自動(dòng)化生產(chǎn)線故障診斷與維修管理探究

代淑芬

【摘 要】自動(dòng)化生產(chǎn)線是現(xiàn)代工業(yè)的生命線，機(jī)械制造、電子信息、石油化工、輕工紡織、食品制藥、汽車生產(chǎn)以及軍工業(yè)等現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展都離不開自動(dòng)化生產(chǎn)線的主導(dǎo)和支撐作用。自動(dòng)生產(chǎn)線主要由自動(dòng)執(zhí)行裝置（包括各種執(zhí)行器件、機(jī)構(gòu)，如電機(jī)，電磁鐵，電磁閥，氣動(dòng)，液壓等），經(jīng)各種檢測(cè)裝置（包括各種檢測(cè)器件，傳感器，儀表等），檢測(cè)各裝置的工作進(jìn)程，工作狀態(tài)，經(jīng)邏輯，數(shù)理運(yùn)算，判斷，按生產(chǎn)工藝要求的程序，自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的流水線。自動(dòng)生產(chǎn)線不僅要求線體上各種機(jī)械加工裝置能自動(dòng)地完成預(yù)定的各道工序及其工藝過程，使產(chǎn)品成為合格的制品，而且要求在裝卸工件、定位夾緊、工件在工序間輸送、工件的分揀甚至包裝等都能自動(dòng)地進(jìn)行，使其按照規(guī)定的程序進(jìn)行工作。下面以KHJD-A型自動(dòng)生產(chǎn)線為例，探討一下自動(dòng)化生產(chǎn)線常見故障的診斷與維修管理方法。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化生產(chǎn) 維修 管理

1 KHJD-A型自動(dòng)生產(chǎn)線簡介

KHJD-A型自動(dòng)生產(chǎn)線由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式工作臺(tái)上的供料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個(gè)單元組成。根據(jù)實(shí)際需要，輸送單元將供料單元料倉內(nèi)的工件分別搬運(yùn)到加工單元、裝配單元、分揀單元進(jìn)行加工、裝配和分揀等工序，最后輸送單元機(jī)械手返回參考原點(diǎn)，完成一個(gè)工作周期。其中，每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也都是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動(dòng)則采取伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。分揀單元的傳送帶驅(qū)動(dòng)則采用了通用變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的交流傳動(dòng)裝置。

在KHJD-A型設(shè)備上應(yīng)用了多種類型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。在控制方面，KHJD-A型采用了基于RS485串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)控制方案，即每一工作單元由一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。

2 KHJD-A型自動(dòng)生產(chǎn)線常見故障診斷與維修

2.1氣動(dòng)回路故障

氣動(dòng)回路故障主要包括系統(tǒng)沒有氣壓、供壓不足、系統(tǒng)出現(xiàn)異常高壓、氣缸不動(dòng)作、動(dòng)作卡滯、爬行、壓縮空氣中含水量高等故障。比如：在加工和裝配單元，通過氣動(dòng)回路控制氣缸來推動(dòng)工件。待工件輸送到位后，由氣動(dòng)回路控制機(jī)械手爪進(jìn)行抓取。氣動(dòng)回路在使用過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)氣缸不動(dòng)作的現(xiàn)象。根據(jù)這一故障現(xiàn)象，首先檢查一下氣動(dòng)回路是否存在漏氣現(xiàn)象，如果存在，找到漏氣部位，將氣管從氣路中拔出，修剪一下后重新插入并插緊；其次檢查一下氣動(dòng)系統(tǒng)中開關(guān)閥、啟動(dòng)閥、流量控制閥等是否打開，如果沒有打開，請(qǐng)按照順序依次打開；如果確認(rèn)開關(guān)閥、啟動(dòng)閥、流量控制閥等均已打開，檢查一下氣壓表氣壓是否正常，如果氣壓也正常，那么根據(jù)氣缸不動(dòng)作的現(xiàn)象，可以判斷可能是單向節(jié)流閥被擰緊，沒有壓縮空氣輸送，此時(shí)可以將節(jié)流閥開度擰大，到這一步，故障基本上已經(jīng)排除了。

2.2機(jī)械和電氣故障

機(jī)械故障一般是部件連接位置不準(zhǔn)確或有松動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備動(dòng)作不準(zhǔn)確或不能工作。電氣故障主要是元器件的接線出現(xiàn)錯(cuò)誤、短路導(dǎo)致不能正常工作或者是傳感器故障。在故障診斷與處理時(shí)，機(jī)械故障和電氣故障可以綜合考慮。

典型故障一：在裝配單元，旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角度不足180°，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常裝配工件。此故障可通過觀察法得出是旋轉(zhuǎn)臺(tái)的位置出現(xiàn)問題，屬于機(jī)械故障。按照設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖紙，重新調(diào)整旋轉(zhuǎn)臺(tái)工作位置就可以了。一般排除故障前需要先熟悉設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)、各元器件和安裝圖紙；熟悉設(shè)備控制電路，熟悉控制電路圖；熟悉設(shè)備的功能和動(dòng)作過程；熟悉設(shè)備的程序。隨后，可根據(jù)所判斷的故障類型，進(jìn)行排除故障。

再比如：供料單元實(shí)際執(zhí)行動(dòng)作中，料盤不能正常旋轉(zhuǎn)。設(shè)備不能正常工作，轉(zhuǎn)盤不轉(zhuǎn)的原因很多，首先檢查一下是否有工件，如果沒有工件，不能加工，故設(shè)備不運(yùn)行，電機(jī)不轉(zhuǎn)；其次看看是否是傳感器問題，傳感器安裝位置不當(dāng)也將導(dǎo)致檢測(cè)頭檢測(cè)不到測(cè)量快；還有就是轉(zhuǎn)盤安裝問題，干摩擦太大導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤不能轉(zhuǎn)起來，這種情況電機(jī)應(yīng)該是發(fā)出聲響的；最后檢查一下旋轉(zhuǎn)電機(jī)是否有問題，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)有問題，可能是電機(jī)線路的問題或是繼電器問題，也可能是電機(jī)本身的質(zhì)量問題。確定是那一種故障后可根據(jù)故障類型進(jìn)行故障排除：若是傳感器、轉(zhuǎn)盤安裝問題，可調(diào)節(jié)傳感器的位置，重新安裝轉(zhuǎn)盤，加潤滑劑即可；若是線路問題（傳感器、電機(jī)、繼電器等），可按照接線圖進(jìn)行正確接線排除故障。

2.3系統(tǒng)聯(lián)機(jī)故障

各單元及主控系統(tǒng)啟動(dòng)后，在觸摸屏監(jiān)控界面上某個(gè)單元信號(hào)標(biāo)志沒有變?yōu)榫G色，顯示仍是未聯(lián)機(jī)狀態(tài)。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的可能原因有： 該單元未啟動(dòng)，該單元處于單機(jī)狀態(tài)； 該單元側(cè)的網(wǎng)線未連接好，有松動(dòng)；集線器側(cè)的網(wǎng)線未連接好，有松動(dòng)；主控計(jì)算機(jī)的網(wǎng)線未連接好，有松動(dòng)；該單元控制軟件還未完全啟動(dòng)。處理方法： 啟動(dòng)該單元，并設(shè)置為聯(lián)機(jī)狀態(tài)，進(jìn)行復(fù)位操作后再次啟動(dòng)；壓緊該單元側(cè)的網(wǎng)線接口，壓緊集線器側(cè)的網(wǎng)線接口，壓緊主控計(jì)算機(jī)的網(wǎng)線接口，并重新啟動(dòng)該單元，等待一段時(shí)間后（ 單元控制軟件啟動(dòng)） 再進(jìn)行觀察故障是否排除。

3 結(jié)語

自動(dòng)化生產(chǎn)線若出現(xiàn)故障，會(huì)直接導(dǎo)致生產(chǎn)線停機(jī)而影響正常生產(chǎn)。針對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線常見的故障，我們可以采取以下幾種方法進(jìn)行判斷和排除：觀察法：通過觀察設(shè)備的運(yùn)作情況、元器件安裝、元器件的損壞、機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)來確定；檢測(cè)法：通過儀表儀器來檢測(cè)某個(gè)部位的工作情況是否正常來診斷故障；比對(duì)法：通過與正常運(yùn)作情況及記錄數(shù)據(jù)相比對(duì)，來找出故障；綜合法：運(yùn)用多種方法及工作人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷設(shè)備的故障。