數(shù)控設(shè)備偶發(fā)故障的分析排除

夏 俊

（中國空空導(dǎo)彈研究院，河南洛陽 471009）

0 引言

在日常維修工作中，經(jīng)常會(huì)碰到數(shù)控設(shè)備偶爾報(bào)警。清除報(bào)警或重啟設(shè)備后，相同故障幾天或幾周不會(huì)再出現(xiàn)，但在以后的工作生產(chǎn)中，不知什么時(shí)刻，又會(huì)出現(xiàn)相同機(jī)床故障。這種偶發(fā)性的設(shè)備故障，無論對使用單位還是維修單位，都是比較棘手。對使用單位來說，設(shè)備使用起來心里沒底，擔(dān)心加工過程中出現(xiàn)故障而導(dǎo)致零件、刀具、工裝或設(shè)備損壞；對維修人員來說，故障不復(fù)現(xiàn)，維修起來就感覺無從下手。在多年的維修工作中，碰到過多次這種數(shù)控設(shè)備偶發(fā)故障的現(xiàn)象，但到最后徹底排除故障后，總結(jié)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，這種偶發(fā)性的故障大部分是電氣問題，或是接觸器觸點(diǎn)接觸不良，或是聯(lián)接電纜似斷非斷等。很少是由于機(jī)械問題導(dǎo)致。下面結(jié)合實(shí)例，介紹一下排除此類故障的方法。

1 常見故障處理方法

1.1 短接法

所謂短接法，就是從圖紙上分析并找到相關(guān)電路，利用短接，排除可疑的電路連接部分，直到最終確認(rèn)故障點(diǎn)。

萬能鏜銑加工中心DMU80P于2001年安裝，使用時(shí)間較長。從2017年9月底，該設(shè)備偶爾出現(xiàn)上電后不能正常啟動(dòng)。重啟或反復(fù)按機(jī)床啟動(dòng)鍵后，又恢復(fù)正常。該故障現(xiàn)象從最初的一兩周一次，到后來的一兩天一次，已經(jīng)嚴(yán)重影響了該設(shè)備的利用率。從圖1中看出，這是一個(gè)啟動(dòng)自?；芈贰?24 V經(jīng)過6SH1啟動(dòng)按鈕常開點(diǎn)，到上電急停安全繼電器6A1的電源端。6A1繼電器動(dòng)作后，接通13和14端子。13，14端子與繼電器6K1.1線圈串聯(lián)，只要安全繼電器正常動(dòng)作后，24 V電壓就從6K1.1，6K2.1，6K2.2，6A1.1，5K1.1 的相關(guān)觸電給 6A1 供電。

當(dāng)時(shí)的故障現(xiàn)象就是手一直壓著6SH1，設(shè)備能啟動(dòng)，液壓能啟動(dòng)。松開啟動(dòng)鍵，液壓立刻斷開。從圖中分析來看，應(yīng)該是自?；芈烦霈F(xiàn)問題。當(dāng)手壓著啟動(dòng)開關(guān)時(shí)，觀察到6K1.1，6K2.1，6K2.2均已動(dòng)作，6A1.1也正常動(dòng)作。所以從電路來看，可以確認(rèn)是 6K1.1，6K2.1，6K2.2，6A1.1，5K1.1 中的某一個(gè)常開點(diǎn)出現(xiàn)接觸不良，但具體是哪一個(gè)點(diǎn)接觸不好，就用到短接法，將 6K1.1，6K2.1，6K2.2，6A1.1，5K1.1 相關(guān)的觸電逐一短接后試機(jī)確認(rèn)最后找到故障點(diǎn)6K1.1。

1.2 比較法

所謂比較法，就是比較可疑電路部分的電壓，即使是微小的電壓差值，也要引起注意并加以排除，直至最終解決問題。

圖1 啟動(dòng)回路自保電路

阿奇夏米爾慢走絲4030SI，2001年裝機(jī)，使用時(shí)間較長。該設(shè)備從2016年8月開始，開機(jī)時(shí)，按了開機(jī)鍵，設(shè)備偶爾沒反應(yīng)，反復(fù)按一次或幾次后，設(shè)備就啟動(dòng)了。但是到2017年5月，故障開始頻繁出現(xiàn)，只要是關(guān)機(jī)重啟，必然要啟動(dòng)多次才能正常開機(jī)。圖2是該設(shè)備的啟動(dòng)回路的部分電路。

圖2 啟動(dòng)回路電路

從圖中可以看出，該設(shè)備正常啟動(dòng)，需要K1，K2同時(shí)吸合，三相電源才能給后續(xù)電路供電。設(shè)備上電以后，電源重啟動(dòng)單元和急停單元工作正常，各輸入輸出電壓正常，但就是后續(xù)電路，包括工控機(jī)、微細(xì)電流控制單元等不工作。經(jīng)過測量，K2的22端子電壓22 V，比正常24 V低2 V，而K1的常閉點(diǎn)21和22腳電壓均為24 V。K2的21腳為24 V，也就是24 V經(jīng)過K2的常閉點(diǎn)時(shí)，有2 V壓降，這樣就導(dǎo)致安全繼電器3TK28的輸出異常，從而導(dǎo)致設(shè)備不能正常啟動(dòng)。更換接觸器K2后，此類問題再?zèng)]出現(xiàn)。

1.3 PLC監(jiān)控法

利用PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）狀態(tài)表，監(jiān)控報(bào)警點(diǎn)。

1臺(tái)萬能鏜銑加工中心DMU80P，2007年安裝就位的，工作時(shí)間也比較長。從2017年11月10日前后，偶爾報(bào)警：“刀具夾緊錯(cuò)誤”。該報(bào)警產(chǎn)生時(shí)間不定，有時(shí)是在立臥轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)，有時(shí)在換刀時(shí)，正常加工時(shí)不出現(xiàn)。從故障發(fā)生的時(shí)間來看，一度以為是液壓系統(tǒng)出了問題。于是在檢查液壓系統(tǒng)上浪費(fèi)了不少時(shí)間。但這種偶發(fā)的報(bào)警還是存在。后來調(diào)出PLC狀態(tài)表，不停地進(jìn)行立臥轉(zhuǎn)換和換刀，終于發(fā)現(xiàn)刀具夾緊信號(hào)I87在立臥轉(zhuǎn)換時(shí)閃變了一下：從1變?yōu)?又變?yōu)?，時(shí)間極短。有關(guān)PLC電路如圖3所示。然后在設(shè)備停止?fàn)顟B(tài)，人為敲擊了一下主軸頂部的電纜線，再次發(fā)現(xiàn)了該信號(hào)的閃變。至此，可以確認(rèn)是該信號(hào)電纜線出現(xiàn)了接觸不良，然后檢查該電纜，發(fā)現(xiàn)I87的信號(hào)線磨斷，更換電纜后，故障徹底排除。

圖3 PLC電路

2 總結(jié)

在設(shè)備出現(xiàn)偶發(fā)故障時(shí)，要仔細(xì)分析圖紙，找到相關(guān)電路，利用不同的方法，確認(rèn)故障點(diǎn)，直到最后修復(fù)故障。