经仔细观察、检查,发现该机床的z轴在小范围(约2.5mm以内)移动时,工作正常,运动平稳无振动;而一旦超过以上范围,机床即发生剧烈振动。根据这一现象分析,系统的位置控制部分以及伺服驱动器本身应无故障,初步判定故障在位置检测器件,即脉冲编码器上。
考虑到机床为半闭环结构,维修时通过更换电动机进行了确认,判定故障原因是由于脉冲编码器的不良引起的。为了深入了解引起故障的根本原因,维修时作了以下分析与实验:
(1)在伺服驱动器主回路断电的情况下,手动转动电动机轴,检查系统显示,发现无论电动机正转、反转,系统显示器上都能够正确显示实际位置值,表明位置编码器的A、B、*A、*B信号输出正确。
(2)由于本机床Z轴丝杠螺距为5mm,只要Z轴移动2mm左右即发生振动。因此,故障原因可能与电动机转子的实际位置有关,即脉冲编码器的转子位置检测信号C1、C2、C4、C8信号存在不良。
根据以上分析,考虑到z轴可以正常移动2.5mm左右,相当于电动机实际转动180。,因此,进一步判定故障的部位是转子位置检测信号中的C8存在不良。
取下脉冲编码器后,根据编码器的连接要求,在引脚N/T、J/K E加入DC5V后,旋转编码器轴,利用万用表测量Cl、C2、C4、C8,发现C8的状态无变化,确认了编码器的转子位置检测信号C8存在故障。进一步检查发现,编码器内部的C8输出驱动的集成电路已经损坏;更换集成电路后,重新安装编码器,并调整转子角度后,机床恢复正常。
在数控设备中,出现无报警故障在各种设备上的表现不一。如数控车床在直径方向出现时大时小的现象较多。在加工中心上垂直轴出现误差的情况较多,常见的是尺寸向下逐渐增大,但也有尺寸向上增大的现象,在水平轴上也经常会有一些较小误差的故障出现,有些经常变化,时好时坏使零件的尺寸难以控制。此外,以下情况均会造成数控系统无报警故障。
(3)数控系统较简单,在系统中对误差没有设置检测,或者即使已设置检测系统,但由于机床中出现的误差情况不在设计时预测的范围内,当出现误差时检测不到。如果使用的是半闭环系统,就不能检测到机床的实际位置。
(4)机床的电气系统中回零方式设置不当,回零点不能保证一致,该种故障出现的误差一般较小。除了一般的因减速开关不良造成故障外,回零时的减速距离太短也会使零点偏离。
在有些系统中的监控页面中有“删格量”一项,记录并经常核对可及时发现问题。
(5)丝杠与电动机联轴器结构对故障发生的频率和可能性不同,出现故障后现象也不同,有些尺寸只会向负方向增加,但有些正负方向变化的可能性都会发生,根据修理中的各种情况表明:联轴器中间采用弹性联接的,基本上是负向增加,而中间使用键联接的两种故障均会发生。