單元內(nèi)部某一個(gè)部件，某一個(gè)芯片，或某一個(gè)元件。當(dāng)然還可以用各種檢測(cè)儀器對(duì)某一插件的故障定位。 |
