JCS-018加工中心故障維修
| JCS-018加工中心故障維修 北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的JCS-018立式加工中心是采用FANUC一BESK 7M系統(tǒng)的全功能數(shù)控機(jī)床。7CM系統(tǒng)是采用16位字長(zhǎng)的微處理器數(shù)控系統(tǒng)，它是以中央處理單元（CPU）為核心，用數(shù)據(jù)總線方式與存貯器以及各種接口組合成一個(gè)完整的數(shù)控系統(tǒng)。7CM系統(tǒng)的全部功能由系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)軟件由22K控制程序，4K CRT控制過序，診斷程序以及作為參數(shù)寄存器和數(shù)據(jù)暫存的工作寄存器所組成。整個(gè)程序具有總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、程序精練而嚴(yán)密的特點(diǎn)。因而當(dāng)故障發(fā)生后，系統(tǒng)能從硬件、軟件上進(jìn)行指示，根據(jù)其指示就可查找出故障點(diǎn)，從而將其排除。本文將018加工中心的幾例故障的處理方法介紹如下，供同行參考。 例一 故障現(xiàn)象：Y軸速度異常，05＃、07＃和37＃報(bào)警。 故障檢查及分析：查FANUC-BESK 7M系統(tǒng)維修手冊(cè)，05＃系統(tǒng)急停車信號(hào)接通；07＃系速度控制單元報(bào)警；37＃系Y軸位置控制偏移過大。 從維修手冊(cè)中看，05＃報(bào)警是由緊急停車造成，排除其報(bào)警并不困難，對(duì)于07＃報(bào)警，維修手冊(cè)指出：任意一軸的速度控制單元處于報(bào)警條件，或電機(jī)電源線的接觸器斷路，產(chǎn)生該報(bào)警?？煽紤]下列原因：①電機(jī)過載：②速度控制的電源變壓器過熱；③速度控制電源變壓器的電源保險(xiǎn)絲斷；④在控制部分電源輸入端子板上，接線座Xl的EMGI N1和EMGI N2之間的觸點(diǎn)開路；⑤在控制部分電源輸入支架上，交流100V保險(xiǎn)絲（F5）斷；⑥連接速度控制單元與控制部分之間的信號(hào)電纜斷開或從觸頭中脫落；⑦由于某種原因其它伺服機(jī)構(gòu)報(bào)警，電機(jī)電源線上的接觸器（MCC）斷開。 我們經(jīng)過對(duì)以上7項(xiàng)的宏觀分析，認(rèn)為07＃報(bào)警與05＃均是由于Y軸速度異常之后，我們采用緊急停車手段所引起。因此，把以檢查的重點(diǎn)放在37＃報(bào)警上。 從維修手冊(cè)上看，37＃報(bào)警有兩條原因：①伺服電機(jī)電源線斷線；②位置檢測(cè)器和伺服電機(jī)之間的連線松動(dòng)。 分析原因①，伺服電機(jī)有轉(zhuǎn)速，說明電源線未斷。與此同時(shí)，我們又將位置控制環(huán)內(nèi)的偏移補(bǔ)償量調(diào)到CRT顯示器上，與正常值進(jìn)行比較，也無異常。從而排除了Y軸位置偏移量過大的問題。對(duì)于②，我們根據(jù)“先外后內(nèi)”的維修原則，用分段判定法對(duì)NC系統(tǒng)的01 GN 710位置控制器進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，具體步驟如下：①根據(jù)X、Y、Z三個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)完全一致的特點(diǎn)，將Y、Z兩個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的NC中位置控制器的連線XC（Z軸）和XF（Y軸）以及測(cè)速反饋線XE（Z軸）與XH（Y軸）對(duì)調(diào)，即在機(jī)床控制中，用Y軸信號(hào)控制Z軸，用Z軸信號(hào)控制Y軸，以檢查NC系統(tǒng)的好壞。調(diào)換后故障依然存在，說明NC系統(tǒng)無故障；②將標(biāo)準(zhǔn)電柜中Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)調(diào)，即用Z軸控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)Y軸，故障同樣存在，又排除了伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的問題，將故障范圍縮小到Y(jié)軸直流伺服電機(jī)中。 拆開直流伺服電機(jī)，發(fā)現(xiàn)測(cè)速發(fā)電機(jī)與伺服電機(jī)之間的連接齒輪松動(dòng)。由于在自動(dòng)控制系統(tǒng)中測(cè)速發(fā)電機(jī)是一種產(chǎn)生加速或減速信號(hào)和對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械作恒速控制的元件。故它與伺服電機(jī)之間的連接松動(dòng)便造成對(duì)恒速控制不準(zhǔn)，甚至對(duì)CNC產(chǎn)生加速信號(hào)，從而造成Y軸速度異常。 處理方法：將其連接齒輪緊固，故障排除。 例二 故障現(xiàn)象：主軸不能定向，負(fù)載表指針達(dá)紅區(qū)，08＃報(bào)警。 故障檢查及分析： 查機(jī)床維修手冊(cè)，08＃報(bào)警為主軸定位故障。根據(jù)維修手冊(cè)的要求，我們打開機(jī)床電源柜，在交流主軸控制器線路板上，找到了7個(gè)發(fā)光二極管（6綠1紅）。這7個(gè)指示燈（從左到右）分別表示；①定向指令；②低速檔；③磁道峰值檢測(cè)；④減速指令；③精定位；③定位完成；以上為綠色）；⑦試驗(yàn)方式。 觀察這7個(gè)指示的情況如下：l＃燈亮，3＃、5＃燈閃爍。這表明定位指令已經(jīng)發(fā)出；磁道峰值已檢測(cè)到；定位信號(hào)也檢測(cè)到；但是系統(tǒng)不能完成定位，主軸仍在低速運(yùn)行，故3＃、5＃燈不斷閃爍。 調(diào)節(jié)主軸控制器上的電位器RV5、RV6、RV7，仍不能定位。 從以上情況分析，懷疑是主軸箱上的放大器有問題。打開主軸防護(hù)罩檢查放大器時(shí)，發(fā)現(xiàn)主軸上的刀具夾緊油缸軟管盤繞成絞形，纏繞在主軸上，分析這個(gè)不正常的現(xiàn)象，我們判斷就是該軟管盤繞致使主軸定位偏移而不能準(zhǔn)確定位，造成08＃報(bào)警。 解決方法：將該軟管卸下回直后裝好，又將主軸控制器中的調(diào)節(jié)器RVII（定位點(diǎn)偏移）進(jìn)行了重新調(diào)節(jié)。故障排除，報(bào)警消失，機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。 例三 故障現(xiàn)象：主軸12＃報(bào)警 故障檢查與分析： 查JCS一018加工中心交流主軸系統(tǒng)明書知：主軸12＃報(bào)警為直流電路電流過大，故障原因有如下三種情況：①輸出端或電機(jī)繞組短路；②功率晶體管不良；③印刷板故障。 在確認(rèn)輸出端或電機(jī)繞組無短路的情況下，斷開電源，檢查晶體管組件，檢查方法如下：打開印刷板，拆去電機(jī)動(dòng)力線，用萬用表xl0Ω檔檢查晶體管組件的集電極（C1 C2）和發(fā)射極（E1 E2）之間；集電極（C1 C2）和基極（B1 B2）之間以及基極（B1 B2）和發(fā)射極（E1 E2）之間的電阻值。晶體管組件損壞時(shí)，C-E；C-B之間成短路狀態(tài)，檢查發(fā)現(xiàn)Cl-El之間短路，即晶體管組件已燒毀。 為確定故障源，又對(duì)印刷板上晶體管回路進(jìn)行了檢查。檢查情況如下：①將直流耦合熔斷器F7拆下，合上交流電源，輸入正轉(zhuǎn)指令。②測(cè)定8個(gè)晶體管（型號(hào)為ET191）U、V、W相再生回路的基極-射極電壓（CN6，CN7上測(cè)量）。 以發(fā)射極為基準(zhǔn)，測(cè)量B-E正常值一般在2V左右，有問題的回路與正常回路不同，發(fā)現(xiàn)了就可以判定。檢查1C-1B之間為短路，即C-B極擊穿。同時(shí)二極管D27也擊穿。在更換上述部件后，主軸報(bào)警變?yōu)?9＃報(bào)警。查閱有關(guān)資料知：AL-19報(bào)警為U相電流檢測(cè)電路偏置過流報(bào)警。 對(duì)控制回路的電源進(jìn)行檢查，檢查印刷電路板上電源測(cè)試端子19A-CT為AC19V；19B- CT為AC19V；交流輸入電源正常。直流輸出+24V，+15V，+5V正常，而-15V電壓為“0”。說明三端穩(wěn)壓管7915電源異常，檢查7915端壓管已被擊穿。 解決方法：更換7915后，-15V輸出電壓正常，主軸AL-19報(bào)警消除。同時(shí)，主軸AL-12＃報(bào)警答也消除，機(jī)床恢復(fù)正常。 例四 故障現(xiàn)象：主軸定位后，ATC無定位指示，機(jī)械手無換刀動(dòng)作故障檢查與分析，該故障發(fā)生后，機(jī)床無任何報(bào)警產(chǎn)生，除機(jī)械手不能正常工作外，機(jī)床各部分都工作正常。用人工換刀后機(jī)床也能進(jìn)行正常工作。 根據(jù)故障現(xiàn)象分析，認(rèn)為是主軸定位完成信號(hào)未送到PLC，致使PLC中沒有得到換刀指令。查機(jī)床連接圖，在CN1插座22＃、23＃上測(cè)到主軸定位完成信號(hào)。該信號(hào)是在主軸定位完成后送至刀庫(kù)電機(jī)的一個(gè)信號(hào)，信號(hào)電壓為+24V。這說明主軸定位信號(hào)已經(jīng)送出。 在PLC梯形圖上看到，ATC指示燈亮的條件為：①AINI（機(jī)械手原位）ON；②ATCP（換刀條件滿足）ON。 首先檢查ATCP換刀條件是否滿足。查PLC梯形圖，換刀條件滿足的條件為：① OREND（主軸定位完成）ON；②INPI（刀庫(kù)伺服定位正常）ON；③ZPZ（z軸零點(diǎn)）ON。以上三個(gè)條件均已滿足，說明ATCP已經(jīng)ON。 其次檢查AINI條件是否滿足。從PLC梯形圖上看，AINI滿足的條件為：① A75RLS（機(jī)械手75°回行程開關(guān)）ON；② INPI（刀庫(kù)伺服定位正常）ON；③180RLS（機(jī)械手180°回行程開關(guān)）ON；④ AUPLS（機(jī)械手向上行程開關(guān)）ON。檢查以上三個(gè)行程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)A75RLS未壓到位。 解決方法：調(diào)整A75RLS行程開關(guān)檔塊，使之剛好將該行程開關(guān)壓好。此時(shí)，ATC指示燈亮，機(jī)械手恢復(fù)正常工作，故障排除。 例五 故障現(xiàn)象：99＃報(bào)警故障 故障檢查與分析： 該故障發(fā)生后，按機(jī)床任何鍵均不能工作，系統(tǒng)停止了任何功能，也不能從手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入／顯示燈面板執(zhí)行任何控制，即整個(gè)系統(tǒng)處于“死機(jī)”狀態(tài)。同時(shí)，按清除鍵不能消除該報(bào)警，也不能熄滅上述指示燈。按R、S＋啟動(dòng)鍵不能啟動(dòng)系統(tǒng)。按I、L＋啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)能啟動(dòng)，通用顯示器I顯示IL字符，也能用清除鍵消除和顯示器I上的字符及數(shù)碼，但不能清除號(hào)碼顯示器的99＃報(bào)警，按操作面板上的按鈕可進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但用手和紙帶輸入機(jī)不能輸入任何數(shù)據(jù)，機(jī)床仍不能工作。查閱018操作說明書，從86＃到99＃報(bào)警均未提示是何種報(bào)警，因此不能根據(jù)機(jī)床的報(bào)警表及其處理辦法是進(jìn)行解決。 根據(jù)上述檢查以及系統(tǒng)工作原理，我們懷疑是CNC系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，于是進(jìn)行了如下的工作：檢查系統(tǒng)電源，在01GN700、01G705、01GN701、02GN710、01GN715、01GN820、01GN725、N01、N00上測(cè)得＋5、±15V、＋24V電壓均正常。查018機(jī)床維修手冊(cè)，在報(bào)警表上，未指明99＃為何種報(bào)警，我們從報(bào)警分類欄上看到：99＃為p／S報(bào)警，表示程序誤差或操作誤差報(bào)警。根據(jù)該報(bào)警指示的范圍，我們首先將機(jī)床參數(shù)全部清零（將01GN700板上的電池去掉）排除了程序誤差的故障，99＃報(bào)警未消除。其次，仔細(xì)檢查機(jī)床的各參考位置，發(fā)現(xiàn)刀庫(kù)未回到參考點(diǎn)。為此，我們調(diào)整旋轉(zhuǎn)變壓器，使刀庫(kù)重新回到參考點(diǎn)，排除了機(jī)械故障。99＃報(bào)答還是未消除。 考慮到刀庫(kù)電機(jī)是由附加位置控制器所控制，刀庫(kù)不回參考點(diǎn)這一故障的發(fā)生是否將CPU數(shù)據(jù)總線鎖定，根據(jù)018 7CM系統(tǒng)為總結(jié)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，我們采用插拔法將02GN710板上的數(shù)據(jù)總線AX2拆下后，再重新開機(jī)，系統(tǒng)啟動(dòng)成功，通過顯示器I上無任何顯示，號(hào)碼顯示器上則顯示02＃、07＃報(bào)警，按N＋1鍵，CRT顯示：02＃：數(shù)控柜過熱報(bào)警；07＃：速度控制裝置報(bào)警。 對(duì)于07＃報(bào)警我們認(rèn)為：因機(jī)床參數(shù)已經(jīng)消除，伺服電機(jī)X、Y、Z的電磁接觸器已處于斷開狀態(tài)，必然會(huì)產(chǎn)生該報(bào)警。只要將機(jī)床參數(shù)恢復(fù)，該報(bào)警的消除是不難的。對(duì)于02＃報(bào)警，機(jī)床操作說明書上指出：（1）環(huán)境溫度過高；（2）冷卻風(fēng)扇故障；（3）空氣過濾器不清潔。 &nb |
