進(jìn)口數(shù)控繞簧機(jī)典型故障分析與處理

雒補(bǔ)清，郭金汶

（晉西工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西太原 030027）

0 引言

BHS-Torin 數(shù)控繞簧機(jī)用于將各種直徑的傳統(tǒng)線材繞制成彈簧，它采用外部換向交流無(wú)刷伺服電機(jī)，不使用凸輪或相關(guān)的杠桿和聯(lián)動(dòng)裝置。在直徑、節(jié)距、扭力和卷曲點(diǎn)上的扭矩通過(guò)預(yù)裝滾珠絲杠傳遞，從而消除了任何有效的反彈，提供了非常接近的公差。伺服電機(jī)的高轉(zhuǎn)矩慣性比使響應(yīng)最大化，進(jìn)給輥壓力和切斷采用液壓控制，各種不同的工作需求輸入到設(shè)備計(jì)算機(jī)中，生成生產(chǎn)所需要的程序。若要轉(zhuǎn)換產(chǎn)品，只需要在停止設(shè)備后調(diào)用所需程序，修改計(jì)算機(jī)的輸入即可。

1 繞簧機(jī)零點(diǎn)和程序丟失故障

1.1 故障現(xiàn)象

該繞簧機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間未使用在某日開(kāi)機(jī)后，操作人員發(fā)現(xiàn)回零點(diǎn)及加工程序全部丟失，報(bào)警顯示電池已耗盡。

報(bào)警內(nèi)容：The memory had been reset or the battery in your computer storage has died.It should be replaced as soon as possible.All the data is corrupted.Preparing memory for temporary usage。

含義：存儲(chǔ)器被復(fù)位或計(jì)算機(jī)內(nèi)存板上的電池已耗盡，應(yīng)該盡快更換電池。所有數(shù)據(jù)已經(jīng)損壞，請(qǐng)準(zhǔn)備好臨時(shí)使用的存儲(chǔ)器。

1.2 消除電池報(bào)警

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先更換原來(lái)?yè)Q過(guò)的內(nèi)存板上一塊電池，位于控制柜背板最上面的電路板，是3.6 V 圓盤狀電池，型號(hào)3B6880。更換后，開(kāi)機(jī)發(fā)現(xiàn)仍然顯示同樣報(bào)警，根據(jù)內(nèi)容判斷應(yīng)該還有別的電池也沒(méi)電了，仔細(xì)查看機(jī)床計(jì)算機(jī)控制部分電路板，發(fā)現(xiàn)在6塊電路板中的倒數(shù)第二塊上有一個(gè)紫色的圓柱狀電池，電壓是3.0 V，用西門子3.0 V 鋰電池更換后報(bào)警消除。

1.3 恢復(fù)設(shè)備零點(diǎn)

和數(shù)控機(jī)床一樣，數(shù)控繞簧機(jī)在開(kāi)機(jī)后有4 個(gè)軸也需要回零。查看說(shuō)明書(shū)，在操作界面中有一個(gè)物理極限界面，其最底部有一個(gè)“設(shè)定記憶零點(diǎn)”，即“setting to memorize zero（Y/N）”，將其設(shè)置成“Y”。之后需手動(dòng)移動(dòng)各軸到相應(yīng)的零點(diǎn)位置，然后按設(shè)置零點(diǎn)，這樣就可以回零，界面如圖1 所示。

圖1 物理極限界面

設(shè)置回零完成后，發(fā)現(xiàn)2 個(gè)軸DIAMETER（直徑）和TORSION（扭力）回零正常，另外2 個(gè)軸PITCH（節(jié)距）和LatCP（卷曲點(diǎn)）不動(dòng)作。經(jīng)過(guò)研究，在配置屏幕界面軸的參數(shù)中，不動(dòng)作的2 個(gè)軸的參數(shù)為0，表明軸的回零沒(méi)有打開(kāi)。正常情況下按回零順序應(yīng)該設(shè)置為PITCH=1，LatCP=2，TORSION=3，DIAMETER=4，這樣重新設(shè)置后另外2 個(gè)軸也能依次回零。配置屏幕界面如圖2 所示。

圖2 配置屏幕界面

1.4 恢復(fù)彈簧繞制程序

零點(diǎn)設(shè)置好后，設(shè)備進(jìn)入就緒狀態(tài)，就需要對(duì)繞制彈簧程序進(jìn)行恢復(fù)，操作人員根據(jù)以前保存的程序，手動(dòng)輸入某產(chǎn)品程序。但程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)報(bào)警，內(nèi)容為“某個(gè)軸程序第92 行的數(shù)值超過(guò)極限”，如圖3 所示。

圖3 超限報(bào)警界面

于是按照?qǐng)?bào)警內(nèi)容修改該行，運(yùn)行時(shí)報(bào)警顯示另外一行的數(shù)值也超過(guò)極限，這樣修改幾次后報(bào)警還是會(huì)出現(xiàn)。后經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，程序中的數(shù)值單位為mm，而數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)以后默認(rèn)的單位為英寸，判斷應(yīng)該是單位不一致導(dǎo)致報(bào)警。于是在CONVERSION TABLE 界面（圖4），將參數(shù)的單位全部換算成公制mm，然后按esc 退出屏幕并保存設(shè)置，重新運(yùn)行程序正常。

其他類型的彈簧程序在產(chǎn)品首件鑒定時(shí)也有保存，根據(jù)保存結(jié)果將程序全部輸入并進(jìn)行調(diào)試，所繞制彈簧經(jīng)檢驗(yàn)合格，此次設(shè)備維修完成。

2 繞簧機(jī)伺服故障

2.1 故障現(xiàn)象

2018 年7 月，繞簧機(jī)發(fā)生隨機(jī)故障，正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生幾次系統(tǒng)掉電，然后各軸報(bào)警，電柜內(nèi)模塊上有紅燈報(bào)警，關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)報(bào)警消除，但運(yùn)行一會(huì)后又會(huì)出現(xiàn)同樣故障。經(jīng)過(guò)兩天觀察發(fā)現(xiàn)，故障沒(méi)有特定規(guī)律，應(yīng)該不是由某一個(gè)動(dòng)作所導(dǎo)致的。

圖4 轉(zhuǎn)換表界面

2.2 故障檢查

檢查電氣柜，發(fā)現(xiàn)coiling point（卷曲點(diǎn)）模塊上的L4 紅燈亮，每次都是這樣。于是將該模塊拆下，打開(kāi)檢查電路板，其上元器件干凈整潔，未發(fā)現(xiàn)有燒壞或明顯變色的電子元件，用酒精清潔后重新安裝模塊，使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)故障依舊。

2.3 故障診斷

查閱設(shè)備故障診斷書(shū)，發(fā)現(xiàn)對(duì)模塊的說(shuō)明，L4-Resolver：該紅色的LED 燈在正常工作狀態(tài)下應(yīng)該為燈滅。如果正弦信號(hào)和余弦信號(hào)的任意一個(gè)或2 個(gè)信號(hào)都消失時(shí)（驅(qū)動(dòng)放大器沒(méi)有檢測(cè)到伺服電機(jī)的反饋），則L4 燈亮。

該現(xiàn)象可能是從電機(jī)到伺服驅(qū)動(dòng)放大器的連接線路中有短路或斷路所導(dǎo)致的。確保電機(jī)的反饋電纜（通常為藍(lán)色）到機(jī)柜前面的伺服驅(qū)動(dòng)器連接良好。關(guān)閉電源30 s，然后重新啟動(dòng)，檢查確保Resolver LED 已經(jīng)處于燈滅狀態(tài)。

根據(jù)說(shuō)明，對(duì)從電機(jī)反饋端到伺服驅(qū)動(dòng)器的藍(lán)色連接電纜全部進(jìn)行檢查，電纜外皮無(wú)擦傷、無(wú)破損，屏蔽良好。檢查與L4 模塊連接的電機(jī)反饋線插頭時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)端插頭內(nèi)部有一根插針縮進(jìn)去了，不能與電機(jī)編碼器輸出插座良好連接，導(dǎo)致正弦或余弦信號(hào)傳輸出現(xiàn)問(wèn)題，引起反饋信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)，設(shè)備發(fā)生掉電保護(hù)故障。

2.4 故障處理

打開(kāi)電纜插頭，將縮進(jìn)去的插針拔出到合適位置，在插頭的后面用AB 膠固定插針根部，使其牢固，等AB 膠干后重新安裝插頭啟動(dòng)設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，故障消除。

3 維修小結(jié)

3.1 定期開(kāi)機(jī)

在設(shè)備閑置期間，操作人員應(yīng)該定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行開(kāi)機(jī)，使存儲(chǔ)器中的充電電池或電容得以充電，以免發(fā)生電池、電容電能耗盡，導(dǎo)致數(shù)據(jù)或零點(diǎn)丟失，引發(fā)較大故障。同時(shí)經(jīng)常開(kāi)機(jī)，能夠及早發(fā)現(xiàn)電池低壓報(bào)警并及時(shí)更換電池。

維修人員應(yīng)該對(duì)數(shù)控設(shè)備的電池使用情況進(jìn)行記錄形成檔案，并定期檢查設(shè)備是否出現(xiàn)電池虧損情況。

3.2 豐富設(shè)備維修檔案

數(shù)控繞簧機(jī)這樣的“獨(dú)生子”設(shè)備，維修人員平時(shí)積累的維修檔案不夠豐富，處理故障時(shí)會(huì)感到力不從心。因此維修人員要經(jīng)常閱讀設(shè)備說(shuō)明書(shū)，熟悉設(shè)備電氣原理圖及液壓、氣動(dòng)、伺服等相關(guān)資料，最大限度利用資料提供的信息來(lái)處理設(shè)備故障，確保設(shè)備正常運(yùn)行。