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通過一次外圍故障,學(xué)會(huì)機(jī)床系統(tǒng)故障報(bào)警的全面診斷
在使用數(shù)控機(jī)床的過程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到系統(tǒng)報(bào)警,一般我們都會(huì)去查機(jī)床的說明書,找到故障報(bào)警號(hào)來診斷數(shù)控系統(tǒng)的故障。然而現(xiàn)實(shí)中,并不全部報(bào)警都是數(shù)控系統(tǒng)出了問題,有時(shí)外圍故障,系統(tǒng)界面也會(huì)顯示報(bào)警,下面我們將通過一個(gè)案例來講解,以便使大家能夠更全面的診斷機(jī)床系統(tǒng)故障報(bào)警。

FANUC系統(tǒng)報(bào)警



案例展示

以下,是一個(gè)發(fā)生在一臺(tái)臥式加工中心的外圍故障。

通過這兩個(gè)個(gè)故障,從中學(xué)習(xí)如何使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能對(duì)一般外圍故障進(jìn)行快速診斷與排除。

案例一:外圍報(bào)警—'1010空氣壓力異常'報(bào)警

案例二:系統(tǒng)報(bào)警—351、350、414、749號(hào)報(bào)警


案例一

外圍報(bào)警—'1010空氣壓力異常'報(bào)警

一臺(tái)臥式加工中心出現(xiàn)'1010空氣壓力異常'報(bào)警后,向操作人員詳細(xì)了解發(fā)生報(bào)警的情況。據(jù)操作人員講述,當(dāng)時(shí)機(jī)床在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行加工生產(chǎn),突然出現(xiàn)了此報(bào)警,機(jī)床亦同時(shí)停止了動(dòng)作。查閱相關(guān)的機(jī)床維修手冊(cè),機(jī)床維修手冊(cè)中所描述的'1010空氣壓力異常'報(bào)警發(fā)生的原因是進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力未能達(dá)到機(jī)床的要求(壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa),對(duì)策是保證供給的機(jī)床壓縮空氣壓力不得低于0.4MPa。


報(bào)警信號(hào)信息

 一. 分析原因

據(jù)操作人員講,在進(jìn)行開機(jī)前設(shè)備檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力過高,達(dá)到了0.8MPa,超出了0.4-0.6MPa的機(jī)床允許范圍,所以就調(diào)整了壓縮空氣壓力,使其壓力在機(jī)床允許的范圍之內(nèi),然后進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行加工,l0分鐘以后便出現(xiàn)了'1010空氣壓力異常'的報(bào)警。

據(jù)此分析,此次故障發(fā)生的主要原因是,在進(jìn)行開機(jī)前設(shè)備檢查時(shí),由于大部分的設(shè)備都未正式運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的壓縮空氣壓力偏高了一點(diǎn)點(diǎn),造成了進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力高達(dá)0.8MPao而當(dāng)大部分的設(shè)備都進(jìn)入正式運(yùn)轉(zhuǎn)和對(duì)整個(gè)壓縮空氣供給系統(tǒng)過高的壓力進(jìn)行了調(diào)整后,便出現(xiàn)了機(jī)床在自動(dòng)運(yùn)行加工的過程中,出現(xiàn)機(jī)床的壓縮空氣壓力下降到0.25MPa的情況。

 二.  故障排除

數(shù)控系統(tǒng)是怎樣知道進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力未能達(dá)到指定的值呢?數(shù)控機(jī)床為做到自動(dòng)控制設(shè)置了相應(yīng)的檢測(cè)器件(接近開關(guān)、位置開關(guān)、光柵等)。當(dāng)檢測(cè)器件發(fā)出的狀態(tài)信息經(jīng)PM(L)C處理,進(jìn)行邏輯判斷不能滿足機(jī)床正常運(yùn)行要求時(shí),便在屏幕上顯示相應(yīng)的故障代碼和報(bào)警信息。數(shù)控系統(tǒng)通過PMC監(jiān)控畫面監(jiān)控每一個(gè)檢測(cè)器件的狀態(tài),從而可方便快捷的方向故障的位置。具體操作方法如下:  

  查閱該機(jī)床的電氣圖紙得知,進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力是由一只壓力開關(guān)(地址是X2.3)進(jìn)行檢測(cè)的,當(dāng)壓力在機(jī)床允許的范圍內(nèi)時(shí)(0.4-0.6MPa),壓力開關(guān)的觸點(diǎn)閉合,狀態(tài)為' 1';當(dāng)壓力低于0.4MPa時(shí),壓力開關(guān)的觸點(diǎn)便斷開,狀態(tài)為'0',該狀態(tài)輸入到PMC中進(jìn)行邏輯判定處理后,認(rèn)為不能滿足機(jī)床正常運(yùn)行,便在屏幕上報(bào)出錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息。

  在調(diào)整了壓縮空氣壓力之后,有必要再確認(rèn)一下壓力開關(guān)的狀態(tài),F(xiàn)ANUC Oi-MA系統(tǒng)提供了狀態(tài)的監(jiān)控功能,使能夠方便快捷地監(jiān)控機(jī)床每一個(gè)檢測(cè)裝置的狀態(tài)。

至此,就可以按下機(jī)床面板上的故障復(fù)位按鈕,然后執(zhí)行中間程序啟動(dòng),繼續(xù)進(jìn)行加工,并隨時(shí)對(duì)進(jìn)入機(jī)床的壓縮空氣壓力進(jìn)行檢查和調(diào)整,防止類似的故障再次發(fā)生。

案例二

系統(tǒng)報(bào)警—351、350、414、749號(hào)報(bào)警

一臺(tái)臥式加工中心,在自動(dòng)運(yùn)行加工的過程中,突然停止動(dòng)作,并進(jìn)入了急停狀態(tài)。以下是故障的判定和排除過程。

系統(tǒng)報(bào)警顯示

一下子出現(xiàn)這么多的報(bào)警,真把人搞糊涂了,以下就化繁為簡(jiǎn),逐一地加以說明和解釋。

 一. 檢查報(bào)警信息

350,351,414,749號(hào)報(bào)警屬于系統(tǒng)報(bào)警,F(xiàn)ANUC為數(shù)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)地編寫了相關(guān)的維修說明書。因此,可以查閱BEIJING-FANUC 0i-A維修說明書(編號(hào)是B -63505C/O1)掌握?qǐng)?bào)警的詳細(xì)說明和對(duì)策。

根據(jù)報(bào)警信息屏幕顯示的內(nèi)容,對(duì)照BEIJING-FANUC 0i-A維修說明書:

1


信息:

350 SPC報(bào)警信號(hào):X軸PLUSE CODER

350 SPC報(bào)警信號(hào):Y軸PLUSE CODER

內(nèi)容:

這是串行脈沖編碼器(SPC)的報(bào)警。X Y軸的串行脈沖編碼器故障。有以下的原因可引起此報(bào)警,串行編碼器的硬件出現(xiàn)異常、用于保持絕對(duì)位置坐標(biāo)電池的電壓過低、反饋電纜出現(xiàn)異常、A/D轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)字伺服電流異常、伺服放大器的電磁接觸器的觸點(diǎn)溶化粘連、串行編碼器LED異常、因反饋電纜異常引起反饋錯(cuò)誤。

2


信息:

351 SPC報(bào)警信號(hào):X軸交通

351 SPC報(bào)警信號(hào):Y軸交通

351 SPC報(bào)警信號(hào):z軸交通

351 SPC報(bào)警信號(hào):B軸交通

內(nèi)容:

這也是串行脈沖編碼器(SPC)的報(bào)警。X Y Z B軸的串行脈沖編碼器通信錯(cuò)誤。有以下原因可引起此報(bào)警,串行脈沖編碼器的通信異常、通信沒有應(yīng)答、傳送數(shù)據(jù)有誤、數(shù)字伺服側(cè)參數(shù)設(shè)定不正確。

3


信息:

749 S-SPINDLE LSI ERROR

內(nèi)容:

這是關(guān)于串行主軸的報(bào)警。當(dāng)接通電源后,在系統(tǒng)啟動(dòng)中或在運(yùn)行過程中,主軸發(fā)生了串行通信錯(cuò)誤時(shí)的報(bào)警。有以下原因可引起此報(bào)警:光纜接觸不良、脫落或斷線,主CPU板不良,主軸放大器印制電路板不良。

 二.  分析原因

根據(jù)以上的報(bào)警信息和報(bào)警內(nèi)容分析,是串行脈沖編碼器(SPC )和串行主軸的通信方面同時(shí)出現(xiàn)了問題,這樣看來也太巧合了吧?有點(diǎn)不大可能,四個(gè)伺服軸的串行脈沖編碼器與串行主軸伺服模塊同時(shí)出現(xiàn)了故障。

于是,打開控制電柜查看一下數(shù)控系統(tǒng)各模塊的情況,發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的電源模塊、主軸模塊、伺服軸模塊都沒有電源指示。原來是控制它們的一個(gè)空氣開關(guān)跳閘了。至此,導(dǎo)致本次報(bào)警發(fā)生的原因是由于這個(gè)空氣開關(guān)跳閘所引起的,因此,要排除此故障,就要找出空氣開關(guān)跳閘的原因。再詳細(xì)地研究了一遍電路圖,如圖所示:

在圖中,可以看到,該空氣開關(guān)是伺服模塊控制部分和主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)作過載、短路保護(hù)的。

使用萬用表檢查空氣開關(guān)后的電氣回路是否有過載、短路的故障存在,檢查發(fā)現(xiàn)主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)有一相的電線對(duì)地短路,便認(rèn)真檢查主軸冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)至電柜之間的連接電線是否有問題,這時(shí)發(fā)現(xiàn)護(hù)套管的一個(gè)端頭松動(dòng),而且該端頭把電線的絕緣層磨損,在加工過程中各伺服軸的快速移動(dòng)所帶來的沖擊,使各護(hù)套管的固定端頭慢慢地松動(dòng),造成了本次故障的發(fā)生。

于是,對(duì)電線絕緣磨損的地方重新做了絕緣處理,可靠地緊固好護(hù)套管的端頭,并對(duì)其他的護(hù)套管的固定端頭和其中電線進(jìn)行了檢查,并把這項(xiàng)檢查加入到設(shè)備的定期檢查表中,徹底杜絕同類型故障的再次發(fā)生。作了以上處理后,進(jìn)行試運(yùn)行無問題后,重新投入了加工生產(chǎn),至此,故障排除。


全面診斷故障
1

報(bào)警信息的查看方法

數(shù)控系統(tǒng)可對(duì)其本身以及其相連的各種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的自診斷。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)不能保證正常運(yùn)行的狀態(tài)或異常都可以通過數(shù)控系統(tǒng)強(qiáng)大的功能,對(duì)其數(shù)控系統(tǒng)自身及所連接的各種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的自診斷。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)不能滿足保證正常運(yùn)行的狀態(tài)或異常時(shí),數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警,并將在屏幕中顯示相關(guān)的報(bào)警信息及處理方法。這樣,就可以根據(jù)屏幕上顯示的內(nèi)容采取相應(yīng)的措施。

  一般情況下,系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí),屏幕顯示就會(huì)跳轉(zhuǎn)到報(bào)警顯示屏幕,顯示出報(bào)警信息,如圖所示:

  某些情況下,出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí),不會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到報(bào)警顯示屏幕,如圖所示:

   FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)提供了報(bào)警履歷顯示功能,其最多可存儲(chǔ)并在屏幕上顯示的50個(gè)最近出現(xiàn)的報(bào)警信息。大大方便了對(duì)機(jī)床故障的跟蹤和統(tǒng)計(jì)工作。顯示報(bào)警履歷的操作如下:

2

FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警的分類

FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的報(bào)警信息很多,可以歸納為以下類別,便于查找。

表7.1FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警分類

3

常見報(bào)警的故障排除思路

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代高新技術(shù)機(jī)、電、光、氣一體化的結(jié)晶,電氣復(fù)雜,管路交叉林立,故障現(xiàn)象也是千奇百怪,各不相同。如何能迅速找出故障、隱患,并及時(shí)排除?這是數(shù)控機(jī)床維修人員所面臨的最現(xiàn)實(shí)、最直接的問題。

在上面,我們就以最常碰到的故障為例,學(xué)習(xí)使用FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)提供的豐富的維修功能進(jìn)行故障排除的方法。為方便起見,把由機(jī)床廠家根據(jù)不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)所可以預(yù)見的異常情況匯總后,由機(jī)床廠家自己編寫錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息,這類故障稱為外圍報(bào)警(這是相對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)而言)。也就是說不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床就會(huì)有不同的外部故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息。而由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)部件所能預(yù)見的異常情況匯總后,所編寫的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息,這類故障稱為系統(tǒng)報(bào)警(數(shù)控系統(tǒng)故障)。數(shù)控系統(tǒng)故障的錯(cuò)誤代碼和報(bào)警信息不會(huì)因不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床而改變,不同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)報(bào)警可能會(huì)有所不同。系統(tǒng)報(bào)警是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家在數(shù)控系統(tǒng)傳遞到機(jī)床廠家之前就編寫好的,是固定不變的,機(jī)床廠家沒法對(duì)其進(jìn)行編輯和增刪。

在一般情況下,外圍故障的發(fā)生機(jī)率較系統(tǒng)故障的機(jī)率要高。不同結(jié)構(gòu)類型的機(jī)床就會(huì)有不同的外圍故障,而若要能夠做到對(duì)外圍故障做出快速準(zhǔn)確的定位和排除,就必須對(duì)你所要維修的機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣原理、數(shù)控系統(tǒng)、各個(gè)機(jī)床動(dòng)作、操作方法有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。若在機(jī)床正常的時(shí)候,對(duì)機(jī)床的每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行仔細(xì)的觀察,便能夠在機(jī)床異常(也就是說機(jī)床動(dòng)作不能正常進(jìn)行)時(shí),根據(jù)平時(shí)觀察所得與之對(duì)比,從而做到對(duì)故障的快速診斷與排除。與此同時(shí),高效地使用FANUC 0i系統(tǒng)提供的豐富的維修功能,包括PMC梯形圖實(shí)時(shí)監(jiān)控、1/O接口的狀態(tài)檢查與跟蹤、診斷功能也是做到對(duì)故障的快速診斷與排除的一個(gè)關(guān)鍵因素。


故障維修總結(jié)


總結(jié)以上的故障維修,雖然在報(bào)警信號(hào)信息屏幕上所顯示的是系統(tǒng)報(bào)警,給人的第一感覺就是數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題了,但不是絕對(duì)都是這樣的,這個(gè)故障就是一個(gè)例外,這實(shí)質(zhì)上是一個(gè)外圍故障。因此,在進(jìn)行故障判定的時(shí)候,要對(duì)可能出現(xiàn)的問題作一個(gè)全盤的考慮,去偽存真,才能真正地提高自身的維修水平。





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