各種主軸伺服驅(qū)動(dòng)器維修培訓(xùn)實(shí)例

例1：驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)過電流報(bào)警的故障維修-伺服維修培訓(xùn)

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套某系統(tǒng)的臥式加工中心，在加工時(shí)主軸運(yùn)行突然停止，驅(qū)動(dòng)器顯示過電流報(bào)警。

分析與處理過程：經(jīng)查交流主軸驅(qū)動(dòng)器主回路，發(fā)現(xiàn)再生制動(dòng)回路故障、主回路的熔斷器均熔斷，經(jīng)更換熔斷器后機(jī)床恢復(fù)正常。但機(jī)床正常運(yùn)行數(shù)天后，再次出現(xiàn)同樣故障。

由于故障重復(fù)出現(xiàn)，證明該機(jī)床主軸系統(tǒng)存在問題，根據(jù)報(bào)警現(xiàn)象，分析可能存在的主要原因有：

①    主軸驅(qū)動(dòng)器控制板不良。

②    連續(xù)過載。

③    繞組存在局部短路。

在以上幾點(diǎn)中，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際加工情況，過載的原因可以排除?？紤]到換上元器件后，驅(qū)動(dòng)器可以正常工作數(shù)天，故主軸驅(qū)動(dòng)器控制板不良的可能性已較小。因此，故障原因可能性最大的是繞組存在局部短路。

維修時(shí)仔細(xì)測量繞組的各項(xiàng)電阻，發(fā)現(xiàn)U相對(duì)地絕緣電阻較小，證明該相存在局部對(duì)地短路。

拆開檢查發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部繞組與引出線的連接處絕緣套已經(jīng)老化；經(jīng)重新連接后，對(duì)地電阻恢復(fù)正常。

再次更換元器件后，機(jī)床恢復(fù)正常，故障不再出現(xiàn)。

例2：主軸高速出現(xiàn)異常振動(dòng)的故障-伺服驅(qū)動(dòng)單元維修培訓(xùn)

故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸在高速（3000r/min以上）旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)床出現(xiàn)異常振動(dòng)。

分析與處理過程：數(shù)控機(jī)床的振動(dòng)與機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整以及機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率等因素有關(guān)，其原因通常比較復(fù)雜。

但在本機(jī)床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)；且主軸在超過3000r/min時(shí)，在任意轉(zhuǎn)速下振動(dòng)均存在，可以排除機(jī)械共振的原因。

檢查機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝與連接，未發(fā)現(xiàn)異常，且在脫開主軸與機(jī)床主軸的連接后，從控制面板上觀察主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或負(fù)載電流值顯示，發(fā)現(xiàn)其中有較大的變化，因此初步可以判定故障在主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分。

經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，最終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例3：主軸引起的程序段無法繼續(xù)執(zhí)行的故障-伺服維修培訓(xùn)

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC 6系統(tǒng)的臥室加工中心，在進(jìn)行自動(dòng)加工時(shí)，程序執(zhí)行到M03 S****程序段后，主軸能啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速正確，但無法繼續(xù)執(zhí)行下一程序段，系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器無任何報(bào)警。

分析與處理結(jié)果：現(xiàn)場檢查，該機(jī)床在MDI方式下，手動(dòng)輸入M03或M04指令，主軸可以正常旋轉(zhuǎn)，但修改S指令值，新的S指令無法生效；而用M05指令停止主軸或按復(fù)位鍵清除后，可執(zhí)行任何轉(zhuǎn)速的指令。

檢查機(jī)床診斷參數(shù)DGN700.0=1，表明機(jī)床正在執(zhí)行M、S、T功能；進(jìn)一步檢查PLC程序梯形圖，發(fā)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)SFR或主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)SRV可以為“1”，即：M指令已經(jīng)正常輸出，但S功能完成信號(hào)SFIN（診斷號(hào)為DGN208.3）為0，導(dǎo)致了機(jī)床處于等待狀態(tài)。

繼續(xù)檢查梯形圖，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床SFIN=1的條件是：S功能選通信號(hào)SF（診斷號(hào)為DGN66.2）為“1”、主軸速度到達(dá)信號(hào)SAR（診斷信號(hào)為DGN35.7）為“1”、主軸變速完成信號(hào)SPE（診斷號(hào)為DGN208.1）為“1”。而實(shí)際狀態(tài)是SF=1，SAR=0，SPE=0，故SFIN=0。從系統(tǒng)手冊可知SF、SPE、SFIN為CNC到PLC的內(nèi)部信號(hào)，SAR與外部條件有關(guān)。

檢查SAR信號(hào)輸入發(fā)現(xiàn)，故障時(shí)驅(qū)動(dòng)器“主軸速度到達(dá)”信號(hào)輸出為高電平，但數(shù)控系統(tǒng)I/O板上對(duì)應(yīng)的SAR信號(hào)卻為低點(diǎn)平。

檢查信號(hào)連接發(fā)現(xiàn)電纜中存在斷線，重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例4：不執(zhí)行螺紋加工的故障維修-伺服控制器維修培訓(xùn)

故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，在自動(dòng)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床不執(zhí)行螺紋加工程序。

分析與處理過程：數(shù)控車床加工螺紋，其實(shí)質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與Z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進(jìn)行測量。

在本機(jī)床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種：

①    主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器之間的連接不良。

②    主軸編碼器故障。

③    主軸驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控裝置之間的位置反饋信號(hào)電纜連接不良。

經(jīng)查主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器的連接正常，故可以排除第1項(xiàng)；且通過CRT的顯示，可以正常顯示主軸轉(zhuǎn)速，因此說明主軸編碼器的A、-A、B、-B信號(hào)正常；在利用示波器檢查Z、-Z信號(hào)，可以確認(rèn)編碼器零脈沖輸出信號(hào)正確。

繼續(xù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測系統(tǒng)工作正常。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說明書，進(jìn)一步分析螺紋加工功能與信號(hào)的要求，可以知道螺紋加工時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作，因此它與主軸的速度到達(dá)信號(hào)有關(guān)。

在FANUC 0-TD系統(tǒng)上，主軸的每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作與參數(shù)PRM24.2的設(shè)定有關(guān)，當(dāng)該位設(shè)定為“0”時(shí)，Z軸進(jìn)給時(shí)不監(jiān)測“主軸速度到達(dá)”信號(hào)；設(shè)定為“1”時(shí)，Z軸進(jìn)給時(shí)需要檢測“主軸速度到達(dá)”信號(hào)。

在本機(jī)床上，檢查發(fā)現(xiàn)該位設(shè)定為“1”，因此只有“主軸速度到達(dá)”信號(hào)為“1”時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。

通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速顯示置與系統(tǒng)的指令值一致時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。

通過系統(tǒng)的診斷功能，檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速顯示值與系統(tǒng)的指令值一致時(shí)，“主軸速度到達(dá)”信號(hào)仍然為“0”。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該信號(hào)連接線斷開；重新連接后，螺紋加工動(dòng)作恢復(fù)正常。

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