試析數控機床自診斷功能與冷卻子系統的故障診斷

袁玉磊　于明龍

摘 要：數控機床的自診斷功能，極大的提高了對機床故障的修復效率，是目前最常用，也是最有效的方法之一。文章通過實際案例，介紹了數控機床故障時，如何利用數控機床的自診斷功能，結合報警信息等，靈活利用數控機床常見故障處理辦法，來實現對機床冷卻子系統故障的準確診斷與維修。

關鍵詞：數控機床；自診斷系統；冷卻子系統；故障排除

1 數控機床報警信息和自診斷功能的應用

報警系統和故障自診斷系統，是一項數控系統的重要技術，基本上所有的數控機床，都會附帶這兩種系統，它是數控機床自我保護的一種技術手段，也是評價數控系統性能的重要指標。

當數控機床發生故障時，報警指示系統，會顯示出相應的報警信息，由于各種型號的數控機床使用的系統不同，需對照說明書中的提示，來找出故障問題。

（1）硬件報警功能。某些通用型號的數控系統，會內置比較多的報警系統，以此來顯示故障類型等。比如主板、電源單元、驅動模塊等。在這些部件位置，全部鏈接了故障指示燈，數碼通信管等，一般為數字或者符號形式存在。所以說，如果數控機床發生故障時，可以通過這些指示燈所發出的信息，來判斷故障問題，再根據說明書，按照指示處理故障問題。

（2）自診斷和自修復系統。自診斷系統，就是在數控系統中，加入一段自我辨識故障原因的編碼，然后將接收到的編碼對比故障庫中的編碼新，然后通過校驗碼輸出相應數據，以此來反饋故障結果的程序。其工作步驟是，在開機之時，檢測所有部件和程序是否正常，為日常運行作業做好準備。在工作過程中，如果遇到故障，則進入自檢程序，反饋故障信息，如果有可使用的備用模塊，則自動調用備用模塊，保證機床正常運轉，使系統回復正常狀態。

當機床發生故障，被自診斷系統判斷出故障原因時，會在操控面板上顯示故障編號等，這些信號一般有：錯誤操作報警；設置錯誤報警；伺服系統報警和PC部分報警等等。通過這些報警編號，技術工人可以將故障原因鎖定到單個的模塊上，節省了很多驗證時間。

比如，在FANUC系統中，當發生故障時，自診斷系統提示系統與機床之間接口I/O信號狀態，這是技術人員可以利用主面板上的狀態顯示，檢查機床是否與伺服器聯通，或者是機床的信號開關是否按照規定的指示，輸入到數控系統中。這種方式，可以極大的提高故障排除效率，減少檢查的時間，為企業單位節省大筆經濟利益。

（3）附屬子系統的故障集中診斷。附屬子系統故障診斷，也被成為遠程控制診斷。越來越多的企業和單位，都在不斷的提高自動化的進程，其中一些單位，數控機床實現了冷卻子系統、液壓子系統等集中控制和診斷功能。子系統可保證機床的精確、安全運行。在發生故障時，子系統可在主面板上顯示故障新，為快速完成故障修復，提供了便利條件。

在檢查維修時，直接根據主面板的報警信息，可判斷出，故障問題是發生在機床一側，還是在控制臺一側，甚至可以將故障問題鎖定到某一個部件之上。維修人員，只需要通過使用手冊，根據自診斷系統所反饋的信息，就可準確快速的找到故障原因，大大提高維修效率。

2 故障與維修步驟（實例）

下面以臺灣高明精機公司生產的龍門式加工中心（型號：KMC-3000SD），為實例，來介紹故障與維修的實際步驟，該機床采用的系統為：FANUC-15M。

（1）故障現象：該機開機后，主面板顯示EX026 SPINDLE COO

LANT DEFECT，根據使用手冊查出，該問題系主軸冷卻損壞，按重啟鍵，提示報警不能消除，機床停止，此時可以判斷，應為主軸能卻器故障。

（2）故障檢查與排除分析：該機型，自帶主軸恒溫控制系統，可以將冷卻后的主軸油送入主軸箱，達到降溫控制的目的。檢查時候發現，壓縮機間斷工作正常，發現指示燈開關沒有亮，按開關按鈕后，報警小時，但是重新啟動機床后，依舊會報警，反復操作，報警情況依舊發生。根據此種情況來判斷說明，第一，只要主軸液壓泵啟動，這個報警信息就會消失。第二，手動開啟后，主軸與液壓系統均可正常運行。第三，控制系統如果重啟，主軸液壓泵不會啟動。由此三個條件，分析出，故障原因是主機控制系統，不能控制液壓泵正常啟動所導致的。檢查數據傳輸線發現，只有電源線和報警線相連，并未發現其他控制線與機床相連。如圖1所示：

當控制系統啟動后，EMG-1接通后，檢測A、B、C冷卻控制系統三線電壓都正常運行，只有冷卻箱接觸器沒有接通。因此，主軸液壓泵也沒有啟動，發出報警信號。

（3）故障處理：從以上一些情況可以判斷出，故障問題出在冷卻控制器電路上，隨即技術人員拆除控制面板，發現在SW1上有開關 REMOTE ON，經過測試發現，當開關在NO和OFF位置時候，都處于斷開狀態，所以將REMOTE開關短接后，重啟控制系統，發現主軸液壓泵啟動正常，機床恢復正常使用，故常排除。

如圖2所示，REMOTE開關，是用來遙控和手動轉換的。只要此開關斷開，報警信息就會出現，液壓泵點擊也只能通過手動開關的方式來進行啟動。這種設計是處于安全的考慮而添加的，但是機床主軸啟動后，液壓泵也必須跟著啟動，所以手動開關液壓泵的功能，在此是發揮不出作用的，所以技術人員將REMOTE進行短路處理，就可以解決液壓泵不啟動，AL報警的情況了。

3 結束語

數控機床是一種養護與維修價格昂貴的高尖端設備，如果在工作時間發生故障，不能及時排除，將對工作和生產造成極大的浪費。當數控機床發生故障時，依靠內置的自診斷系統，結合報警信息，根據操作手冊，基本可以快速解決大部分常見故障，充分提高數控機床的利用率。

參考文獻

[1]李雨.數控機床液壓系統常見故障分析及診斷方法[J].黑龍江科學，2014（01）：148.