精密设备搬迁调试及精度恢复

张兴国

摘要：工厂设备转移频繁发生，“交钥匙”工业精密设备转移是高度专业化和系统化的项目。它不应与常规低成本加工设备的移动、起重工件的安装以及负载的移动和运输相混淆。需要更清楚地了解设计、生产、结构、成本、性能等，该装置具有上述设备的安装、调试、维修和技术改造能力。在现场更换高精度数控系统设备时，必须保证数控系统的有效保护、备份和调试。这使得CNC系统正常运行或准确识别和快速排除应用中的硬件故障，也是保证设备安全可靠运行，提高设备利用率的关键环节。提供了精密设备移动的示例，并显示了移动精密设备、调试和恢复精度时要考虑的问题。

关键词：精密设备;搬迁;精度回复

1工程项目与方案

根据设备类型分类，制定和扩展精密加工中心的迁移、安装、测试和恢复的内容和要求。

1.1加工中心类精密设备

1.1.1迁移前的精度检测工作（表1）

机床检测项目所需检测方出具报告单位检测标准

几何精度工业设备维修单位一级资质企业以说明书项目检测实测值国标GB50271-2009GB/T17421-2003

位置精度长度计量检测单位二级以上计量单位

表1精度检测的项目及要求

1.1.2移出及迁入厂区工作

精密设备不仅对温度、湿度、颗粒物饱和度、电离子饱和度、空气净化有严格要求，而且对设备本身的安装水平也有严格要求，必须安装在配备符合上述条件要求的设备的实验室内。将设备从原场地搬迁到新场地时，安装人员必须具备专业的安装工艺和精密设备能力，更了解精密设备的整体结构。对保护性包装、零部件拆卸、运输搬运、装配、安装调试、精密设备迁移等主要环节的精度恢复，应提前制定相应的技术防范措施。

1.2迁移前防护

1.2.1机械、电气控制系统、液压气动系统防护

（1）机械系统的运动部件必须有上下软材料型夹钳保护。坐标测量设备（如有必要，可使用3D打印模具保护器。额外测量后，根据内部结构（加压率95%）制作3D复合材料，模具制作）固定工艺，最大限度地提高移动稳定性和精度机械系统中的零件。

（2）刀具、测量仪器和机器零件或读数头必须拆除测量仪器，软材料必须由第三方密封和保护;轮架和头架等活动部件必须用软材料捆绑，并完全外包保护。

（3）应实施软材料合模压紧压紧工作台的工序（测量和生产），以保证工作台的最大定位精度、直线度和平行度。

（4）电气元件（包括控制系统设备）必须填充软材料进行保护，每个电路（包括CNC电路）都必须贴标签、捆绑、外包和密封。

（5）与设备附件连接的液压（水）系统和气动系统在拆卸后必须进行标记、捆扎并用挤压防护装置密封。

（6）按照正常的操作程序，迁移前必须拍摄存档，并完成双方的查询、确认等操作程序。

（7）整机外包装有保护。

1.2.2数控系统防护

在更换高精度数控系统设备所处的场地时，必须保证数控系统的有效保护、备份和调试。对于执行迁移的人员来说，这是一项不可替代的主要任务。这使得CNC系统正常运行或准确识别和快速排除应用中的硬件故障，也是保证设备安全可靠运行，提高设备利用率的关键环节，在设备交付时，确保每一项的精度不低于迁移前设备的实际测量精度。

（1）数控系统主要部件（伺服电机、光栅、读数头等）的塞子合模（生产测量）的固定。

（2）需要系统的温度补偿，系统和感应系统各元件的值应提前24小时根据当前稳定温度曲线提前校核温度误差。例如当前的稳定温度为：（20±0.5）°C，最终取决于在恒定温度设置下的稳定温度。它在整个行程中模拟技术运动并加热组件的热膨胀系数，测试位置误差的数值测量（获得图形），从间隔中选择一个样本并记录并校正各种金属材料（特别是主要金属零件）热膨胀系数。

（3）运行数据（螺距误差修正数据、试运行数据、反向间隙修正、软坐标数据和驱动逻辑运行数据等）、PLC逻辑控制程序、用戶报警文本等设备，必须正确收集数据。

（4）需要检查编码器、网格等定位元件的输入脉冲数据。

（5）检查数控系统所用电池的实际情况，必要时及时更换。

1.3移出地基、运输及着地

（1）根据设备的形状和地面条件固定在升降和支撑各点的可调节液压悬架用作升降机，也使用气动减震器。其中，对于丝网印刷机、X射线无损检测机、三维测量机等设备，根据设备的具体情况，对氮气缓冲器进行测量制造和组合液压保持，由控制和吸收内部设备的缓冲器波动引起的振动。

（2）辅助减震轴承平衡底座的制造，将设备从基础上拆下，特制的组合包装箱（可拆卸六边形全封闭，壁厚>6mm，铝合金或不锈钢，钢板、支架等）并使用特殊的紧绳器和绳索（至少有8个锚固点）将设备固定在整个包装箱中，并用轻粒子填充整个填料函中的间隙，消除设备运输过程中路面不平的影响，使包装箱内无移动槽。

（3）用导轨和高轮装载平台后，手动将设备箱从工作区移出。方法是用专用电缆和紧绳器将包装纸箱整体固定好，然后用缓举装置将其吊到车辆上（改装后的车辆配重板至少有10mm的保护垫），在纸箱和手推车商用绳子固定并填充，采取各种措施尽可能防止振动、倾斜和冲击后，设备应以低速恒速运至甲方厂区。

1.4水电气液安装及基础水平调试

设备运至甲方工厂后，按程序要求拆除设备相应的保护装置，然后按相反顺序使用上述方法，按照设备手册中规定的安装设计要求进行安装。确保仪器基线不低于手册要求，包括多仪器支持和基线调试（误差≤±0.02mm）。

2设备性能的恢复

2.1机械、电气、液压、气动系统的恢复

设备主调试完成后，需要系统地恢复各要素的可操作性：机构、液压、水路和气动，它主要由两个项目组成。

（1）在充分了解设备的设计和性能的基础上，拆下零件的外包装，对复合材料进行微粉化和表面清洁，然后重新安装拆下的仪器、测量仪器和机械零件或阅读测量工具头，以相反的顺序工作并恢复。

（2）定位、检查和安装液、水、气体、冷却和润滑系统，以便它们能够与新厂房内适当的辅助设施连接和和工作。在实际测量新工厂电力系统中设备的位置（例如到开关柜的距离和设备容量）后，可以安装、保护和布线电源线。

2.2数控系统的恢复

（1）拆开外包装后，应按照数控系统设备及接线保养说明进行精细除尘和清洁，清洁后应进行充分干燥等工序。

（2）对于温度补偿，必须处理温度补偿系统。将设施内设备间测得的温度偏差修正值（相对于初始安装值）传送到数控系统的插补程序段，参与修正计算，通过修正各坐标轴来修正间隔。由于两种装置中的设备之间存在温差和温度效应滞后，PLC程序设置采用定时测温方式，CNC相应的补偿参数周期性变化，参考点为零计算偏移量测量参考点利用温度偏差补偿作为温度变化引起的位置偏差，实现数控系统位置精度的恢复和提高，对温度补偿系统进行重新配置和恢复。自动校准库识别和更新使用功能，温度趋势变化，自动识别触发校正并调试到硬件要求的状态。

（3）对数控系统进行三级保养。

2.3设备进出两地实验室的场地条件

（1）两个实验室门的高度与门的宽度、建筑物的地板和墙壁、实验室门和建筑物的宽度之间的距离可以根据具体设备的要求进行调整。拆除建筑物的地板和墙壁，根据进出条件安排高层起重作业，待设备进出后安装或恢复设备。

（2）设备转移后检查精度的项目同上。

结语

因此，迁移精密设备需要综合考虑设备的基本结构，全面了解各个部件的特性，以提高运输途中的保护。精密仪器一旦移动，就会受到外部环境的影响，从而导致精度降低，即使在设备搬迁后，也要制定合理的调试计划，对设备进行调试，使其具有高精度和高效率。

参考文献：

[1]白旭峰.關于精密设备搬迁调试及精度恢复研究[J].科技资讯，2019，17（16）：72+74.

[2]张丹阳，郭少勇.精密设备搬迁调试及精度恢复[J].设备管理与维修，2017（12）：26-27.