摘 要：由于數(shù)控設備沒有控制單元（模塊）內(nèi)的線路圖，因此大多數(shù)用戶的維修少、員甚至廠商的售后服務人員，只能做到板級或單元級的維修這無疑增加了維修成本本文根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)出用“局部電路測繪法”實現(xiàn)對數(shù)控設備的器件級維修，取得了良好效果，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。
數(shù)控設備自動化程度高、結(jié)構(gòu)復雜，“當數(shù)控設備發(fā)生故障時，維修人員應注意維修的時效性和經(jīng)濟性，在保證企業(yè)科研和生產(chǎn)進度前提下應盡可能地進行器件的維修—即通過檢測出故障單元或電路板內(nèi)的故障器件，以較小的成本修復沒備。 一、c-2000數(shù)控沖床電源無法啟動的故障
c-2000數(shù)控沖床（日本村田產(chǎn)）在使用中發(fā)生如下故障：開機，按“啟動”鍵，crt顯示屏即出現(xiàn)“黑屏”，無法進行操作。
根據(jù)故障現(xiàn)象分析，較大的可能是cnc系統(tǒng)電源板發(fā)生故障。觀察電源板發(fā)現(xiàn)其紅色發(fā)光二極管alm亮，無5v和24v直流電源輸出。因此，認為是電源板的保護電路動作或發(fā)生故障，斷開負載試機，故障現(xiàn)象依舊。所以可以確定是電源板故障。經(jīng)測繪得到相關(guān)電路如圖1。
交流220v經(jīng)保險f11和f12后分成兩路，一路經(jīng)繼電器ry3和ry4的常開觸點及保護可控硅ta11為開關(guān)振蕩電路的整流橋ds11提供220v交流電源；一路供給電源輸入單元m1啟動數(shù)控系統(tǒng)，當cnc系統(tǒng)電源單元輸出電壓正常時，繼電器ry3和ry4得電吸合，供給整流橋ds11交流電源，從而使電源板的電路正常工作，輸出5v和24v直流電源；當cnc系統(tǒng)電源單元輸出電壓不正常時，電壓檢測電路輸出控制信號，接通繼電器ry12，保護可控硅cr1觸發(fā)導通，使繼電器ry1得電，紅色故障發(fā)光二極管alm點亮，同時其常閉觸點斷開ry3和ry4的線圈回路；ry3和ry4的常開觸點斷開開關(guān)振蕩電路整流橋ds11的交流電源，使電源板的電源電路停比工作，切斷所有的直流輸出電源。
觀察電路板無短路痕跡，保險f11，f12未燒壞，故試將保護可控硅cr1焊下試機，檢測仍無5v和24v輸出，測量整流橋ds11交流電源為0v。發(fā)現(xiàn)繼電器ry3和ry4線圈吸合，而其常開觸點未閉合，導致整流橋ds11的交流輸入電源為0v，開關(guān)振蕩電路便無法工作，引起保護電路動作拔下ry3和ry4，經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)ry4觸點打壞。換上相同規(guī)格的繼電器后，開機，5v和24v等直流電源全部產(chǎn)生，系統(tǒng)恢復正常。
二、phs50×200數(shù)控折彎機e001號報警故障
phs50×200數(shù)控折彎機采用k-yaps口自動程控系統(tǒng)，當系統(tǒng)的nc控制單元、坐標軸控制或數(shù)據(jù)輸入出錯時，系統(tǒng)設置為報警狀態(tài)，crt顯示屏顯示報警號。
開機后系統(tǒng)自檢，crt顯示屏顯示報警號e001，系統(tǒng)進入報警狀態(tài)，無法進行操作查閱機床維護手冊得知：e001號報警信息為伺服放大故障。但未顯示具體位置，為了定位故障，我們對ds（左右）軸、bs（前后）軸、z（上下）軸的伺服放大單元進行了檢測，發(fā)現(xiàn)bs軸的led發(fā)光二極管組成的8421碼故障指示為“41”，表示故障“0v”。根據(jù)經(jīng)驗來推測有兩種可能：（1）過電壓報警；（2）零電壓報警。由于ds軸和z軸的伺服放大單元led發(fā)光二極管組成的8421碼沒有“41”故障代碼指示，因此斷定bs軸的伺服放大單元電路或其控制的伺服電機發(fā)生故障。
該故障的8421碼顯示與電壓檢測有關(guān)，因此只對電壓檢測及相關(guān)保護電路測繪，電路如圖2。
由p、n輸入的直流250電源經(jīng)fu1、d1以及r1’對u、v、w三組功率場效應管提供主電路工作電壓，經(jīng)觸發(fā)信號控制，轉(zhuǎn)換成所需的交流伺服電壓，供給伺服電機工作。電壓檢測信號由cn5-1和cn5-5引入，經(jīng)r6、d15和r11后與zd2穩(wěn)壓后的基準電壓相比較后，得到一個參考點電壓（ref），輸入至伺服放大單元的檢測處理電路，由cpu對檢測結(jié)果進行處理；如果該電壓值不正常，則輸出由led發(fā)光二極管組成的8421碼故障代碼指示，同時系統(tǒng)的crt顯示屏顯示出相應的報警號。
經(jīng)檢測，參考測試點ref對地電壓u （ref）=0v，這顯然不正常檢查ref點附近相關(guān)器件，穩(wěn)壓管zd2 （c 1093）的a、k兩管腳間的阻值為零，即zd2的a、k短路。由圖2，k接地，從而導致u （ref）=0v，使電壓檢測處理電路得到一個錯誤的電壓檢測信息，輸出8421碼led指示“41”；同時也將故障信息傳至cnc數(shù)控系統(tǒng)，并且在crt顯示屏顯示出報警號e001。
換一相同型號的穩(wěn)壓管，試機，報警解除，系統(tǒng)恢復正常。
此次報警故障的排除，采用局部測繪得到故障相關(guān)部分電路圖，檢測出故障單元內(nèi)的故障器件，排除故障，節(jié)約維修經(jīng)費8萬元；僅用兩天時間修復了設備，保證生產(chǎn)任務按時完成，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。
三、phs50×200數(shù)控折彎機e002號報警故障
phs50×200數(shù)控折彎機在周末停機兩天后開機，系統(tǒng)自檢，發(fā)生e002號報警。報警信息表示“外部引起的緊急停止”?？赡墚a(chǎn)生該報警的原因：（1）來自plc可編程控制器的緊急停止請求；（2）主電機關(guān)斷進入系統(tǒng)的診斷模式，查看相關(guān)的自診斷信息，發(fā)現(xiàn)主電機已經(jīng)接通，緊急停止信號來自plc。檢查plc可編程控制器，發(fā)現(xiàn)plc無輸入／輸出（in/out）指示，這表明plc沒有進入正常的工作狀態(tài)。檢查plc可編程控制器的220v交流輸入電源和+24v直流輸入電源，發(fā)現(xiàn)+24v直流輸入電源僅為+7v。查看機床電路原理圖，+24v直流輸入電源是由開關(guān)電源ps1產(chǎn)生。斷開開關(guān)電源ps1的plc負載，再測量+24v電源恢復止常；而測量plc的+24v電源兩輸入端無短路現(xiàn)象。
為進一步判斷是開關(guān)電源自身故障還是plc可編程控制器內(nèi)部電路故障導致+24v電源降低，斷開開關(guān)電源ps1的+24、輸出，外接一24v直流穩(wěn)壓電源至plc可編程控制器的+24v電源端，開機，檢查發(fā)現(xiàn)其輸入／輸出指示恢復正常，e002號報警消除，整個機床系統(tǒng)工作恢復正常。說明是開關(guān)電源ps1發(fā)生故障。
對該電源輸入交流220v后，測量空載+24v電源輸出電壓正常；當調(diào)節(jié)調(diào)壓器，使開關(guān)電源的交流輸入電壓在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化（調(diào)節(jié)范圍約為士30v），+24v電壓保持穩(wěn)定；但加入負載（用一24v/40w的燈泡作為假負載）后，+24v下降為+6.5v；試降低交流輸入電壓，當輸入電壓降低至85v左右，帶負載輸出+24v電壓恢復正常，因此懷疑是過壓保護電路誤動作。斷開過壓保護穩(wěn)壓管，輸入220v交流電源，帶上假負載，+24v電源電壓恢復正常。用萬用表測量過壓保護穩(wěn)壓器，正反向阻值正常，可能是其動態(tài)性能變壞，導致過壓保護電路誤動作。換上同型號的穩(wěn)壓管后，帶載測量+24v輸出電源電壓正常，當交流輸入電壓在士40v范圍內(nèi)變化時，+24v輸出電壓保持穩(wěn)定。將開關(guān)電源重新安裝于該機床上，24v直流電源輸出正常，整個機床系統(tǒng)工作恢復正常由于該設備的及時修復，為科研、生產(chǎn)任務的順利完成提供了可靠保障。
從以上維修實例可以看出，運用“局部電路測繪法”，對設備尤其是進口數(shù)控設備器件級的維修，具有以下特點。
1．充分利用了cnc系統(tǒng)的自診斷信息和故障報警信息以及控制電路板的led故障指示等信息。
2．綜合運用電氣控制、計算機與電子技術(shù)等相關(guān)學科的知識，測繪出故障相關(guān)電路，并檢測出故障器件
3．減少了對設備廠家售后服務的依賴性，縮短了維修的備件供貨周期，zui大程度地降低了維修成本，直接為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。