A. 數控機床的常見電氣故障及診斷維修方法有哪些
1.1 數控基床電氣裝置常見故障
數控機床的電氣裝置部分的故障主要是硬體故障,其中的硬體故障為:控制系統某元器件接觸不良或損壞、無供電電源等,這種故障必須更換損壞的器件或者維修後才能排除故障。
1.2 數控機床可編程式控制制器的故障分析
數控機床可編程式控制制器,也就是plc控制器部分的故障分為:(1)軟體故障:包括數控機床用戶程序,如果用戶程序出現故障,在數控機床運行時會發生一些無報警的機床故障,因此PLC用戶程序要編制好。(2)硬體故障:也即是在PLC輸入輸出模塊出現問題而引起的故障。對於個別輸入輸出口出現故障,可以通過修改PLC程序,可使用備用介面替代出現故障的介面。
1.3 數控機床伺服系統的故障分析
數控機床伺服控制系統是數控機床故障率最高的部分。伺服控制系統可分為直流伺服控制單元、直流永磁電動機和交流伺服控制單元、交流伺服電動機有兩個部分,兩者各有其優、缺點。伺服系統的故障一般都是由於伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現問題引起的,要分別對各單元進行分析。
1.4顯示器的故障分析
通常情況下,數控機床顯示器出現錯誤的表現為:系統的軟體出錯,從而會導致系統顯示的混亂或者不正常或根本無法顯示,如果機床的電源出現故障或者系統主板出現故障的話都會導致系統的不正常顯示。其中,顯示系統本身出現故障是引起系統顯示器不正常的最主要原因,因此,如果系統不能正常顯示,就必須首先要分清造成此現象的主要原因。
數控機床的顯示不正常可以分為完全無顯示和顯示不正常兩種情況。當電源和系統的其他部分工作正常時,系統無顯示的原因,一般情況下是由於硬體原因引起,而顯示混亂或顯示不正常,一般來說是由於系統軟體引起的。另外,系統不同,所引起的原因也不同,這要根據實際情況進行分析。
1.5 控制元件、檢測開關的故障分析
數控機床常用的控制元件有液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置、檢測開關,檢測元件有:檢測開關,這些常見的機床控制元件、檢測開關由於接觸不良引起各種故障比較多,這類故障很容易解決,但是必須用儀器儀表配合檢查。
2 數控機床常見電氣故障診斷與排除方法
數控機床故障排查的方法很多,大致可以分為以下幾種:
2.1直觀檢查法
這是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的檢查。
(1)問。即向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障後果,並且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
(2)看。總體查看機床各部分工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等),各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示,局部查看有無保險燒煅,元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落,各操作元件位置正確與否等等 。
(3)摸。在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
(4)試。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電,一旦發現立即斷電分析。
2.2儀器檢查法
儀器檢查法就是使用常規電工儀表對各組交、直流電源電壓及相關直流和脈沖信號等進行測量,從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況,及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量,用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無,用PLC 編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信號與報警指示分析法
(1)硬體報警指。這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈,結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
(2)軟體報警指示。如前所述的系統軟體、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 介面狀態檢查法
現代數控系統多將PLC集成於其中,而CNC與PLC之間則以一系列介面信號形式相互通訊聯接。有些故障是與介面信號錯誤或丟失相關的,這些介面信號有的可以在相應的介面板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的介面信號都可以用PLC編程器調出。檢修時,要求維修人員既要熟悉本機床的介面信號,又要熟悉PLC編程器的應用。
2.5 參數調整法
數控系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配,而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此,任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而機床運行所引起的機械或電氣性能的變化會改變其最佳化狀態。此類故障需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的,不僅要對具體系統主要參數十分了解,既熟悉其作用,而且要有較豐富的電氣調試經驗。
2.6 備件置換法
當故障集中於某一印製電路板上時,由於電路集成度的不斷擴大而要把故障落實於某一區域乃至某一元件比較困難,為了縮短停機時間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然後再檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題:
(1)更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
(2)在更換備件板上要記錄下原有的開關位置和設定狀態,並將新板作好同樣的設定,否則會產生報警而不能工作。
(3)某些印製電路板的更換還需在更換後進行某些特定操作以完成其中軟體與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
(4)有些印製電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲器的板,或者備用電池板,它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒於以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料,弄懂要求和操作步驟之後再動手,以免造成更大的故障。
2.7交叉換位法
當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查分散機 塗料分散機 高速分散機 實驗室分散機 真空分散機 升降分散機 高粘度分散機 實驗室分散機 雙行星混合機 雙行星攪拌機 多功能混合機 電池漿料攪拌機 環氧樹脂攪拌機 電池漿料混合機,不僅硬體接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬體交換方案,准確無誤再行交換檢查。
2.8 特殊處理法
當今的數控系統其中軟體含量越來越豐富,有系統軟體、機床製造者軟體、甚至還有使用者自己的軟體,由於軟體邏輯的設計中不可避免的一些問題,會使得有些故障狀態無從分析,例如死機現象。對於這種故障現象則可以採取特殊手段來處理,比如整機斷電,稍作停頓後再開機,有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
B. 數控車床電路圖
主要是和機電一體化的課程有關,包括電工學,電子學,PLC控制器的知識,還要有機械的方面的知識,數控機床就 是機電一體化的終端產品
C. 數控機床電路包括什麼
主電路。。。驅動器。。變頻器,系統輸入輸出點。。進行相互匹配進行2次迴路連接
D. 數控車床配電箱里電路怎麼區分零線與火線
區分火線、零線、地線方法:
1、從顏色上區分,按照國家規定,黃綠紅為相線,藍色線為零線,黃綠雙色為地線。
2、用電筆測量,電筆氖管亮說明是火線。
3、零線地線都是不帶電的,電筆一般無法區分,需要用萬用表測量。
測量方法:
1、用一根導線和總地線零線短接,測量電阻。就可以判斷零線地線了。萬用表測量火線、零線、地線之間電壓。
2、把萬用表打到交流電壓檔750V。
3、兩只表筆分別和火線、零線、火線、地線測量。電壓都是在220V左右說明線路正常。
E. 數控機床電路圖有幾種
可以通過以下方法解決問題:
1、電路圖及控制plc梯形圖等。
F. 車床電路,只要一按快進,保險就會燒了請問怎麼回事
數控機床全部或部分喪失了規定的功能的現象稱為數控機床的故障。 數控機床是機電一體化的產物,技術先進、結構復雜。數控機床的故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復雜,這給數控機床的故障診斷和維修帶來不少困難。
為了便於機床的故障分析和診斷,本節按故障的性質、故障產生的原因和故障發生的部位等因素大致把數控機床的故障劃分為以下幾類。 1、按數控機床發生的故障性質分類 (1)系統性故障 這類故障是指只要滿足一定的條件,機床或者數控系統就必然出現的故障。
例如電網電壓過高或者過低,系統就會產生電壓過高報警或者過低報警;切削量過大時,就會產生過載報警等。 例如一台採用SINUMERIK810系統的數控機床在加工過程中,系統有時自動斷電關機,重新啟動後,還可以正常工作。
根據系統工作原理和故障現象懷疑故障原因是系統供電電壓波動,測量系統電源模塊上的24V輸人電源,發現為22。3V左右,當機床加工時,這個電壓還向下波動,特別是切削量大時,電壓下降就大,有時接近21V,這時系統自動斷電關機,為了解決這個問題,更換容量大的24V電源變壓器將這個故障徹底消除。
(2)隨機故障 這類故障是指在同樣條件下,只偶爾出現一次或者二次的故障。要想人為地再現同樣的故障則是不容易的,有時很長時間也很難再遇到一次。這類故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類故障往往與機械結構的松動、錯位,數控系統中部分元件工作特性的漂移、機床電氣元件可靠性下降有關。
例如一台數控溝槽磨床,在加工過程中偶爾出現問題,磨溝槽的位置發生變化,造成廢品。分析這台機床的工作原理,在磨削加工時首先測量臂向下擺動到工件的卡緊位置,然後工件開始移動,當工件的基準端面接觸到測量頭時,數控裝置記錄下此時的位置數據,然後測量臂抬起,加工程序繼續運行。
數控裝置根據端面的位置數據,在距端面一定距離的位置磨削溝槽,所以溝槽位置不準與測量的准確與否有非常大的關系。因為不經常發生,所以很難觀察到故障現象。因此根據機床工作原理,對測量頭進行檢查並沒有發現問題;對測量臂的轉動檢查時發現旋轉軸有些緊,可能測量臂有時沒有精確到位,使測量產生誤差。
將旋轉軸拆開檢查發現已嚴重磨損,製作新備件,更換上後再也沒有發生這個故障。
G. 數控機床電源故障都有哪些情況分析
多年的數控機床維修經驗證實,在故障總數中,由電源引發的故障佔了相當大的比例。數控機床電源故障中很多屬於機床用戶有能力自行排除的器件損壞故障,其領域已屬於片級修理。
1、數控機床電源
把數控機床所使用的電源分成了三級,從一次電源到三次電源,依次為派生關系,其造成的故障頻次和難度也依次增加。具體分級如下:
(1)一次電源。一次電源即由車間電網供給的三相380V電源,它是數控機床工作的總能源供給。要求該電源要穩定,一般電壓波動范圍要控制在5%~10%,並且要無高頻干擾。
(2)二次電源。由三相電源經變壓器從一次電源派生。其用途主要有:
1)派生的單相交流220V、交流1l0V,供電給CNC單元及顯示器單元,做為熱交換器、機床控制迴路和開關電源的電源。
2)有的數控機床派生的三相低電壓做直流24V整流橋塊的電源。有的數控機床由三相變壓器產生三相交流220V,供給伺服放大器電源組件作為其工作電源。
(3)三次電源。三次電源是數控機床使用的各種直流電源,它是由二次電源轉化來的。主要有這樣幾種:
1)由伺服放大器電源組件提供的直流電壓、由伺服放大器組件逆變成頻率和電壓幅值可變的三相交流電以控制交流伺服電動機的轉速。
2)整流橋塊提供的交流24V,作為液壓系統電磁閥,電動機閘電磁鐵電源和伺服放大器單元的「ready」和「controllerenable」信號源。
3)由開關電源或DC/DC電源模塊提供的低壓直流電壓,這些電壓有:+5V、±12V、±15V,分別做為測量光柵、數控單元和伺服單元電氣板的電源。
2、數控機床電源迴路使用的器件
數控機床從一次電源到三次電源使用的器件分別有:
(1)車間配電裝置,一般包括:與車間電網連接的三相交流穩壓器和斷路器(又稱空氣開關,或閘刀開關)。
(2)機床元器件,包括:濾波器、電抗器、三相交流變壓器、斷路器、整流器、熔斷器、伺服電源組件、DC/DC模塊和開關電源。
3、電源故障實例分析
(1)電網波動過大PLC不工作。表現為PLC無輸出。先查輸入信號(電源信號、干擾信號、指令信號與反饋信號)。例如,採用SINUMERIK3G-4B系統的數控車床,其內置式PLC無法工作。採用觀察法,先用示波器檢查電網電壓波形,發現電網波動過大,欠壓雜訊跳變持續時間>1s(外因)。由於該機床處於調試階段,電源系統內組件故障應當排除在外,由內部抗電網干擾措施(濾波、隔離與穩壓)可知,常規的電源系統已無法隔斷或濾去持續時間過長的電網欠壓雜訊,這是抗電網措施不足所致(內因),導致PLC不能獲得正常電源輸入而無法工作。在系統電源輸入端加入一個交流穩壓器,PLC工作正常。
(2)電源故障。某雙工位數控車床,每個工位都由單獨的NC系統控制,NC系統採用西門子公司的SINUMERIK810/T系統。右工位的NC系統經常在零件自動加工中斷電停機,重新啟動系統後,NC系統仍可自動工作。檢查24V供電電源負載,並無短路問題。對圖樣進行分析,兩台NC系統,共用一個24V整流電源。引起這個故障可能有兩個原因:
1)供電質量不高,電源波動,而出故障的NC系統對電源的要求較靈敏。
2)NC系統本身的問題,系統不穩定。
根據這個判斷,首先對24V電源電壓進行監視,發現其電壓幅值較低,只有21V左右。經觀察發現,在出故障的瞬間,這個電壓向下浮動,而NC系統斷電後,電壓馬上回升到22V左右。故障一般都發生在主軸啟動時,其原因可能是24V整流變壓器有問題,容量不夠,或匝間短路,使整流電壓偏低,電網電壓波動,影響NC系統的正常工作。為確定這個故障的原因,用交流穩壓電源將交流380V供電電壓提高到400V,這個故障就沒有再出現。為此更換24V整流變壓器,問題徹底解決。
(3)一台VDF.BOEHRINGER公司(德國)生產的PNE480L數控車床,合上主開關啟動數控系統時,在顯示面板上除READY(准備好)燈不亮外,其餘指示燈全亮。該機數控系統為西門子SYSTEM5T系統。因為故障發生於開機的瞬間,因此應檢查開機清零信號RESET是否異常。又因為主板上的DP6燈亮,而且DP6是監視有關直流電源的,因此需要對驅動DP6的相關電路及有關直流電源進行檢查。其步驟如下:
因為DP6燈亮屬報警顯示,故首先對DP6的相關電路進行檢查。經檢查,確認驅動DP6的雙穩態觸發器LA10邏輯狀態不對,已損壞。用新件更換後,雖然DP6指示燈不亮了,但故障現象仍然存在,數控箱還是不能啟動。檢查*RESET信號及數控箱內各連接器的連接情況良好,但*RESET信號不正常,並發現與其相關的A38位置上的LA01與非門電路邏輯關系不正確。於是對各直流電流進行檢查。
檢查±15V、±5V、±12V、+24V,發現電壓為-5V~4.0V,誤差超過±5%。進一步檢查,發現該電路整流橋後有一濾波大電容C19的焊腳處印製電路板銅箔斷裂。將其焊好後,電壓正常,LA01電路邏輯關系及*RESET信號正確,故障排除,數控箱能正常啟動。
(4)返回參考點異常。這是由於返回參考點時沒有滿足「必須沿返回參考點方向,並距參考點不能過近(128個脈沖以上)及返回參考點進度不能過低」的條件。對這類故障的處理步驟是[2,3]:
1)距參考點位置>128個脈沖,返回參考點過程中。①電動機轉了不到1轉(即沒有接收到1轉信號),此時首先變更返回時的開始位置,在位置偏差量>128個脈沖的狀態下,在返回參考點方向上進行1轉以上的快速進給,檢測是否輸入過1轉信號。②電動機轉了1轉以上,這是使用了分離型的脈沖編碼器。此時,檢查位置返回時脈沖編碼器的1轉信號是否輸入到了軸卡中,如果是,則是軸卡不良;如果未輸入,則先檢查編碼器用的電源電壓是否偏低(允許電壓波動在0.2V以內),否則是脈沖編碼器不良。
2)距參考點位置<128個脈沖。①檢查進給速度指令值,快速進給倍率信號,返回參考點減速信號及外部減速信號是否正常。②變更返回時的開始位置,使其位置偏差量超過128個脈沖。③返回參考點速度過低。速度必須為位置偏差量超過128個脈沖的速度,如果速度過低,電動機1轉信號散亂,不可能進行正確的位置檢測。
(5)某加工中心,配置F-0M系統,在自動運轉時突然出現刀庫、工作台同時旋轉。經復位、調整刀庫、工作台後工作正常。但在斷電重新啟動機床時,CRT上出現410號伺服報警。查L/M軸伺服PRDY、VRDY兩指示燈均亮;進給軸伺服電源AC100V、AC18V正常;x、y、z伺服單元上的PRDY指示燈均不亮,三個MCC也未吸合;測量其上電壓發現24V、±15V異常;軸伺服單元上電源熔斷器電阻太大,經更換後,直流電壓恢復正常,重新運行機床,401號報警消失。
(6)故障現象:某公司產VF2型立式銑加工中心。機床運行一年零七個月以後,加工中出現161號報警(x-axisovercurrentordrivefault),機床停止運行。使用「RESET」鍵報警可以清除,機床可恢復運行。此故障現象偶爾發生,機床帶病運行兩年後,故障發生頻次增加,而且出現故障轉移現象:即使用復位鍵清除161號報警時,報警信息轉報162號(Y-axisovercurrentordrivefault),如果再次清除,則再次轉報z軸,以此類推。機床已無法維持運行。
故障分析及檢查:根據故障報警信息在幾伺服軸之間轉移現象,不難看出故障發生在與各伺服軸都相關的公共環節,也就是說,是數控單元的「位置控制板」或伺服單元的電源組件出現了故障。位控板是數控單元組件之一,根據經驗分析,數控單元電氣板出現故障的概率很低,所以分析檢查伺服電源組件是比較可行的排故切入點。檢查發現此機床伺服電源分成兩部分,其中輸出低壓直流±12V兩路的是開關電源。測量結果分別是:+11.73V,-11.98V。分析此結果,正電壓輸出低了0.27V,電壓降低幅度2.3%。由於缺乏量化概念,在暫時找不到其它故障源的情況下,假定此開關電源有故障。
故障排除:為驗證輸出電壓偏差是造成機床故障的根源,用一台WYJ型雙路晶體管直流穩壓器替代原電源,將兩路輸出電壓調節對稱,幅值調到12V,開機後,機床報警消失。在接下來的20個工作日的考驗運行中,故障不再復現。完全證實了故障是由於此伺服電源組件損壞引起的。
理論分析[4]:運算放大器和比較器,有些用單電源供電,有些用雙電源供電,用雙電源的運放要求正負供電對稱,其差值一般不能大於0.2V(具有調節功能的運放除外),否則將無法正常工作。而此故障電源,兩路輸出電壓相差了0.25V,超出了誤差允許范圍,這是故障發生的根本原因。
H. 數控機床電氣系統故障診斷都有哪些方法
對於數控車床的電氣系統的故障,其調查、分析與診斷故障的過程,也就是故障的排除過程,因此其故障診斷的方法就特別重要。下面簡單介紹一些常用的診斷方法。
1、直觀法。主要採用目測、手摸、通電等方法。
維修人員在故障診斷時首先使用的方法是直觀檢查法。
首先要咨詢,向出現故障的現場人員詳細咨詢故障產生的經過、故障現象和故障後果,而且要在整個的分析、判斷過程中多次詢問;
第二是認真檢查,依據故障診斷原則從外向內逐步進行排查。整體檢查機床各電控裝置(如潤滑裝置、數控系統、溫控裝置等)有無報警指示,各部分工作狀態是否處於正常狀態(比如機械手位置、主軸狀態、各坐標軸位置、刀庫等),機床局部要觀察電路板上是否有短路、斷路,電路板元器件及線路是否有裂痕、燒傷等現象,晶元是否接觸不良等現象,對維修過的電路板,更要檢查有無缺件、錯件及斷線等情況;
第三是觸摸,在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、 各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
2、自診斷功能法。利用數控系統的自診斷功能,給出報警信息,指示故障的大致起因。
3、交換法。將相同的模塊和單元互相交換,觀察故障轉移的情況,從而快速確定故障的部位。
4、儀器測量比較法。當系統發生故障後,採用常規電工檢測儀器,對故障部分的電壓、電源、脈沖信號等進行實測,將正常值與故障時的值相比較,可以分析出故障的原因與所在部位。
儀器檢查法是使用常規的電工儀表,對相關直流及脈沖信號及各組交、直流電源電壓等進行測量,從而找出可能的故障問題。例如:拿萬用表來檢查各電源情況,和對其中一些電路板上布置的相關信號狀態監測點進行測量,拿示波器觀察其脈動信號的幅值、相位或者有、無,拿PLC 編程器檢測PLC程序中的故障點及原因。
5、敲擊法。數控系統由各種電路板組成,每塊電路板上有很多焊點,任何虛焊或接觸不良都可能出現故障可用絕緣物輕輕敲打有虛焊或接觸不良的疑點處,若故障出現,則故障很可能就在敲擊的部位。
上述幾種方法同時採用,進行故障綜合分析,可快速診斷出故障的部位,從而能快速排除故障。
I. 數控機床照明電路用什麼樣的開關
接近開關也叫近接開關,又稱無觸點行程開關,它除可以完成行程式控制制和限位保護外,還是一種非接觸型的檢測裝置,用作檢測零件尺寸和測速等,也可用於變頻計數器、變頻脈沖發生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。特點有工作可靠、壽命長、功耗低、復定位精度高、操作頻率高以及適應惡劣的工作環境等。
J. 數控車床電路
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