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數控機床的故障診斷內容及方法

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數控機床的故障診斷內容及方法:

一、故障診斷內容:系統可靠性的基本概念:系統可靠性是指數控系統在規定的條件和規定的時間內完成規定功能的能力,故障是指系統在規定的條件和規定的時間內失去了規定的功能。數控機床是復雜的大系統,它涉及光、機、電、液等很多技術,發生故障是難免的。機械銹蝕、機械磨損、機械失效,電子元器件老化、插件接觸不良、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲,軟件丟失或本身有隱患、灰塵,操作失誤等都可導致數控機床出故障。

1)動作診斷:監視機床各動作部分,判定動作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和機床主軸。

2)狀態診斷:當機床電機帶動負載時,觀察運行狀態。

3)點檢診斷:定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。

4)操作診斷:監視操作錯誤和程序錯誤。

5)數控系統故障自診斷。

二、各種CNC系統的診斷方法:CNC系統診斷技術當前使用的各種CNC系統的診斷方法歸納起來大致可分為三大類。

1、啟動診斷(Star up Diagnostics):把CNC系統每次從通電開始到進入正常的運行準備狀態為止,系統內部診斷程序自動執行的診斷。診斷的內容為系統中最關鍵的硬件和系統控制軟件,如CPU、存儲器、I/O單元等模塊以及CRT/MDI單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。

2、在線診斷(On—Line Diagnostics):指通過CNC系統的內裝程序,在系統處于正常運行狀態時,對CNC系統本身以及與CNC裝置相連的各個伺服單元,伺服電機,主軸伺服單元和主軸電機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。一般來說,包括自診斷功能的狀態顯示和故障信息顯示兩部分。

①接口顯示:為了區分出故障發生在數控內部,還是發生在PLC或機床側,有必要了解CNC和PLC或CNC和機床之間的接狀態以及CNC內部狀態。

②內部狀態顯示:(a)由于外因造成不執行指令的狀態顯示。(b)復位狀態顯示。(c)TH報警狀態顯示,即紙帶水平和垂直校驗,顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置。進口泵(d)磁泡存儲器異常狀態顯示。(e)位置偏差量的顯示。(f)旋轉變壓器或感應同步器的頻率檢測結果顯示。(g)伺服控制信息顯示。(h)存儲器內容顯示等。

③故障信息顯示的內容一般有上百條,最多可達600條。這許多信息大都以報警號和適當注釋的形式出現。一般可分成下述幾大類:(a)過熱報警類;(b)系統報警類;(c)存儲器報警類;(d)編程/設定類,這類故障均為操作、編程錯誤引起的軟故障;(e)伺服類:即與伺服單元和伺服電機有關的故障報警;(f)行程開關報警類;(g)印刷線路板間的連接故障類。

3、離線診斷(Off—Line Diagnostics):離線診斷的主要目的是故障導通知故障定位,力求把故障定位在盡可能小的范圍內。現代CNC系統的離線診斷用軟件,一般多已與CNC系統控制軟件一起存在CNC系統中,這樣維修診斷時更為方便。(a)通訊診斷:用戶只需反CNC系統中專用“通信接口”連接到普通電話線上,而在西門子公司維修中心的專用通信診斷計算機的“數據電話”也連接到電話線路上,然后由計算機向CNC系統發送診斷程序,并將測試數據輸回到計算機進行分析關得出結論。(b)自修復系統:備用模塊則系統能自動使故障模塊脫機而接通備用模塊,從而使系統較快地進入正常工作狀態。(c)具有AI(人工智能)功能的專家故障診斷系統:

①在處理實際問題時,通過具有某個領域的專門知識的專家分析和解釋數據并作出決定。

②專家系統利用專家推理方法的計算機模型來解決問題,并且得到的結論和專家相同。

三、伺服系統的診斷方法:

采用發光二級管來批示故障可能產生的原因,例如過熱報警,過流報警,過壓報警,欠壓報警,I2t值監控(用于電源電路)等