【SMT】技術交流——西門子貼片機HS60拋料馬達排線短路故障診斷和維修

西門子貼片機HS60拋料馬達排線短路故障診斷和維修

     和大家分享一個維修案例。雖然是老機器，但是維修思路是相通的，希望對大家能有幫助，如有錯漏之處還請指正。

一、問題描述

    設備名稱：西門子貼片機HS60

    故障現象：設備在正常生產過程中報錯,無法繼續生產,故障現象如下

(1)、4個貼片頭Z軸下降無法返回

(2)、貼片機碰撞回路被激活以及4個區多個軸報錯，屏幕顯示報錯信息如下：

    A.懸臂1/懸臂2/懸臂3/懸臂4報X/Y軸計數錯誤

       B.旋臂2/懸臂3報軸錯誤

    C.懸臂4報S軸正常速度和實際速度差別太大

       D.懸臂1/懸臂4報X/Y軸伺服卡報告錯誤              

       E.處理區域1/處理區域2報碰撞回路激活

（3)、貼片機報CAN總線超時

(4)、關閉貼片機，手動將Z軸復原。重新開機，貼片機參考運行時報錯，現象同上。重復步驟(4)動作，貼片機有時在做整體參考運行時就報錯，有時在正常生產一兩個cycle時報錯。

二、問題分析     

    由于機器報錯較多，一時也無法確定問題所在，因此決定根據報錯現象進行逐一排查。

    1.根據貼片機X/Y/S/報錯以及Z軸下降無法返回，交換驗證各軸軸控卡和伺服卡，驗證結果：各軸控卡和伺服卡均正常。

2.根據報錯信息“處理區域的碰撞回路被激活”,測試防撞傳感器和交換防撞卡驗證防撞系統是否失效，驗證結果：防撞系統正常。

3.由于貼片機報CAN總線超時，交叉驗證CANBUS卡，驗證結果：CANBUS卡正常。

    以上動作排除了各相關板卡本身故障。但問題依舊存在。因此決定改變維修思路，從其他方向入手。

    通過和廠商共同研究以及根據以往的維修經驗判斷，出現如此大面積的報錯，可能和供電有關，于是決定從供電方面進行排查。

      4、用萬用表量測機器在未報錯時軸控箱各電源卡輸出，各電源卡輸出正常，各指示燈顯示也正常。

     5、用萬用表量測機器在報錯時軸控箱各電源卡輸出，發現15V電源卡無+15V輸出，并且相應的指示燈也不亮。

根據電路圖分析,各軸控卡和碰撞卡的X52/4,X52/6,X52/8,X52/10,X52/12端子均由15V電源卡供電，如下圖所示：

根據以上電路圖分析，基本可以確定15V電源卡的+15V無輸出和貼片機各種報錯有相關性。

      6、更換15V電源卡，故障依舊存在，排除了15V電源卡本身的問題。

      7、觀察發現，貼片頭只有在運動過程中才會出現故障現象。而貼片頭靜止不動，則不會出現故障現象，貼片機同時報CANBUS超時。而懸臂和貼片頭上和CANBUS有關的主要是排線和頭板。頭板是相對貼片頭靜止的，不會隨其運動而晃動，而排線會隨著貼片頭的運動而晃動。根據以往的維修經驗，貼片頭是運動部件，而貼片頭上的排線損傷概率遠遠大于靜止不動的部件。

    綜合以上分析，做出推測：由于貼片頭上的某處排線磨損漏銅，并隨著貼片頭的運動而晃動，接觸到金屬部分，拉低+15V電壓。由此導致貼片機報錯。因此只要找出磨損漏銅的位置，問題即可解決。

三、維修步驟

    根據以上分析結果，我們首先要做的是逐個檢查懸臂和貼片頭上的排線，最終發現HEAD1拋料馬達排線有磨損漏銅。更換馬達后，故障現象消失，設備恢復正常。

四、經驗總結

    1、當貼片機發生大面積和多個部件同時報錯時，我們首先應該想到是這么多的部件不太可能同時損壞。因此就有兩種可能：一是這些報錯部件其中的某一個部件損壞了，引起來其他多個部件報錯；二是其他原因導致這些部件同時損壞。根據以往的維修經驗，供電異常/排線漏銅短路往往會造成大面積和多個部件報錯。由于逐個排除報錯部件往往耗時很長，而檢查供電異常/排線漏銅短路相對容易容易一些，因此建議遇到類似故障時，先從供電/排線短路方面著手，如果沒有找到故障位置，再從報錯部件開始排查。

    2、S系列貼片機由于機器設計問題，三個步進馬達(取料馬達，拋料馬達，DP馬達)的排線存在磨損的風險，并且排線位于貼片頭和頭架之間,位置比較隱蔽,發生磨損不能被及時發現。因此需使用扎帶將其固定在頭架上，并且需要加入到PM作為檢查項目。

    3、此次維修涉及到貼片機電路原理知識，如果對電路原理不了解，很難做出正確的判斷。

    下圖所示為相關電路控制圖以及故障發生過程流程圖。當然這只是15V電源卡供電的部分，實際上伺服箱和軸控箱中的板卡都是通過相應的電源卡供電的。因此如果多張板卡報錯，我們應該首先想到不可能多張板卡都壞了，很可能是電源卡供電出了問題，此時我們首先應該檢查電源卡供電。在本次維修過程中，我們正是發現了15V電源卡供電異常這一線索，才逐漸了找到了根本原因。

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