诊断数控机床疑难故障的几种特殊方法及实例应用(上)

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　　1.采用电阻比对法诊断电源负载短路故障
　　故障实例：FANUC一BESK伺服驱动板十15V负载软击穿烧保险丝。
　　维修时，通过初步检查判定故障原因是负载局部短路，并且用数字表测得十15V对“地”电阻，正常板为1.3KΩ故障板为300Ω。因为通电好烧保险丝，根本无法通电检查，所以只能做电阻测量或拆元件检查。
　　但是，由于该伺服板的十15V电源与其负载(24只集成元件)的印刷电路成放射型结构，所以，电阻测量时无法做电路切割分离，并且由于元件多且为直接焊装，也不可能逐一拆卸检查。维修的实际操作十分困难，即使故障解决了，也往往弄得电路板伤痕累累。处理这种既不能做电路切割分离或元件拆卸也无法通电检查的故障，采用电阻比对法检查很方便。诊断检查时，不切割电路也不焊脱元件，而是直接测量十15V端与各集成元件的有关管脚问的电阻值，同时将故障板与正常板做对应值比较，即可查出故障。处理以上故障时，考虑到元件管脚多，所以首先分析厚膜块内部电路和集成块管脚功能图，然后从中筛选出若干主要的测试点，做电阻测量。当测量到Q7时，发现其3脚(＋15V)对14脚(输出)电阻为150Ω(正常为6KΩ，怀疑Q7(LM339)有问题，更换Q7后，伺服板恢复正常，说明Q7管脚间阻值异常系内部软击穿，从而引起电源短路。
& B+ H& C  P" s　　2.快速过程的分步模拟法
1 r! f- q& h" l  `6 i　　有些控制过程，如步进电机的自动升降速过程，直流调速器的停车制动过程，只有零点几秒的瞬间时间。查寻这种快速过程的电路故障，显然无法采用一般仪表进行故障跟踪检测，所以故障诊断比较困难。下面通过故障实例一5V型直流可控硅主驱动停车时间太长的故障，介绍采用的特殊方法一分步模拟法。
　　经过对故障板的初步检查，判断故障原因在V5主驱动器制动电路。该制动控制逻辑复杂，涉及电路多，诊断故障决非举手之劳，而且由于制动过程短，无法测量，所以采用分步模拟法进行诊断检查。由电路原理得知制动过程如下：
) ?2 l! s& r- \1 R8 i　　(1)本桥逆变，释放能量；(2)自动换桥，再生制动；(3)再次换桥，电路复原。
　　为了分步测量的需要，以速度指令、速度反馈和电流反馈为设定量，将以上过程细分为八个步骤(列成一张表)，然后逐步改变相应设定量，检测有关电路信号，对照电路逻辑，查出故障。做分步测试进行到第二步(即速度指令由1变0)时，发现“a后移”和“积分停止”均为高电平，按电路逻辑，应为低电平，据此查对电路，很快找出A2板中与非门Dl06(型号：FZHI01)有问题，更换后，故障排除。
8 t$ S. w% o5 H* G4 Y' g! b　　3.CT4一OS3型查频器的一例特殊故障
　　CT4一os3型变频器常用于YBM90和MK5oo加工中心的刀库驱动。在维修中，我们多次碰到该变频器时好时坏的缺相故障，并且测得缺相电压只有60至2ooV(正常为400v)。由于这是一种时好时坏的软故障，诊断查寻困难。
% Q2 R) ~) J& A　　但是，我们发现该变频器这种故障的多数原因是脉冲隔离级问题——振荡不稳定。这种故障现象，用示波器检查，很难发现“波形丢失”，但一般都有三组脉冲幅值不相等，甚至差异软大的现象。
" x( l4 ~# [9 c6 g: o　　其实，仔细分析一下隔离级电路的特点就能看出问题，这是一个比较特殊的间歇振荡器，仅用二只三级管，分别做振荡管和振荡器电源开关。由于采用单管振荡，而且振荡电路串入限流电阻和二只三极管，加上变压器输出负载，所以振荡电路损耗大，增益低，容易造成电路偶发性停振和脉冲幅值不足的毛病，即产生时好时坏的电机缺相故障。从以上分析可以看出，这种电路对脉冲变压器Q值和三极管β值要求严格，用户维修时，可以采用如下措施得到弥补：(1)选用高β(120至180)振荡管；(2)适当减少限流电阻阻值，即在51Ω电阻上并接100一270Ω。
文章关键词： 数控   机床