Zdieľajte suché veci! Aké sú bežné poruchy a spôsoby riešenia problémov servosystému podávania obrábacieho stroja?
Tvorba porúch a diagnostika príčin
(1) Prejazd
Keď pohyb posuvu prekročí mäkký limit nastavený softvérom alebo pevný limit určený koncovým spínačom, spustí sa alarm prekročenia. Vo všeobecnosti sa obsah alarmu zobrazí na CRT. Podľa manuálu CNC systému je možné poruchu odstrániť a alarm vymazať.
(2) Preťaženie
Keď je zaťaženie posuvného pohybu príliš veľké, časté pohyby dopredu a dozadu a stav mazania prevodovej reťaze je zlý, spustí sa alarm preťaženia. Vo všeobecnosti sa na CRT zobrazia informácie o alarme, ako je preťaženie servomotora, prehriatie alebo nadprúd. Zároveň na pohonnej jednotke podávača vo vysokonapäťovej skrini budú kontrolky alebo digitálne trubice indikovať informácie ako preťaženie a nadprúd pohonnej jednotky.
(3) Odskakovanie
K javu poskakovania dochádza počas podávania a dôvody zahŕňajú: ① nestabilný signál merania rýchlosti, ako je porucha zariadenia na meranie rýchlosti, rušenie signálu spätnej väzby rýchlosti atď.; ② Signál riadenia rýchlosti je nestabilný alebo je rušený; ③ Slabý kontakt svoriek vodičov, napríklad uvoľnené skrutky. Keď k pohybu dôjde v momente spätného chodu z pohybu dopredu na spätný pohyb, je to zvyčajne spôsobené spätnou vôľou reťaze prenosu krmiva alebo nadmerným zosilnením servosystému.
(4) Plazenie
Keď k nemu dôjde počas akceleračnej fázy alebo nízkorýchlostného podávania, je to vo všeobecnosti spôsobené faktormi, ako je zlé mazanie reťaze podávania, nízke zosilnenie servosystému a nadmerné vonkajšie zaťaženie. Je obzvlášť dôležité poznamenať, že spojka používaná na pripojenie servomotora a guľôčkovej skrutky nemusí byť synchronizovaná s otáčaním guľôčkovej skrutky a servomotora kvôli uvoľneným spojom alebo chybám v samotnej spojke, ako sú praskliny, čo môže viesť k meniace sa rýchlosti posuvu a javy plazenia.
(5) Vibrácie
Keď obrábací stroj beží vysokou rýchlosťou, môžu sa vyskytnúť vibrácie a môže sa vyskytnúť alarm nadprúdu. Problém vibrácií obrábacích strojov vo všeobecnosti patrí k problémom otáčok, takže je potrebné hľadať rýchlostný krúžok, to znamená, že pri akýchkoľvek problémoch súvisiacich s rýchlosťou by sa mal hľadať regulátor otáčok. Preto by sa problémy s vibráciami mali riešiť hľadaním regulátorov rýchlosti. Poruchy hľadajte hlavne z troch hľadísk: daný signál, signál spätnej väzby a samotný regulátor rýchlosti.
① Najprv skontrolujte vstupný signál do regulátora rýchlosti, čo je daný signál. Daný signál je vysielaný počítadlom odchýlok polohy, D/A prevodníkom prevedený na analógovú veličinu VCMD a následne odoslaný do regulátora rýchlosti. Je potrebné skontrolovať, či sa v tomto signáli nenachádza nejaká vibračná zložka. Ak má iba jeden cyklus vibračného signálu, možno potvrdiť, že problém nie je s regulátorom rýchlosti, ale skôr s predchádzajúcim stupňom. To znamená, že problém by sa mal nájsť v D/A prevodníku alebo v počítadle odchýlky polohy. Ak je všetko v poriadku, prejdite na problém s generátorom tachometra a servomotorom.
② Skontrolujte generátor na meranie rýchlosti a servomotor. Keď obrábací stroj vibruje, znamená to, že rýchlosť obrábacieho stroja osciluje a musí oscilovať aj spätná väzba tvaru vlny z generátora na meranie rýchlosti. Sledujte, či jeho priebeh vykazuje pravidelné vzostupy a pády. V tomto bode je najlepšie zmerať, či existuje presný proporcionálny vzťah medzi frekvenciou vibrácií obrábacieho stroja a rýchlosťou otáčania motora. Napríklad, ak je frekvencia vibrácií štvornásobkom otáčok motora, treba zvážiť, že došlo k poruche motora alebo generátora merania rýchlosti. Najprv skontrolujte, či na motore nie sú nejaké chyby, skontrolujte stav povrchu jeho uhlíkových kefiek a komutátora. Ak nie sú žiadne problémy, skontrolujte generátor tachometra.
③ Porucha regulátora rýchlosti. Ak vyššie uvedené metódy nedokážu úplne eliminovať vibrácie a dokonca nemajú žiadne zlepšenie, je potrebné zvážiť problém so samotným regulátorom rýchlosti. Doska regulátora rýchlosti by sa mala vymeniť alebo by sa po výmene mali dôkladne skontrolovať priebehy v každej časti.
④ Skontrolujte vzťah medzi frekvenciou vibrácií a rýchlosťou posuvu. Ak sú tieto dva proporcionálne, okrem rezonancie obrábacieho stroja, väčšina z nich je spôsobená zlou presnosťou interpolácie alebo vysokým ziskom detekcie polohy CNC systému, čo si vyžaduje nastavenie interpolácie a nastavenie zisku detekcie. Ak nesúvisí s rýchlosťou posuvu, možné dôvody sú: nastavenie jednotky riadenia rýchlosti nezodpovedá obrábaciemu stroju, jednotka riadenia rýchlosti nie je dobre nastavená, zosilnenie rýchlostnej slučky osi je príliš veľké, príp. doska plošných spojov jednotky riadenia rýchlosti je nekvalitná.
Príklad: Oprava chyby kmitania osi X
Poruchový jav: CNC stroj vybavený FANUC OMC niekedy zaznamená náhle zvýšenie zaťaženia osi X na 80 % na obrábacom centre, zatiaľ čo motor osi X vydáva bzučivý zvuk; Niekedy je to zase normálne.
Proces analýzy a manipulácie: Pozorovaním na mieste sa zistilo, že frekvencia bzučania motora osi X je relatívne nízka, takže sa usudzuje, že v osi X dochádza k nízkofrekvenčným osciláciám. Dôvody oscilácie zahŕňajú: ① neprimerané zosilnenie v slučke polohy osi; ② V mechanickej časti je veľká medzera, nízka tuhosť prevodovej reťaze a zaseknutie; ③ Zotrvačnosť záťaže je relatívne veľká. Po kontrole zostáva zisk polohy osi X nezmenený a zaťaženie je tiež normálne. V dôsledku nepretržitého ťažkého rezania má tento obrábací stroj veľkú vôľu v osi X a prešiel kompenzáciou vôle. Po skontrolovaní parametra kompenzácie vôle osi X 0535 je nastavená hodnota 250 a skutočná vôľa osi X nameraná číselníkom je 0,22, čo znamená prechod kompenzácie; Oscilácia osi X bola eliminovaná až po zmene nastavenej hodnoty na 200.
(6) Servomotor sa neotáča
Systém CNC privádza do jednotky pohonu posuvu nielen signál riadenia rýchlosti, ale aj riadiaci signál aktivácie servopohonu, zvyčajne jednosmerné napätie cievky relé +24V. ① Skontrolujte, či má CNC systém výstup signálu riadenia rýchlosti; ② Skontrolujte, či je pripojený aktivačný signál. Sledovaním stavu I/O cez CRT analyzujte rebríkový diagram (alebo vývojový diagram) PLC obrábacieho stroja, aby ste určili, či sú splnené počiatočné podmienky podávacieho hriadeľa, ako je mazanie, chladenie atď. ③ Pri servomotoroch s elektromagnetickým brzdením je potrebné skontrolovať, či je elektromagnetické brzdenie uvoľnené; ④ Porucha pohonnej jednotky podávača; ⑤ Porucha servomotora.
(7) Chyba polohy
Keď pohyb servo osi prekročí rozsah tolerancie polohy, CNC systém vygeneruje alarm pre nadmernú chybu polohy, vrátane chyby sledovania, chyby obrysu a chyby polohovania. Hlavné dôvody sú: ① rozsah tolerancie nastavený systémom je malý; ② Nesprávne nastavenie zosilnenia servosystému; ③ Zariadenie na detekciu polohy je kontaminované; ④ Nahromadená chyba reťaze prenosu krmiva je príliš veľká; ⑤ Vyvažovacie zariadenie (ako je vyvažovací valec) je nestabilné, keď sa vretenová skrinka pohybuje vertikálne.
(8) Drift
Keď je hodnota príkazu nula, súradnicová os sa stále pohybuje, čo spôsobuje chyby polohy. Eliminované kompenzáciou driftu a nastavením nulovej rýchlosti na pohonnej jednotke.
(9) Porucha referenčného bodu
Porucha referenčného bodu sa vo všeobecnosti delí na dve kategórie: neschopnosť nájsť referenčný bod a neschopnosť nájsť referenčný bod. Prvým typom poruchy je vo všeobecnosti porucha signálu generovaného spínačom spomalenia referenčného bodu alebo impulzným signálom nulovej polohy. To, či ide o poruchu, je možné určiť kontrolou polohy nulovej značky impulzného kódovača alebo polohy nulovej značky mriežkového pravítka; Posledný typ poruchy je spôsobený nesprávnym nastavením polohy bloku spínača referenčného bodu, ktorú je potrebné znovu nastaviť.
(10) Servomotor sa po spustení automaticky otáča
Hlavné dôvody sú: ① nesprávna polarita spätnej väzby polohy; ② V dôsledku vonkajších síl sa súradnicová os posunula; ③ Chybný ovládač, generátor tachometra, servomotor alebo obvod merania polohy systému; ④ Motor alebo ovládač sú chybné.
Diagnostika porúch pohonu posuvu
1, jednosmerný pohon
Regulácia rýchlosti PWM je použitie modulátora šírky impulzov na riadenie spínacieho času vysokovýkonných tranzistorov. Premeňte signál riadenia rýchlosti na napätie štvorcovej vlny s pevnou frekvenciou a priveďte ho na oba konce kotvy jednosmerného servomotora. Riadením šírky štvorcovej vlny sa mení priemerné napätie na oboch koncoch kotvy, aby sa ovládal prúd kotvy a tým sa ovládala rýchlosť servomotora. Regulácia otáčok tyristora je použitie regulátora otáčok na riadenie uhla vedenia tyristora. Zmenou veľkosti uhla vedenia sa mení napätie na oboch koncoch kotvy, aby sa dosiahol účel regulácie rýchlosti.
1. CRT má poruchu so zobrazením alarmu. V prípade systému FANUC sú alarmy serva zobrazené na CRT alarmy chýb servosystému pre čísla 400-457 a alarmy prehriatia pre čísla 702-704. Príčiny alarmu prehriatia zahŕňajú: ① drsné rezné podmienky a zvýšený trecí moment obrábacieho stroja, čo spôsobuje, že relé preťaženia v hlavnom obvode funguje; ② Počas rezania je prúd servomotora príliš vysoký alebo samotný transformátor nefunguje, čo spôsobí, že bude fungovať tepelný spínač servotransformátora; ③ Skrat alebo slabá izolácia vo vnútri kotvy servomotora, demagnetizácia alebo odpojenie permanentného magnetu motora a slabé brzdenie motora môžu spôsobiť činnosť tepelného spínača vo vnútri motora.
2. Porucha indikovaná kontrolkou alarmu sa nachádza na doske s plošnými spojmi riadiacej jednotky otáčok v systémoch FANUC a Siemens. Funkciu, príčinu poruchy a spôsob riešenia problémov nájdete v príslušnej príručke k obrábaciemu stroju.
3. Porucha bez zobrazenia alarmu: ① Obrábací stroj je mimo kontroly. Signál spätnej väzby otáčok je kladný signál spätnej väzby, ktorý sa často vyskytuje počas údržby a ladenia a je zvyčajne spôsobený nesprávnym pripojením káblových signálnych vedení Vibrácie obrábacieho stroja. Nastavenia systémových parametrov súvisiacich s riadením polohy sú nesprávne, ako napríklad nesprávne nastavenia násobiteľa príkazov CRM a násobiteľa detekcie DMR. Skontrolujte periódu vibrácií obrábacieho stroja. Ak sa perióda vibrácií obrábacieho stroja mení s rýchlosťou posuvu, najmä pri rýchlom pohybe, je to sprevádzané veľkými nárazmi, čo je často spôsobené poruchou zariadenia na meranie rýchlosti, ako je zlý kontakt kefy generátora na meranie rýchlosti na servomotor; Ak sa perióda vibrácií obrábacieho stroja nemení s rýchlosťou posuvu, nastavte potenciometer zosilnenia na zníženie zosilnenia a sledujte, či sú vibrácie zoslabené. Ak zoslabne a frekvencia vibrácií je od desiatok Hertzov po stovky Hertzov, čo je prirodzená frekvencia vibrácií obrábacieho stroja, dá sa to vyriešiť cez príslušné nastavenia na doske plošných spojov. Ak vibrácie nezoslabnú, je to chyba dosky plošných spojov Nízka presnosť polohovania. Okrem veľkej chyby v reťazci prenosu posuvu obrábacieho stroja súvisí aj s nízkym zosilnením servosystému. Nastavte potenciometer zosilnenia a zvýšte zosilnenie, aby ste potvrdili, či je možné poruchu odstrániť Nadmerný hluk počas prevádzky motora. Drsnosť povrchu komutátora servomotora je slabá alebo poškodená; Olej alebo prach vnikajúci do kief alebo komutátora; Dochádza k axiálnemu posunu motora. ⑤ Servomotor sa neotáča. Permanentný magnet motora je oddelený; Servomotor s elektromagnetickou brzdou sa po zapnutí nepodarilo odpojiť z dôvodu poruchy brzdy.
2, pohon striedavého prúdu
1. Základná prehliadka AC servomotorov. AC servomotory v zásade nevyžadujú údržbu, pretože nie sú poškodené. Avšak kvôli prítomnosti presných detektorov v AC servomotoroch môžu kolízie a nárazy spôsobiť poruchy. Počas údržby by sa mali vykonávať nasledujúce kontroly: ① či nedošlo k mechanickému poškodeniu; ② Či sa dá otáčajúca sa časť normálne otáčať rukou; ③ Je brzda normálna pre tých, ktorí majú brzdy? ④ Sú nejaké uvoľnené skrutky alebo medzery? ⑤ Je nainštalovaný vo vlhkom, na teplotu citlivom a prašnom prostredí.
2. Inštalačné opatrenia pre AC servomotory. Po dokončení opravy venujte pozornosť nasledujúcim bodom pri inštalácii serva:
① Vzhľadom na menej tesnú vodotesnú štruktúru servosystému, ak rezná kvapalina, mazací olej atď. prenikne do vnútra, spôsobí to zníženie izolačného výkonu alebo skrat vinutia. Preto by sa mala venovať pozornosť tomu, aby sa čo najviac zabránilo striekaniu reznej kvapaliny;
② Pri montáži servomotora na prevodovku, pri pridávaní mazacieho oleja je potrebné si uvedomiť, že hladina mazacieho oleja v prevodovke musí byť nižšia ako výstupný hriadeľ serva, aby sa zabránilo presakovaniu mazacieho oleja do interiéru.
③ Pri upevňovaní spojovacích komponentov, ako sú servospojky, prevody a synchrónne remene, za žiadnych okolností nesmie sila, ktorá na ne pôsobí, prekročiť prípustné radiálne a axiálne zaťaženie.
④ Podľa pokynov vykonajte správne prepojenie medzi servo a riadiacim obvodom.
3. Bežné poruchy striedavých servomotorov. Vrátane nasledujúcich bodov:
① Zariadenie na detekciu polohy rotora je chybné. Ak dôjde k poruche Hallovho spínača alebo fotoelektrického impulzného snímača, môže to spôsobiť stratu kontroly a vibrácie v podávaní.
② Pomocou multimetra alebo mostíka zmerajte jednosmerný odpor vinutia kotvy, skontrolujte, či nie sú obvody otvorené, a pomocou megohmetra skontrolujte dobrú izoláciu.
③ Oddeľte od mechanického zariadenia a otáčajte rotorom rukou. Za normálnych okolností môže existovať odpor. Po otočení pod uhlom uvoľnite ruku a rotor sa vráti späť; Ak sa rotor môže nepretržite otáčať niekoľko otáčok a rukou sa voľne zastaví, potom je motor poškodený; Ak sa nedá otočiť rukou alebo sa po otočení nevráti, môže ísť o poruchu v mechanickej časti.
④ Výmena impulzného enkodéra. Ak je snímač impulzov AC serva chybný, impulzný snímač by sa mal vymeniť.
3, Pohon krokovým motorom
Pohon krokovým motorom je najbežnejšie používaným systémom servopohonu v riadiacich systémoch s otvorenou slučkou. Štruktúra podávacieho systému s otvorenou slučkou je relatívne jednoduchá, vhodná na ladenie, údržbu a používanie, spoľahlivá v prevádzke a nízka cena. Široko sa používa v obrábacích strojoch so všeobecne nízkymi požiadavkami na presnosť.
Počas používania má systém pohonu krokového motora tieto bežné chyby:
1. Alarm prehriatia motora. Možno je pracovné prostredie príliš drsné a teplota okolia je príliš vysoká; Nesprávny výber parametrov, ako je nadmerný prúd, prekročenie fázového prúdu a možnosť resetovania parametrov.
2. Ak počas práce vydáva driver alebo krokový motor prenikavý výkrik a po výkriku sa neotáča, špecifická situácia je pri spracovaní alebo prevádzke. Možným dôvodom je, že frekvencia vstupných impulzov je príliš vysoká, čo spôsobuje zablokovanie, ktoré možno eliminovať znížením frekvencie vstupných impulzov; Frekvencia náhlej modulácie vstupného impulzu je príliš vysoká, čo sa dá eliminovať znížením frekvencie náhlej modulácie vstupného impulzu.
3. Počas pracovného procesu, ak sa vozidlo za bežných pracovných podmienok náhle zastaví.
4. Ak krokový motor stratí krok alebo kroky viackrát, možný jav spôsobený touto chybou je, že počas prevádzky sa určitá os systému pohonu krokového motora náhle zastaví a potom pokračuje v pohybe.
5. Nerovnomerná prevádzka s trasením. V procese obrábania sa odráža to, že obrobok má vibračné vzory a vysokú drsnosť povrchu.
