當故障的原因很多時,就很難一下子確定。尤其當前的cnc系統,無論是哪個公司生產的,其智能化程度都不是很高,系統尚不能自動診斷出發(fā)生故障的確切原因。往往是同一報警號可以有多種起因,不可能將故障縮小到某一部件。同樣,還有很多沒有報警的故障,比如產生伺服報警,那么就可能有以下各種原因:
①鑲條松動,造成某個方向過緊;
②導軌潤滑不良造成摩擦力太大;
③滾珠絲杠換向器有問題,導致絲杠卡??;
④伺服系統增益過大,造成電動機啟動、停止時沖擊過大;
⑤伺服電動機抱閘沒打開;
⑥切削量過大;
⑦刀具損壞;
⑧防護罩卡住。
泊頭巨人重工機械有限公司是一家專業(yè)生產、立車、數控立車、數控龍門銑床、龍門加工中心、數控落地鏜銑床的生產廠家,對機床故障分析有很多方法。用傳統的診斷的手段只能借助相應的識別理論進行一些簡單的推理分析,而現代診斷技術,則可以用故障樹分析、模式識別以及模糊診斷等方法。
(1)故障樹診斷法故障樹分析fta(fault tree analysis)是20世紀60年代發(fā)展起來的,用于大型復雜系統的可靠性、安全性分析和風險評價的一種方法。在故障樹分析中,對于所研究系統的各種故障狀態(tài)或不正常情況皆稱為故障事件,各種完好狀態(tài)或正常情況皆稱為成功事件,兩者均稱為事件。故障樹分析中所關心的結果事件稱為頂事件,它是故障樹分析的日標。位于故障樹的頂端。僅導致其他事件發(fā)生的原因事件稱為底事件,它是可能導致頂事件發(fā)生的基本原因,位于故障樹的底端,位于頂事件和底事件之間的中間結果事件稱為中間事件。首先是分析得出系統的故障事件,再將導致該事件發(fā)生的直接原因,包括硬件故障、環(huán)境因素、人為因素(差錯)等,用適當的符號表示之,用適當的邏輯門把它與故障事件連結起來;其次,逐級展開故障事件發(fā)生的原因,直至把最基本的原因分析出來為止,構成一棵故障樹。當系統發(fā)生故障后,通過對故障的分析尋找故障源。
故障樹分析法將系統故障行程的原因作為由總體至部分按樹狀逐級細化,因為方法簡單、概念清晰,容易被人們所接受,所以它是對動態(tài)系統的設計、工廠試驗或對現場設備工況狀態(tài)分析的一種較有效的工具。
圖1-41所示是一化學反應流程及控制系統示意。系統由冷卻裝置2、供料裝置4或卸壓裝置5組成。為了使反應裝置的冷卻水溫度、壓力維持一定關系,可依靠溫度計l與壓力計3的輸出信號,由計算機控制系統的調節(jié)器與控制信號調節(jié)冷卻水量,并靠調節(jié)閥,使化學反應維持在正常狀態(tài)。因此,若反應裝置中的溫度超標,溫度計1顯示工況不正常,警報器發(fā)出報警信號,操作員即關閉手動閥,停止供料,防止系統出現危險。這樣,如果選擇系統出現危險的狀態(tài)作為頂事件(不希望發(fā)生事件),就可得到圖1-42所示的故障樹。
(2)模糊邏輯診斷法把故障信號(現象)看作一些“癥狀”,如電機不能啟動,閃光電源不亮等,而把故障原因,即產生這些癥狀的根據,如觸發(fā)器損壞、控制電源失效等看作是各種“病癥”。診斷的日的是當系統出現異?,F象時,根據這些癥狀來識別是哪一
種病癥。
由于這些“癥狀”是界限不分明的模糊集合,用傳統的二值邏輯方法顯然不合理??梢赃x用確定的隸屬函數,用相應的隸屬度來捕述這些“癥狀”存在的傾向性。模糊的故障診斷方法就是通過某些“癥狀”的隸屬度來求出各種“病癥”的隸屬度,以表征各種“病癥”存在的傾向性。此方法的優(yōu)點是模擬人類的思維方法,但隸屬函數隸屬度的確定較難。
模糊系統通常由模糊化接口、模糊規(guī)則庫、模糊推理機和非模糊化接口四個基本部分組成,如圖1-43所示為一個多輸入單輸出的模糊系統的基本結構。
在分析故障的起因時,一定要思路開闊。往往有這種情況,自診斷出系統的某一部分有故障,但究其起源,卻不在數控系統,而是在機械部分。所以,無論是cnc系統、機床強電,還是機械、液壓、氣路等,只要是有可能引起該故障的原因,都要盡可能全面地列出來,進行綜合判斷和篩選,然后通過必要的試驗,達到確診和最終排除故障的目的。