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(shù)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(guān)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(nèi)容。根據(jù)數(shù)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(qū)動單元上，指示燈或數(shù)碼管會提示驅(qū)動單元過載、過電流等信息。
（3）竄動
在進給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)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(zhuǎn)動和伺服電動機的轉(zhuǎn)動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。
（5）振動
機床以高速運行時，可能產(chǎn)生振動，這時就會出現(xiàn)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(guān)的問題，應該去查找速度調(diào)節(jié)器。因此，振動問題應查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號、反饋信號及速度調(diào)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(diào)節(jié)器的信號，即給定信號。給定信號由位置偏差計數(shù)器發(fā)出，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量VCMD、再送入速度調(diào)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(diào)節(jié)器沒有問題，而是前級的問題，即應到D/A轉(zhuǎn)換器或位置偏差計數(shù)器中去查找問題。如果正常，就轉(zhuǎn)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(xiàn)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(zhuǎn)的速度是否存在一個準確的比例關(guān)系，如振動的頻率是電動機轉(zhuǎn)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(diào)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(diào)節(jié)器本身的問題，應更換速度調(diào)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(guān)系。若二者成比例，除機床共振原因外，多數(shù)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(diào)整和檢測增益的調(diào)整。如果與進給速度無關(guān)，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(diào)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。
故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC OMC的數(shù)控機床，加工中心X軸負載有時突然上升到80%，同時 X軸電動機嗡嗡作響；有時又正常。
分析及處理過程：現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn) X軸電動機嗡嗡作響的頻率較低，故判斷 X軸發(fā)生低頻振蕩。發(fā)生振蕩的原因有：
①軸位置環(huán)增益不合適；
②機械部分間隙大，傳動鏈剛性差，有卡滯；
③負載慣量較大。
經(jīng)查X軸位置增益未變，負載也正常。此機床由于一直進行重切削加工，X軸間隙較大，剛進行過間隙補償。經(jīng)查X軸間隙補償參數(shù)0535，設定值為250，用百分表測得X軸實際間隙為0.22，補償過渡；直到將設定值改為200后，X軸振蕩才消除。
（6）伺服電機不轉(zhuǎn)
數(shù)控系統(tǒng)輸入至進給驅(qū)動單元的除了速度控制信號外，還有伺服使能控制信號，一般為DC + 24 V繼電器線圈電壓。① 檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出；② 檢查使能信號是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機床PLC梯形圖（或流程圖），以確定進給軸的啟動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足；③ 對帶電磁制動的伺服電動機，應檢查電磁制動是否釋放；④ 進給驅(qū)動單元故障；⑤ 伺服電動機故障。
（7）位置誤差
當伺服軸運動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有：① 系統(tǒng)設定的允差范圍小；② 伺服系統(tǒng)增益設置不當；③ 位置檢測裝置有污染；④ 進給傳動鏈累積誤差過大；⑤ 主軸箱垂直運動時平衡裝置（如平衡油缸等）不穩(wěn)。
（8）漂移
當指令值為零時，坐標軸仍移動，從而造成位置誤差。通過漂移補償和驅(qū)動單元上的零速調(diào)整來消除。
（9）回參考點故障
回參考點故障一般分為找不到參考點和找不準參考點兩類。前一類故障一般是回參考點減速開關(guān)產(chǎn)生的信號或零位脈沖信號失效，可以通過檢查脈沖編碼器零標志位或光柵尺零標志位來確定是否有故障；后一類故障是參考點開關(guān)擋塊位置設置不當引起的，需要重新調(diào)整擋塊位置。
（10）伺服電動機開機后既自動旋轉(zhuǎn)
主要原因有：① 位置反饋的極性錯誤；② 由于外力使坐標軸產(chǎn)生了位置偏移；③驅(qū)動器、測速發(fā)電機、伺服電動機或系統(tǒng)位置測量回路不良；④ 電動機或驅(qū)動器有故障。
關(guān)注微信公眾號
訪問手機網(wǎng)站
粵公網(wǎng)安備 44030602003136號
