Sdílejte suché zboží! Jaké jsou běžné závady a způsoby odstraňování problémů servosystému posuvu obráběcího stroje?

Vznik poruch a diagnostika příčin
(1) Přejetí
Když pohyb posuvu překročí měkký limit nastavený softwarem nebo pevný limit určený koncovým spínačem, spustí se alarm přejetí. Obecně se obsah alarmu zobrazí na CRT. Podle manuálu CNC systému lze poruchu odstranit a alarm vymazat.
(2) Přetížení
Když je zatížení podávacího pohybu příliš velké, časté pohyby vpřed a vzad a stav mazání převodového řetězu je špatný, spustí se alarmy přetížení. Obecně se na obrazovce CRT zobrazí informace o alarmu, jako je přetížení motoru serva, přehřátí nebo nadproud. Současně na pohonné jednotce posuvu ve vysokonapěťové skříni budou kontrolky nebo digitální trubice indikovat informace, jako je přetížení a nadproud pohonné jednotky.
(3) Odskakování
K fenoménu skákání dochází během podávání a důvody zahrnují: ① nestabilní signál měření rychlosti, jako je porucha zařízení pro měření rychlosti, rušení signálu zpětné vazby rychlosti atd.; ② Signál řízení rychlosti je nestabilní nebo je rušen; ③ Špatný kontakt svorek kabeláže, jako jsou uvolněné šrouby. Když k pohybu dojde v okamžiku reverzace z pohybu vpřed do pohybu vzad, je to obecně způsobeno zpětnou vůlí řetězu přenosu krmiva nebo nadměrným zesílením servosystému.
(4) Procházení
Když k němu dojde během fáze zrychlení nebo nízkorychlostního posuvu, je to obecně způsobeno faktory, jako je špatné mazání řetězu posuvu, nízké zesílení servosystému a nadměrné vnější zatížení. Je zvláště důležité poznamenat, že spojka použitá pro připojení servomotoru a kuličkového šroubu nemusí být synchronizována s otáčením kuličkového šroubu a servomotoru kvůli uvolněným spojům nebo vadám ve spojce samotné, jako jsou praskliny, což může mít za následek měnící se rychlosti posuvu a jevy plazení.
(5) Vibrace
Když obráběcí stroj běží vysokou rychlostí, může dojít k vibracím a může dojít k alarmu nadproudu. Problém vibrací obráběcích strojů obecně patří k problémům s rychlostí, takže je nutné hledat kroužek otáček, to znamená, že pro jakékoli problémy související s rychlostí je třeba hledat regulátor rychlosti. Proto by se problémy s vibracemi měly řešit hledáním regulátorů rychlosti. Poruchy hledejte především ze tří hledisek: daný signál, signál zpětné vazby a samotný regulátor rychlosti.
① Nejprve zkontrolujte vstupní signál do regulátoru rychlosti, což je daný signál. Daný signál je emitován čítačem odchylek polohy, D/A převodníkem převeden na analogovou veličinu VCMD a poté odeslán do regulátoru rychlosti. Je nutné zkontrolovat, zda je v tomto signálu nějaká vibrační složka. Pokud má pouze jeden cyklus vibračního signálu, lze potvrdit, že problém není s regulátorem rychlosti, ale spíše s předchozím stupněm. To znamená, že problém by měl být nalezen v D/A převodníku nebo čítači odchylek polohy. Pokud je vše v pořádku, přejděte k hledání problému s generátorem otáčkoměru a servomotorem.
② Zkontrolujte generátor měření rychlosti a servomotor. Když obráběcí stroj vibruje, znamená to, že otáčky obráběcího stroje oscilují a také musí oscilovat zpětná vazba tvaru vlny z generátoru měření rychlosti. Sledujte, zda jeho průběh vykazuje pravidelné vzestupy a poklesy. V tomto okamžiku je nejlepší změřit, zda existuje přesný proporcionální vztah mezi frekvencí vibrací obráběcího stroje a rychlostí otáčení motoru. Pokud je například frekvence vibrací čtyřnásobek rychlosti motoru, je třeba vzít v úvahu, že došlo k poruše motoru nebo generátoru měření rychlosti. Nejprve zkontrolujte případné závady na motoru, zkontrolujte stav povrchu jeho uhlíkových kartáčků a komutátoru. Pokud nejsou žádné problémy, zkontrolujte generátor tachometru.
③ Porucha regulátoru rychlosti. Pokud výše uvedené metody nemohou zcela eliminovat vibrace a dokonce nemají žádné zlepšení, je třeba zvážit problém se samotným regulátorem rychlosti. Desku regulátoru rychlosti je třeba vyměnit nebo po výměně důkladně zkontrolovat průběhy v každé části.
④ Zkontrolujte vztah mezi frekvencí vibrací a rychlostí posuvu. Pokud jsou tyto dva proporcionální, kromě rezonance obráběcího stroje je většina z nich způsobena špatnou přesností interpolace nebo vysokým ziskem detekce polohy CNC systému, což vyžaduje nastavení interpolace a nastavení zisku detekce. Pokud to nesouvisí s rychlostí posuvu, možné důvody jsou: nastavení jednotky řízení otáček neodpovídá obráběcímu stroji, jednotka řízení otáček není dobře seřízena, zesílení rychlostní smyčky osy je příliš velké, popř. deska s plošnými spoji jednotky řízení rychlosti je špatná.
Příklad: Oprava poruchy oscilace osy X
Poruchový jev: CNC stroj vybavený FANUC OMC někdy zaznamená náhlé zvýšení zatížení v ose X na 80 % na obráběcím centru, zatímco motor v ose X vydává bzučivý zvuk; Někdy je to zase normální.
Analýza a proces manipulace: Pozorování na místě zjistilo, že frekvence bzučení motoru osy X je relativně nízká, takže se soudí, že v ose X dochází k nízkofrekvenčním oscilacím. Mezi důvody oscilace patří: ① nevhodné zesílení ve smyčce polohy osy; ② V mechanické části je velká mezera, špatná tuhost převodového řetězu a zaseknutí; ③ Setrvačnost zátěže je relativně velká. Po kontrole zůstává zisk polohy osy X nezměněn a zatížení je také normální. Díky nepřetržitému těžkému řezání má tento obráběcí stroj velkou vůli v ose X a prošel kompenzací vůle. Po kontrole parametru kompenzace vůle osy X 0535 je nastavená hodnota 250 a skutečná vůle osy X měřená číselníkovým úchylkoměrem je 0,22, což znamená přechod kompenzace; Kmitání osy X bylo odstraněno až po změně nastavené hodnoty na 200.
(6) Servomotor se neotáčí
Systém CNC přivádí do jednotky pohonu posuvu nejen signál řízení rychlosti, ale také řídicí signál povolení serva, obvykle napětí cívky relé DC+24V. ① Zkontrolujte, zda má CNC systém výstup signálu řízení rychlosti; ② Zkontrolujte, zda je připojen povolovací signál. Sledováním stavu I/O prostřednictvím CRT analyzujte žebříkový diagram (nebo vývojový diagram) PLC obráběcího stroje, abyste zjistili, zda jsou splněny počáteční podmínky podávacího hřídele, jako je mazání, chlazení atd.; ③ U servomotorů s elektromagnetickým brzděním je nutné zkontrolovat, zda je elektromagnetické brzdění uvolněno; ④ Porucha pohonné jednotky posuvu; ⑤ Porucha servomotoru.
(7) Chyba polohy
Když pohyb osy serva překročí rozsah tolerance polohy, CNC systém vygeneruje alarm nadměrné chyby polohy, včetně chyby sledování, chyby obrysu a chyby polohování. Hlavní důvody jsou: ① rozsah tolerance nastavený systémem je malý; ② Nesprávné nastavení zesílení servosystému; ③ Zařízení pro detekci polohy je znečištěné; ④ Nahromaděná chyba řetězu přenosu krmiva je příliš velká; ⑤ Vyvažovací zařízení (jako je vyvažovací válec) je nestabilní, když se skříň vřetena pohybuje svisle.
(8) Unášení
Když je hodnota příkazu nula, souřadnicová osa se stále pohybuje, což způsobuje chyby polohy. Eliminováno kompenzací driftu a nastavením nulové rychlosti na pohonné jednotce.
(9) Selhání referenčního bodu
Selhání referenčního bodu se obecně dělí do dvou kategorií: neschopnost najít referenční bod a neschopnost najít referenční bod. Prvním typem poruchy je obecně porucha signálu generovaného spínačem zpomalení referenčního bodu nebo pulzním signálem nulové polohy. Zda došlo k poruše, lze určit kontrolou polohy nulové značky pulzního kodéru nebo polohy nulové značky pravítka mřížky; Druhý typ závady je způsoben nesprávným nastavením polohy bloku spínače referenčního bodu, kterou je třeba znovu nastavit.
(10) Servomotor se po spuštění automaticky otáčí
Hlavní důvody jsou: ① nesprávná polarita polohové zpětné vazby; ② Kvůli vnějším silám se souřadnicová osa posunula; ③ Vadný ovladač, generátor tachometru, servomotor nebo obvod pro měření polohy systému; ④ Motor nebo ovladač jsou vadné.
Diagnostika závad pohonu posuvu
1, stejnosměrný pohon
Regulace rychlosti PWM je použití pulsně šířkového modulátoru pro řízení spínacího času vysoce výkonných tranzistorů. Převeďte signál řízení rychlosti na obdélníkové napětí s pevnou frekvencí a přiveďte jej na oba konce kotvy stejnosměrného servomotoru. Řízením šířky obdélníkové vlny se mění průměrné napětí na obou koncích kotvy, aby se řídil proud kotvy a tím se řídila rychlost servomotoru. Regulace rychlosti tyristoru je použití regulátoru rychlosti pro řízení úhlu vedení tyristoru. Změnou velikosti úhlu vedení se změní napětí na obou koncích kotvy pro dosažení účelu regulace otáček.
1. CRT má poruchu zobrazení alarmu. U systému FANUC jsou alarmy serva zobrazené na CRT alarmy chyb servosystému pro čísla 400-457 a alarmy přehřátí pro čísla 702-704. Mezi příčiny alarmu přehřátí patří: ① drsné řezné podmínky a zvýšený třecí moment obráběcího stroje, který způsobí, že přetížení relé v hlavním obvodu sepne; ② Během řezání je proud servomotoru příliš vysoký nebo samotný transformátor nefunguje, což způsobí aktivaci tepelného spínače servotransformátoru; ③ Zkrat nebo špatná izolace uvnitř kotvy servomotoru, demagnetizace nebo oddělení permanentního magnetu motoru a špatné brzdění motoru mohou způsobit, že tepelný spínač uvnitř motoru bude fungovat.

2. Závadu indikovanou kontrolkou alarmu lze nalézt na desce plošných spojů řídicí jednotky otáček v systémech FANUC a Siemens. Funkci, příčinu závady a způsob odstraňování závad naleznete v příslušné příručce obráběcího stroje.
3. Porucha bez zobrazení alarmu: ① Obráběcí stroj mimo kontrolu. Zpětnovazební signál otáček je kladný zpětnovazební signál, který se často vyskytuje při údržbě a ladění a je obvykle způsoben nesprávným připojením kabelových signálních vedení Vibrace obráběcího stroje. Nastavení systémových parametrů souvisejících s řízením polohy jsou nesprávná, například nesprávné nastavení pro násobič příkazů CRM a násobič detekce DMR. Zkontrolujte periodu vibrací obráběcího stroje. Pokud se perioda vibrací obráběcího stroje mění s rychlostí posuvu, zejména při rychlém pohybu, je to doprovázeno velkými rázy, což je často způsobeno poruchou zařízení na měření rychlosti, jako je špatný kontakt kartáče generátoru měření rychlosti na servomotor; Pokud se perioda vibrací obráběcího stroje nemění s rychlostí posuvu, nastavte potenciometr zesílení tak, aby se zesílení snížilo a sledujte, zda se vibrace zeslabují. Pokud slábne a frekvence vibrací je od desítek Hertzů do stovek Hertzů, což je přirozená frekvence vibrací obráběcího stroje, lze to řešit přes příslušné nastavení na desce plošných spojů. Pokud vibrace neslábnou, jedná se o závadu desky plošných spojů Nízká přesnost polohování. Kromě velké chyby v řetězu přenosu posuvu obráběcího stroje souvisí také s malým zesílením servosystému. Nastavte potenciometr zesílení a zvyšte zesílení, abyste potvrdili, zda lze poruchu odstranit. Nadměrný hluk během provozu motoru. Drsnost povrchu komutátoru servomotoru je špatná nebo poškozená; Olej nebo prach vnikající do kartáčů nebo komutátoru; Dochází k axiálnímu posunutí motoru. ⑤ Servomotor se neotáčí. Permanentní magnet motoru je odpojen; Servomotor s elektromagnetickou brzdou se po zapnutí nepodařilo odpojit z důvodu poruchy brzdy.
2, pohon AC napájení
1. Základní prohlídka AC servomotorů. Střídavé servomotory v zásadě nevyžadují údržbu, protože nejsou poškozeny. Avšak kvůli přítomnosti přesných detektorů v AC servomotorech mohou kolize a nárazy způsobit poruchy. Během údržby by měly být prováděny následující kontroly: ① zda nedošlo k mechanickému poškození; ② Zda lze rotující část normálně otáčet rukou; ③ Je brzda normální pro osoby s brzdami? ④ Jsou nějaké volné šrouby nebo mezery? ⑤ Je instalován ve vlhkém, na teplotu citlivé a prašném místě.
2. Bezpečnostní opatření pro instalaci AC servomotorů. Po dokončení opravy věnujte pozornost následujícím bodům při instalaci serva:
① Kvůli méně těsné vodotěsné struktuře servosystému, pokud řezná kapalina, mazací olej atd. pronikne do interiéru, způsobí to snížení izolačního výkonu nebo zkrat vinutí. Proto je třeba věnovat pozornost tomu, aby se co nejvíce zabránilo rozstřikování řezné kapaliny;
② Při montáži servomotoru na převodovku je třeba při doplňování mazacího oleje poznamenat, že hladina mazacího oleje v převodovce musí být nižší než výstupní hřídel serva, aby se zabránilo prosakování mazacího oleje do interiéru.

③ Při upevňování spojovacích součástí, jako jsou servospojky, ozubená kola a synchronní řemeny, nesmí síla, která na ně působí, za žádných okolností překročit povolené radiální a axiální zatížení.
④ Podle pokynů proveďte správné propojení mezi servo a řídicím obvodem.
3. Běžné poruchy AC servomotorů. Včetně následujících bodů:
① Zařízení pro detekci polohy rotoru je vadné. Pokud dojde k poruše Hallova spínače nebo fotoelektrického pulzního kodéru, může to způsobit ztrátu kontroly a vibrace v posuvu.
② Pomocí multimetru nebo můstku změřte stejnosměrný odpor vinutí kotvy, zkontrolujte přerušené obvody a pomocí megaohmmetru zkontrolujte dobrou izolaci.
③ Oddělte od mechanického zařízení a otáčejte rotorem rukou. Za normálních okolností může existovat odpor. Po otočení pod úhlem uvolněte ruku a rotor se vrátí; Pokud se rotor může otáčet nepřetržitě několik otáček a ručně se zastavit, pak je motor poškozen; Pokud ji nelze otočit rukou nebo se po otočení nevrátí, může dojít k poruše mechanické části.
④ Výměna pulzního kodéru. Pokud je pulzní enkodér AC serva vadný, musí být pulzní enkodér vyměněn.
3, Pohon krokovým motorem
Pohon krokovým motorem je nejběžněji používaným systémem servopohonu v řídicích systémech s otevřenou smyčkou. Struktura podávacího systému s otevřenou smyčkou je relativně jednoduchá, vhodná pro ladění, údržbu a použití, spolehlivá v provozu a nízká cena. Je široce používán v obráběcích strojích s obecně nízkými požadavky na přesnost.
Během používání má systém pohonu krokového motoru následující běžné závady:
1. Alarm přehřátí motoru. Možná je pracovní prostředí příliš drsné a okolní teplota je příliš vysoká; Nesprávný výběr parametrů, jako je nadměrný proud, překročení fázového proudu a schopnost resetovat parametry.
2. Pokud během práce řidič nebo krokový motor vydává pronikavý výkřik a po výkřiku se neotáčí, specifická situace je při zpracování nebo provozu. Možným důvodem je, že frekvence vstupních pulzů je příliš vysoká, což způsobuje zablokování, které lze eliminovat snížením frekvence vstupních pulzů; Frekvence náhlé modulace vstupního pulzu je příliš vysoká, což lze eliminovat snížením frekvence náhlé modulace vstupního pulzu.

3. Během pracovního procesu, pokud se vozidlo za normálních pracovních podmínek náhle zastaví.
4. Pokud krokový motor ztratí krok nebo kroky vícekrát, možným jevem způsobeným touto poruchou je to, že během provozu se určitá osa systému pohonu krokového motoru náhle zastaví a poté pokračuje v pohybu.
5. Nerovnoměrný provoz s třesením. V procesu obrábění se odráží to, že obrobek má vibrační vzory a vysokou drsnost povrchu.