一文讀懂進給伺服系統(tǒng)的故障診斷與處理
進給伺服系統(tǒng)是以運動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng),在數控機床等行業(yè)具有廣泛的應用,其故障的診斷處理也是一直被人們所重視的地方。下面就讓我們一起來看著進給伺服系統(tǒng)具有哪些故障形式,該如何診斷與處理吧!
故障形式及原因診斷
(1)超程
當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關決定的硬限位時,就會發(fā)生超程報警。一般會在CRT上顯示報警內容。根據數控系統(tǒng)說明書,即可排除故障,解除報警。
(2)過載
當進給運動的負載過大,頻繁正反向運動以及傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時,均會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺服電機過載、過熱或過流等報警信息。同時,在強電柜中的進給驅動單元上,指示燈或數碼管會提示驅動單元過載、過電流等信息。
(3)竄動
在進給時出現竄動現象,其原因包括:① 測速信號不穩(wěn)定,如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等;② 速度控制信號不穩(wěn)定或受到干擾;③接線端子接觸不良,如螺釘松動等。當竄動發(fā)生在由正向運動與反向運動的換向瞬間時,一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。
(4)爬行
發(fā)生在啟動加速階段或低速進給時,一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低和外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是,伺服電動機和滾珠絲杠連接用的聯(lián)軸器,由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷,如裂紋等,造成滾珠絲杠轉動和伺服電動機的轉動不同步,從而使進給運動忽快忽慢,產生爬行現象。
(5)振動
機床以高速運行時,可能產生振動,這時就會出現過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題,所以應去查找速度環(huán),即凡是與速度有關的問題,應該去查找速度調節(jié)器。因此,振動問題應查找速度調節(jié)器。主要從給定信號、反饋信號及速度調節(jié)器本身這三方面去查找故障。
①首先檢查輸入給速度調節(jié)器的信號,即給定信號。給定信號由位置偏差計數器發(fā)出,經D/A轉換器轉換成模擬量VCMD、再送入速度調節(jié)器。應查一下這個信號是否有振動分量,如它只有一個周期的振動信號,可以確認速度調節(jié)器沒有問題,而是前級的問題,即應到D/A轉換器或位置偏差計數器中去查找問題。如果正常,就轉向查找測速發(fā)電機和伺服電動機的問題。
②檢查測速發(fā)電機及伺服電機。當機床振動時,說明機床速度在振蕩,測速發(fā)電機反饋回來的波形一定也在振蕩,觀察它的波形是否出現有規(guī)律的大起大落。這時,最好能測一下機床的振動頻率與電動機旋轉的速度是否存在一個準確的比例關系,如振動的頻率是電動機轉速的四倍頻率,這時就應考慮電動機或測速發(fā)電機有故障。首先要檢查電動機有無故障,查其碳刷、換向器表面狀況,如果沒有問題,就再檢查測速發(fā)電機。
③速度調節(jié)器故障。若采用上述方法還不能完全消除振動,甚至無任何改善,就應考慮速度調節(jié)器本身的問題,應更換速度調節(jié)器板或換下后徹底檢測各處波形。
④檢查振動頻率與進給速度的關系。若二者成比例,除機床共振原因外,多數是因為CNC系統(tǒng)插補精度太差或位置檢測增益太高引起的,需要進行插補調整和檢測增益的調整。如果與進給速度無關,則可能原因有:速度控制單元的設定與機床不匹配,速度控制單元調整不好,該軸的速度環(huán)增益太大或速度控制單元的印制電路板不良。
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