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2017年5月19日

主軸驅動器AL-01：主軸電動機過熱報警。 - 加工中心

上述報警可以通過復位鍵清除，清除后系統能夠起動，主軸無報警，但在正常執行各軸的手動參考點返回動作后，當Z軸向下移動時，又發生上述報警。由于實際機床發生報警時，只是Z軸向下移動，主軸電動機并沒有旋轉，同時也不發熱。考慮到主軸電動機是伴隨著Z軸一起上下移動，據此可以大致判定故障是由于Z軸移動，引起主軸電動機電纜彎曲，產生接觸不良所致。打開主軸電動機接線盒檢查，發現接線盒內插頭上的主軸電動機熱敏電阻接線松動；重新連接后，故障排除，機床恢復正常。例306．主軸高速出現異常振動的故障維修故障現象：某配套FANUC 0TA2系統的精工車床，當主軸在高速(3000r/min以上)旋轉時，機床出現異常振動。分析與處理過程：精工機床的振動與機械系統的設計、安裝、調整以及機械系統的固有頻率、主軸驅動系統的固有頻率等因素有關，其原因通常比較復雜。但在本機床上，由于故障前交流主軸驅動系統工作正常，可以在高速下旋轉；且主軸在超過3000r/min時，在任意轉速下振動均存在，可以排除機械共振的原因。檢查機床機械傳動系統的安裝與連接，未發現異常，且在脫開主軸電動機與機床主軸的連接后，從控制面板上觀察主軸轉速、轉矩顯示，發現其值有較大的變化，因此初步判定故障在主軸驅動系統的電氣部分。經仔細檢查機床的主軸驅動系統連接，最終發現該機床的主軸驅動器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機床恢復正常。例307．主軸聲音沉悶并出現過電流報警的故障維修故障現象：一臺配套FIDIA l2系統、FANUC l5型直流主軸驅動的精工仿型銑床，主軸在起動后，運轉過程中聲音沉悶；當主軸制動時，CRT顯示“FEED HOLD”，主軸驅動裝置的“過電流”報警指示燈亮。分析與處理過程：為了判別主軸過電流報警產生的原因，維修時首先脫開了主軸電動機與主軸間的聯接，檢查機械傳動系統，未發現異常，因此排除了機械上的原因。接著又測量、檢查了電動機的繞組、對地電阻及電動機的連接情況，在對換向器及電刷進行檢查時，發現部分電刷已到達使用極限，換向器表面有嚴重的燒熔痕跡。針對以上問題，維修時首先更換了同型號的電刷；并拆開電動機，對換向器的表面進行了修磨處理，完成了對電動機的維修。重新安裝電動機后再進行試車，當時故障消失；但在第二天開機時，又再次出現上述故障，并且在機床通電約30min之后，故障就自動消失。根據以上現象，由于排除了機械傳動系統、主軸電動機、連接方面的原因，故而可以判定故障原因在主軸驅動器上。對照主軸伺服驅動系統的原理圖，重點針對電流反饋環節的有關線路，進行了分析檢查；對電路板中有可能虛焊的部位進行了重新焊接，對全部接插件進行了表面處理，但故障現象仍然不變。由于維修現場無驅動器備件，不可能進行驅動器的電路板互換處理，為了確定故障的大致部位，針對機床通電約30min后，故障可以自動消失這一特點，維修時采用局部升溫的方法。通過吹風機在距電路板8~250px處，對電路板的每一部分進行了局部升溫，結果發現當對觸發線路升溫后，主軸運轉可以馬上恢復正常。由此分析，初步判定故障部位在驅動器的觸發線路上。通過示波器觀察觸發部分線路的輸出波形，發現其中的一片集成電路在常溫下無觸發脈沖產生，引起整流回路U相的4只晶閘管(正組與反組各2只)的觸發脈沖消失：更換此芯片后故障排除。維修完成后，進一步分析故障原因，在主軸驅動器工作時，三相全控橋整流主回路，有一相無觸發脈沖，導致直流母線整流電壓波形脈動變大，諧波分量提高，產生電動機換向困難，電動機運行聲音沉悶。當主軸制動時，由于驅動器采用的是回饋制動，控制線路首先要關斷正組的觸發脈沖，并觸發反組的晶閘管，使其逆變。逆變時同樣由于缺一相觸發脈沖，使能量不能及時回饋電網，因此電動機產生過流，驅動器產生過流報警，保護電路動作。例308~例311．主軸只有漂移轉速的故障維修例308．故障現象：一臺配套FANUC 7系統的精工銑床，主軸在自動或手動操作方式下，轉速達不到指令轉速，僅有1~2r/min，正、反轉情況相同，系統無任何報警。分析與處理過程：由于本機床具有主軸換檔功能，為了驗證機械傳動系統動作，維修時在MDI方式下進行了高、低換檔動作試驗，發現機床動作正常，說明機械傳動系統的變速機構工作正常，排除了檔位嚙合產生的原因。檢查主軸驅動器的電纜連接以及主軸驅動器上的狀態指示燈，都處于正常工作狀態，可以初步判定主軸驅動器工作正常。進一步測量主軸驅動器的指令電壓輸入VCMD，發現在任何S指令下，VCMD總是為“0”，即驅動器無轉速指令輸入。檢查CNC控制柜，發現位置控制板上的主軸模擬輸出的插頭XN松動；重新安裝后，機床恢復正常。例309．故障現象：一臺配套FANUC ll系統的進口臥式加工中心，S指令無效，主軸轉速僅為1~2r/min，無任何報警。分析與處理過程：測量主軸驅動器的速度指令PcMD信號，發現在O-4500r/min的任何S指令下，VCMD總是為0，進一步測量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速輸出的條件。對照系統的接口信號，通過對PLC程序梯形圖的分析發現：PLC程序中主軸高/低速換檔的標志位、機床的高/低落速檔檢測開關輸入信號均為“0”，這與實際情況不符。通過手動控制電磁閥，使機床換到低速檔后，機床的低速檔檢測開關輸入信號正確，PLC中主軸低速換檔的標志位隨之變為正確的狀態，滿足了主軸條件。在此條件下再次啟動主軸，機床恢復正常。為了進一步判斷機床故障的原因，通過MDI方式，執行M42(換高速檔指令)后，發現M42指令不能完成。檢查高速檔電磁閥已經得電，但高速檔到位信號為“0”，由此判定故障原因在機床的機械或液壓部分。檢查主軸箱內部，發現機床的換檔機構的撥叉松動，在低速檔時，由于撥叉向下動作，可以通過自重落下，因此機床可以正常工作；換高速檔時，撥叉向上運動，拔出后不能插入齒輪。經重新安裝后，機床恢復正常。例310．故障現象：一臺配套FANUC 0M的二手精工銑床，采用FANUC S系列主軸驅動器，開機后，不論輸入S**M03或S**M04指令，主軸僅僅出現低速旋轉，實際轉速無法達到指令值。分析與處理過程：在精工機床上，主軸轉速的控制，一般是精工系統根據不同的S代碼，輸出不同的主軸轉速模擬量值，通過主軸驅動器實現主軸變速的。在本機床上，檢查主軸驅動器無報警，且主軸出現低速旋轉，可以基本確認主軸驅動器無故障。根據故障現象，為了確定故障部位，利用萬用表測量系統的主軸模擬量輸出，發現在不同的S**指令下，其值改變，由此確認精工系統工作正常。分析主軸驅動器的控制特點，主軸的旋轉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方向。在確認主軸驅動器模擬量輸入正確的前提下，進一步檢查主軸轉向信號，發現其輸入模擬量的極性與主軸的轉向輸入信號不一致；交換模擬量極性后重新開機，故障排除，主軸可以正常旋轉。例311．故障現象：一臺配套FANUC 0T的二手精工車床，采用FANUC S系列主軸驅動器，開機后，不論輸入S**M03或S**M04指令，主軸僅僅出現低速旋轉，轉速無法達到指令值。分析與處理過程：由于主軸驅動器無報警顯示，故故障分析過程同上例。在本機床上，經測量主軸模擬量輸入、主軸轉向信號輸入正確，因此排除了系統不良、主軸輸入模擬量的極性與主軸的轉向輸入信號不一致的可能性。考慮到本機床為二手機床，機床的主軸出廠設定參數已經遺失，在主軸調試前已經進行了參數的初始化處理，因此主軸驅動器參數設定不當的可能性較大。#p#分頁標題#e# 對照主軸驅動器的實際連接，檢查主軸參數，發現該主軸中驅動器在未使用外部“主軸倍率”調整電位器的情況下，主軸驅動器參數上卻設定了外部“主軸倍率”生效，因此主軸轉速倍率被固定在“0”，引起了上述故障。　修改參數后，主軸工作恢復正常，故障排除。