一臺數(shù)控彎板機的維修過程CYBELEC公司生產(chǎn)的一臺數(shù)控機床發(fā)生故障。根據(jù)操作人員介紹,故障現(xiàn)象為該機床Y軸發(fā)生抖動,且時有時無,時大時小。而該機床的Y軸是用直流伺服系統(tǒng)拖動直流永磁式伺服電機,伺服電機再通過一個蝸輪蝸桿傳動副驅(qū)動滑塊上、下運行。在對機床從內(nèi)到外進行必要的冷態(tài)觀察和檢測,并對機床所處的狀態(tài)進行了解后,我讓操作者先開機。但是開機后,并未發(fā)生他們所描述的故障,一切似乎正常。我走到Y(jié)軸伺服電機旁,隨手動了一下其位置反饋用的編碼器的電纜,電機隨機發(fā)出振動的響聲,再動一下電纜,電機又發(fā)出振動聲。我想,問題可能出現(xiàn)在接線上,于是,斷電后打開位置編碼器插頭,發(fā)現(xiàn)屏蔽層未接地,也未作任何其它處理。將位置反饋電纜的電機端用絕緣膠布暫時包裹后,插頭接好,再通電,反復動該電纜,電機不再發(fā)出振動聲音,至此,我以為問題已解決,于是判定為電氣故障。我叫操作者反復操作Y軸,可是,大概過了不到十分鐘,Y軸電機再次發(fā)出振動聲(在靜止狀態(tài)),通過傳動輪可以明顯地看到,該電機處于頻繁的動態(tài)校正過程。我想,這驗證了我*初的想法,亦即問題是出在驅(qū)動器上,于是我對驅(qū)動器(即伺服單元),進行了反復的檢測、調(diào)整,并反復斷電、開機,但電機振動依然消除不了,包括改變其增益,調(diào)整零點漂移等等,均不見效果。后來,懷疑電機是帶負載的情形,于是拆下了蝸輪蝸桿副中的蝸輪,這樣,電機是不帶任何負載的,再通電時,發(fā)現(xiàn)該電機仍然振動如舊。我想再調(diào)整驅(qū)動器也沒有用的,因為電機的旋轉(zhuǎn)是靠指令來進行的,而此時NC并未給出任何指令,電機應該靜止不動,之所以有轉(zhuǎn)動,一定是驅(qū)動器接收到了指令電壓。而轉(zhuǎn)動后又馬上朝著反方向校正回來,這是因為NC未收到來自操作者的任何運動指令,靠電機的位置編碼器校正回來的。所以問題顯然出在驅(qū)動器即伺服單元的指令回路上。
再通電,果然,電機靜止不動,一絲振動也沒有。不過機床正常使用時不可能不加指令電壓的,那么,究竟是NC本身指令回路發(fā)生了漂移呢,還是驅(qū)動器接收了外界干擾呢經(jīng)過試驗,改變NC指令回路電壓的偏置值,證明并非是NC指令電壓漂移,所以可以確定,電機的這個抖動是由于驅(qū)動器接收了外界的干擾。*后,通過對Y軸指令電纜的NC端實行接地屏蔽,消除了干擾,解決了這一電機抖動的故障。事后,據(jù)該廠有關(guān)技術(shù)人員講,該機床到廠時,并未對該機床的Y軸指令電纜作任何處理,為什么當時未發(fā)生此種現(xiàn)象我想*根本原因還是出在該機床Y軸的傳動機構(gòu)上。該機床的Y軸是通過一個蝸輪蝸桿副傳動的,按照一般的設計原則:一、蝸輪蝸桿宜采用兩種不同的材質(zhì),如鋼黃銅;二、蝸輪與蝸桿的嚙合應用調(diào)整松緊的裝置。但實際情況是,該機床Y軸的蝸輪和蝸桿均為鋼件,且發(fā)現(xiàn)嚴重研傷,而且沒有調(diào)整裝置。這樣,Y軸電機在靜態(tài)時,負載很不均衡,動態(tài)運行時倒無所謂,但靜態(tài)時則不太正常,長期使用,該軸驅(qū)動器的靜態(tài)工作點發(fā)生偏移,各個工作參數(shù)都發(fā)生了不同的變化,外界的平擾也就自然得以引入了,于是才有了這種故障。所以數(shù)控機床的驅(qū)動是一個從NCy驅(qū)動器y伺服電機y傳動機構(gòu)y負載的完整鏈條,若想機床的一個軸工作好,必須顧及此鏈條的每個環(huán)節(jié),彼此協(xié)調(diào)、匹配才行。這個問題應該在機床*初的設計階段就想辦法解決。
滿足PLC對安裝使用環(huán)境以及接地的要求;為防止來自電源的干擾,建議在電源和PLC之間接一個隔離變壓器或干擾濾波器;對于電感性執(zhí)行元件,應正確外接滅弧電路(對交流負載)或續(xù)流二級管(對直流負載)并選擇好其電路參數(shù)。