FANUC數(shù)控機床維護與維修技術(shù)初探

[摘 要] 隨著我國數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的不斷發(fā)展，使其現(xiàn)代數(shù)控機床的工作質(zhì)量、效率得到了顯著的提升，但是由于數(shù)控系統(tǒng)種類多樣化，受到客觀因素的影響，導(dǎo)致其故障多樣，現(xiàn)代針對數(shù)控機床的維修技術(shù)，也是不盡相同的；對此就FANUC數(shù)控機床維護與維修技術(shù)，結(jié)合其維修的意義、故障診斷技術(shù)進(jìn)行分析，希望對于我國數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)意義。

[關(guān) 鍵 詞] FANUC數(shù)控機床；維護；維修技術(shù)

[中圖分類號] G718 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）07-0126-02

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機床的生產(chǎn)精度、自動化、工作效率質(zhì)量都在不斷的提升，從而更好地迎合現(xiàn)代化數(shù)控發(fā)展的需求，但是其故障的產(chǎn)生是不可避免，同時也是不可預(yù)知的，一旦發(fā)生故障，其對其產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟影響是非常大的，而基于FANUC數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，有效地提高了其產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，增加了維修和機床維護的簡易性，是機械制造業(yè)必不可少的生產(chǎn)技術(shù)。

一、研究的意義

我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，得到了質(zhì)的飛躍，生產(chǎn)的數(shù)量，也在逐漸地增加，但是在不斷提高產(chǎn)量的同時，也要注重其質(zhì)量、應(yīng)用、維護等方面，做好數(shù)控機床的操作、維護、維修，從而更好地保證其穩(wěn)定的發(fā)展。但是受到數(shù)控機床故障，無法正確及時的評估，加上機床生產(chǎn)廠商，受到交通、資金、技術(shù)等方面的影響，并不能對其工作的數(shù)控機床進(jìn)行專業(yè)化的維護、維修，導(dǎo)致其開動率僅達(dá)到25%左右，同時常會在位置環(huán)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、電源部分、控制器邏輯接口，或是其他位置出現(xiàn)不同程度的故障，使其制約著數(shù)控機床性能的發(fā)揮。由此可以看出，加強數(shù)控機床故障診斷、維修技術(shù)是非常重要的。

二、數(shù)控機床的維護

數(shù)控系統(tǒng)，不僅是數(shù)控機床的重要組成部分，也是數(shù)控機床維護的核心工作，數(shù)控機床在長期運行中，數(shù)控系統(tǒng)會出現(xiàn)不同程度的磨損、電子元器件、機械部件老化等情況，對其數(shù)控系統(tǒng)的維護，主要的目的是為了增加其使用的壽命、質(zhì)量、效率等，為了避免其出現(xiàn)故障，就必須要注重其日常維護，從而更好地達(dá)到維護的目的。

（一）建立完善的規(guī)章制度

維護規(guī)章制度的制定，不僅能夠使其維護工作得到有效的落實，同時也能保證工作人員維護工作的規(guī)范性，而規(guī)章制度的制定，除了要借鑒相關(guān)的法律，同時也要根據(jù)其和數(shù)控系統(tǒng)的實際情況，像部件特點等，將其需要清理的地方，需要定期檢查、更換的零件等，納入到保養(yǎng)條例中，同時也要在不斷的落實中進(jìn)行更新和完善。

（二）降低柜門開啟的次數(shù)

數(shù)控柜、強電柜門的開啟，是工作過程中必不可少的環(huán)節(jié)，尤其是在高溫環(huán)境下，時常會開啟柜門進(jìn)行散熱，雖然這種方法是錯誤的，且其操作環(huán)境含有大量的油霧、灰塵、金屬粉末等雜質(zhì)，容易落到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部，尤其是落到印制線路、電器件上，不僅造成絕緣電阻降低、元器件、印制線路損壞、工作效率的降低，同時引發(fā)安全隱患。但是其數(shù)控系統(tǒng)，長期工作超負(fù)荷運行，會降低其工作的質(zhì)量。針對此類問題，應(yīng)當(dāng)盡量減少柜門開啟的次數(shù)；同時采取外部溫度降低的操作方法，嚴(yán)格控制其柜門的開啟，若是必須打開柜門檢查時，要注重周邊的環(huán)境。

（三）保持?jǐn)?shù)控柜散熱通風(fēng)裝置的清潔

定期檢查數(shù)控系統(tǒng)柜中，冷卻風(fēng)扇的工作性質(zhì)、狀態(tài)，以及周圍的環(huán)境程度，避免其風(fēng)道過濾器，出現(xiàn)堵塞、過濾網(wǎng)灰塵積聚等情況，因為長時間處于該環(huán)境下，會導(dǎo)致其散熱通風(fēng)裝置的工作效率降低，溫度升高，存在安全隱患的同時，導(dǎo)致壽命降低。

（四）加強對電網(wǎng)電壓的監(jiān)管

FANUC數(shù)控系統(tǒng)，要求電網(wǎng)電壓可以在其額定值的80%到110%之間波動，同時這也是其活動的安全范圍，超出此范圍，就會導(dǎo)致系統(tǒng)工作效率降低、器件損壞、安全隱患增加等情況。

（五）注重存儲器電池的更換

FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，存儲器CMOS RAM器件的應(yīng)用，需要電池保證性能的發(fā)揮，從而更好地實現(xiàn)系統(tǒng)在不通電的情況下存儲功能的實現(xiàn)；內(nèi)部具有充電電池維持電路，當(dāng)其處于通電狀態(tài)時，電源通過二極管，實現(xiàn)CMOS RAM的供電，電池的充電；當(dāng)其處于電源切斷狀態(tài)時，CMOS RAM內(nèi)信息的維持，靠電池供電來實現(xiàn)，按照規(guī)定，當(dāng)電池處于正常狀態(tài)時，仍需要定期進(jìn)行每年一次的更換，免除故障的出現(xiàn)。

（六）注重數(shù)控系統(tǒng)運行的負(fù)荷

為了更好地降低其故障、提高其利用率；首先保證數(shù)控機床的實時應(yīng)用，以及滿負(fù)荷使用，避免其長期出現(xiàn)閑置狀態(tài)，受到一系列客觀因素的影響，很容易導(dǎo)致其數(shù)控系統(tǒng)的損壞。

1.首先保證數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的電量，尤其是在潮濕的環(huán)境條件下，更要時常給其進(jìn)行通電，使機床內(nèi)部電動機、電器元件自身的熱量，降低系統(tǒng)內(nèi)部潮氣的影響，從而更好保證其性能的穩(wěn)定發(fā)揮。

2.注重其數(shù)控機床，直流進(jìn)給、主軸伺服驅(qū)動的采用，從直流電動機中取出電刷，從而更好的避免換向器，受到化學(xué)腐蝕的影響，使其電動機出現(xiàn)故障。

三、故障診斷技術(shù)

故障處理流程，首先進(jìn)行故障現(xiàn)象調(diào)查、故障信息收集；然后進(jìn)行故障信息整理、分析；其次進(jìn)行故障診斷、排除；最后進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)、記錄。通過故障處理流程的分析，總結(jié)出數(shù)控系統(tǒng)需要滿足的需求，包括及時準(zhǔn)確無誤地獲取故障信息、有效的推理方法、完善的知識庫、知識的管理、優(yōu)質(zhì)的用戶界面。同時系統(tǒng)的概念目標(biāo)，包括診斷知識管理功能、知識庫擴展功能、故障信息的采集功能，以及智能診斷功能。現(xiàn)代數(shù)控機床故障診斷技術(shù)主要包括，遠(yuǎn)程診斷、自修復(fù)系統(tǒng)、專家診斷系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷、多傳感器信息整合技術(shù)；其中智能診斷技術(shù)，包括CNC機床智能診斷系統(tǒng)、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法、基于故障樹的方法、基于粗糙集的方法、基于案例推理的方法等，從而有效地保證數(shù)控機床的工作效率和質(zhì)量。

系統(tǒng)的工作流程，當(dāng)機床出現(xiàn)故障時，用戶可以借助客戶端計算機，對服務(wù)器發(fā)送診斷請求。當(dāng)服務(wù)器端收到用戶診斷請求時，進(jìn)行接受、阻塞該請求。當(dāng)其接受診斷請求時，會向用戶接受通知，指示用戶收集故障信息。用戶按照指示，通過信息采集程序，獲取一系列的機床信息，并將其故障現(xiàn)象，輸入系統(tǒng)發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器受到故障信息后，會對其進(jìn)行故障診斷，同時將診斷結(jié)果、維修建議，一并發(fā)送給客戶端。用戶按照指示維修成功后，需要對其維修過程整理后，一并發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器會將其保存到案例庫中。

四、幾種常見數(shù)控機床故障

按照數(shù)控系統(tǒng)構(gòu)成、性質(zhì)、原理，以及系統(tǒng)維護經(jīng)驗，將其常見的數(shù)控機床故障進(jìn)行了總結(jié)，主要包括以下幾點：

（一）位置環(huán)

位置環(huán)，是以位置信號，當(dāng)做反饋信號的控制環(huán)節(jié)；在應(yīng)用的過程中，處于高頻率狀態(tài)，同時需要與外設(shè)相連，進(jìn)行效率的連接，對此極易出現(xiàn)位控環(huán)報警、再不發(fā)指令的情況下運動、測量元件故障等。

（二）伺服驅(qū)動系統(tǒng)

在運行過程中，伺服驅(qū)動系統(tǒng)受到電源電網(wǎng)、機械系統(tǒng)等方面的影響，出現(xiàn)系統(tǒng)損壞，在沒有控制指令的情況下電機運行、電動機出現(xiàn)振動、工件表面達(dá)不到加工標(biāo)準(zhǔn)、電機過熱、保險燒斷等問題。

（三）電源環(huán)節(jié)

電源作為系統(tǒng)運行的關(guān)鍵支持部分，一旦電源出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致生產(chǎn)停止，影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是我國普遍存在電源波動大、質(zhì)量不高、高頻脈沖干擾等問題，加上工作人員操作不當(dāng)，常會導(dǎo)致電源故障監(jiān)控、損壞等情況的出現(xiàn)。同時設(shè)定在RAM存貯器內(nèi)的運行數(shù)據(jù)，當(dāng)其電源出現(xiàn)故障后，存貯器內(nèi)的數(shù)據(jù)常常丟失，影響系統(tǒng)的正常運行。

（四）邏輯控制

可編程序控制器邏輯接口，多由PLC實現(xiàn)，在此之前，要搜集控制點的狀態(tài)信息，對此會與多種信號源、執(zhí)行元件進(jìn)行連接，易受到干擾，常會出現(xiàn)不同類型的故障。

（五）其他

環(huán)境影響也是不容忽視的，像溫度、濕度等，對此要將其控制在合理的范圍內(nèi)；當(dāng)工作人員操作不當(dāng)，參數(shù)設(shè)定不合理，也會使其機床出現(xiàn)工作效率不高、故障等方面的問題，對此要針對常會出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行報警安裝，從而更好地控制故障，提高數(shù)控機床的工作質(zhì)量。

五、FANUC數(shù)控機床故障維修技術(shù)

（一）系統(tǒng)參數(shù)更正法

系統(tǒng)參數(shù)的改變對于其系統(tǒng)功能的確定，有著直接的影響，若是參數(shù)設(shè)定出現(xiàn)偏差等問題，會導(dǎo)致系統(tǒng)功能失效、效率降低等問題；針對于此類問題，以及參數(shù)被修改等問題，可以通過數(shù)據(jù)的備份，對其系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行更正。

（二）初始化復(fù)位法

針對于瞬時故障引發(fā)系統(tǒng)報警的故障，可通過硬件復(fù)位、開關(guān)系統(tǒng)電源等方式，來進(jìn)行問題的處理，當(dāng)其故障產(chǎn)生的原因，是由于電池欠壓、掉電等客觀因素導(dǎo)致的，需要對其數(shù)控系統(tǒng)實施數(shù)據(jù)拷貝，以及系統(tǒng)初始化處理，問題嚴(yán)重時，可通過診斷硬件的方式，進(jìn)行故障的清除。

（三）最優(yōu)化調(diào)整法

故障的排除，離不開對其系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，而最優(yōu)化調(diào)整，主要是將其伺服驅(qū)動系統(tǒng)與被拖動機械系統(tǒng)進(jìn)行匹配，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。

（四）備件替換法

其方法主要是指利用正常的備件，對其損壞的線路板進(jìn)行診斷，實施初始化啟動處理，保證機床的正常運轉(zhuǎn)，加強對其出現(xiàn)質(zhì)量問題線路板的修理，從而更好地降低故障的出現(xiàn)。

（五）維修信息跟蹤法

針對于設(shè)計缺陷導(dǎo)致的偶然故障，可以通過系統(tǒng)軟件、硬件的修改、維修信息的跟蹤等措施，從而更好地排除故障。

（六）改善電源質(zhì)量法

針對于電源波動、高頻干擾等問題，可通過穩(wěn)壓電源、電容濾波法的采用，從而更好地避免電源板的質(zhì)量問題。

綜上所述，通過對于FANUC數(shù)控機床維護與維修技術(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)其FANUC數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，雖然能有效地推動機械制造業(yè)的發(fā)展，但是其受到客觀因素造成的故障影響，也是不能忽視的，對此加強此方面的研究，提高技術(shù)人員的專業(yè)技能，推動其維護和維修技術(shù)的發(fā)展，是非常有必要的。

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