基于實例的典型故障分析及改進措施

2.1某大型臥式加工中心主軸不啟動故障

（1）故障現(xiàn)象。某大型臥式加工中心采用FANUC0i-MD數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)執(zhí)行主軸正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)時，主軸不啟動，機械上無異響，且無任何報警。（2）故障分析及解決方案。導(dǎo)致該故障的原因一般和伺服驅(qū)動與PMC地址信號狀態(tài)有關(guān)，伺服類故障常會伴隨有相應(yīng)報警，基本排除伺服方面原因，所以重點檢查與之有關(guān)的PMC梯形圖（見圖1）。利用機床PMC在線診斷法，進入機床梯形圖步驟是SYSTEM→+（擴展鍵）→PMCLAD，經(jīng)查看，當(dāng)按下主軸正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)鍵后，主軸停止信號G29.6（*SSTP）不通，依據(jù)是R100.2通→R46.2不通→R46.0不通→G29.6不通，而導(dǎo)致R100.2打通要同時具備6.0為1和X3.6為0兩個條件。查閱機床電氣圖紙知，當(dāng)X20.2為1時（如工廠低壓氣源壓力不足或氣壓壓力繼電器損壞）會引起6.0為1，當(dāng)液壓壓力傳感器LS40和LS41中任何一個壓力不足或者傳感器本身硬件損壞，均可導(dǎo)致X3.6為0。首先檢查氣源壓力是正常的，但壓力繼電器觸點損壞，再檢查LS40和LS41，發(fā)現(xiàn)LS41嚴重松動。更換氣壓壓力繼電器，重新調(diào)整LS41的位置并緊固，故障徹底排除。（3）小結(jié)。①機床PMC主要完成與邏輯控制有關(guān)的動作，如具更換、主軸啟停、換向變速、工作臺交換等輔助動作。梯形圖能實時在線監(jiān)測這些輔助動作，只要有些動作在邏輯上存在問題，從梯形圖中能及時體現(xiàn)出來。②大型機床主軸不啟動原因多而且邏輯關(guān)系復(fù)雜，利用PMC在線診斷法能快速地從復(fù)雜的邏輯關(guān)系和眾多可能原因中找出故障點，達到捋清邏輯關(guān)系和追根溯源之目的。③信號*SSTP是低電平有效，正常情況下應(yīng)處于通的狀態(tài)，信號為“1”。（4）改進措施。原PMC程序中，6.0為1“且”X3.6為0時（即兩者均有故障時），會引起主軸不轉(zhuǎn)故障，很難進行精確的故障定位，且有一定的安全隱患。現(xiàn)重新設(shè)計PMC程序（見圖2），6.0為1“或”X3.6為0時（即兩者之中有一方故障時），都可使主軸停轉(zhuǎn)，同時增加報警顯示功能（A5.0、A5.1），并在PMC的MESSAGE模塊中編寫相對應(yīng)的報警文本，以后再次出現(xiàn)類似故障時立刻在顯示器上彈出報警內(nèi)容，直接定位到具體的元器件，節(jié)省大量的故障診斷時間。

2.2某大型鏜銑中心測量反饋系統(tǒng)故障

（1）故障現(xiàn)象。某大型鏜銑中心采用西門子840Dsl系統(tǒng)，每當(dāng)使用附件頭TS6時，出現(xiàn)“C軸主動編碼器硬件故障”報警，重啟機床故障復(fù)現(xiàn)。（2）故障分析及解決方案。該機床是五軸聯(lián)動大型數(shù)控機床，帶有TS6、TS15、TS20三個附件頭，X、Y、Z是直線軸，A、B、C為旋轉(zhuǎn)軸，其中C軸是某一附件頭上自帶的旋轉(zhuǎn)軸，可參與聯(lián)動。C軸是全閉環(huán)控制，該機床的反饋系統(tǒng)測量元件主要包括增量編碼器和磁柵尺，又根據(jù)報警提示知，屬于測量反饋系統(tǒng)故障，此故障一般情況下與C軸磁柵尺、伺服驅(qū)動模塊、連接電纜以及機床參數(shù)設(shè)置等有關(guān)，首先檢查相關(guān)參數(shù)正常，并更換伺服模塊和連接電纜，故障復(fù)現(xiàn)，又把該C軸在另一臺同類同型號機床上測試，結(jié)果正常，說明編碼器本身正常。上述常規(guī)的可能原因均以排除，從整體上進行分析，有可能其他原因間接導(dǎo)致該報警，考慮到磁柵尺干擾性能較差，推測有可能的原因是信號干擾，而影響信號的干擾因素有電纜屏蔽線是否良好、接地線是否虛接等。重新檢查電氣柜發(fā)現(xiàn)，C軸電機的動力線電纜屏蔽層接地不良，且該動力線和編碼器線走在同一管路中，而動力線屬于強電，編碼器線屬于弱電，容易造成信號干擾。重新將動力線電纜屏蔽層緊固接地，保接地良好（圖3）。經(jīng)測試，故障徹底排除。（