伺服電機突然不動案例
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1、伺服電機突然不動案例,p108,故障現(xiàn)象 運行中,圖形回轉(zhuǎn)臺交流伺服電機突然不起動,,修前準備,技術(shù)準備,,備好常用維修工具:信號發(fā)生器、示波器、萬用電表等,畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖與電機動作有關(guān)的,查閱WY203 自動換箱數(shù)控組合機床的技術(shù)資料與維修手冊。,,獲得信息,圖形回轉(zhuǎn)臺為半閉環(huán)交流伺服控制系統(tǒng)。,PLC程序控制位置調(diào)節(jié)器,速度設(shè)定為模擬量,位置反饋為數(shù)字量,修前調(diào)查,故障報警顯示無 故障現(xiàn)象運行中,突然交流電機不起動 外觀檢查與環(huán)境:電源正常。環(huán)境無干擾源 、外觀正常。 觀察檢查法:外觀檢查,電機與線纜表觀正常無異味?;瑒用鏉櫥!㈦娎|外觀良好。 機床處于正常階段。正常維修。,,與
2、交流電機動作有關(guān)的系統(tǒng)框圖,修前準備,據(jù)理析象,,再次進入后請擊鼠標,無報警指示,正常維修先不查,,排他法,據(jù) 理 析 象,故障特征:突發(fā)性、無報警。 判出故障類型:硬件故障 故障大定位:速度環(huán)。,,不是位置環(huán)故障(如果是位置環(huán)故障,PLC可以報警)。 PLC報警不包括速度環(huán)的故障。所以,不能利用調(diào)用PLC狀態(tài)參數(shù)信息表。 大定位:速度環(huán)。,羅列成 因,驅(qū)動電纜斷線。 過載保護裝置的誤動作。 機械負荷太大制動未釋放、傳動故障或卡死 速度調(diào)節(jié)器故障:功率驅(qū)動中大功率管擊穿 電機故障永磁體脫落或退磁。,,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,確定步驟,,查驅(qū)動電纜斷線外觀檢查法 查過載保護裝
3、置 查制動與傳動阻尼 查速度環(huán) 查電機,排他法,,電機故障?,外觀檢查無異常。故先不查,故障發(fā)生后處于制動狀態(tài)。因為正常維修的機床,先不查,過載保護裝置?,無報警指示,因為維修記錄表明機床正常維護狀態(tài),先不查。,制動與傳動阻尼?,一般故障應(yīng)該可硬件報警。無報警。 外觀檢查無異常。先不查!,驅(qū)動電纜?,系統(tǒng)框圖再分析,速度環(huán)中剩余部分是值得懷疑的!,故障點判定與測試確定速度環(huán)中故障部位,,采用信號強制輸入法,排除故障,更換之,故障排除。,先查速度調(diào)節(jié)器是否發(fā)出速度指令,排他法分析后,剩下五個單元及其連接電纜都可能是故障的發(fā)生部位。采用信號追蹤法。,斷電。先查電纜與接點完好。 斷開速度調(diào)節(jié)器兩端
4、 標準24V模擬速度信號強制輸入,測試其輸出是否正常?,測試結(jié)果無輸出 判定故障點為速度調(diào)節(jié)器,診斷結(jié)果,速度調(diào)節(jié)器的突發(fā)故障是回轉(zhuǎn)臺電機突然不能起動的原因 更換速度調(diào)節(jié)器 排除故障,,,機床本體上電氣故障,數(shù)控機床中主要為電氣故障。其中發(fā)生于機床側(cè)的電器器件及其組成電路中的故障是較為多見。,,從畢業(yè)生反饋的信息可知,掌握這些電器的故障診斷,對提高維修效率是極其重要的。,,5 機床本體電氣故障分析,重點 主要故障 主要分析方法 遵循基本原則,基礎(chǔ)知識 電氣圖、常用低壓電器工作原理、功能、與基本結(jié)構(gòu)。,,5.1 機床本體上電氣故障,主要診斷方法即硬件故障診斷方法。,(可參考十種故障現(xiàn)象(p117
5、127)),,5.2 機床電器,低壓電器,交流電壓1200V、直流電壓1500V的在電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。,電磁離合器,電磁閥在液壓系統(tǒng)中用來控制液流方向的。它們在控制電路中是執(zhí)行元件,必須通過接觸器或繼電器的觸頭來通斷電源。,,熔斷器,各類開關(guān)電器,繼電器,接觸器,斷路器,電動機,電磁抱閘制動,開關(guān)電器(主令電器)在控制電路中用作發(fā)布命令或控制程序的電器。,控制器 電氣傳動控制中的開關(guān)電器,啟動器 主要用作電動機啟動、停止、正反轉(zhuǎn),并作過載保護的開關(guān)電器,5.3 低壓電器,共同的主要故障特征接觸問題,因為它們都具有動斷作用,并且都具有動斷觸頭。,共同的故障現(xiàn)象失效
6、 (不按規(guī)定進行動作),分成兩大類: 不動作或誤動作 (不閉合、不釋放),伴隨性的故障現(xiàn)象:噪聲,共同的分析方法:獨立單元分析法、內(nèi)外因分析法、原理分析法。,影響壽命的因素:環(huán)境條件 電壓條件 安裝與工作條件 操作方法/操作頻率 維護保養(yǎng)不當(dāng),,,接觸問題,觸點污垢、氧化,,熔焊,聯(lián)接不良,不能到位接觸,定位機構(gòu)移位、松動、損壞、彈性失效、磨損、潤滑不良、阻尼過大(生銹或污染)等,機械結(jié)構(gòu)失靈,卡死 延時或無法復(fù)位 常開型變成常閉型、常閉型變成常開型,,, 造成接觸不良,久未使用/長期失修,表面拉/燒毛或有凸起金屬顆粒,觸點不能斷開,負載短路/大電流造成而且又失修。,5.3.1 熔斷
7、器的常見故障與成因,. 電動機啟動瞬間熔體即熔斷 成因:負載側(cè)短路或?qū)Φ囟搪罚?熔體安裝時受損傷; 熔體規(guī)格太小。 . 熔絲未斷但電路不通 成因:一般是熔體兩端或接線端接觸不良,過載保護,,單相斷路器保護中,必須在前面先裝有熔斷器 以克服斷路器可能的不動作,保證使用安全。,熔斷器的熔斷現(xiàn)象,例如:開關(guān)電源的熔斷器 保險管發(fā)黑且有亮斑嚴重短路必定對應(yīng)有高壓濾波電容擊穿或整流管擊穿故障。 保險管不黑是慢慢地熔斷,一般不易檢查,可能是半橋中的一個開關(guān)管不良或擊穿。,當(dāng)過載電流不太大,熔斷時間增長,會使金屬蒸汽增多。 當(dāng)瞬間過載電流極大時,熔斷點必呈光亮的燒結(jié)點。 據(jù)此可判斷過流電流的大小。,,5.
8、3.2 開關(guān)故障,刀開關(guān),負載開關(guān),組合開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān),按鈕,位置開關(guān) 行程開關(guān)限位開關(guān),靜插座易燒損或氧化,造成接觸不良。,需要定期維修,外殼應(yīng)該可靠接地,久用失修的機床中易發(fā)故障,移位、機構(gòu)失靈/損壞,,開關(guān)故障現(xiàn)象與可能成因,例1 :故障現(xiàn)象: 按下停止按鈕,再按起動按鈕,被控電器不動作故障。 可能成因分析 停止按鈕復(fù)位彈簧損壞、 按鈕接觸不良、 被控電器故障。,例2:故障現(xiàn)象:撞車。 硬件成因 擋塊碰撞位置開關(guān)后觸頭不動作安裝位置不對,離擋塊太遠; 觸頭接觸不良 聯(lián)線松脫。,,開關(guān)失效成因 接觸不良、連接不良 機構(gòu)不良、損壞或安裝欠妥、移位或松動 接地、絕緣不良
9、會造成漏電與短路,,總結(jié),5.3.3空氣斷路器的常見故障成因,低壓斷路器的工作原理,,空氣斷路器的常見故障成因總結(jié),內(nèi)因部件: 觸點熔焊,以及氧化問題 彈簧斷裂、生銹卡住或失效 線圈損壞 熱元件的老化/彈性失效/尚未冷卻復(fù)原 傳動機構(gòu)銹死或潤滑不良阻力過大鎖鍵和搭鉤因長期使用而磨損。 鐵心工作面有油污或短路環(huán)斷裂。 電流脫扣器瞬時整定值太小。,外因:電源電壓的欠壓/無壓/干擾/過流/過載/短路/漏電等。,,5.3.4 繼電器,任何一種繼電器,都具有某種能反應(yīng)一定的外界輸入物理量的感應(yīng)/知機構(gòu)與進行通斷的執(zhí)行機構(gòu),從功能分類:控制繼電器中間繼電器、時間繼電器、速度繼電器 保護性繼電器熱繼電器
10、、欠壓繼電器、過流繼電器,繼電器的失效現(xiàn)象 觸點斷開時腐蝕或粘結(jié)現(xiàn)象, 觸點閉合時傳動壓降超過規(guī)定水平,均為失效日常維護很重要。,,所以,必須熟悉常用繼電器的工作原理、激勵(輸入)信號、引線方式、通斷動作時間范圍的設(shè)定、對環(huán)境條件與使用頻率的要求等。,電磁繼電器,顯然失控現(xiàn)象發(fā)生后,對相關(guān)繼電器檢查應(yīng)該包括電網(wǎng)、相應(yīng)的控制電器的勵磁線圈、觸點、彈簧以及機械機構(gòu)的失效。,電壓繼電器,電流繼電器,線圈與電壓源并聯(lián) ,輸入量為電壓信號,線圈與電壓源串聯(lián) 輸入量為電流信號,欠壓/失壓保護 ;制動和反轉(zhuǎn)控制。,過載及短路保護;直流電動機磁場控制或失磁/弱磁保護。,如果發(fā)生在電網(wǎng)瞬間下降后恢復(fù)時電動機自行
11、運轉(zhuǎn)失控成因:繼電器“自鎖”(有reset)或按鈕與聯(lián)動的接觸器熔焊狀態(tài)。,如果磁場太弱時, 起動電流會很大會發(fā)生過流而無報警。 正在運行的直流電機轉(zhuǎn)速迅速升高飛車,,中間繼電器與速度繼電器,中間繼電器(符號“KA”) 實質(zhì)上是一種電磁式電壓繼電器,速度繼電器符號“KS(P)” 按照被控電動機轉(zhuǎn)速大小來對控制電路通斷的電器。 其轉(zhuǎn)軸與電動機同軸聯(lián)接。 與接觸器配合使用作用:主要對電動機反接制動。 常見故障:反接制動時, 不能制動內(nèi)膠木擺桿斷裂、動合觸頭(氧化)接觸不良、彈性動觸頭斷裂或失去彈性。 不正常彈性動觸片調(diào)整不當(dāng)??烧{(diào)整螺釘向上,彈性減小。,,常見故障與接觸器類似,過電流繼電器,過電流
12、繼電器符號“KOC” 用于重載或頻繁起動場合對主電路或電動機(直流電機或繞線轉(zhuǎn)子的異步電動機)過載和短路保護。,過電流現(xiàn)象的成因: 1. 不正確的起動操作方法不當(dāng);頻繁短時正反轉(zhuǎn)起動或制動 2. 過大負載轉(zhuǎn)矩由于機械阻力過大。 3. 另外,交流電動機定子繞組串聯(lián)的限流電阻損壞而不起作用。,過電流的特點: 1 過電流 < 短路電流 2 過電流動作時的強度值=起動電流的1.2倍 3 過電流報警幾率高于短路報警。,,熱繼電器,熱繼電器(符號“FR”)一般用作交流電動機的過載保護。 當(dāng)電動機操作頻率過高或起動時間過長, 熱繼電器會燒毀會誤動作,必須與接觸器或斷路器同時使用。,,常見故障分析:(常見主要
13、故障為1與2) 1. 電動機嚴重過載而熱繼電器不動作動作機構(gòu)卡死、導(dǎo)板脫出、額定值選得太大、整 定電流調(diào)節(jié)太大、熱元件燒毀或脫焊熱繼電器損壞。也可能是控制電路不通。 2. 誤動作電動機起動時間過長、整定電流調(diào)節(jié)太小、電動機操作頻率過高、受強烈的沖擊振動、環(huán)境溫度過高、維修后的聯(lián)接導(dǎo)線過細,導(dǎo)熱性差,熱繼電器可能提前動作。聯(lián)接導(dǎo)線過粗,可能滯后動作。 3. 熱元件燒毀/性能故障負載側(cè)短路或過流、電動機操作頻率過高或起動時間過長。 4. 控制電路不通動斷開關(guān)接觸不良(例:觸頭表面污垢)或彈性失效、手動復(fù)位的熱繼電器在動作后未復(fù)位、自動復(fù)位的熱繼電器中調(diào)節(jié)螺釘未調(diào)試到自動復(fù)位的位置上。,時間繼電器,
14、常見故障不動作與輸入不滿足、無法輸出以及獨立單元根本不傳遞信息等有關(guān) 誤動作與輸入與輸出無關(guān),獨立單元內(nèi)部“阻抗”過大與過小。 (這里是延時特性的失控過長或過短。) 1. 延時觸頭不動作電源電壓低于線圈額定電壓(輸入電壓問題) 電磁鐵線圈斷線(內(nèi)部線路問題) 棘爪無彈性不能剎住棘輪 游絲斷裂(傳動機構(gòu)問題);如是電動機時間繼電器 也可能是同步電動機線圈斷線(負載輸出回路開路) 觸頭接觸不良或熔焊。 2. 延時時間縮短或沒有延時作用(相當(dāng)于RC太小) 若是空氣阻尼式的,一般是氣室漏氣 若是電磁式的,一般為非磁性墊片磨損。 3. 延時時間變長(相當(dāng)于RC太大) 若是
15、空氣阻尼式的,氣室內(nèi)有灰塵使氣道堵塞 若是電動式的,是傳動機構(gòu)潤滑不良。,,時間繼電器符號“KT”是按時間控制的繼電器。 有刻度可調(diào)整延時時間的時間繼電器。 無刻度不可調(diào)整延時值的時間繼電器。 必須分清:不同繼電器要求在接通或分斷離合器電磁鐵線圈電源時才可調(diào)節(jié)延時,5.3.5 接觸器,頻繁通斷工作 主要控制對象是電動機。,接觸器主要常見故障: 不閉合 不釋放 噪聲,交流接觸器:線圈易燒毀、斷電后由于剩磁而不釋放、輔助觸頭不可靠 電磁鐵的分磁環(huán)易斷裂。,直流接觸器:觸頭電磨損,接觸器主觸頭熔焊:回路電壓過低、觸頭彈簧壓力過小、鐵心表面有凸起的金屬顆粒、負載側(cè)短路、使用頻率過高或,,5.4 執(zhí)行電
16、器,包括: 電動機 電磁抱閘制動 電磁離合器 電磁閥等,,5.4.1 電磁抱閘制動,電磁抱閘制動 按下SB2后,接觸器KM1線圈先得電閉合,電磁抱閘YB得電,銜鐵被鐵心吸合,通過彈簧杠桿使閘瓦松開閘輪,然后接觸器KM2線圈得電,電動機M得電起動。,,,電磁抱閘制動動作流程圖,,按下SB2,接觸器KM1線圈閉合,電磁抱閘線圈YB得電,KM1觸點閉合,鐵心磁化、吸合銜鐵,閘瓦松開閘輪,接觸器KM2線圈得電,電動機得電起動,磁力克服: 彈力 機械摩擦力 與磁阻力,,間隙過大、或鐵心極面太臟,KM2觸點閉合,用來分析各環(huán)節(jié)的可能故障而導(dǎo)致制動的失效或誤動作,主令電器 故障?,,,,,,,,延時設(shè)定,接
17、觸器故障,線圈?,閘瓦脫落?,5.4.2 電磁閥,可見 由閥體(閥芯)滑動良好與否、 電磁鐵的勵磁線圈工作電壓正常與否、 銜鐵與鐵心間距是否有額定的氣隙、 彈簧的彈性是否正常等等, 將是電磁閥失效的成因。,刀架移動性或不動故障 主軸不能換刀故障 工作臺不轉(zhuǎn)等故障 首先應(yīng)該檢查電磁閥系統(tǒng):它的勵磁線圈及其與之相連的保護裝置、機構(gòu)及其相配的控制電器(接觸器或繼電器)。,,電磁閥由閥體和電磁鐵組成,在液壓系統(tǒng)中用來控制液流方向與通斷。 必須通過接觸器或繼電器的觸頭來通斷電源。 原理:閥門的開關(guān)由電磁鐵的勵磁線圈得電與失電是吸合與放開銜鐵(之間間隙太大不行),從而使彈簧的壓縮與張馳推動滑閥往返移動。
18、使用場合:刀架移動系統(tǒng)、主軸換刀系統(tǒng)、工作臺系統(tǒng)。,5.4.3 電磁離合器,電磁離合器電磁聯(lián)軸器 有爪式與摩擦片式。 摩擦片式離合器是用表面摩擦方式來傳遞或隔離兩根軸的轉(zhuǎn)矩。 工作原理:主動軸側(cè)裝有的電磁鐵線圈經(jīng)電刷通直流后,吸引從動軸側(cè)的盤形銜鐵克服彈簧阻力向主動軸的磁軛靠攏,并壓緊主動軸端面的摩擦片環(huán)上。(直流電源供電) 制動力或傳遞力矩大小,是通過控制電磁鐵的勵磁電流的大?。勺冸娮瑁崿F(xiàn)的。而且與可變電阻并聯(lián)的電容(加速電容)可起到加速作用。 使用場合:用于主軸制動中 使主軸與電機脫落,并壓緊在床身上,使主軸迅速制動。,,分度盤過載報警故障案例,故障現(xiàn)象 FANUC OMC系統(tǒng)亞威 P
19、C3060加工中心 第四軸(分度盤)過載報警,,修前準備,技術(shù)準備:查閱FANUC OMC系統(tǒng)亞威 PC3060加工中心技術(shù)資料與維修手冊。 畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖與開機過載有關(guān) 備好常用維修工具 帶上資料,修前調(diào)查,故障報警顯示第四軸(分度盤)過載報警 故障現(xiàn)象開機后,即出現(xiàn)過載報警。 外觀檢查與環(huán)境:觀察檢查法:驅(qū)動電纜浸泡在油液中表面已龜裂。 機床處于正常階段。,,與開機過載有關(guān)的系統(tǒng)框圖,修前準備,羅立成因,,硬件報警或CRT報警顯示,,開關(guān)量,,未起動與機械阻力無關(guān),開機后,尚未運行程序,故與PLC指令無關(guān),檢測 Ready? 過載? 過流? 過熱? 失控、飛車?,,開機過載與位置環(huán)無關(guān)
20、,如果是總保護裝置,則不會只有第四軸報警,據(jù)理析象,單擊鼠標向下,據(jù) 理 析 象,故障特征:開機后過載報警 判出故障類型:硬件故障 器件故障 故障大定位:第四軸(分度盤)速度環(huán),,在系統(tǒng)框圖上分析故障現(xiàn)象: 啟動診斷過載報警只與速度環(huán)有關(guān) 過載成因分析:只可能在速度環(huán)中的器件擊穿或線纜短路,單擊鼠標向下,過載的可能成因,p150(4) 接線錯誤維修后或新機床:速度反饋線接反后成正反饋,造成飛車或振蕩狀態(tài)。 機械負荷太大制動未釋放(機床鎖定狀態(tài))、傳動故障或卡死、滑動面潤滑不良造成摩擦系數(shù)過大、工件碰撞。 電機故障永磁體脫落或退磁、相間短路造成大電流。制動釋放時,空載手轉(zhuǎn)不動。 速度環(huán)加/減速頻
21、率太高而扼流圈電流延時,瞬間大電流造成電機相間短路。 速度環(huán)中功率驅(qū)動中大功率管擊穿,或速控單元電機電流上限值設(shè)定過小。 驅(qū)動或反饋電纜斷線造成的短路、數(shù)據(jù)傳導(dǎo)故障及其接口故障。 反饋信號與驅(qū)動信號失匹反饋回路故障。 程序進行中,位控板故障或其上有關(guān)電位器失調(diào)。 切削量過大,或連續(xù)重切削。,,,單擊鼠標向下,羅列成 因,驅(qū)動或反饋電纜斷線造成的短路、數(shù)據(jù)傳導(dǎo)故障及其接口/頭故障。 反饋信號與驅(qū)動信號失匹反饋回路故障。 第四軸伺服單元上過載保護裝置的誤動作。 速度環(huán)中功率驅(qū)動中大功率管擊穿,或速控單元電機電流上限值設(shè)定過小。 電機缺相或相間短路,,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,最可
22、能的成因,確定步驟,,用觀察檢查法:先外后內(nèi)外觀檢查,先簡后繁 查第四軸驅(qū)動電纜(先一般后特殊) 查伺服單元過載保護裝置 查速度環(huán),外 觀 檢 查,,用萬用表先檢查它的線間電阻短路。故障定位!,排除故障,更換驅(qū)動電纜,故障排除,故障點測試,驅(qū)動電纜是移動電纜:長期浸泡在油污中已老化,且來回移動彎折。 懷疑的故障點,外觀檢查時注意哪些:易老化、易出故障的部位。,診斷結(jié)果,第四軸驅(qū)動電纜短路是造成該軸過載報警的原因 更換電纜 排除故障,,,希望整理思路,,,工作臺抬起不轉(zhuǎn)故障案例,p121 例1,故障現(xiàn)象 工作臺抬起不轉(zhuǎn),,修前準備,技術(shù)準備:查閱A/B 8400系統(tǒng) XH754 臥式加
23、工中心技術(shù)資料與維修手冊。 相關(guān)的系統(tǒng)框圖與動作流程圖與V軸轉(zhuǎn)動有關(guān)的 備好常用維修工具 帶上資料,修前調(diào)查,故障報警顯示無 故障現(xiàn)象輸入M85時, I/O固態(tài)繼電器R021地址燈點亮,電磁閥XT05動作,工作臺抬起( V軸)不轉(zhuǎn)而程序中斷。 外觀檢查與環(huán)境:觀察檢查法:電源正常,但V軸保護裝置保險絲熔斷。 新機床處于正常階段。,,,與V軸有關(guān)的系統(tǒng)框圖,修前準備,羅立成因,確定步驟,故障大定位,再次進入后請擊鼠標,,工作臺動作流程圖,NC發(fā)出工作臺轉(zhuǎn)動指令,電磁閥繼電器得電閉合觸頭,電磁閥動作,工作臺制動釋放,工作臺抬起,工作臺伺服驅(qū)動,工作臺電機得電轉(zhuǎn)動,工作臺轉(zhuǎn)動,,延時,故障大定位,修
24、前準備,確定步驟,再次進入后請擊鼠標,據(jù) 理 析 象,故障特征:工作臺抬起不轉(zhuǎn),程序中斷 判出故障類型:硬件故障 器件故障 故障大定位:V軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)及其相關(guān)電源系統(tǒng)。,,能下達工作臺指令CNC沒問題。 工作臺可抬起制動裝置沒問題。 工作臺不轉(zhuǎn)工作臺電機不轉(zhuǎn)沒輸出查其輸入。 工作臺電機輸入電源輸入(包括:電源、保護裝置及其相關(guān)接觸器或繼電器)、來自伺服驅(qū)動單元的控制輸入。,羅列成 因,機械傳動負荷太大傳動故障或卡死 過載保護裝置的誤動作。 驅(qū)動電纜斷線。 速度環(huán)中大功率器件擊穿和短路 電機故障,,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,確定步驟,,查電機,根據(jù)修前調(diào)查,,新機床,,機械傳
25、動問題可能很小,先不查。,V軸無動作,查它的輸入。 (獨立單元分析法),電機的輸入是電壓輸入,見系統(tǒng)框圖。,查數(shù)碼管上相關(guān)的指示燈(充分利用自診斷功能),查過載保護裝置(先公后專),查速度環(huán)中大功率器件,用什么方法來判出故障點?,程序中斷PLC程序法。按程序化特點,畫出工作臺動作流程圖查機床的上位動作。,查驅(qū)動電纜斷線,,,,,,,,,現(xiàn)場診斷工作,2. 伺服繼電器R082無輸出,查其輸入,電機無輸出,查輸入原則,查見伺服繼電器R082無輸出顯示。,1. 對照技術(shù)手冊,查數(shù)碼管上有關(guān)伺服輸入信號的顯示,3.追查保險絲熔斷的原因,斷路器中保險絲熔斷!,熔斷器熔斷成因分析,,一般成因負載短路,伺服
26、驅(qū)動中的大功率器件,電磁閥 功率管 電機,分析可能出現(xiàn)短路的負載,由于電機尚未動作,又是正常階段,可能性較小。 新機床功率管燒毀可能也較小。 電磁閥是剛動作過,故障可能性較大。先查電磁閥。,電磁閥的工作機理與常見故障分析:,,勵磁線圈 機械結(jié)構(gòu) 潤滑,,剛動作過卡死是不可能的,不必查其機械結(jié)構(gòu),而是查其線圈,,,故障點測試,,更換保險絲,更換電磁閥,故障排除。,排除故障,停機,萬用表測試結(jié)果:勵磁線圈短路。,診斷結(jié)果,工作臺抬起不轉(zhuǎn)動原因是電磁閥勵磁線圈短路造成斷路器保險絲熔斷。 更換保險絲與電磁閥 排除故障,,,過載報警案例,故障現(xiàn)象 加工程序中斷 W軸伺服過載報警,p107 例1,,修前準
27、備,技術(shù)準備:查閱GPM90DB-2數(shù)控曲軸銑床技術(shù)資料與維修手冊。 相關(guān)的系統(tǒng)框圖與過載有關(guān)的 備好常用維修工具 帶上資料,修前調(diào)查,故障報警顯示W(wǎng)軸伺服單元過載報警 故障現(xiàn)象加工程序中斷 外觀檢查與環(huán)境:電源正常。環(huán)境、外觀正常。 觀察檢查法:外觀檢查,電機與線纜表觀正常無異味?;瑒用鏉櫥?、電纜外觀良好。 機床處于正常階段。,,與過載有關(guān)的系統(tǒng)框圖,保護裝置,電源,液壓系統(tǒng),電磁閥,制動裝置,動力系統(tǒng)不可忘記,,,,,,據(jù) 理 析 象,故障特征:程序中斷,W軸過載報警。 判出故障類型:硬件故障 故障大定位:W軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)。,,羅列成 因,機械負荷太大制動未釋放、傳動故障或卡死。
28、過載保護裝置的誤動作。 驅(qū)動電纜斷線。 速度環(huán)中功率驅(qū)動中大功率管擊穿 電機故障永磁體脫落或退磁。 位控板故障或其上有關(guān)電位器失調(diào)。,,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,先機后電、先一般后特殊原則,按可能性大小先后來分析,確定步驟,,PLC程序法:按PLC程序化化特點,查程序中斷、W軸動作之前機床的動作。畫出與報警相關(guān)的動作流程圖 查W軸制動與傳動阻尼 查過載保護裝置 查驅(qū)動電纜斷線 查速度環(huán) 查電機 查位控板,與報警相關(guān)的動作流程圖,,PLC指令1,報警點是受上位邏輯狀態(tài)控制的先查輸入后查負載原則 電機無輸出(不動作),先查輸入。 先一般后特殊,先查易出故障的電磁閥。,這里,
29、電源與指令是正輸入,阻尼與制動是負輸入。,電磁閥動作,滑板制動釋放,PLC指令2,W軸伺服驅(qū)動,電機轉(zhuǎn)動,W軸移動,,,,,,,信號傳遞,機械機構(gòu),查滑板制動裝置,,信號強制輸入法:斷開電磁閥原接線,按其電源要求,正常的外接電源輸入后,觀其輸出動作不動作。判定故障點為電磁閥卡死!,排除故障,更換電磁閥,故障排除。,故障點判定與測試,處于制動狀態(tài),診斷結(jié)果,滑板釋放用電磁閥卡死導(dǎo)致制動不能釋放是W軸電機過載程序中斷的原因 更換電磁閥 排除故障,,,注意,注 意,,某些程序中的下一個動作指令是在上一個動作指令下達經(jīng)確定的時間間隔后延時后發(fā)出的。 容易出現(xiàn):信號傳遞受阻,延時過長致使下一個動作不能進
30、行而程序中斷現(xiàn)象。 或者,如本例情況,延時間隔到底下一個動作已跟上而出現(xiàn)動作阻塞或過載現(xiàn)象。,機械手不能自動換刀故障案例,p122 例4,故障現(xiàn)象 機械手不能自動換刀,,修前準備,技術(shù)準備:查閱SIMENS 880系統(tǒng)的德國UFZ6加工中心技術(shù)資料與維修手冊。 相關(guān)的動作流程圖與機械手換刀有關(guān) 備好常用維修工具 帶上資料,修前調(diào)查,故障報警顯示CRT顯示“讀禁止” 故障現(xiàn)象機械手進入刀座后自動中斷,不能自動換刀。程序中斷。 外觀檢查與環(huán)境:各接近開關(guān)指示燈都正常 新機床處于正常階段。,,,相關(guān)動作流程圖,修前準備,據(jù)理析象,機械手移動接近刀庫,接近開關(guān)動作發(fā)訊,PLC,夾刀指令,夾刀繼電器動作
31、,機械手進入刀座,到位位置開關(guān)發(fā)訊,機械手拔刀,,,,,,,,,再次進入請單擊鼠標,故障大定位,確定步驟,據(jù) 理 析 象,故障特征:機械手進入刀座后 程序中斷 判出故障類型:硬件故障 器件故障 故障大定位:機械手反饋電路,,“讀禁止”PLC未能“讀”反饋來的信息。兩種可能:PLC相關(guān)的I口故障,沒有反饋信號。由于新機床不可能是前者。 無反饋信號的成因: 相關(guān)發(fā)阠裝置損壞或移位,不能發(fā)阠。 反饋線纜或接頭故障,未能傳遞反饋信號。 PLC輸入接口不導(dǎo)通,羅列成 因,接近開關(guān)或位置開關(guān)的損壞或移位,不能發(fā)阠。 反饋線纜或接頭故障,未能傳遞反饋信號。 PLC輸入接口不導(dǎo)通 夾刀繼電器故障(可能最小,因
32、為“讀禁止”),,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,最可能的成因,確定步驟,,因為是硬件故障,又是程序中斷,故采用PLC程序法。機械手無換刀動作,究其上位機床的動作查它的輸入。,PLC程序法,先查出器件及其相關(guān)信號的名稱與地址位,位置開關(guān)S07 接近開關(guān)S17 PLC Input E24.6 E25.5 查出信號標準邏輯狀態(tài): 1 1 調(diào)用接口信息表,信號實時狀態(tài): 1 0,狀態(tài)對比判出故障點:S17,故障點測試,,S17松動移位,與感應(yīng)鐵塊距離過大,無法感應(yīng)信號而無信號發(fā)出。,排除故障,調(diào)整開關(guān)S17位置,故障排除。,診斷結(jié)果,機械手不能換刀的原因是接近
33、開關(guān)S17移位 調(diào)整S17位置 排除故障,,,注 意,注 意,機械手上不同部位安裝多個接近開關(guān)與位置開關(guān)或光電傳感器。 拖架的頻繁移動與振動,易使傳感器松動或移位和污染、電纜的疲勞彎折出現(xiàn)短路和斷路、電纜接頭的松動或污染而接觸不良。 凡在機械手該動作而無動作、程序中斷故障時,首先應(yīng)該檢查傳感器。,,機械手 常見故障,,不動作 ( 不能抓刀、不能自動換刀等) 動作不到位 動作過位撞機 動作不穩(wěn)(振動)(松動及電機振動?。?分度盤過載報警案例,故障現(xiàn)象 德國CWK500加工中心無報警手動托盤不能轉(zhuǎn)動,,修前準備,技術(shù)準備:查閱德國CWK500加工中心技術(shù)資料與維修手冊,,,畫出相關(guān)動作流程圖與手動
34、托盤轉(zhuǎn)動有關(guān)的,備好常用維修工具:示波器、萬用電表等,,修前調(diào)查,故障報警顯示無 故障現(xiàn)象手動托盤不能轉(zhuǎn)動 外觀檢查與環(huán)境:電源正常。外觀正常。 觀察檢查法:電機運行時沒有異常溫升 機床處于正常階段。,有一段時間因為下水道問題,車間積水而未使用機床。 操作程序無誤。 無發(fā)生失誤所導(dǎo)致的電路故障。,,相關(guān)動作流程圖,按下手動托盤松開按鈕E81084,PLC,電磁抱閘接觸器閉合,電磁抱閘線圈得電,閘松開 托盤處自由狀,托盤電磁閥接觸器閉合,托盤電磁閥動作,托盤鎖銷松開,托盤手動轉(zhuǎn)動,,延時,,據(jù) 理 析 象,故障特征:過載報警硬件報警 判出故障類型:硬件故障 故障大定位:第四軸系。,,啟動自診
35、斷無報警:可能RAM電池失電而不可報警;或是不屬于報警范疇。 手動與PLC程序及軟件無關(guān)。,羅列成 因,過載成因 電機缺相或相間短路 移動電纜與接頭短路 反饋信號與驅(qū)動信號失匹反饋回路故障。,,想一想:為什么不把其它的可能成因也列出來?,確定步驟,,觀察檢查法:先外后內(nèi)外觀檢查、 先簡后繁檢查電機與電纜。,外觀檢查,驅(qū)動電纜是移動電纜:長期浸泡在油污中已老化,且來回移動彎折。懷疑的故障點,外觀檢查時注意哪些:易老化、易出故障的部位。,故障點測試,,用萬用表先檢查它的線間電阻短路。 故障定位,排除故障,換件,故障排除、,診斷結(jié)果,驅(qū)動電纜老化、短路是第四軸軸電機過載報警的原因 更換電纜 排除故障
36、,,,,,軸振動與噪聲案例,p122 例4,故障現(xiàn)象 軸振動與噪聲,,修前準備,技術(shù)準備,,備好常用維修工具:示波器、萬用電表等,畫出相關(guān)的系統(tǒng)框圖與電機動作有關(guān)的,查閱技術(shù)資料與維修手冊。,,獲得信息,了解速度環(huán)與位置環(huán)增益參數(shù)設(shè)定值范圍,了解速度環(huán)與位置環(huán)增益可調(diào)電位器位置,測速器與位置檢測器的種類與安裝方式,速度設(shè)定為模擬量?位置反饋為數(shù)字量?,修前調(diào)查,故障報警顯示無 故障現(xiàn)象伺服電機振動并伴有噪聲 外觀檢查與環(huán)境:需要查電源與環(huán)境。 觀察檢查法:電機靜止還是運行時有振動與噪聲、電機有無溫升等現(xiàn)象。振動頻率的高低與振幅度大小。 需要了解:失修的老機床還是調(diào)試階段的機床?,,與電機振
37、動有關(guān)的系統(tǒng)框圖,修前準備,據(jù)理析象,再次進入后請擊鼠標,機械振動與轉(zhuǎn)速有關(guān),據(jù) 理 析 象1,,首先應(yīng)該調(diào)查;在怎樣條件下發(fā)生的振動,以便分清是電激振還是機械力激振。,軸靜止時,電振動,“滋滋”聲:電器觸頭接觸不良,較高頻:電流環(huán)增益過高,與轉(zhuǎn)速無關(guān),軸運行時,電振動,高頻,,伺服單元速度環(huán)補償電位器太靈敏穩(wěn)定性差,速度調(diào)節(jié)器輸出中高頻脈動太大有相關(guān)電位器可調(diào),,,位置環(huán)增益過大參數(shù)與電位器,位置反饋回路故障,低頻,機械振動,,,手感不明顯振幅很小,手感明顯振幅較大,伺服單元格環(huán)節(jié)接口電路中電阻失匹,據(jù) 理 析 象2,,機械振動,(一般講:電機是主要噪聲源),“絲絲”聲:金屬摩擦聲:電機換向
38、器、電刷污染與磨損,,低頻振動:是電機或傳動軸承、齒輪嚙合、軸不同心與連接松動等故障。,機械振動還具有的特點:與軸轉(zhuǎn)速或移動速度有關(guān)。轉(zhuǎn)速增高,頻率增高,振幅增大。,特別是:沖擊性振動對應(yīng)機械零件和電刷的嚴重磨損或缺損。,,羅列成 因,請自行總結(jié),并畫出綜合判別流程圖!,,問 題,如果數(shù)控機床在停止狀態(tài)出現(xiàn)有關(guān)軸振動,能否就去調(diào)整位控系統(tǒng)的增益電位器?,,綜合診斷實驗,實驗一 伺服電機突然不動 實驗二 機械手不能自動換刀 實驗三 軸振動 實驗四 工作臺抬起不轉(zhuǎn) 實驗五 分度盤過載報警,,綜合診斷實驗報告內(nèi)容要求,根據(jù)實驗現(xiàn)象畫出故障判別流程圖并簡述理由。 2. 回答提出的問題。 3. 總結(jié)。,,
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