传动部分的故障大致分为下面几种情况:
1、部件不动,无异响。首先,用手移动部件,感觉是否顺畅,注意的是,有些部件在移动前需要解锁,因为其被机械结构锁定,例如开门装置、自动进样装置等,否则无法手动移动,然后摸一下马达是否发烫,若发烫,马达问题要先排出,不发烫,就是没有供电,检查电路和连线,连线断开或者插头插座的松动脱落也是经常见到的,不过,步进马达几个绕组同时脱落的可能性很小,缺少一个绕组马达依然可以动作,但噪音非常大阻力很大,那就不是这个故障现象了。驱动电路的场效应管烧毁或者电路损坏也是常见的,本着从前到后,从简到繁的步骤检查,
2、部件不动,有异响。首先,用手移动部件,感觉是否顺畅,如果不顺畅阻力很大,拆除移动部件与马达的连接,再测试,如果没有异响了,那就是移动部件本身的问题,检查是否有变形,磨损,安装错误的地方,间隙的大小齿轮的啮合也要检查,局部区域要上润滑脂。如果拆除移动部件与马达的连接,依然马达不动并且伴有异响,刺耳的噪音表示马达内部损坏,嗡嗡的声音表示马达受限,启动不起来,这个时候要区分是交流马达还是直流马达,交流马达的启动电容损坏就会出现嗡嗡声,直流马达转子卡死,一般是轴承卡死也会出现嗡嗡声,自行拆装马达没有装好也会如此。供电电压太低或者线圈匝间短路也会如此。一般还伴随着马达发烫。步进马达的缺相,也就是说缺少一个绕组的供电也会发生此类情况,这时就需要检查线路板的驱动电路和其匹配电路。
3、移动位置不对。先观察动作顺序是否正确,就是说每一步的动作是否都作了,仅仅是位置不对,还是动作混乱,有没有报警提示?如果是动作混乱,而且有报警提示,那么基本上可以断定是传感器问题,但也可能是机械磨损造成的动作不顺畅,要分别检查处理。接着观察每一步的动作偏差一样还是不定,如果偏差都一样,那么可以做一次定位,原因有很多,一般是皮带松了或者皮带延长造成的,在做定位之前,一定要先将传动皮带固定好,有的结构有涨紧轮,有的没有完全依靠马达和皮带滑动端来涨紧。如果每次的偏差不一定,那么就要检查齿轮齿条和螺杆是否有断齿掉齿的情况发生了。
很少有动作紊乱由程序引起的,像EXCELL18,由于采用EEPROM,线路布线不是很合理,经常造成程序丢失,这都是特例。
4、移动缓慢,噪音极大。还是同样的检查,手动检查部件是否移动顺畅,如果不顺畅,先去掉移动部件的连接,再测试,如果马达运转正常无噪音,则是机械部分问题,按照机械部分检查,如果依然运动缓慢,并伴随噪音,类似拖不动的噪音,那么就检查马达或者电路,这一般是驱动电路的IC和匹配电路损坏造成的。
下面介绍一下报警处理和传感器的检查线路的检查。
5、报警的原因分析。首先,我们看一下报警的原理,按照常规的设计,机器在开机之前或者开机后运动之前,都要进行原始复位,就是说,所有的移动部件都要移动到起始点,这个点就是定位传感器所在的定位点,如果不在这个点,就会进行短距离的移动来使其到达定位点,这个都是程序编制者比较聪明的做法,防止人为移动造成部件偏离。采用行程开关定位的部件一般是检测开关的通断,以ABX为例,起始点就是将开关闭合的点,如果监测到开关没有闭合,那么就转动马达使移动部件移向开关,如果开关损坏,或者开关的线断开,或者线路板上负责监测开关量的电路出现问题,那么这个信号就不会被探测到,由于程序是设定好的,尝试性的移动距离有限,每次发出移动一小段距离的指令,如果部件已经到达终端,再尝试移动的时候,就会发出咔咔咔的声音,整个部件抖动,并且报相应的马达错误。
在槽型光耦作为传感器的结构中,部件的阻挡块在起始位置是要插入传感器U型槽的,这样,光耦就没有形成通路,接收管截至,OUT点输出电压对地就是5v;如果阻挡块没有插入U型槽,那么光路就是畅通的,接收管导通,OUT点输出电压为0。看下图:
程序自检的原理与行程开关的是一样的,先检查OUT信号是否是高,如果是,起点位置正确,如果是低,则转动马达使部件移向传感器位置,如果传感器损坏或者连线断开或者监测传感器状态的电路问题,就会持续报错。
6、光耦的检查与判断。很多人对这个问题不屑一顾,换一个传感器不就完了吗?!确实如此,但就有没有传感器的,还非要确认好了才敢说的。其实,光耦的标注一般在发射端标注成二极管的样子,在接收端标注C、E,二极管的正负极一眼就可以看到。但有的进口设备中,光耦根本没有任何标注,让人无法很容易的判断那个是正负,那个是接收发射,这时候就要结合线路板测量。像上图那种4线光耦,如果单纯量插座的话(不接光耦的时候),我们会量到两个地两个5v ,这让我们无所适从,插上光耦的时候,我们就会发现,发射端的正极只有1-2v左右的电压,为什么呢?这是由于正极接的限流电阻起作用了,回路的形成。虽然光耦大部分都可以在5v下工作,但为了延长寿命保护光耦,一般都降压使用的。发射端确定下来以后,接收端两个脚怎么接就无所谓了。确认光耦的好坏,可以将万用表的正极接到上图的OUT端,万用表的负极接地,阻挡U型槽的时候,OUT端为5v ,不阻挡U型槽的时候,OUT端是0v,借此判断,没有这个变化就是传感器损坏。延伸一点儿,测量发射端的正极如果是5v ,就说明发射端断路,发射端坏了,如果发射端正极是1-2v左右,说明发射端是好的,问题在接收端。前几天一个同行电话问我,说量OUT端,阻挡与不阻挡的电压分别是5v和3.4v,我当时就一愣,这怎么可能?询问是否自己更换了光耦,回答是没有,随机原配的。当时不知所以然。放下电话没有2分钟,我就给他电话,问,是否光耦后面的接收管松动掉出来,对方马上检查,说:是的,很容易就拽出来,我让他用胶粘住后再测量,阻挡与不阻挡为5v和0v ,正常了。呵呵,这是发射和接收没有在一条线上造成的。槽型光耦实际上就是一个塑料的U型外壳,把发射和接收管插到后面罢了,结构不好或者经过部件的撞击,发射和接收管在后面会松动脱落。
更换光耦的时候要注意的问题,有很多同行自行更换光耦,很多都是国产件,有的只有几毛钱,有时候能用,有时候就不能用,经常问我怎么回事儿。其实,这是对光耦参数的一个了解,首先是发射端的启动电流或者工作最低电压,影响这个电流或者电压的就是上图中发射管的限流电阻,由于参数的不同,这个电阻也需要改变,否则,发射端不会工作,甚至很短的时间就会烧坏,所以,要根据实际情况调整这个电阻的阻值。这个电阻也直接影响着接收端的导通电流,发射端亮度不够,也就无法完全导通接收端,就会出现上面那位同行量出来的不阻挡居然还有3.4v电压的情况。
7、驱动电路的检查与判断:这里着重讲一下ABX的驱动,以为其他的设备驱动没有这么复杂,相对比较简单。先看一下驱动电路L6219的标准电路示意图。
这是标准电路,但ABX有所延伸,主要是11,13,15脚的变化,增加了控制电压的调整,见下图
这里面有两个1欧姆的取样电阻,两个1nf的补偿电容,两个56欧姆的匹配电阻(标准电路上是1k)这几个精密的元件有一个不好,就会出现噪音大移动缓慢的故障,为什么都是两个,因为这个芯片可以同时控制两个绕组。6、7、18、19四个 接地脚绝对不能断路,否则也会出现问题,呵呵,出厂的时候不会出现这种情况的,都是自行维修线路板更换6219后没有焊好造成的。12、14脚间的两个220k电阻(标准电路中为56k)和电容需要正常,由于前面说的6个精密元件,电阻的阻值太小,在线量可能会不准,建议焊下来测量。L6219很少损坏,但插反或者测量的时候表笔短路会烧坏(又回到维修习惯问题),8年来,我只换过6块6219。
8、实例
1)这是一个几年前的例子了,仪器型号是EXCELL18,问题是开机报采样针冲洗块马达错误。机器原理是这样的,开机进行自动冲洗,冲洗块冲洗采样针外壁,是一个上下运动的过程,在规定的时间内冲洗块没有复位,就会报错。电话打过来,我让他们把冲洗块拆掉,看马达运动情况,回答是不顺畅,跳动的感觉。拆掉联动部分,单独测试马达,依然是跳动,这个马达仅仅是个直流马达,没有什么驱动,就一对场效应管,而且,他们已经换过。测量马达的线圈电阻正常。让他们更换一个马达试试看,回答居然说换过也是如此,困顿。第二天,继续询问这个问题,我问他们怎么确认的更换的那个马达就是好的,回答说这个马达是报废的机器拆卸的,应该是好的,一个不确定的因素,再换一个吧,于是找了一台好的机器上的马达,立即正常,原来更换的马达也是不好的。就这么一个问题,惊动了我们这个圈子几乎所有维修过这个机型的工程师,结果,结论居然是这样。
2)MEK6318,开机报稀释器错误。观察发现,稀释组件运动过程中突然停止,没有到达光耦位置,让这位同行将稀释注射器组件全部拆除,单纯的马达带动螺杆动作,结论是正常的。让其接上稀释组件,但所有的注射器的管子都不接,结论也是正常,插上采样针注射器的管子,也正常,插上稀释液管子就会报错,那么问题简单多了,稀释液注射器连接的三通电磁阀堵塞,打开一看,果然膜片破裂堵住电磁阀。
3)采样针左右旋转的时候一端出现异响。型号是cd1700,这是昨天的事情,电话说采样针在混合池的位置上是正常,但在RBC池上,不断的撞击,发出噪音报错。当时直接告诉他检查定位开关,回答说检查了,通断良好,问采样针架能否接触上开关,回答说能,奇怪了。稍后,继续问,你量的是哪一个开关,回答说混合池上面的,问,RBC池上的测量了没有,回答说,没有这个开关,这怎么可能呢?让他好好找找,结果在针架里面找到了,已经完全破碎了,没办法购买一个完全一样的装上,故障排除了。这个机型是两个定位开关定位的,起点和终点分别都有定位开关。
4)EXCELL18,稀释器组件报错,观察发现传感器被结晶堵住,清理干净后故障排除。
5)ABX pentra60 稀释马达没有复位,观察发现确是没有复位,拆掉注射器组件,发现传感器和螺杆根部已经被结晶堵死,根本移动不下去,清理干净并更换所有注射器组件的密封圈后排除故障。
6)ABX pentra60 计数马达没有复位,按住15号阀做计数马达测试,动作良好,检查密封圈也正常,做电磁阀监测,电磁阀动作也正常,好像都对,让其对照管路图检查管路是否接错,回答说没人动过,坚持让其检查管路,不一会儿,反馈,说电磁阀管路接错,恢复就正常了。呵呵,没人动过就是你动了,否则见鬼了。
7)ABX M60,开机报负压泵马达错误,负压泵抖动并伴随噪音。观察发现,负压泵的阻挡块直接撞击在传感器上,并没有进入U型插槽,原因是传感器的定位螺丝松动,造成位置偏移。有严重的情况会把光耦打坏,那个时候就只能更换了。
8)ABX P60,采样针前后移动马达噪音巨大,行动缓慢,但没有报错,定位严重不准,每次偏差都不一样,检查发现马达磨损偏移,打开马达重新装配,噪音有所降低,但定位依然不准,测量电路发现1欧姆采样电阻烧坏,更换后恢复正常。
9)ABX M60,开机报水平马达错误,执行水平马达检测发现,每次执行,马达都向右一个方向运动一段距离,然后报错,这是单方向运动,典型的传感器故障,测量后发现传感器接收端确是损坏,更换后正常。同样的问题,观察发现光耦后部的接收管松脱,插紧上胶粘住后恢复正常。同样故障,伴随着噪音极大,检查传感器正常,检查电路发现已经维修过,更换过L6219,检查采样电阻均正常,测量补偿电容,发现一个1nf的补偿电容,被更换成103的电容,这属于更换错误,1nf=102而不是103,更换后正常。
实例太多,以后慢慢补充,下面说一下用快速替换的办法来达到快速诊断的目的:
这里以ABX M60为例说明,因为这个机器马达和驱动都完全相同,不像其他机器,马达和驱动不同,有的像KX21就一个马达连替换的可能都没有。
ABX M60 4个马达和传感器都完全一样,连插头接线都一样。
当出现一个马达报错,要判断是马达还是传感器还是电路还是机械问题的时候,简单的办法还是替换,当然,我们这里说的不是把马达和传感器拆卸下来替换,这样的替换太麻烦,而且还有装配问题。这里说的替换,是直接替换插头让别的马达部件代替要判断的马达部件。这里要特别说明的是,4组马达,分为两组,不同的组之间不能替换的,理由如下:
采样针上下移动马达组件与分配泵马达组件是相同的,它们都是马达和定位传感器在同一侧,移动部分的起点也在这一侧,这样运动开始的时候是向另一侧运动的。而采样针的水平移动马达组件与负压泵组件是相同的,它们都是马达在一侧,定位传感器和移动组件的起始位置在另一侧,运动开始的时候,是移动部件向马达的方向移动。这其实是一个正反转的过程,有两组是开始运动的时候是正转,另外两组开始运动的时候是反转。
当报水平马达错误的时候,将水平马达的插头和传感器插头,插到负压泵插座上,执行负压泵检测程序,如果正常,说明马达组件没有问题。或者将负压泵马达组件的所有插头插到水平马达的插座上,执行水平马达检测程序,如果正常,说明问题在水平马达组件上,否则就是电路问题。同理,另外两组也按照此办法判断。
不相同的两组互换会出现什么情况呢,就会出现移动部件拼命的向终点撞击并报错误,因为旋转方向不一样。
用上述的办法,可以很快的诊断出故障所在。
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