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張家港市天賜機械有限公司
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| 下卸料離心機的故障與維修 |
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來源： | 發(fā)布日期：2017-11-25 次 | 人氣：2381 |
1引言
下卸料離心機是美國TRI0-TECH公司 生產(chǎn)的一種基于微處理器控制的離心加速機,用于對 電子元器件進行恒定加速測試，可檢測引線鍵合、管 芯粘結(jié)力及不良密封性封裝等問題。該設(shè)備按照美軍 標（MIL)技術(shù)要求可使器件在X、Y、Z軸向測試其承 受的受力狀態(tài)，加速度最大可達到30 000g,具有高 精度、髙可靠、易操作等優(yōu)點，是滿足國軍標電子元器 件離心篩選工序的專業(yè)檢測設(shè)備。自1995年運行以 來，已為我所軍品電路的生產(chǎn)做出了巨大貢獻。但是， 由于離心機在我室離心篩選工序?qū)儆趩闻_設(shè)備，致使 該設(shè)備經(jīng)常處于滿負荷運轉(zhuǎn)，故障發(fā)生率愈來愈高。
2 故障現(xiàn)象
在離心加速程序參數(shù)設(shè)置完成后，在運行初期， 隨著離心室真空度的提高，加速電機啟動運行，但是 不到兩秒鐘，便中斷加速運行，并顯示“L0STSP”（失 速)故障信息，并且故障現(xiàn)象時有時無。
3 故障診斷難點
一是離心機在我室離心篩選工序?qū)儆趩闻_設(shè)備, 而軍品生產(chǎn)任務(wù)急，時間緊迫，加之該型機在我所屬 單臺設(shè)備，部分線路圖不全，無參照條件，需重繪部分 線路圖。
現(xiàn)故障，不能運行。而且，在出現(xiàn)故障信息后不到10 秒鐘，設(shè)備便保護性停機，導(dǎo)致故障信號難以捕捉。
4故障分析
2. 原理分析
該設(shè)備主要由四部分組成：一是具有絕對安全保 護的蓋子，當閉鎖進人位置時，可確保測試室安全，確 保操作者遠離受傷危害；二是驅(qū)動系統(tǒng)，包含一個橋 式整流直流控制器，一個仿錘型裝配的主心軸，一個 直流驅(qū)動電機，全裝在一個較重的標準鋼容器內(nèi)；三 是真空系統(tǒng)，包含一個大功率真空泵，用于抽排離心 室的空氣；四是控制系統(tǒng)，為各種動作提供控制信號, 并隨時采集各種運行參數(shù)，經(jīng)過分析和處理，提供控 制信息、安全保護信息及故障信息。通過分析和整理, 控制系統(tǒng)原理框圖及總體線路信號走向如圖1所
由線路圖可知，微處理器通過讀取RAM里的已
現(xiàn)故障，不能運行。而且，在出現(xiàn)故障信息后不到10 秒鐘，設(shè)備便保護性停機，導(dǎo)致故障信號難以捕捉。設(shè)置好的程序參數(shù)，發(fā)出控制信號，由驅(qū)動系統(tǒng)對執(zhí) 行機構(gòu)如真空泵、加速電機進行驅(qū)動，同時監(jiān)測傳感 部分采集來的信號，經(jīng)過輸人口與輸出口的轉(zhuǎn)換，通 過數(shù)據(jù)總線送至微處理器進行數(shù)據(jù)處理，再返回至驅(qū) 動系統(tǒng)，形成有采集、控制、驅(qū)動、反饋、保護等多路信 號的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2. 故陣診斷
在離心機的顯示屏上顯示轉(zhuǎn)速（r/min)設(shè)置值、 實際轉(zhuǎn)速（r/min)值、加速度g值、時延時間DWELL 和其他系統(tǒng)狀態(tài)信息，如完好時的狀態(tài)信息READY 或者在運行時因別的原因而出現(xiàn)的故障信息，如加載 不均衡導(dǎo)致出現(xiàn)EX. VIB等。
完成設(shè)置離心加速參數(shù)后，真空泵運行，開始對 離心室進行抽排空氣，離心機在運行初期，隨著離心 室真空度的達到（<-25 mniHg)，加速電機啟動運 行,但不足兩秒后，加速電機運行不到兩圈，便中斷加 速運行，并在顯示屏上顯示“L0STSP”（失速）故障信 息。而且，在隨后的多次開機運行過程中，時而運轉(zhuǎn)正 常，時而出現(xiàn)該故障，不能運行。
通過對故障現(xiàn)象及線路圖進行分析，認為有以下 幾種可能：一是設(shè)備因某種原因而出現(xiàn)機器保護，導(dǎo) 致加速過程中斷運行；二是電機本身出現(xiàn)部分阻塞或 者碳刷出現(xiàn)不良接觸等；三是電機電源出現(xiàn)掉電或者 控制信號中斷。
3. 故陣分析
在設(shè)備運行期間，觀察真空表指示，真空度隨著 時間的推移而不斷地升高，大約6秒鐘后，真空度達 到（矣-25 rmnHg),電機啟動運行，隨后出現(xiàn)如前所 述的故障現(xiàn)象，從電機開始運行到設(shè)備保護性停機之 間的10秒鐘內(nèi)，真空度依然保持在忘-25 irnnHg以 下，說明不是因真空度處于臨界狀態(tài)而引起設(shè)備保護 性停機，從而造成電機中斷運行的故障。
從顯示觀察，未見保護信息出現(xiàn)，也未見異常聲 音與氣味，說明因出現(xiàn)機器保護，導(dǎo)致加速過程中斷 運行的狀態(tài)不是造成此故障的原因。
隨后檢査電機本身的問題，打開電機側(cè)面的四組 碳刷，測量其長度，可以肯定碳刷足以接觸上電機轉(zhuǎn) 子，并用酒精對碳刷接觸面進行清洗，重新裝配后試 機，故障依舊，說明也不是電機本身的機械問題而引 起故障。
在檢査電機電源與控制信號時，發(fā)現(xiàn)電機控制器 被密封在一個鋼容器內(nèi)，無法進行測量和分析，只有通過對控制器外圍信號進行分析和測量，如圖2所 示。L1、L2、L3為交流電源輸入,A1、A2為電機轉(zhuǎn)子線 圈提供直流輸入，而A1與電機線圈之間又通過接觸 器控制其通斷，接觸器的電源輸入又通過Kl(圖中未 畫）引人I/O板，使能信號ENABLE為I/O板上的接 觸器K7提供5 V電源，測量其值，在電機啟動運行至 電機停轉(zhuǎn)時，K7接通，5 V使能信號通過緩存器送至 數(shù)據(jù)總線，電機控制器數(shù)據(jù)讀取信號RDY通過驅(qū)動 器直接從數(shù)據(jù)總線上取得，而此信號的測量與分析需 與邏輯時序圖進行對比和判斷，時序圖無法獲得，暫 不考慮。
+ SP與-SP信號在電機控制器中是作為加速- 減速（ACC - DEC)緩存器的輸人端，-SP端接地，+ SP端接自I/O板的SPEED V.端(見圖3)。當RE2信 號到來時,接觸器K3導(dǎo)通，U5放大后的信號通過K3 閉合點送至SPEEDV•端。U5的輸入端DAC +、 DAC -由數(shù)據(jù)總線通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換的模擬信號而來。 其中，調(diào)節(jié)R36可控控制輸出端的SPEE：DV.電壓值, 調(diào)整電機加速與減速。測量SPEEDV.端的電壓時, 發(fā)現(xiàn)其值為2.67 V,電機加速運轉(zhuǎn)，當其值降為零 時，電機停機。再測量U5輸出端的電壓，電壓一直為
67 V,說明K3有問題。在故障發(fā)生的情況下，始終 監(jiān)測K3線包電壓。當真空度達到要求后，RE2信號 通過兩級TTL非門向K3( + )端傳送3. 8 V電位，K3 線包的電壓值由0.69 V變?yōu)?.04 V,并在瞬間由
04 V上升為3. 3 V，K3在過沖時瞬間導(dǎo)通，電機開 始加速運轉(zhuǎn)，不到1秒鐘，電壓降為3.04 V, K3斷 開。說明接觸器K3導(dǎo)通電壓約為3. 3 V，隨后斷開， 說明其本身接觸有問題，或者是維持電流不夠。
解決的辦法是更換接觸器或者增大維持電流。斷 電后測量K3線包電阻為190 ft,與同型號的接觸器
對比，沒有區(qū)別。斷開U3輸出端與K3和R34的連線， 測量U3輸出端電壓為3.8 V,說明來自數(shù)據(jù)線的信 號RE2沒有問題，測量R„的值為124 n，與標稱值 100 O有較大偏差，由此使得R34分壓偏高，導(dǎo)致K3 導(dǎo)通后最低維持電流由約17 mA降至15 mA,即偏低 約2 mA所致。
5 結(jié)論
此故障由于R34阻值變大，使得K3線包導(dǎo)通后 最低維持電流降低約2 mA，使K3在過沖時瞬間導(dǎo) 通，隨后斷開，從而使電機加速信號與減速信號電壓 中斷，終止了電機的加速運行。通過更換100 的 RM，測量K3線包電壓值由3.04 V變?yōu)?.3 V時,K3 尋通，電機加速運行，電壓值穩(wěn)定在3. 77 V，即導(dǎo)通 后維持電流保持在17 mA以上，加速過程再未中斷， 離心程序順利完成。
經(jīng)過5個多月的運行，至今未出現(xiàn)此類故障，說 明對故障的分析是正確的。
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