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线路板维修

  前言
  喷气织机作为一种高精度、高水平的机电一体化产品,其电控线路板采用了先进的微处理技术,变频司服控制,串行通讯及程序控制等多个技术领域,因而它的开发维修是一项高科技高难度的项目。 我公司从八十年代末先后引进了24台ZA203Ⅱ型、48台ZA205i型、48台ZAX-e型共120台喷气织机,其中老机型的大部分线路板由于技术设计不够完善,长期运行在温度高、湿度大、粉尘多等恶劣环境中,出现大面积老化损坏,而这些线路板造价高,部分已经停产,难以购进,而外出维修费用大、周期长,直接影响企业的正常生产。因此如何在现有条件下自行开发维修,降低成本消耗,节约维修费用,已成为各企业面临的迫切任务。

1. 喷气织机电控线路板维修思路

1.1 绘制电控线路板图纸,分析其工作原理 由于技术上的保密,电气控制线路板没有详细的图纸资料和维修数据,给维修工作带来了巨大的难度。因此我们必须根据线路板实物绘制图纸,认真分析每一部分的工作原理,每一个元器件的作用,实际测量线路板各工作点的静态及运行数据,为维修线路板提供可靠的依据,从而快速找出故障,修复线路板,目前我们已经绘制了ZA203Ⅱ型及ZA205i型喷气织机全套线路板图纸,使修复率大大提高。
1.2 专用元器件的开发,使濒临报废的线路板得到彻底修复在喷气织机电控线路板中为了实现技术加密,原厂商使用了大量专用电子器件,这些器件一旦损坏后很难购买,只能使板子报废而另购新件,为了降低成本,我们对一些专用厚膜电路及集成块等元件进行研究开发,使濒临报废的线路板重新复活。目前我们已开发厚膜件、开关变压器、集成电路等专用器件10余种。
1.3 积极开发报废线路板的替换板,减少企业二次投资 喷气织机的一些专用变频器价格昂贵,其功率板采用的功率模块多为早期产品,功能设计不够完善,极易损坏,且此件已停产,难以购买。一旦损坏,整块板子报废。针对这种情况,我们对原板进行认真的研究分析,在保持原板所有功能的前提下开发出了所有变频器的功率板,采用了具有保护功能完善的IGBT智能模块和稳定性高的它激式闭控开关稳压源,与原板完全能够兼容,每件开发成本仅用几百元。目前我们已经开发各类变频器功率板4种。
1.4 改变思维定势,对原设计不良的线路板进行保养性维修。 有些线路板在技术设计上存在着一定的缺陷,极易损坏,有的损坏后却很难修复。我们对一些损坏率较高的线路板进行分析,找出原因,进行改造修复,提前将故障消灭在萌芽状态,防止故障扩大。比如对无短路保护的板子加过流保护功能,对功率设计较小的限流电阻加大功率;对靠近散热片的电解电容使用热稳定性好的钽电容;对已发现漏液的电容应提前全部更换。
1.5 开发维修测试平台,提高线路板维修效率 喷气织机电控线路板信号多、流程广、接口复杂、技术性要求高,有些故障在机下难以查找,机上测量影响生产及产品质量,维修效率低,因此要设计开发一套模拟喷气织机运行全部动作的仿真测试平台是必要的,目前此项目我们正在开发中。

2. 喷气织机电控线路板的维修方法

2.1 直观检查法 拿到一块线路板,首先观察线路板上的元件有无异常,如电容有无爆裂、漏液,电阻有无变色烧焦,保险丝有无烧断,烧断情况如何,功率元件有无虚焊,印刷线路板有无裂纹等。找到损坏元件后不要立即更换,应查找出元件的损坏原因后,再进行全面处理才能彻底修复。
2.2 仪表测量法 对于那些难以用直观法查找的故障,可借助于万用表、示波器、频率仪等测试工具,测试各工作点的静态及运行电压、电流、电阻、波形等与正常工作数据相比较,从而找到故障点,修复线路板。
2.3 经验维修法 根据实际工作经验及日常维修纪录,找出损坏规律,迅速查找故障点。比如电解电容使用5年以上就得全部更换,靠近发热元件的电容容量容易减小,限流电阻易烧断,功率元件引脚易脱焊,光电元件易老化,发热元件易烧毁等。
2.4 元件代换法 对于以上三种方法不能查找的软故障,可用好的元器件代换怀疑有故障的元件,这样有时会起到事半功倍的效果。

3. 维修实例与分析

3.1 电源线路板类
3.1.1 PS电源板 (机型:ZA203Ⅱ 件号:EH2802DA) 故障现象:±15V电源瞬间不能启动,织机故障代码514 检修过程:根据故障现象,在机测量PS板电压输出端子,发现开机瞬间无±15V电压输出,分析图纸查找自激反馈电路,发现电容C105容量明显变小,更换后故障排除。 分析小结:引起此故障的根本原因是由于C105紧靠±15V开关振荡管散热片,经长时间烘烤,造成C105容量减小,导致±15V开关电源开启不良。建议在更换C105时应远离散热片,必要时可用热稳定性好的钽电解电容代换。
3.1.2 PS4电源板 (机型:ZA205i 件号627700) 故障现象;无 24V电压输出,织机故障代码270 检修过程:从表面看, 24V滤波电容C410明显漏液,用无水酒精清洗漏液并更换电容后,故障依旧,试调节VR401无效,细观察,发现与VR401相连的一段印刷线路变黑,测量已开路,用一细导线焊接跨连后,故障排除。
分析小结:引起此故障的根本原因是由于C410漏液造成印刷线路遭电解液腐蚀开路,引起开关电源失控,保护电路启动而无 24V电压输出。