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5.檢測伺服驅(qū)動器內(nèi)散熱模塊是否正常運行，并進行必要的清潔清理

西門子直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)故障維修

例1.進線快速熔斷器熔斷的故障維修

故障現(xiàn)象: -臺配套SIEMENS 8MC的臥式加工中心,在電網(wǎng)突然斷電后開機,系統(tǒng)無法起動。

分析與處理過程:經(jīng)檢查,該機床X軸伺服驅(qū)動器的進線快速熔斷器已經(jīng)熔斷。該機床的進給系統(tǒng)采用的是SIEMENS 6RA系列直流伺服驅(qū)動,對照驅(qū)動器檢查伺服電動機和驅(qū)動裝置,未發(fā)現(xiàn)任何元器件損壞和短路現(xiàn)象。檢查機床機械部分工作亦正常,直接更換熔斷器后,起動機床,恢復(fù)正常工作。分析原因是由于電網(wǎng)突然斷電引起的偶發(fā)性故障。

例2. SIEMENS 8MC測量系統(tǒng)故障的維修

故障現(xiàn)象: -臺配套SIEMENS 8MC的臥式加工中心,當X軸運動到某-位置時,液壓電動機自動斷開,且出現(xiàn)報警提示: Y軸測量系統(tǒng)故障。斷電再通電,機床可以恢復(fù)正常工作,但X軸運動到某一位 置附近,均坷能出現(xiàn)同- -故障。

分析與處理過程:該機床為進口臥式加工中心,配套SIEMENS 8MC數(shù)控系統(tǒng), SIEMENS6RA系列直流伺服驅(qū)動。由于X軸移動時出現(xiàn)Y軸報警,為了驗證系統(tǒng)的正確性,撥下了X軸測反饋電纜試驗,系統(tǒng)出現(xiàn)X軸測量系統(tǒng)故障報警,因此,可以排除系統(tǒng)誤報警的原因。檢查X軸在出現(xiàn)報警的位置及附近,發(fā)現(xiàn)它對Y軸測量系統(tǒng)(光柵)并無干涉與影響,且僅移動Y軸亦無報警, Y軸工作正常。再檢查Y軸電動機電纜插頭、光柵讀數(shù)頭和光柵尺狀況,均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。考慮到該設(shè)備屬大型加工中心,電纜較多,電柜與機床之間的電纜長度較長,且所有電纜均固定在電纜架上,隨機床來回移動。根據(jù)上述分析,初步判斷由于電纜的彎曲,導(dǎo)致局部斷線的可能性較大。維修時有意將X軸運動到出現(xiàn)故障點位置，人為移動電纜線,仔細測量Y軸上每一根反饋信號線的連接情況,最終發(fā)現(xiàn)其中-根信號線在電纜不斷移動的過程中,偶爾出現(xiàn)開路現(xiàn)象;利用電纜內(nèi)的備用線替代斷線后,機床恢復(fù)正常。

例3.驅(qū)動器故障引起跟隨誤差超差報警維修

故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機,開機后移動機床的Z軸,系統(tǒng)發(fā)生"ERR22跟隨誤差超差” 報警。

分析與處理過程:數(shù)控機床發(fā)生跟隨誤差超過報警,其實質(zhì)是實際機床不能到達指令的位置。引起這一故障的原因通常是伺服系統(tǒng)故障或機床機械傳動系統(tǒng)的故障。由于機床伺服進給系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu),無法通過脫開電動機與機械部分的連接進行試驗。為了確認故障部位,維修時首先在機床斷電、松開夾緊機構(gòu)的情況下, 手動轉(zhuǎn)動Z軸絲杠,未發(fā)現(xiàn)機械傳動系統(tǒng)的異常，初步判定故障是由伺服系統(tǒng)或數(shù)控裝置不良引起的。為了進一步確定故障部位 ,維修時在系統(tǒng)接通的情況下,利用手輪少量移動Z軸(移動距離應(yīng)控制在系統(tǒng)設(shè)定的最大允許跟隨誤差以內(nèi),防止出現(xiàn)跟隨誤差報警) ,測量Z軸直流驅(qū)動器的速度給定電壓,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動的距離、向有關(guān)。由此可以確認數(shù)控裝置工作正常,故障是由于伺服驅(qū)動器的不良引起的。檢查驅(qū)動器發(fā)現(xiàn),驅(qū)動器本身狀態(tài)指示燈無報警,基本上可以排除驅(qū)動器主回路的故障�？紤]到該機床X、Z軸驅(qū)動器型號相同,通過逐-交換驅(qū)動器的控制.板確認故障部位在6RA26**直流驅(qū)動器的A2板。根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動器的原理圖,逐-檢查、測各級信號,最后確認故障原因是由于A2板上的集成電壓比較器N7(型號: LM348)不良引起的:更換后,機床恢復(fù)正常。

例4.故障現(xiàn)象: -臺配套SIEMENS 850系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的進口臥式加工中心,在開機后,手動移動X軸,機床X軸工作臺不運動, CNC出現(xiàn)X跟隨誤差超差報警。

分析與處理過程:由于機床其他坐標軸工作正常, X軸驅(qū)動器無報警,全部狀態(tài)指示燈指示無故障,為了確定故障部位,考慮到6RA26**系列直流伺服驅(qū)動器的速度/電流調(diào)節(jié)板A2相同，維修時將X軸驅(qū)動器的A2板與Y軸驅(qū)動器的A2板進行了對調(diào)試驗。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn), X軸可以正常工作，但Y軸出現(xiàn)跟隨超差報警。根據(jù)這一現(xiàn)象 ,可以得出X軸驅(qū)動器的速度/電流調(diào)節(jié)器板不良的結(jié)論。根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動器原理圖，測量檢查發(fā)現(xiàn),當少量移動X軸時驅(qū)動器的速度給定輸入端57與69端子間有模擬量輸入,測量驅(qū)動器檢測端B1 ,速度模擬電壓正確,但速度比例調(diào)節(jié)器N4(LM301)的6腳輸出始終為0V。對照原理圖逐-檢查速度調(diào)節(jié)器LM301的反饋電阻R25、R27、 R21 ,偏移調(diào)節(jié)電阻R10、R12、R13、R15、R14、R12 ,以及LM301的輸入保護二_極管V1、V2 ,給定濾波環(huán)節(jié)R1、C1、R20、 V14 ,速度反饋濾波環(huán)節(jié)的R27、R28、 R8、 R3、 C5、R4等外圍元器件,確認全部元器件均無故障。因此，確認故障原因是由于LM301集成運放不良引起的;更換LM301后,機床恢復(fù)正常工作,故障排除。

例5. CNC故障引起跟隨誤差超差報警維修

故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機,開機后移動機床的Z軸,系統(tǒng)發(fā)生”ERR22跟隨誤差超差”報警。

分析與處理過程:故障分析過程同前例,但在本例中,當利用手輪少量移動Z軸,測量Z軸直流驅(qū)動器的速度給定電壓始終為0 ,因此可以初步判定故障在數(shù)控裝置或數(shù)控與驅(qū)動器的連接電纜上。檢查數(shù)控裝置與驅(qū)動器的電纜連接正常,確認故障弓|起的原因在數(shù)控裝置。打開數(shù)控裝置檢查,發(fā)現(xiàn)Z軸的速度給定輸出D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入正確,但無模擬量輸出,從而確認故障是由于D/A轉(zhuǎn)換器不良引起的。更換Z軸的速度給定輸出的12位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0800后,機床恢復(fù)

例6.故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機,開機后發(fā)生"ERR21 , Y軸測量系統(tǒng)錯誤”報警。

分析與處理過程:數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生測量系統(tǒng)報警的原因一般有如下幾種: 1)數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路不良。2)數(shù)控裝 置與位置檢測元器件的連接電纜不良。3)位 置測量系統(tǒng)本身不良。于本機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu),檢測系統(tǒng)使用的是HEIDENHAIN公司的光柵。為了判定故障部位,維修時首先將數(shù)控裝置輸出的X、Y軸速度給定,將驅(qū)動使能以及X、Y軸的位置反饋進行了對調(diào),使數(shù)控的X軸輸出控制Y軸, Y軸輸出控制X軸。經(jīng)對調(diào)后,操作數(shù)控系統(tǒng),手動移動Y軸,機床X軸產(chǎn)生運動,工作正常,證明數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路無故障。但操作數(shù)控系統(tǒng),手動移動X軸,機床Y軸不運動,同時數(shù)控顯

示"ERR21 , X軸測量系統(tǒng)錯誤”報警。由此確認,報警是由位置測量系統(tǒng)不良引起的,與數(shù)控裝置的接口電路無關(guān)。檢查測量系統(tǒng)電纜連接正確、可靠,排除了電纜連接的問題。利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2輸出波形 ,發(fā)現(xiàn).Ua1相無輸出。進一步檢查光柵輸出(前置 放大器EXE601/5-F的輸入)信號波形,發(fā)現(xiàn)Ie1無信號輸入。檢查本機床光柵安裝正確,確認故障是由于光柵不良引起的:更換光柵LS903后,機床恢復(fù)正常工作。.

例7。故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機,開機后發(fā)生"ERR21 , X軸測量系統(tǒng)錯誤”報警。

分析與處理過程:故障分析過程同前例,但在本例中,利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ual和*Ua2輸出波形,發(fā)現(xiàn)同樣Ual無輸出。進一步檢查光柵輸出(前置放大器EXE601/5-F的輸入)信號波形,發(fā)現(xiàn)le1 ,信號輸入正確,確認故障是由于前置放大器EXE601/5- F不良引起的。根據(jù)EXE601/5-F的原理(詳見后述)逐級測量前置放大器EXE601/5-F的信號,發(fā)現(xiàn)其中的一只LM339集成電壓比較器不良;更換后,機床恢復(fù)正常工作。

例8.驅(qū)動器未準備好的故障維修

故障現(xiàn)象: -臺配套SIEMENS 850系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的臥式加工中心，在加工過程中突然停機,開機后面板上的”驅(qū)動故障”指示燈亮,機床無法正常起動。

分析與處理過程:根據(jù)面板上的”驅(qū)動故障”指示燈亮的現(xiàn)象,結(jié)合機床電氣原理圖與系統(tǒng)PLC程序分析,確認機床的故障原因為Y軸驅(qū)動器未準備好。檢查電柜內(nèi)驅(qū)動器,測量

6RA26**驅(qū)動器主回路電源輸入,只有V相有電壓,進一步按機床電氣原理圖對照檢查,發(fā)現(xiàn)6RA26**馬驅(qū)動器進線快速熔斷器的U、W相熔斷。萬用表測量驅(qū)動器主回路進線端1U、

1W ,確認驅(qū)動器主回路內(nèi)部存在短路。由于6RA26**交流驅(qū)動器主回路進線直 接與晶閘管相連,因此可以確認故障原因是由于晶閘管損壞引起的。逐-測量主回路晶閘管V1-V6 ,確認V1、V2不良(己短路) ;更換同規(guī)格備件后,機床恢復(fù)正常。由于驅(qū)動器其他部分均無故障，換.上晶閘管模塊后,機床恢復(fù)正常工作,分析原因可能是瞬間電壓波動或負載波動引起的偶然故障。

例9.外部故障引電動機不轉(zhuǎn)的故障維修

故障現(xiàn)象: -臺配套SIEMENS 6M系統(tǒng)的進口立式加工中心,在換刀過程中發(fā)現(xiàn)刀庫不能正常旋轉(zhuǎn)。

分析與處理過程:通過機床電氣原理圖分析,該機床的刀庫回轉(zhuǎn)控制采用的是6RA**系列直流伺服驅(qū)動,刀庫轉(zhuǎn)速是由機床生產(chǎn)廠家制造的"刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板進行控制的�，F(xiàn)場分析、觀察刀庫回轉(zhuǎn)動作,發(fā)現(xiàn)刀庫回轉(zhuǎn)時, PLC的轉(zhuǎn)動信號已輸入,刀庫機械插銷已經(jīng)拔出,但6RA26**驅(qū)動器的轉(zhuǎn)換給定模擬量未輸入。由于該模擬量的輸出來自“刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板,由機床生產(chǎn)廠家提供的"刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板原理圖逐級測量,最終發(fā)現(xiàn)該板上的模擬開關(guān)(型號DG201)已損壞，更換同型號備件后,機床恢復(fù)正常工作。


例10.開機電動機即高速旋轉(zhuǎn)的故障維修

故障現(xiàn)象: -臺與例268同型號的機床,在開機調(diào)試時,出現(xiàn)手動按下刀庫回轉(zhuǎn)按鈕后,刀庫即高速旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致機床報警。

分析與處理過程:根據(jù)故障現(xiàn)象,可以初步確定故障是由于刀庫直流驅(qū)動器測速反饋極性不正確或測速反饋線脫落引|起的速度環(huán)正反饋或開環(huán)。測量確認該伺服電動機測速反饋線已連接，但極性不正確;交換測速反饋極性后,刀庫動作恢復(fù)正常。