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常见伺服系统故障及诊断

伺服系统故障可利用CNC控制系统自诊断的报警号、CNC控制系统及伺服放大驱动板的各信息状态指示灯、故障报警指示灯,参阅有关维修说明书上介绍的关键测试点的波形、电压值,CNC控制系统、伺服放大板上有关参数的设定、短路销的设置及相关电位器的调整,功能兼容板或备板的替换等方式来解决。比较常见的故障有:

1.伺服超差

所谓伺服超差,即机床的实际进给值与指令值之差超过限定的允许值。对于此类问题应作如下检查:

1)检查CNC控制系统与驱动放大模块之间,CNC控制系统与位置检测器之间,驱动放大器与伺服电动机之间的连线是否正确、可靠。

2)检查位置检测器的信号及相关的D/A转换电路是否有问题。

3)检查驱动放大器输出电压是否有问题,若有问题,应予以修理或更换。

4)检查电动机轴与传动机械之间是否配合良好,是否有松动或间隙存在。

5)检查位置环增益是否符合要求,若不符合要求,对有关的电位器应予以调整。

2.机床停止时,有关进给轴振动

1)检查高频脉动信号并观察其波形及振幅,若不符合要求应调节有关电位器,如三菱TR23伺服系统中的VRll电位器。

2)检查伺服放大器速度环的补偿功能,若不合适,应调节补偿用电位器,如三菱TR23伺服系统中的VR3电位器。一般顺时针调节响应快,稳定性差易振动;逆时针调节响应差,稳定性好。

3)检查位置检测用编码盘的轴、联轴节、齿轮系是否啮合良好,有无松动现象,若有问题应予以修复

3.机床运行时声音不好,有摆动现象

1)首先检查测速发电机换向器表面是否光滑,清洁,电刷与换向器之间是否接触良好。因为问题往往多出现在这里,若有问题应及时进行清理或修整。

2)检查伺服放大部分速度环的功能,若不合适应予以调整,如三菱TR23系统的VR3电位器。

3)检查伺服放大器位置环的增益,若有问题应调节有关电位器,如三菱TR23系统的VR2电位器。

4)检查位置检测器与联轴节之间的装配是否有松动。

5)检查由位置检测器来的反馈信号的波形及D/A转换后的波形幅度。若有问题,应进行修理或更换。

4.飞车现象(即通常所说的失控)

1)位置传感器或速度传感器的信号反相,或者是电枢线接反了,即整个系统不是负反馈而变成正反馈了。

2)速度指令给的不正确。

3)位置传感器或速度传感器的反馈信号没有接或者是有接线断开情况。

4)CNC控制系统或伺服控制板有故障。

5)电源板有故障而引起的逻辑混乱。

5.所有的轴均不运动

1)用户的保护性锁紧如急停按钮、制动装置等没有释放,或有关运动的相应开关位置不正确。

2)主电源熔丝断。

3)由于过载保护用断路器动作或监控用继电器的触点未接触好,呈常开状态而使伺服放大部分信号没有发出。

6.电动机过热

1)滑板运行时其摩擦力或阻力太大。

2)热保护继电器脱扣,电流设定错误。

3)励磁电流太低或永磁式电动机失磁,为获得所需力矩也可引起电枢电流增高而使电机发热。

4)切削条件恶劣,刀具的反作用力太大引起电动机电流增高。

5)运动夹紧、制动装置没有充分释放,使电动机过载。

6)由于齿轮传动系的损坏或传感器有问题,所引入的噪声进入伺服系统而引发的周期性噪声,可使电动机过热。

7)电动机本身内部匝间短路而引起的过热。

8)带风扇冷却的电动机,若风扇损坏,也可使电动机过热。

7.机床定位精度不准

1)滑板运行时的阻力太大。

2)位置环的增益或速度环的低频增益太低。

3)机械传动部分有反向间隙。

4)位置环或速度环的零点平衡调整不合理。

5)由于接地、屏蔽不好或电缆布线不合理,而使速度指令信号渗入噪声干扰和偏移。

8.零件加工表面粗糙

1)首先检查测速发电机换向器的表面光滑状况以及电刷的磨合状况,若有问题,应修整或更换。

2)检查高频脉冲波形的振幅、频率及滤波形状是否符合要求,若不合适应予调整。

3)检查切削条件是否合理,刀尖是否损坏,若有问题需改,变加工状态或更换刀具。

4)检查机械传动部分的反向间隙,若不合适应调整或进行软件上的反向间隙补偿。

5)检查位置检测信号的振幅是否合适并进行必要的调整。

6)检查机床的振动状况,如机床水平状态是否符合要求,机床的地基是否有振动,主旋转时机床是否振动等。

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