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2017年5月19日

主軸驅(qū)動(dòng)器AL-01：主軸電動(dòng)機(jī)過熱報(bào)警。 - 加工中心

上述報(bào)警可以通過復(fù)位鍵清除，清除后系統(tǒng)能夠起動(dòng)，主軸無報(bào)警，但在正常執(zhí)行各軸的手動(dòng)參考點(diǎn)返回動(dòng)作后，當(dāng)Z軸向下移動(dòng)時(shí)，又發(fā)生上述報(bào)警。由于實(shí)際機(jī)床發(fā)生報(bào)警時(shí)，只是Z軸向下移動(dòng)，主軸電動(dòng)機(jī)并沒有旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也不發(fā)熱。考慮到主軸電動(dòng)機(jī)是伴隨著Z軸一起上下移動(dòng)，據(jù)此可以大致判定故障是由于Z軸移動(dòng)，引起主軸電動(dòng)機(jī)電纜彎曲，產(chǎn)生接觸不良所致。打開主軸電動(dòng)機(jī)接線盒檢查，發(fā)現(xiàn)接線盒內(nèi)插頭上的主軸電動(dòng)機(jī)熱敏電阻接線松動(dòng)；重新連接后，故障排除，機(jī)床恢復(fù)正常。例306．主軸高速出現(xiàn)異常振動(dòng)的故障維修故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TA2系統(tǒng)的精工車床，當(dāng)主軸在高速(3000r/min以上)旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)床出現(xiàn)異常振動(dòng)。分析與處理過程：精工機(jī)床的振動(dòng)與機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整以及機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率等因素有關(guān)，其原因通常比較復(fù)雜。但在本機(jī)床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)；且主軸在超過3000r/min時(shí)，在任意轉(zhuǎn)速下振動(dòng)均存在，可以排除機(jī)械共振的原因。檢查機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝與連接，未發(fā)現(xiàn)異常，且在脫開主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸的連接后，從控制面板上觀察主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩顯示，發(fā)現(xiàn)其值有較大的變化，因此初步判定故障在主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分。經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。例307．主軸聲音沉悶并出現(xiàn)過電流報(bào)警的故障維修故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FIDIA l2系統(tǒng)、FANUC l5型直流主軸驅(qū)動(dòng)的精工仿型銑床，主軸在起動(dòng)后，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中聲音沉悶；當(dāng)主軸制動(dòng)時(shí)，CRT顯示“FEED HOLD”，主軸驅(qū)動(dòng)裝置的“過電流”報(bào)警指示燈亮。分析與處理過程：為了判別主軸過電流報(bào)警產(chǎn)生的原因，維修時(shí)首先脫開了主軸電動(dòng)機(jī)與主軸間的聯(lián)接，檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，未發(fā)現(xiàn)異常，因此排除了機(jī)械上的原因。接著又測量、檢查了電動(dòng)機(jī)的繞組、對地電阻及電動(dòng)機(jī)的連接情況，在對換向器及電刷進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分電刷已到達(dá)使用極限，換向器表面有嚴(yán)重的燒熔痕跡。針對以上問題，維修時(shí)首先更換了同型號的電刷；并拆開電動(dòng)機(jī)，對換向器的表面進(jìn)行了修磨處理，完成了對電動(dòng)機(jī)的維修。重新安裝電動(dòng)機(jī)后再進(jìn)行試車，當(dāng)時(shí)故障消失；但在第二天開機(jī)時(shí)，又再次出現(xiàn)上述故障，并且在機(jī)床通電約30min之后，故障就自動(dòng)消失。根據(jù)以上現(xiàn)象，由于排除了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、主軸電動(dòng)機(jī)、連接方面的原因，故而可以判定故障原因在主軸驅(qū)動(dòng)器上。對照主軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理圖，重點(diǎn)針對電流反饋環(huán)節(jié)的有關(guān)線路，進(jìn)行了分析檢查；對電路板中有可能虛焊的部位進(jìn)行了重新焊接，對全部接插件進(jìn)行了表面處理，但故障現(xiàn)象仍然不變。由于維修現(xiàn)場無驅(qū)動(dòng)器備件，不可能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器的電路板互換處理，為了確定故障的大致部位，針對機(jī)床通電約30min后，故障可以自動(dòng)消失這一特點(diǎn)，維修時(shí)采用局部升溫的方法。通過吹風(fēng)機(jī)在距電路板8~250px處，對電路板的每一部分進(jìn)行了局部升溫，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)對觸發(fā)線路升溫后，主軸運(yùn)轉(zhuǎn)可以馬上恢復(fù)正常。由此分析，初步判定故障部位在驅(qū)動(dòng)器的觸發(fā)線路上。通過示波器觀察觸發(fā)部分線路的輸出波形，發(fā)現(xiàn)其中的一片集成電路在常溫下無觸發(fā)脈沖產(chǎn)生，引起整流回路U相的4只晶閘管(正組與反組各2只)的觸發(fā)脈沖消失：更換此芯片后故障排除。維修完成后，進(jìn)一步分析故障原因，在主軸驅(qū)動(dòng)器工作時(shí)，三相全控橋整流主回路，有一相無觸發(fā)脈沖，導(dǎo)致直流母線整流電壓波形脈動(dòng)變大，諧波分量提高，產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)換向困難，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行聲音沉悶。當(dāng)主軸制動(dòng)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)器采用的是回饋制動(dòng)，控制線路首先要關(guān)斷正組的觸發(fā)脈沖，并觸發(fā)反組的晶閘管，使其逆變。逆變時(shí)同樣由于缺一相觸發(fā)脈沖，使能量不能及時(shí)回饋電網(wǎng)，因此電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生過流，驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生過流報(bào)警，保護(hù)電路動(dòng)作。例308~例311．主軸只有漂移轉(zhuǎn)速的故障維修例308．故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC 7系統(tǒng)的精工銑床，主軸在自動(dòng)或手動(dòng)操作方式下，轉(zhuǎn)速達(dá)不到指令轉(zhuǎn)速，僅有1~2r/min，正、反轉(zhuǎn)情況相同，系統(tǒng)無任何報(bào)警。分析與處理過程：由于本機(jī)床具有主軸換檔功能，為了驗(yàn)證機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作，維修時(shí)在MDI方式下進(jìn)行了高、低換檔動(dòng)作試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床動(dòng)作正常，說明機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的變速機(jī)構(gòu)工作正常，排除了檔位嚙合產(chǎn)生的原因。檢查主軸驅(qū)動(dòng)器的電纜連接以及主軸驅(qū)動(dòng)器上的狀態(tài)指示燈，都處于正常工作狀態(tài)，可以初步判定主軸驅(qū)動(dòng)器工作正常。進(jìn)一步測量主軸驅(qū)動(dòng)器的指令電壓輸入VCMD，發(fā)現(xiàn)在任何S指令下，VCMD總是為“0”，即驅(qū)動(dòng)器無轉(zhuǎn)速指令輸入。檢查CNC控制柜，發(fā)現(xiàn)位置控制板上的主軸模擬輸出的插頭XN松動(dòng)；重新安裝后，機(jī)床恢復(fù)正常。例309．故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC ll系統(tǒng)的進(jìn)口臥式加工中心，S指令無效，主軸轉(zhuǎn)速僅為1~2r/min，無任何報(bào)警。分析與處理過程：測量主軸驅(qū)動(dòng)器的速度指令PcMD信號，發(fā)現(xiàn)在O-4500r/min的任何S指令下，VCMD總是為0，進(jìn)一步測量CNC的S模擬輸出，其值亦為“0”，表明CNC的主軸速度控制指令未輸出。由于CNC無報(bào)警顯示，故主軸速度控制指令未輸出可能的原因是主軸未滿足轉(zhuǎn)速輸出的條件。對照系統(tǒng)的接口信號，通過對PLC程序梯形圖的分析發(fā)現(xiàn)：PLC程序中主軸高/低速換檔的標(biāo)志位、機(jī)床的高/低落速檔檢測開關(guān)輸入信號均為“0”，這與實(shí)際情況不符。通過手動(dòng)控制電磁閥，使機(jī)床換到低速檔后，機(jī)床的低速檔檢測開關(guān)輸入信號正確，PLC中主軸低速換檔的標(biāo)志位隨之變?yōu)檎_的狀態(tài)，滿足了主軸條件。在此條件下再次啟動(dòng)主軸，機(jī)床恢復(fù)正常。為了進(jìn)一步判斷機(jī)床故障的原因，通過MDI方式，執(zhí)行M42(換高速檔指令)后，發(fā)現(xiàn)M42指令不能完成。檢查高速檔電磁閥已經(jīng)得電，但高速檔到位信號為“0”，由此判定故障原因在機(jī)床的機(jī)械或液壓部分。檢查主軸箱內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)機(jī)床的換檔機(jī)構(gòu)的撥叉松動(dòng)，在低速檔時(shí)，由于撥叉向下動(dòng)作，可以通過自重落下，因此機(jī)床可以正常工作；換高速檔時(shí)，撥叉向上運(yùn)動(dòng)，拔出后不能插入齒輪。經(jīng)重新安裝后，機(jī)床恢復(fù)正常。例310．故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC 0M的二手精工銑床，采用FANUC S系列主軸驅(qū)動(dòng)器，開機(jī)后，不論輸入S**M03或S**M04指令，主軸僅僅出現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)，實(shí)際轉(zhuǎn)速無法達(dá)到指令值。分析與處理過程：在精工機(jī)床上，主軸轉(zhuǎn)速的控制，一般是精工系統(tǒng)根據(jù)不同的S代碼，輸出不同的主軸轉(zhuǎn)速模擬量值，通過主軸驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)主軸變速的。在本機(jī)床上，檢查主軸驅(qū)動(dòng)器無報(bào)警，且主軸出現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)，可以基本確認(rèn)主軸驅(qū)動(dòng)器無故障。根據(jù)故障現(xiàn)象，為了確定故障部位，利用萬用表測量系統(tǒng)的主軸模擬量輸出，發(fā)現(xiàn)在不同的S**指令下，其值改變，由此確認(rèn)精工系統(tǒng)工作正常。分析主軸驅(qū)動(dòng)器的控制特點(diǎn)，主軸的旋轉(zhuǎn)除需要模擬量輸入外，作為最基本的輸入信號還需要給定旋轉(zhuǎn)方向。在確認(rèn)主軸驅(qū)動(dòng)器模擬量輸入正確的前提下，進(jìn)一步檢查主軸轉(zhuǎn)向信號，發(fā)現(xiàn)其輸入模擬量的極性與主軸的轉(zhuǎn)向輸入信號不一致；交換模擬量極性后重新開機(jī)，故障排除，主軸可以正常旋轉(zhuǎn)。例311．故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC 0T的二手精工車床，采用FANUC S系列主軸驅(qū)動(dòng)器，開機(jī)后，不論輸入S**M03或S**M04指令，主軸僅僅出現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速無法達(dá)到指令值。分析與處理過程：由于主軸驅(qū)動(dòng)器無報(bào)警顯示，故故障分析過程同上例。在本機(jī)床上，經(jīng)測量主軸模擬量輸入、主軸轉(zhuǎn)向信號輸入正確，因此排除了系統(tǒng)不良、主軸輸入模擬量的極性與主軸的轉(zhuǎn)向輸入信號不一致的可能性。考慮到本機(jī)床為二手機(jī)床，機(jī)床的主軸出廠設(shè)定參數(shù)已經(jīng)遺失，在主軸調(diào)試前已經(jīng)進(jìn)行了參數(shù)的初始化處理，因此主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定不當(dāng)?shù)目赡苄暂^大。#p#分頁標(biāo)題#e# 對照主軸驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際連接，檢查主軸參數(shù)，發(fā)現(xiàn)該主軸中驅(qū)動(dòng)器在未使用外部“主軸倍率”調(diào)整電位器的情況下，主軸驅(qū)動(dòng)器參數(shù)上卻設(shè)定了外部“主軸倍率”生效，因此主軸轉(zhuǎn)速倍率被固定在“0”，引起了上述故障。　修改參數(shù)后，主軸工作恢復(fù)正常，故障排除。