机电一体化设备硬件故障快速解决方法探究

1、    机电一体化设备硬件故障快速解决方法探究    徐永健摘要：随着经济和各行各业的快速发展，现阶段，随着科学技术的高速发展，机电一体化已经成为了企业发展的必经之路，机电一体化设备也逐渐地成为了企业发展的重要保障，然而，机电一体化设备始终处于较为特殊的环境之中，在日常生产经营过程中，由于长时间的连续性、不间断的工作，机电设备中的零部件会出现严重的磨损，这就给故障提供了滋生的土壤。而一旦机电设备出现问题，会给企业的正常生产活动带来了灾难，降低企业的生产效率，降低企业的产品质量，而且给安全生产带来了一定的隐患，甚至给企业带来巨大的损失。对机电设备的故障检测

2、方法进行了不断优化，总结出快速解决机电一体化设备硬件故障的方法，并经过实际教学应用证明，方法切实可行。该方法可以为参赛学生提供技术指导，也可以为机电设备维修人员解决工作中的实际问题提供参考。关键词：机电设备;故障检测;解决方法引言随着我国装备制造业的快速发展，对机电一体化设备装调维修人员的专业素质要求不断提高，对该方面人才需求逐年加大。而机电设备在使用的过程中，常常出现一系列故障问题，为了提高工作效率，快速解决设备故障成为重中之重。机电一体化设备结构、功能复杂，故障维修难度较大，但却提出了较高的可靠性控制要求。基于此，本文对机电一体化设备的故障维修特点展开了分析，提出了故障维修应对策略，然后分

3、析了影响设备可靠性的因素和设备可靠性提高策略，为关注这一话题的人们提供参考。1机电一体化设备的故障特点一般情况下，机电一体化设备的机械设备故障问题在实际诊断的过程中很容易被发现，维修人员可以在设备运行的过程中进行直接观察。机电一体化设备的电子设备的故障问题也较为容易发现，在机械设备进行工作时，如果其不能进行正常运行或者是不能按照预定动作运行，则基本上可以证明是電子设备出现了故障问题。通常时候，导致电子设备出现故障问题的原因是电子线路出现了问题，使得指令不能有效地传达给机械设备，进而导致机械设备无法正常运行。另外，也可以是因为电子线路的部件对机械设备进行了相关的检测，并没有得到有效的工作目标，从

4、而导致机械设备停运。2机电一体化设备安装调试探析2.1安装第一，设备警示灯的安装技术，在警示灯上存在五条接线。其中红色接线是设备电源线，比较细的红色粗线是电源警示灯控制接线，绿色表示安全，也就是表示警示灯的控制电源线。棕色电源线起到公共作用。设备在安装之后投入使用，接线线路会存在破坏的情况，利用万用欧姆挡判定电源正负极之后开始接线。第二，警示灯与变频端输出端属于统一的控制端子，与公共端子连接之后，警示灯处于正常运行状态。具体的接线方式就是连接三菱 plc模块上的24v 电源正负极电源。第三，电磁阀接线安装连接，机电一体化设备中使用的电磁阀电源为 24v ，红色、绿色分别按照顺序表示为正极和负极

5、。在机电一体化实际的操作中，电磁阀内部线圈处于通电状态，通电之后会有磁场产生，驱动阀芯运转，这种驱动不考虑正负极，但是接错线就会导致电磁阀指示灯不参与工作。解决这个问题的方式就是保证接线正确从而保证设备的正确运用。2.2调试机电设备有别于别的设备的主要原因是机电设备没有经过负荷实验就直接出厂，因此在安装之前应该对机电设备进行调试确保设备安装的准确性。第一，机电设备一般都是二手设备，新施工之前就拆卸、安装过机电设备，很难保证第二次安装的使用性能。调试人员需要在开始之前对设备进行检查，确保设备性能的合理发挥。第二，在调试的过程中做好规范化指导，编写设备调试报告的时候必须要保证有理有据，编写人员在掌

6、握现场资料和数据。对于调试过程中记录涉及到数据，为保证调试的科学性合理性，对调试过程中涉及到的数据做好记录和被备份，与机电一体化的设备标准对比。如果数据有误差和缺陷，找出缺陷部分编写到报告中区。如果有不能解决的问题，也要及时编写到报告中去，保证信息的完整可靠。3影响可靠性的因素加强设备可靠性分析和设计，能够使设备运行的可靠性得到有效提高。就目前来看，机电一体化设备的运行将受到多重因素影响，未能加强对各个因素的把控将给设备稳定运行带来威胁。首先，设备结构、功能复杂，未能准确实现机械部分设计将造成设备在运动或承力的过程中发生问题。而设备电子元器件较多，运行过程中容易产生电磁能量。未能科学完成设备设

7、计，将造成设备运行过程中发生电磁干扰，出现控制错误，导致设备工作准确性下降。其次，机电一体化设备中包含大量的基础元器件，导致设备可靠性受到了元器件工作可靠性影响。从数学概率角度来看，设备失效概率为单位元器件失效概率之和。因此一旦设备元器件质量不佳，就将导致设备故障率升高，最终造成设备无法保证可靠运行。最后，设备功能需要依靠各种元器件连接实现，而不同元器件结构不同，连接方式存在一定差异，使得设备内部连接结构复杂。未能规范的连接和组装，容易导致设备后期因振动出现接触不良等问题，继而造成设备无法正常运行。4机电一体化设备故障预防维修的有效措施4.1气路故障的检测与排除机电一体化设备气动元件是整个实训

8、装置的最终执行部分，包括机械手臂和传送带推料气缸，分别由气缸和气马达驱动，气动系统故障的排除也比较容易。对于气路的检测，学生首先要检查供气总阀是否打开，气压是否达到规定压力，气路中有无漏气现象。如果以上检查都没有问题，再检查各节气阀的打开程度，为了方便调试，学生可以将各个节气阀开度调到最大;其次，学生要根据各机械部件的运行速度，再逐个调节节气阀开度，以达到理想的运行速度;最后，学生要检查执行元件与电磁阀的一一对应是否混乱，具体操作可用手按动电磁换向阀顶部的手动按钮，观察各种气动元件的执行是否对应正确。4.2实施多样化检修在机电一体化设备日常工作过程中，考虑到各种元器件都可能发生故障，还应通过多

9、样化检修保证设备安全。首先，还应定期开展检修工作，根据设备可靠性分析结果判断设备故障发生几率，确定强制检修时间，能够通过人工干预避免设备发生故障，达到加强故障预防的目标。采取该种维修策略，需要加强设备运行规律分析，并根据维修资源制定科学维修计划，在加强成本控制的同时，保证设备稳定运行。其次，可以采用视情维修策略，根据设备故障机理和性质对设备运行状态进行监测，保证设备故障活动得到及时发现，从而尽早采取措施进行设备维修。通过主动维修，能够避免设备故障发生带来严重后果，达到减少维修范围的目标。最后，需要采取事后改进维修策略，就是在设备发生故障后对设备实施维修的同时，完成设备设计改进，如通过增加容错补

10、偿设置降低设备故障发生率，为设备可靠运行提供保障。采取该种策略，应确保设备故障发生不会带来大范围影响，并且同类故障发生频率较高，因此需要引进先进工艺技术对设备进行改造，以便使设备运行功能可以保持正常。实际在设备改造过程中，还应从利用率、可靠性和安全性等多个方面进行考量，保证维修策略具有一定经济性的同时，能够使设备使用寿命得到延长。4.3提高机电一体化设备检修和维护人员的综合素质检修与维护岗位的重要性毋庸置疑，无形中提高了机电一体化设备维护与检修人员的工作标准，保障机电设备的正常运行。这就需要加钱检修与维护人员专业知识的培训工作，提高岗位人员的专业知识，加强岗位人员的安全意识教育与培训工作，促进

11、综合素养的有效提升。企业要为检修和维护人员提供学习的机会，通过专家讲座等方式，提升岗位人员的专业技能，并对典型的企业安全事故进行深度剖析，提升岗位人员的危险意识，促进检修和维护人员对机电一体化设备的性能与结构进行了解，有利于提高检修和维护人员的工作效率，使其高效、及时的完成故障排查工作，进而保证机电一体化的安全运行，促进企业生产的高效性与实效性。4.4静态故障的检测静态故障是指设备在上电后还未运行时表现出的故障，主要体现在各种传感器上。如果在设备上电后所有传感器电源灯未亮。这时，学生只需检测实训台24v供电电源是否有故障。如果电源保险管已经烧坏，则可以肯定线路中存在短路。对于这个故障，学生要观

12、察实训台插线，看有无明显的插线错误，如果没有，可将万用表调到欧姆档，逐段检测短路点。如果电源和保险管都是好的，则需要检测线路中是否存在断路，学生可以将万用表调到直流50v档逐段查找故障点。如果仅仅是个别传感器电源灯不亮，可以用万用表表笔直接给传感器供电，如果电源灯可以亮，则存在线路断路问题，检测线路即可;如果依然不亮，则考虑传感器损坏，更换传感器即可。4.5落实常态化保养经过长期运行，设备容易出现接触不良、各部分配合不佳等问题，给设备运行留下隐患。落实常态化保养工作，能够及时消除各种隐患，使设备运行的可靠性得到增强。结合设备性能和故障特点，还应建立科学的保养计划，通过点检、巡检等措施及时发现设

13、备隐患，从而采取有效保养手段保证设备工作正常。在日常巡检期间，还应通过观察设备功能指示情况确定设备是否存在异常，在确定设备各项指标处于正常范围的基础上，应确认设备零件、防护装置等是否存在变色、变形等情况，设备本体是否存在异味，并根据设备振动音律等确定是否存在声音异常。在确保安全的前提下，人员还应通过手摸方式确定接头是否松动，保证各连接件得到紧固。按照设备说明书，可以做到定期更换油液、清洗设备，及时开展防锈、电源维护等不同工作。针对磨损较大的设备，还应结合设备类型完成相应润滑油的涂抹，及时完成油污的清理，继而使设备维持良好运行状态。4.6完善保养与维护制度完善的保养与维护制度，是企业重要的管理制

14、度，在制度的制定过程中，需要充分结合设备使用说明与设备的实际使用情况，进而科学的制定设备定期检查的时间，进而保证设备的正常运营。完善的保养与维护制度，能让设备的维修有据可依，提高了设备的工作效率，降低维修工作者的工作压力。提高检修人员的维修意识，明确自身的职责，主动的加入设备的检修活动中，保证机电一体化的安全性与稳定性。为了防止工作人员的意识性失误，企业还要对检查工作人员进行监督管理。尤其在设备的特殊位置的检修活动中，检修人员一定具备高度的专业性，且部门领导亲自监督。在检修工作完成后，监督工作者要对设备的现场运营情况进行有效的观察，并对检修工作作好记录。不仅能有效提升检修人员的工作质量与工作效

15、率，还能保证设备的平稳运行。4.7電磁干扰对机电一体化设备可靠性机电一体化设备在实际运行的过程中，主要是利用电能对电气设备进行控制，因此，机电一体化设备的运行过程往往会伴随着电磁能量的转换，且电磁能量转换也会不可避免地对周围的环境造成一定的影响，且机电一体化设备在实际工作的时候，也容易受到所处工作环境的影响，进而对设备的可靠性造成影响。除此之外，数控机床和加工中心是机电一体化设备的重要产物，其在运行过程中，受到电磁环境的影响也较为严重。目前，机电一体化设备受到电磁干扰的情况主要可以分为以下几种情况：第一，机电一体化设备的交流供电系统在实际运行的过程中，会受到邻近大功率用电设备启动的影响，例如，

16、电焊机的使用等，会导致交流供电系统的电源和电压出现波动，最终影响设备的可靠性;第二，机电一体化设备在运行的时候，其直流电源的负载能力本身较弱，受到周围电磁的干扰，使得电源电压出现波动。对于以上电磁干扰问题，工作人员需要加强对电路连接的分析，提高电路连接的准确度，进而优化设备的运行环境。另外，工作人员还需要采取相应的电磁屏蔽措施，不断提高机电一体化设备的运行可靠性。4.8变频器故障检测与排除变频器故障的主要体现是变频器无输出。解决此类故障首先要关闭plc电源，学生可以用变频器模块面板上的手拨开关进行手动给信号，并观察运行情况。如果可以正常运行，这时打开plc，观察plc面板上相对应的变频器控制点

17、位有无输出，如果plc的相应点位有输出，可以判断出故障出现在plc与变频器之间的接线上，检查线路进行故障解决; 如果plc的相应点位没有输出，则是编程问题，需要检查plc程序。如果手动给信号变频器依然无输出，可将万用表拨到交流500v档位，依次检测变频器输入端子u、v、w各相线电压是否正常，如果正常，可判定为变频器设置问题或变频器损坏。4.9机电一体化设备故障诊断方法第一，油液磨损识别技术，结合油液的实际成分分析设备运行的物理变化、影响，来确定机械设备的磨损程度。这项技术非常直观，因此在实际的诊断运用中非常普遍。第二，离线或者是在线诊断技术，实离线诊断指的是定期或者是不定期的进行巡检，采集设备

18、运行数据利用计算机分析，确定是否存在故障，这项技术具备很高的科技程度，但是无法及时处理突发故障。在线诊断是将诊断仪器和设备连接在一起监测设备的运行状态，在突发故障的捕捉和分析上灵活性更高。第三，设备参数检测技术的参数是不确定的，设备故障发生之后部分参数也会相应发生改变，如电压、电路电功率等。因此使用专用仪器设备来检测设备参数，将检测到的设备参数和正常参数的比较明确故障范围和故障元件。这一项诊断技术具有很强的可操作性和准确性，因此被普遍提倡使用。第四，故障诊断专家系统，该系统是集合众多专业知识组成的程序，具有大范围和诊断效率高的特点，因此在市面上发展出了多种形式，能够更加客观的反应机械设备的故障的问题。结语机电一体化设备同时带有机械和电子设备的故障特点，导致设备维修具有较大难度，还要明确设备结构组成和工作原理，按照一定顺序完成故障排查，并通过科学分析完成隐蔽性故障查找。而设备可靠性也将受到多种因素干扰，通过多样化检修和常态化保养加强设备健康管理，最终使设备的可靠性得到提高。总之，机电一体化设备出现的故障复杂多样，我们只要按一定排查顺序和检测方法进行检查解决，所有问题都会迎刃而解。笔者通过实际应用证明，以上方法切实可行，可以快速查找、解决机电一体化设备的硬件故障。同时，我们应当健全机电一体化故障诊断方法和技术，从而提升工作效率，促进机电一体化稳步发展。参考文