进口数控绕簧机典型故障分析与处理

雒补清，郭金汶

（晋西工业集团有限责任公司，山西太原 030027）

0 引言

BHS-Torin 数控绕簧机用于将各种直径的传统线材绕制成弹簧，它采用外部换向交流无刷伺服电机，不使用凸轮或相关的杠杆和联动装置。在直径、节距、扭力和卷曲点上的扭矩通过预装滚珠丝杠传递，从而消除了任何有效的反弹，提供了非常接近的公差。伺服电机的高转矩惯性比使响应最大化，进给辊压力和切断采用液压控制，各种不同的工作需求输入到设备计算机中，生成生产所需要的程序。若要转换产品，只需要在停止设备后调用所需程序，修改计算机的输入即可。

1 绕簧机零点和程序丢失故障

1.1 故障现象

该绕簧机由于长时间未使用在某日开机后，操作人员发现回零点及加工程序全部丢失，报警显示电池已耗尽。

报警内容：The memory had been reset or the battery in your computer storage has died.It should be replaced as soon as possible.All the data is corrupted.Preparing memory for temporary usage。

含义：存储器被复位或计算机内存板上的电池已耗尽，应该尽快更换电池。所有数据已经损坏，请准备好临时使用的存储器。

1.2 消除电池报警

根据经验先更换原来换过的内存板上一块电池，位于控制柜背板最上面的电路板，是3.6 V 圆盘状电池，型号3B6880。更换后，开机发现仍然显示同样报警，根据内容判断应该还有别的电池也没电了，仔细查看机床计算机控制部分电路板，发现在6块电路板中的倒数第二块上有一个紫色的圆柱状电池，电压是3.0 V，用西门子3.0 V 锂电池更换后报警消除。

1.3 恢复设备零点

和数控机床一样，数控绕簧机在开机后有4 个轴也需要回零。查看说明书，在操作界面中有一个物理极限界面，其最底部有一个“设定记忆零点”，即“setting to memorize zero（Y/N）”，将其设置成“Y”。之后需手动移动各轴到相应的零点位置，然后按设置零点，这样就可以回零，界面如图1 所示。

图1 物理极限界面

设置回零完成后，发现2 个轴DIAMETER（直径）和TORSION（扭力）回零正常，另外2 个轴PITCH（节距）和LatCP（卷曲点）不动作。经过研究，在配置屏幕界面轴的参数中，不动作的2 个轴的参数为0，表明轴的回零没有打开。正常情况下按回零顺序应该设置为PITCH=1，LatCP=2，TORSION=3，DIAMETER=4，这样重新设置后另外2 个轴也能依次回零。配置屏幕界面如图2 所示。

图2 配置屏幕界面

1.4 恢复弹簧绕制程序

零点设置好后，设备进入就绪状态，就需要对绕制弹簧程序进行恢复，操作人员根据以前保存的程序，手动输入某产品程序。但程序运行时出现报警，内容为“某个轴程序第92 行的数值超过极限”，如图3 所示。

图3 超限报警界面

于是按照报警内容修改该行，运行时报警显示另外一行的数值也超过极限，这样修改几次后报警还是会出现。后经过检查发现，程序中的数值单位为mm，而数控系统恢复以后默认的单位为英寸，判断应该是单位不一致导致报警。于是在CONVERSION TABLE 界面（图4），将参数的单位全部换算成公制mm，然后按esc 退出屏幕并保存设置，重新运行程序正常。

其他类型的弹簧程序在产品首件鉴定时也有保存，根据保存结果将程序全部输入并进行调试，所绕制弹簧经检验合格，此次设备维修完成。

2 绕簧机伺服故障

2.1 故障现象

2018 年7 月，绕簧机发生随机故障，正常运行时发生几次系统掉电，然后各轴报警，电柜内模块上有红灯报警，关机后再开机报警消除，但运行一会后又会出现同样故障。经过两天观察发现，故障没有特定规律，应该不是由某一个动作所导致的。

图4 转换表界面

2.2 故障检查

检查电气柜，发现coiling point（卷曲点）模块上的L4 红灯亮，每次都是这样。于是将该模块拆下，打开检查电路板，其上元器件干净整洁，未发现有烧坏或明显变色的电子元件，用酒精清洁后重新安装模块，使用过程中发现故障依旧。

2.3 故障诊断

查阅设备故障诊断书，发现对模块的说明，L4-Resolver：该红色的LED 灯在正常工作状态下应该为灯灭。如果正弦信号和余弦信号的任意一个或2 个信号都消失时（驱动放大器没有检测到伺服电机的反馈），则L4 灯亮。

该现象可能是从电机到伺服驱动放大器的连接线路中有短路或断路所导致的。确保电机的反馈电缆（通常为蓝色）到机柜前面的伺服驱动器连接良好。关闭电源30 s，然后重新启动，检查确保Resolver LED 已经处于灯灭状态。

根据说明，对从电机反馈端到伺服驱动器的蓝色连接电缆全部进行检查，电缆外皮无擦伤、无破损，屏蔽良好。检查与L4 模块连接的电机反馈线插头时发现电机端插头内部有一根插针缩进去了，不能与电机编码器输出插座良好连接，导致正弦或余弦信号传输出现问题，引起反馈信号时有时无，设备发生掉电保护故障。

2.4 故障处理

打开电缆插头，将缩进去的插针拔出到合适位置，在插头的后面用AB 胶固定插针根部，使其牢固，等AB 胶干后重新安装插头启动设备，设备运行稳定，故障消除。

3 维修小结

3.1 定期开机

在设备闲置期间，操作人员应该定期对设备进行开机，使存储器中的充电电池或电容得以充电，以免发生电池、电容电能耗尽，导致数据或零点丢失，引发较大故障。同时经常开机，能够及早发现电池低压报警并及时更换电池。

维修人员应该对数控设备的电池使用情况进行记录形成档案，并定期检查设备是否出现电池亏损情况。

3.2 丰富设备维修档案

数控绕簧机这样的“独生子”设备，维修人员平时积累的维修档案不够丰富，处理故障时会感到力不从心。因此维修人员要经常阅读设备说明书，熟悉设备电气原理图及液压、气动、伺服等相关资料，最大限度利用资料提供的信息来处理设备故障，确保设备正常运行。