数控机床维修方法

等电器元件按工艺要求动作，实现系统自动/手动控制。大车、小 控制系统快速性，软件设计采用区位划分：大车运行设为 x 方
车及提升电机的调速
表1
向，小车运行方向设为 y 方向，建立坐标系，将储煤场平面
系统采用变频器的多 模 块
功能
数量
挡频率控制功能，通 EM223CN 32 点 DI、32 点 DO
过 PLC 开 关 量 输 出 EM231CN
丝杠，发现滚珠丝杆丝母中的滚珠脱落造成事故卡死。拆下丝杠
例 1 一台卧式加工中心 HMC 630 系统为 FANUC 0i- 修复后重新安装试车，运行一切正常。
MC，其主轴换刀时卡死，经查，由于机械手在插刀时主轴定位不
6.根据 CNC 原理分析解决问题
准造成（刀柄键槽与主轴上的键没有对正）。调出主轴电机定向
走机构使吊车在储煤场横向大范围移动，小车行走机构使抓斗纵 台 10t 抓斗吊车进行自动化改造，以确保锅炉安全生产。
向平移定位，提升机构上下移动抓斗，开合机构使抓斗抓取燃煤。
二、抓斗吊车自动化改造
抓斗吊车工作流程：抓斗提起，张开，大车和小车行走到合适取煤
1.硬件系统
地点，抓斗下降，扎入煤中，抓斗闭合，将煤抓入斗中，提升机构提
4 点 AI
1
接点，通断组合安川
EM232CN
2 点 AO
VS -616GS 型 变 频 器
（100m×11m）分成 N 个区，每区分成 M 个位（图 3a）。将每 1 个 位对应的具体坐标值（x，y）通过 PLC 程序的控制算法变换为大 车和小车实际运行距离的脉冲数，再由 S7-200 PLC 高速脉冲 双向计数器将该脉冲数作为设定值，控制电机旋转角度（脉冲当 量），通过机械机构转换成相应的运行距离和方向，到达指定地
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后故障依旧，又将同型号两块主板交换后，故障消失，可以判断 来检查。
为主板问题。利用交换法排除是最直接的办法，但交换原则是将
例如，一台斗山数控车 PUMA245，FANUC 0i 系统，加工过
坏的板放在正常的工作环境中进行试验，确保故障不能扩大，否 程中 Z 轴运行时出现 424# 报警，显示 Z 轴伺服电路过电流指
位置脉冲数修改为 12500。④将伺服电机参考计数器容量修改为 12000。⑤修改完后再执行回零，如果有偏差，修改参数 1850（栅 格偏移量），这样就可把全闭环改为半闭环，屏蔽掉光栅队。
5.采用隔离法判定故障 有些故障，一时难以判断故障部位时，通常采用隔离的方法
—— —— —— —— —— —— —— — 作者通联：陕西宝鸡法士特公司 E-mail：jingyajun885@163.com
例如，某数控车 CJK6140，系统 FANUC 0i，在加工中螺纹
应用 0i 系统，全闭环控制，采用分离型的光栅尺做位置反馈，首 时出现乱牙现象。根据数控系统插补的基本原理，可以判断故障
先交换 x、y 坐标位置反馈线，交换后故障没有消除，说明伺服模 出现在旋转编码器上，没有反馈信号。数控装置给出进给量的指
陕西宝鸡市 722409 〔编辑 叶允菁〕
技术改造
设备管理与维修 2010 №10 跅賰
控制系统以西门子 S7-200 系列 PLC 为核心，主要组成见
起抓斗，大车、小车分别移动，将吊车移动到卸煤漏斗处，抓斗张 图 2，CPU 模块选择 CPwk.baidu.com224CN，根据实际情况，扩展一些模块
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数控机床维修方法
3.同类元件对调法 为诊断出某块线路板、模块、集成电炉和其他零部件损坏 时，可用型号完全相同的器件进行互换，观察故障转移情况，以 快速确定部位。 例如，一台 CK7815D 数控车，系统为 FANUC 0i MATETC，故障时显示器不能正常显示，而且出现电池电量低报警。该 系统是将显示器和主板进行了集成，先将 I/O 接口板进行交换
偏移量回参考点，利用内装编码器代替位置反馈，将光栅尺屏蔽
参考文献
掉故障解决，机床运转正常。光栅屏蔽方法：①将参数 1815#1 中 1 孙汉卿.数控机床维修技术.机械工业出版社，2000 年
OPT 修改为“0”。②修改柔性传动比 N/M 为 3/200。③将伺服电机 2 夏庆观.数控机床故障诊断与维修.北京高等教育出版社，2002 年
景亚军
摘要 根据故障实例，叙述数控机床故障的几种维修方法。 关键词 数控机床 维修 方法 中图分类号 TP2 文献标识码 B
数控机床越来越普及，对于维修人员必须掌握数控机床故 障排除方法和维修方法，保证数控机床的正常运行，减少停台 率，在最短的时间内排除故障显得尤为重要。
1.常规检查法 通过望、闻、触及仪器检测等方式来发现异常现象，由外向 内观察设备的外貌与外部连接以及内部器件特征，判断故障可 能发生的部位。 例如，一台 CAK6150D 数控车床，FANUC 0TD 系统，接通 CNC 电源开关，显示屏出现“准备不足”报警。测量外围行程开 关无短路现象，测量直流 24V 降至-4V，经查发现一直流电磁阀 线圈插座有短路痕迹，并有轻微的焦糊味，经测量发光二极管短 路，更换后恢复正常。 2.利用数控系统报警功能进行诊断 数控机床中有众多的报警指示装置，此装置有利于提高数
大型锅炉供煤系统抓斗吊车自动化改造
王建跃
摘要 针对大型锅炉供煤系统抓斗吊车存在的问题，采用 PLC 和变频器改造抓斗吊车控制系统，介绍改造后的硬件系统主要配 置，根据抓斗吊车工作特点，采用区位划分方法进行程序设计。
关键词 锅炉供煤系统 抓斗吊车 PLC 变频器 改造 中图分类号 TK284.3 文献标识码 B
块及主板正常。检查光栅尺的插线没发现异常，怀疑光栅尺有问 令位置，反馈的实际位置不正确，位置误差不能消除，导致螺纹
题。由于不能更换新光栅，通过修改参数 1815# 及 SV 伺服等参 插补出现问题。经测量编码器的 5V 电压正常，而脉冲编码器的
数（柔性齿轮比、位置脉冲数和编码器一转脉冲数）重新调整栅格 输出信号不正常，更换新的编码器后故障排除。 W10.10-17
一、概述
开，煤落下，完成 1 个工作循环，直至上煤完毕，抓斗吊车停止。
现代化大型锅炉典型供煤系统由抓斗吊车和输煤皮带机组
抓斗吊车多数仍采用传统的继电器—接触器控制方式，设
成（图 1），抓斗吊车将储煤场的煤搬运至卸煤漏斗，燃煤落到输煤 备故障率高，驱动电机为绕线式电机转子串电阻调速，能耗大、
皮带机后被输送至锅炉储煤仓，进入锅炉燃烧。抓斗吊车大车行 冲击强、不平滑。为此，某化工公司热电厂对锅炉供煤系统的两
跂賰 设备管理与维修 2010 №10
技术改造
4 个多挡频率输入端子，可实现 16 级转速的平稳切换，相比原
系统 5 级调速，性能显著改善。
霍尔开关和磁性元件分别安装在电机制动轮对面和端面，二
者配合将电机转速信号变换为脉冲信号，PLC 高速计数器采集该
脉冲信号，通过用户编程控制抓斗吊车系统精确定位。4 个称重传
控系统的可维护性。 例如，一台加工中心 FANUC 0i-M 出现 1380# 报警，查阅
说明书，该报警为换刀臂不到位，根据梯形图发现主轴松刀信号 及刀套向下信号均正常，而刀库的两个接近开关都亮，不正常， 正常时是一个接近开关灯亮。经查感应块位置与接近开关发生 了变化造成该故障，调整凸轮感应块位置后，应注意感应块与凸 轮之间间隙为 2mm，故障排除。
感器安装在抓斗卷扬机卷筒轴承座下方，通过测量抓煤量控制相
关电机运转，还可防止抓斗超重，避免损害吊车。物位传感器检测
卸煤漏斗煤量，若漏斗煤已满，物位传感器接通无线遥控开关发
射电路，感应抓斗吊车上的接收开关，吊车暂时停止抓煤，防止漏
斗溢煤。检测连锁开关实现吊车限位、过流、欠压等保护。抱闸电
磁线圈 YB 确保电机安全停止，而且当 PLC 或变频器故障时，各
根据 CNC 的组成原理，从逻辑上分析各点的逻辑电平和特
角度 4077# 参数由-100 改为-120 后，重新执行 M19 主轴定向 征参数，从系统各部件的工作原理进行分析和判断，确定故障点
后，再分段执行换刀，动作正常，故障排除。
及维修方法。
例 2 某加工中心 X 轴运行时 416# 断线报警。此加工中心
则会损坏正常的线路板。
示。经查 200.4 诊断信号由“0”变为“1”。造成过电流的因素很
4.利用修改参数进行排除故障
多，为尽快查出问题，弄清是电气故障还是机械故障，把电机和
了解和掌握系统参数，能更好地使用和发挥机床的性能。许 丝杠分开，上电移动 Z 轴电机运转正常，拆下丝杠的钣金，移动
多软件问题，可通过修改参数排除。
图 1 大型锅炉供煤系统
操作命令无效，抱闸闭合，抓斗吊车处于安全停止状态。 2.控制软件
（表 1）。PLC 作为主控制器，采集现场各种数字及模拟量信号，
采用西门子 Step7 Micro/win32 V4.0 编程软件，系统具有
内部 CPU 执行用户编制程序，输出相应控制指令，控制变频器 手动和自动两种工作状态，通过现场无线转换开关选择。为提高