数控机床典型故障诊断与排除课件.ppt
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- 数控机床 典型 故障诊断 排除 课件
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1、维修要点:维修要点:a.a.西门子、西门子、FANUC 0i FANUC 0i 等系统的电源输入单元的等系统的电源输入单元的元器件,除熔断器外,其他元器件损坏的几率元器件,除熔断器外,其他元器件损坏的几率非常小,维修时切勿轻易更换元器件。非常小,维修时切勿轻易更换元器件。b.b.在某些机床上,由于机床互锁的需要,使用了在某些机床上,由于机床互锁的需要,使用了外部电源切断信号,这时应根据机床电气原理外部电源切断信号,这时应根据机床电气原理图,综合分析故障原因,排除外部电源切断的图,综合分析故障原因,排除外部电源切断的因素,才能启动。因素,才能启动。1.1.接通总电源开关后,电源指示灯不亮接通总电
2、源开关后,电源指示灯不亮外部电源开关未接通外部电源开关未接通电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断机床电源进线断机床电源进线断机床总电源开关坏机床总电源开关坏控制变压器输入端熔断器熔芯断控制变压器输入端熔断器熔芯断(或断路器跳或断路器跳)指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线电源指示灯灯泡坏电源指示灯灯泡坏 2.2.强电部分接通后,马上跳闸强电部分接通后,马上跳闸机床设计时选择的空气开关容量过小,或空气机床设计时选择的空气开关容量过小,或空气开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电
3、流机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动,机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动,并且在变频器或伺服驱动的电源进线前没有使用并且在变频器或伺服驱动的电源进线前没有使用隔离变压器或电感器,变频器或伺服驱动在上强隔离变压器或电感器,变频器或伺服驱动在上强电时电流有较大的波动,超过了空气开关的限定电时电流有较大的波动,超过了空气开关的限定电流,引起跳闸。电流,引起跳闸。输入电源故障输入电源故障 采用采用FANUCFANUC电源单元电源单元A A、B B、B2B2等的数等的数控系统,一般采用控系统,一般采用FANUCFANUC公司生产的公司生产的“输入单输入单元模块,通过相应的外部控制信号,进行元模块
4、,通过相应的外部控制信号,进行数控系统、伺服驱动的电源的通、断控制。数控系统、伺服驱动的电源的通、断控制。电源接通条件如下:电源接通条件如下:电柜门互锁触电闭合电柜门互锁触电闭合外部电源切换触电闭合外部电源切换触电闭合MDI/CRTMDI/CRT单元的电源切断单元的电源切断OFFOFF按钮触电闭合按钮触电闭合 系统电源模块无报警,报警系统电源模块无报警,报警ALAL触电断开触电断开不符合以上条件之任何一条不符合以上条件之任何一条,那么会出现电源那么会出现电源断电故障断电故障 。4.CNC4.CNC电源单元不能通电电源单元不能通电FANUCFANUC1 1当电源单元不能接通时,如果电源指示灯绿色
5、当电源单元不能接通时,如果电源指示灯绿色不亮。不亮。电源单元的保险电源单元的保险F1F1、F2F2已熔断已熔断a.a.输入高电压输入高电压b.b.元器件损坏,造成短路或过流元器件损坏,造成短路或过流输入电压低输入电压低检查输入电压,电压的允许值为检查输入电压,电压的允许值为AC200VAC200V10%,50HZ10%,50HZ1HZ1HZ电源单元不良,内存元器件损坏电源单元不良,内存元器件损坏2 2电源指示等亮,报警灯也消失,但电源不能接通。电源指示等亮,报警灯也消失,但电源不能接通。电源接通条件如下:电源接通条件如下:电源电源ONON按钮闭合按钮闭合电源电源OFFOFF按钮闭合按钮闭合外部
6、报警接点打开外部报警接点打开 3 3电源单元报警灯亮电源单元报警灯亮24V24V输出电压的保险丝熔断输出电压的保险丝熔断a.9a.9显示器屏幕使用显示器屏幕使用24v24v电压,参照以下图,电压,参照以下图,检查检查24v24v与地是否短路与地是否短路 b.b.显示器显示器/手动数据输入板不良手动数据输入板不良电源单元不良电源单元不良检查步骤:检查步骤:a.a.把电源单元的所有输出插头拔掉,只留下电源输入线把电源单元的所有输出插头拔掉,只留下电源输入线和开关控制线。和开关控制线。b.b.把机床所有电源关掉,把电源控制部分整体拔掉。把机床所有电源关掉,把电源控制部分整体拔掉。c.c.再开电源,此
7、时如果电源报警灯熄灭,那么可以认为再开电源,此时如果电源报警灯熄灭,那么可以认为电源单元正常,而如果电源报警灯仍然亮,那么电源电源单元正常,而如果电源报警灯仍然亮,那么电源单元坏。单元坏。本卷须知:本卷须知:16/18 16/18 系统电源拔下的时间不要超过半小时,系统电源拔下的时间不要超过半小时,因为因为SRAMSRAM的后备电源在电源单元上。的后备电源在电源单元上。24E24E的保险熔断的保险熔断a.a.24E24E是提供外部输入是提供外部输入/输出信号用的,参照以下图输出信号用的,参照以下图检查外部输入检查外部输入/输出回路是否短路。输出回路是否短路。b.b.外部输入外部输入/输出开关引
8、起输出开关引起24E24E短路或补充短路或补充I/OI/O板不良。板不良。5 5V V电源负荷短路电源负荷短路检查方法:检查方法:a.a.把把5 5V V电源所带负荷一个一电源所带负荷一个一个地拔掉,每拔一次,必须关个地拔掉,每拔一次,必须关电源再开电源。电源再开电源。b.b.在拔掉任何一个在拔掉任何一个5V5V电源负荷后,电源报警灯熄灭,电源负荷后,电源报警灯熄灭,那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障。那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障。本卷须知:当拔掉电机编码器的插头时,如果是绝对位本卷须知:当拔掉电机编码器的插头时,如果是绝对位置编码器,还需要重新回零,机床才能恢复正常。置编码器,
9、还需要重新回零,机床才能恢复正常。系统的印刷电流板上有短路系统的印刷电流板上有短路检查:检查:用完用表测量用完用表测量5 5V,V,15V,+24D15V,+24D与与0 0V V之之间的电阻必须在电源关的状态下测量。间的电阻必须在电源关的状态下测量。a.a.把系统各印刷板一个一个的往下拔,再开把系统各印刷板一个一个的往下拔,再开电源,确认报警灯是否再亮电源,确认报警灯是否再亮b.b.如果当某一印刷板拔下后,电源报警灯不如果当某一印刷板拔下后,电源报警灯不亮,那就证明该板有问题,需更换该板或亮,那就证明该板有问题,需更换该板或维修维修c.c.对于对于O O系统,如果系统,如果2424D D与与
10、0 0V V短路,更换时短路,更换时一定要把输入一定要把输入/输出板与主板同时更换输出板与主板同时更换d.d.当计算机与当计算机与CNCCNC系统进行通信作业,如果系统进行通信作业,如果CNCCNC通信接口烧坏,有时也会使系统电源通信接口烧坏,有时也会使系统电源不能接通不能接通5.5.源开关与机床开关后,电源不能接通源开关与机床开关后,电源不能接通电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断(或自动开或自动开关跳闸关跳闸)机床电源进线断机床电源进线断机床总电源开关或电源开关坏机床总电源开关或电源开关坏电气控制柜门未关好,开门断电保护开关动作电气控制柜门未关好,开门断电保护开关动
11、作电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门后与碰块接触不良后与碰块接触不良控制变压器无输入电压输入端保险烧断或断路器跳控制变压器无输入电压输入端保险烧断或断路器跳 原因:变压器内部短路、过载线短路,电流过大原因:变压器内部短路、过载线短路,电流过大无无DCDC电流输出电流输出 原因:因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流原因:因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流模块或直流电源损坏;整流电路有断线或接触不良模块或直流电源损坏;整流电路有断线或接触不良电源连接线接触不良或断线电源连接线接触不良或断线控制变压器输入电源电压过高过低超过控制变压器输入电源电
12、压过高过低超过10%10%或或电压浪涌电压浪涌控制变压器损坏控制变压器损坏 原因:原因:熔断器,断路器的电流过大,没有起到熔断器,断路器的电流过大,没有起到保护作用;电源短路,串接;负荷过大,内部保护作用;电源短路,串接;负荷过大,内部绕组短路,短路等。绕组短路,短路等。控制变压器附边熔断器熔断或爆断控制变压器附边熔断器熔断或爆断7 7I/OI/O无输入信号,无输入信号,2424V V电源报警电源报警2424V V电源保险烧电源保险烧坏坏 处理:处理:I/OI/O输入短输入短路,检 查 输 入 路,检 查 输 入 2424V V电源是否对地电源是否对地短路,排除故障;短路,排除故障;更换保险。
13、更换保险。I/OI/O无输入信号无输入信号8.8.系统不能正常上电,且输入系统不能正常上电,且输入/输出板上有严重输出板上有严重的烧毁痕迹的烧毁痕迹原因:由于外部继电器和外围电压等原因,使输原因:由于外部继电器和外围电压等原因,使输入入/输出接口板上输出接口板上TD652107TD652107FANUCFANUC严重烧毁严重烧毁而造成电源短路。而造成电源短路。维修:维修:a.a.更换输入更换输入/输出板输出板 b.b.更换输入更换输入/输出板上输出板上TD62107TD621079.9.在机床运行中,控制系统偶尔出现突然掉电现象在机床运行中,控制系统偶尔出现突然掉电现象原因:原因:电源供应系统
14、故障电源供应系统故障维修:维修:a.a.更换系统电源更换系统电源 b.b.更换电源输入单元更换电源输入单元10.10.系统工作半个月或一个月左右,必须更换电系统工作半个月或一个月左右,必须更换电池,不然参数就丢失池,不然参数就丢失原因:原因:电池是为了保障系统在不通电的情况下,电池是为了保障系统在不通电的情况下,不会丢失不会丢失NCNC数据数据维修:维修:a.a.检查确认电池连接电缆是否有破损检查确认电池连接电缆是否有破损b.b.存储板上的电池保持回路不良存储板上的电池保持回路不良,请更换存储板。请更换存储板。c.c.电池质量不好,更换质量较好的电池电池质量不好,更换质量较好的电池伺服变压器输
15、入端断路器跳闸伺服变压器输入端断路器跳闸 原因:原因:过流、短路、断路器内部故障等过流、短路、断路器内部故障等机床进行预启动操作后,伺服变压器控制接触机床进行预启动操作后,伺服变压器控制接触器未吸合器未吸合 原因:原因:a.a.机床操作面板上预启动按钮接触不良或损坏机床操作面板上预启动按钮接触不良或损坏b.b.控制电路接触不良,连接不好或断线控制电路接触不良,连接不好或断线c.c.接触器接触不良或损坏接触器接触不良或损坏 伺服变压器温控开关断开伺服变压器温控开关断开原因:原因:a.a.电气控制柜过热,伺服变压器温度升高,伺服电气控制柜过热,伺服变压器温度升高,伺服变压器内部温控开关断开变压器内
16、部温控开关断开b.b.负载过重引起伺服变压器温度升高负载过重引起伺服变压器温度升高伺服变压器电源电路断路器跳闸或副边无输出伺服变压器电源电路断路器跳闸或副边无输出电压电压原因:伺服变压器损坏内部短路、断线、输出原因:伺服变压器损坏内部短路、断线、输出电路短路等电路短路等伺服放大器无电源伺服放大器无电源原因:伺服变压器输出端接触器未吸合原因:伺服变压器输出端接触器未吸合12.FANUC12.FANUC电源模块单元不良维修要点:电源模块单元不良维修要点:根据维修经验,在根据维修经验,在FANUCFANUC系统中,电源单元故障系统中,电源单元故障的原因多发生在电网供电不良的地区。由于加工的原因多发生
17、在电网供电不良的地区。由于加工过程中的外部突然断电或在工厂自发电供电的情过程中的外部突然断电或在工厂自发电供电的情况下工作,是引起电源单元故障的主要原因。况下工作,是引起电源单元故障的主要原因。在一般情况下,电源单元的故障以进线的浪涌吸在一般情况下,电源单元的故障以进线的浪涌吸收器收器VS11VS11的故障居多。当的故障居多。当VS11VS11故障,但维修故障,但维修现场无器件时,为了保证机床的正常生产,通常现场无器件时,为了保证机床的正常生产,通常的做法是暂时取消的做法是暂时取消VS11VS11,确保机床的使用,待备,确保机床的使用,待备件到位后,再予以更换。件到位后,再予以更换。在电网电压
18、波动太大特别是自发电的场在电网电压波动太大特别是自发电的场合,偶然也有整流桥、开关管、滤波电容、合,偶然也有整流桥、开关管、滤波电容、续流管损坏的情况。对于以上器件,在无备续流管损坏的情况。对于以上器件,在无备件时,一般可以直接利用同规格的整流桥、件时,一般可以直接利用同规格的整流桥、开关管、电容、续流管进行替代。开关管、电容、续流管进行替代。FANUCFANUC电源单元的电源单元的+24E+24E熔断器熔断,是机床熔断器熔断,是机床维修过程中经常遇到的问题之一,这一故障维修过程中经常遇到的问题之一,这一故障引起的原因一般与系统本身无关,属于系统引起的原因一般与系统本身无关,属于系统外部故障。
19、外部故障。24E24E为系统提供外部机床侧输入、输为系统提供外部机床侧输入、输出信号使用电源,出信号使用电源,F14F14熔断器熔断一般是由熔断器熔断一般是由机床侧的输入、输出信号对地短路引起的。机床侧的输入、输出信号对地短路引起的。为了确定短路的大致范围,维修时可以通过逐一取为了确定短路的大致范围,维修时可以通过逐一取下系统下系统I/OI/O信号连接插头信号连接插头M1M1、M2M2、M18M18、M19M19、M20M20等,进行检查,以缩小故障范围。等,进行检查,以缩小故障范围。一般来说,机床侧的可动部位的接线如:车床的一般来说,机床侧的可动部位的接线如:车床的脚踏开关、操作面板上的波段
20、开关,液压、冷却脚踏开关、操作面板上的波段开关,液压、冷却系统的输入、输出信号是容易引起短路的场合,维系统的输入、输出信号是容易引起短路的场合,维修时可进行重点检查。修时可进行重点检查。继电器线圈两侧并联的保护二极管方向,必须引起继电器线圈两侧并联的保护二极管方向,必须引起维修人员的特别注意,更换时必须十分仔细,防止维修人员的特别注意,更换时必须十分仔细,防止出错。出错。SIEMENS 810M SIEMENS 810M 由于使用的是由于使用的是DC24VDC24V电源,因此电电源,因此电源回路相对比较简单,故障原因多数是内部熔断源回路相对比较简单,故障原因多数是内部熔断器、保护二极管等元件损
21、坏。器、保护二极管等元件损坏。判定判定810810系统电源是否存在故障的方法较简单,可系统电源是否存在故障的方法较简单,可以在系统加入以在系统加入DC24VDC24V电源后,通过直接短接系统的电源后,通过直接短接系统的NC-ONNC-ON触点进行检测。短接后假设系统正常启动,触点进行检测。短接后假设系统正常启动,显示器工作,证明系统单元无故障;否那么应对显示器工作,证明系统单元无故障;否那么应对系统电源单元进行维修。系统电源单元进行维修。由于由于810810风机与系统在内部采用了独立的供电回路,风机与系统在内部采用了独立的供电回路,因此,即使风机正常工作,只能代表外部因此,即使风机正常工作,只
22、能代表外部DC24VDC24V供供电正常,但不能代表系统内部电源的工作正常。电正常,但不能代表系统内部电源的工作正常。SIEMENS SIEMENS 其他型号的数控系统如其他型号的数控系统如 3 3、8 8、850850、880880等,其电源控制方式与等,其电源控制方式与810810系统基本相同,维系统基本相同,维修时可以参照进行。修时可以参照进行。事例事例1 1:故障现象:故障现象:一台进口卧式加工中心,开机时屏幕一片黑,操作一台进口卧式加工中心,开机时屏幕一片黑,操作面板上的面板上的NCNC电源开关已按下,红、绿灯都亮,查看电源开关已按下,红、绿灯都亮,查看电柜中开关和主要部分无异常,关
23、机后重开,故障电柜中开关和主要部分无异常,关机后重开,故障一样。一样。故障分析:故障分析:经查,确定其电源部分无故障,各处电压都正常,经查,确定其电源部分无故障,各处电压都正常,仔细检查发现数控系统有多处损坏,在更换了显示仔细检查发现数控系统有多处损坏,在更换了显示器,显示控制板后屏幕出现了显示,使机器,显示控制板后屏幕出现了显示,使机床能进入床能进入其它的故障维修。其它的故障维修。事例事例2 2:故障现象:故障现象:一立式加工中心,开机后屏幕无显示。一立式加工中心,开机后屏幕无显示。该加工中心使用进口数控系统,造成屏幕无显示该加工中心使用进口数控系统,造成屏幕无显示的原因有很多,经对故障进行
24、了检查,后确认系统提的原因有很多,经对故障进行了检查,后确认系统提供的外部电源是正确的,但主板上的电压不正常,时供的外部电源是正确的,但主板上的电压不正常,时有时无,可以确认是因主板故障造成,因此进行了更有时无,可以确认是因主板故障造成,因此进行了更换,更换主板后系统有显示,由于主板更换后参数需换,更换主板后系统有显示,由于主板更换后参数需要重新设置,按系统参数设置步骤,对照机床附带的要重新设置,按系统参数设置步骤,对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。参数表进行了设置调整后机床正常。屏幕上无显示的故障原因很多,首先必须找出原屏幕上无显示的故障原因很多,首先必须找出原因排除因排除,如还
25、有其他故障,根据机床的报警和其他故如还有其他故障,根据机床的报警和其他故障信息作出处理。障信息作出处理。事例事例3 3:一加工中心,开机后打开急停,系统在复位的过程中,一加工中心,开机后打开急停,系统在复位的过程中,伺服强电上去后系统总空开马上跳闸。伺服强电上去后系统总空开马上跳闸。该加工中心使用国产数控系统,经对故障进行了检查分析,该加工中心使用国产数控系统,经对故障进行了检查分析,首先怀疑是否是空开电流选择过小,经过计算分析后确认所选首先怀疑是否是空开电流选择过小,经过计算分析后确认所选择的空开有点偏小,但基本符合机床要求,然后用示波器观察择的空开有点偏小,但基本符合机床要求,然后用示波器
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