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數控機床維修實例之主軸伺服系統

數控機床維修實例之主軸伺服系統

發布日期:2018-03-23 作者: 點擊:

电子工业的飞速发展,使各种集成度高、性能先进的调速驱动层出不穷,给数控机床的更新换代提供了有利条件,但对于目前大中型企业还无法将旧数控机床全部改造的现实,修理旧的驱动系统,仍是数控机床维修战线上的一项艰巨任务。下面就谈谈在數控機床線束维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控卧、立式车床中所遇到的部分故障及处理方法,供同行们参考。


數控機床維修實例一 


故障現象:1.8m數控臥車在停車時發出巨大響聲,同時車間總電源跳閘。 


檢查:(1)車間電工對供電系統進行檢查,跳閘的自動空氣斷路器所在處,因環境潮濕開關盒內自動跳閘的連杆機構已腐蝕,另外三相觸點中有一相觸點只有一小部分能接觸。(2)車間供電變壓器容量小,超負荷運行。其正常的相電壓只有340V。(3)一只晶閘管已被燒壞,查看驅動電路,B相觸發脈沖短小,只有正常觸發脈沖幅值的四分之一,進一步查實爲B相觸發電路中的放大管T3性能不好所致。 


可控矽觸發脈沖電路如圖1所示,由于該圖原理簡單,在此不予說明。 


分析:晶閘管在整流狀態下缺相和在逆變狀態下缺相結果是不同的。在整流狀態下總是觸發電位較高的晶閘管如SCR1,同時使前一相晶閘管SCR3承受反相電壓而關斷。在SCR3的關斷期間以反相阻斷狀態爲主。即使後一個晶閘管不觸發,而SCR3到一定時刻也會因過零而自動關斷。但如果是在停車降速時,即在逆變的情況下(同樣也是觸發電位較高的晶閘管導通,並使前一個晶閘管承受反壓而關斷),這時的晶閘管在關斷時有很長一段時間處于正向阻斷狀態。這樣,若後一個晶閘管不導通,由于電感L的放電作用,使該晶閘管再延續導通一個周期而進入正半周,晶閘管將繼續導通下去,同時阻礙後面的晶閘管導通。于是,晶閘管輸出的正向電壓與電動機電勢叠加産生很大的電流,這時即産生逆變顛覆,輕則燒壞保險絲,重則燒壞晶閘管。如果車間的電壓供電系統正常,沒有大的波動,也許不會燒壞晶閘管。交流電網電壓波動大,車間變壓器容量小,超負荷運行,再加之B相正組觸發脈沖幅值小,及車間供電系統的總開關盒的損壞等綜合原因造成了這次故障的發生。 


處理:(1)更換自動空氣斷路器。(2)更換新的晶閘管。


數控機床維修實例二 


故障現象:1.8m臥車在點動時,花盤來回擺動。 


檢查:測量驅動控制系統中的±20V直流穩壓電源的紋波爲4V峰峰值,大大超過了規定的範圍。 


分析:在控制系統的放大電路中,高、低通濾波器可以濾掉,如:測速機反饋,電流反饋,電壓反饋中的各次諧波幹擾信號,但無法濾除系統本身直流電源電路中的諧波分量,因它存在于整個系統中,這些諧波進入放大器就會使放大器阻塞,使系統産生各種不正常的現象。在點動狀態下,因電機的轉速較低,這些諧波已超過了點動時的電壓值,造成了系統的振蕩,使主軸花盤來回擺動,而且一旦去除諧波信號,故障馬上消失。 


處理:將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容,並測量紋波只有幾個毫伏後將電源板安裝好,開機試運行,故障消除。 


數控機床維修實例三 


故障現象:5m立車在運行加工中發出哐哐聲後,燒保險。 


檢查:發現5FC5FG、5RG5RQ正反組全無脈沖輸出(線路見圖2),測量結果,IC7反相器損壞,又發現1FG1FC輸出波形較其他波形幅值低得多。 


分析:5m立車主驅動直流電機的驅動電壓由晶閘管全控橋反並聯整流電路提供。12路觸發脈沖中,有兩路消失,另一路觸發脈沖的幅值較其它正常觸發脈沖要短三分之一,當出現哐哐的齒輪撞擊聲時,誤以爲液壓馬達聯軸節處出現了問題,但過了一會兒兩路保險絲燒壞,實際上,在這次故障的前一段時間裏已燒過兩次保險,當時只認爲是偶然的電網不穩造成,因換上保險絲後,故障就消除了。


由于5m立车加工运行时的转速较低,虽然可控硅整流电路是桥式整流,但是线路中触发脉冲丢失和幅值小同时存在时,也会造成电流不连续,输出的电压不稳,从而使电机的转速不稳。一开始出现的哐哐声,实际就是转速不稳的表现。由于电流断续而引起的烧保险故障能发生在运行后停车和正常运行的任何时刻。  处理:将放大管T1(另一组触发电路中的放大管,功能如图2中的T7)及反相器IC7换下,故障消除。


數控機床維修實例四 


故障現象:1.8m臥車主軸在停車時,發出巨大響聲,但保險並未燒壞。 


檢查:用診斷板按照說明書中的步驟對系統參數重新調整,調整過程中,發現線時間應爲15s,可是在故障時已調整爲10s,另外增益電位器所調的位置也比要求的調得高,即使增益增大。 


分析:所謂線時間是指系統的上升和下降時間。對于控制56kW的電動機的控制系統線時間由15s改成了10s,那麽電機産生的機械慣性會在停車時在齒輪上發出巨大響聲,從而使齒輪受到損害。 


增大增益可以減少死區,使轉速誤差減小,但增益太大會使超調嚴重,給系統的暫態響應帶來麻煩,加之線時間的減少,更加劇了機械的響聲。 


驅動系統中的各種參數都要進行嚴格的計算,並根據每台電機及機械的實際情況,反複進行調整而確定,盡管機床已運行多年,各參數有的也發生了變化,但這種變化是極微小的,在一般情況下,各電位器箭頭的位置不應隨意改動。 


處理:(1)將線時間調整爲15s。(2)將增益調小。 


數控機床維修實例五 


現象:46″立車主軸運轉時突然停止,片刻後又繼續運行,此種現象時有時無,毫無規律可循,當出現停車故障時,計算機也無任何故障信號顯示,運行幾天後,主軸就無法運轉。 


檢查:主控板中的DFP信號消失,當用萬用表測量T104晶體管C極時,DFP信號又出現,但時間不長又消失。再測量T104管的be、bc間的電壓已不正常。 


分析:如圖3所示,DFP信號是在機床需要運行(此時計算機及驅動系統並無故障,由接口板送出的一個-4V的PRE啓動電壓,該信號送入T98的發射極從而使T105截止,T104導通,送出DFP的+20V信號,進入脈沖放大電路,控制可控矽觸發脈沖的發出。若計算機和驅動系統有故障,則PRE爲0V,T104截止,T105導通,使DFP爲0V,觸發脈沖無法發出。

三菱編碼器線

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關鍵詞:數控機床線束,三菱編碼器線,三菱動力線

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