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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： | 發布日期：2017-11-25 次 | 人氣：2061 |
1引言
下卸料離心機是美國TRI0-TECH公司 生產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 芯粘結力及不良密封性封裝等問題。該設備按照美軍 標（MIL)技術要求可使器件在X、Y、Z軸向測試其承 受的受力狀態，加速度最大可達到30 000g,具有高 精度、髙可靠、易操作等優點，是滿足國軍標電子元器 件離心篩選工序的專業檢測設備。自1995年運行以 來，已為我所軍品電路的生產做出了巨大貢獻。但是， 由于離心機在我室離心篩選工序屬于單臺設備，致使 該設備經常處于滿負荷運轉，故障發生率愈來愈高。
2 故障現象
在離心加速程序參數設置完成后，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屬于單臺設備, 而軍品生產任務急，時間緊迫，加之該型機在我所屬 單臺設備，部分線路圖不全，無參照條件，需重繪部分 線路圖。
現故障，不能運行。而且，在出現故障信息后不到10 秒鐘，設備便保護性停機，導致故障信號難以捕捉。
4故障分析
2. 原理分析
該設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；二是驅動系統，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 直流驅動電機，全裝在一個較重的標準鋼容器內；三 是真空系統，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，為各種動作提供控制信號, 并隨時采集各種運行參數，經過分析和處理，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
現故障，不能運行。而且，在出現故障信息后不到10 秒鐘，設備便保護性停機，導致故障信號難以捕捉。設置好的程序參數，發出控制信號，由驅動系統對執 行機構如真空泵、加速電機進行驅動，同時監測傳感 部分采集來的信號，經過輸人口與輸出口的轉換，通 過數據總線送至微處理器進行數據處理，再返回至驅 動系統，形成有采集、控制、驅動、反饋、保護等多路信 號的閉環控制系統。
2. 故陣診斷
在離心機的顯示屏上顯示轉速（r/min)設置值、 實際轉速（r/min)值、加速度g值、時延時間DWELL 和其他系統狀態信息，如完好時的狀態信息READY 或者在運行時因別的原因而出現的故障信息，如加載 不均衡導致出現EX. VIB等。
完成設置離心加速參數后，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，時而運轉正 常，時而出現該故障，不能運行。
通過對故障現象及線路圖進行分析，認為有以下 幾種可能：一是設備因某種原因而出現機器保護，導 致加速過程中斷運行；二是電機本身出現部分阻塞或 者碳刷出現不良接觸等；三是電機電源出現掉電或者 控制信號中斷。
3. 故陣分析
在設備運行期間，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，隨后出現如前所 述的故障現象，從電機開始運行到設備保護性停機之 間的10秒鐘內，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而引起設備保護 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，也未見異常聲 音與氣味，說明因出現機器保護，導致加速過程中斷 運行的狀態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 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，發現電機控制器 被密封在一個鋼容器內，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 電機停轉時，K7接通，5 V使能信號通過緩存器送至 數據總線，電機控制器數據讀取信號RDY通過驅動 器直接從數據總線上取得，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 -由數據總線通過數/模轉換的模擬信號而來。 其中，調節R36可控控制輸出端的SPEE：DV.電壓值, 調整電機加速與減速。測量SPEEDV.端的電壓時, 發現其值為2.67 V,電機加速運轉，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。在故障發生的情況下，始終 監測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變為3.04 V,并在瞬間由
04 V上升為3. 3 V，K3在過沖時瞬間導通，電機開 始加速運轉，不到1秒鐘，電壓降為3.04 V, K3斷 開。說明接觸器K3導通電壓約為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,說明來自數據線的信 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，導致K3 導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 結論
此故障由于R34阻值變大，使得K3線包導通后 最低維持電流降低約2 mA，使K3在過沖時瞬間導 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變為3.3 V時,K3 尋通，電機加速運行，電壓值穩定在3. 77 V，即導通 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。
經過5個多月的運行，至今未出現此類故障，說 明對故障的分析是正確的。
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