一台数控弯板机的维修过程CYBELEC公司生产的一台数控机床发生故障。根据操作人员介绍,故障现象为该机床Y轴发生抖动,且时有时无,时大时小。而该机床的Y轴是用直流伺服系统拖动直流永磁式伺服电机,伺服电机再通过一个蜗轮蜗杆传动副驱动滑块上、下运行。在对机床从内到外进行必要的冷态观察和检测,并对机床所处的状态进行了解后,我让操作者先开机。但是开机后,并未发生他们所描述的故障,一切似乎正常。我走到Y轴伺服电机旁,随手动了一下其位置反馈用的编码器的电缆,电机随机发出振动的响声,再动一下电缆,电机又发出振动声。我想,问题可能出现在接线上,于是,断电后打开位置编码器插头,发现屏蔽层未接地,也未作任何其它处理。将位置反馈电缆的电机端用绝缘胶布暂时包裹后,插头接好,再通电,反复动该电缆,电机不再发出振动声音,至此,我以为问题已解决,于是判定为电气故障。我叫操作者反复操作Y轴,可是,大概过了不到十分钟,Y轴电机再次发出振动声(在静止状态),通过传动轮可以明显地看到,该电机处于频繁的动态校正过程。我想,这验证了我*初的想法,亦即问题是出在驱动器上,于是我对驱动器(即伺服单元),进行了反复的检测、调整,并反复断电、开机,但电机振动依然消除不了,包括改变其增益,调整零点漂移等等,均不见效果。后来,怀疑电机是带负载的情形,于是拆下了蜗轮蜗杆副中的蜗轮,这样,电机是不带任何负载的,再通电时,发现该电机仍然振动如旧。我想再调整驱动器也没有用的,因为电机的旋转是靠指令来进行的,而此时NC并未给出任何指令,电机应该静止不动,之所以有转动,一定是驱动器接收到了指令电压。而转动后又马上朝着反方向校正回来,这是因为NC未收到来自操作者的任何运动指令,靠电机的位置编码器校正回来的。所以问题显然出在驱动器即伺服单元的指令回路上。
再通电,果然,电机静止不动,一丝振动也没有。不过机床正常使用时不可能不加指令电压的,那么,究竟是NC本身指令回路发生了漂移呢,还是驱动器接收了外界干扰呢经过试验,改变NC指令回路电压的偏置值,证明并非是NC指令电压漂移,所以可以确定,电机的这个抖动是由于驱动器接收了外界的干扰。*后,通过对Y轴指令电缆的NC端实行接地屏蔽,消除了干扰,解决了这一电机抖动的故障。事后,据该厂有关技术人员讲,该机床到厂时,并未对该机床的Y轴指令电缆作任何处理,为什么当时未发生此种现象我想*根本原因还是出在该机床Y轴的传动机构上。该机床的Y轴是通过一个蜗轮蜗杆副传动的,按照一般的设计原则:一、蜗轮蜗杆宜采用两种不同的材质,如钢黄铜;二、蜗轮与蜗杆的啮合应用调整松紧的装置。但实际情况是,该机床Y轴的蜗轮和蜗杆均为钢件,且发现严重研伤,而且没有调整装置。这样,Y轴电机在静态时,负载很不均衡,动态运行时倒无所谓,但静态时则不太正常,长期使用,该轴驱动器的静态工作点发生偏移,各个工作参数都发生了不同的变化,外界的平扰也就自然得以引入了,于是才有了这种故障。所以数控机床的驱动是一个从NCy驱动器y伺服电机y传动机构y负载的完整链条,若想机床的一个轴工作好,必须顾及此链条的每个环节,彼此协调、匹配才行。这个问题应该在机床*初的设计阶段就想办法解决。
满足PLC对安装使用环境以及接地的要求;为防止来自电源的干扰,建议在电源和PLC之间接一个隔离变压器或干扰滤波器;对于电感性执行元件,应正确外接灭弧电路(对交流负载)或续流二级管(对直流负载)并选择好其电路参数。