我們懷疑模具車(chē)間的電磁環(huán)境對(duì)機(jī)床存在干擾,同時(shí)還懷疑數(shù)控雕刻機(jī)存在某些容易接受干擾的設(shè)計(jì)或者工藝缺陷。經(jīng)過(guò)觀(guān)察分析,車(chē)間墻面和屋頂(內(nèi)襯泡沫隔熱層)均為彩鋼板簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),極易反射電磁波;車(chē)間里有眾多設(shè)備,例如北京機(jī)電院的加工中心、GF阿奇夏米爾的等脈沖電火花機(jī)、蘇州三光的慢走絲線(xiàn)切割機(jī)、沈陽(yáng)機(jī)床的數(shù)控車(chē)床等CNC機(jī)床,另外還有中國(guó)其他企業(yè)的內(nèi)/外圓磨床、工具磨床、變頻電焊機(jī)、帶鋸床、精密三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、帶PLC擴(kuò)展配置的桂林產(chǎn)龍門(mén)磨床、英國(guó)產(chǎn)精密高速掃描儀和寧波海天650大型注塑機(jī)各一臺(tái),以及中國(guó)產(chǎn)鉆床2臺(tái)和電動(dòng)工具多臺(tái)。車(chē)間各類(lèi)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其接觸器和有刷電機(jī)均會(huì)產(chǎn)生火花干擾,電加工機(jī)床和電焊機(jī)的干擾更是嚴(yán)重,而且其干擾頻譜很寬,諧波分量豐富,攜帶*量很大。干擾電磁波經(jīng)過(guò)彩鋼板墻面和屋頂?shù)亩啻畏瓷浏B加,在某些頻譜波段會(huì)得到加強(qiáng),這是外部電磁干擾的環(huán)境情況。但是限于越南當(dāng)?shù)氐目陀^(guān)條件,我們無(wú)法對(duì)車(chē)間的干擾場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行測(cè)試,從而得出的定量結(jié)果,只能憑經(jīng)驗(yàn)作出外部電磁干擾相當(dāng)強(qiáng)烈的定性判斷。同時(shí)我們對(duì)數(shù)控雕刻機(jī)的手脈及其輸出電路進(jìn)行了嚴(yán)格檢查,機(jī)床內(nèi)部的信號(hào)電纜都具備屏蔽功能——全部使用了屏蔽電纜,并且一端可靠接地。但是拆開(kāi)手脈電纜的航空插頭和手脈控制盒,用小刀切開(kāi)電纜外包皮一看,手脈電纜竟然采用了非屏蔽電纜(普通多芯電纜),更談不上單端接地。接著我們使用同樣的方法切開(kāi)第2個(gè)手脈的電纜,也是采用了非屏蔽電纜。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),我們判斷這就是故障的內(nèi)部原因所在。外部電磁干擾信號(hào)正是從這根電纜感應(yīng)到系統(tǒng)信號(hào),又疊加到手脈的小信號(hào)輸出線(xiàn)路上去的(輸出5v脈沖去工控機(jī)I口),進(jìn)而使工控機(jī)的輸入口獲取了錯(cuò)誤信息。
終于找到了使手脈不能正常工作的真正故障原因,我們要求數(shù)控雕刻機(jī)供應(yīng)商重新提供具備屏蔽功能并且單端良好接地的新手脈。到貨以后,經(jīng)過(guò)外觀(guān)檢查,運(yùn)輸無(wú)破損,電纜外皮光潔鮮亮,型號(hào)規(guī)格核對(duì)無(wú)誤;拆開(kāi)航空插頭檢查電纜具備屏蔽結(jié)構(gòu),并且單端可靠接地。更換以后故障*消失,電腦屏幕顯示出三維坐標(biāo)系的清晰數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)動(dòng)手脈的轉(zhuǎn)輪,數(shù)據(jù)立刻顯示出實(shí)時(shí)新坐標(biāo)的位置。機(jī)床在停機(jī)一段時(shí)間以后終于恢復(fù)正常工作了。
本例小結(jié):手脈為數(shù)控雕刻機(jī)的重要部件,現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)控機(jī)床都有手脈并且作為標(biāo)準(zhǔn)配置,甚至可以說(shuō)已經(jīng)成為*的重要部件。我們認(rèn)為,如果在復(fù)雜的電磁環(huán)境下,數(shù)控機(jī)床的手脈(或者其他部件)功能出現(xiàn)沒(méi)有規(guī)律可循的奇怪故障時(shí),應(yīng)該重點(diǎn)考查現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境,是否存在電磁干擾,然后排查設(shè)備容易受干擾的部位。使用這種方法,有針對(duì)性地予以排除,容易收到時(shí)間短、見(jiàn)效快的效果。這種故障僅在越南一家工廠(chǎng)就排除過(guò)多次了。另外電源質(zhì)量如何,接地是否滿(mǎn)足要求等外部因素也是不可忽略的。
同時(shí)我們希望CNC機(jī)床制造工廠(chǎng)在設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)外的電氣電子線(xiàn)路的時(shí)候特別加強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾性能的設(shè)計(jì)??陀^(guān)地講,國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)做得比較到位,例如本廠(chǎng)從中國(guó)引進(jìn)的其他各型CNC機(jī)床,在同樣強(qiáng)烈的電磁干擾下卻始終能夠正常工作。原因是這些企業(yè)的資金和技術(shù)力量相對(duì)比較雄厚,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作比較到位,質(zhì)量管理體系層次比較高。但在個(gè)別企業(yè),抗干擾設(shè)計(jì)卻往往被忽視,例如本例制造商就采用了非屏蔽電纜的做法。各國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同,廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)外部條件一般也就不盡相同,例如標(biāo)準(zhǔn)廠(chǎng)房與上述彩鋼板廠(chǎng)房(根據(jù)筆者所知,這種簡(jiǎn)易型廠(chǎng)房在第三世界國(guó)家是很多的)現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境就會(huì)大不相同(有時(shí)甚至還要考慮該國(guó)該地的電源質(zhì)量以及接地和氣候等各種相關(guān)因素)。我們的CNC機(jī)床產(chǎn)品只有在各種復(fù)雜的電磁環(huán)境和氣候環(huán)境下都能夠穩(wěn)定地工作,才能真正有效地占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外CNC機(jī)床市場(chǎng),贏(yíng)得國(guó)內(nèi)外用戶(hù)的信任。