大隈OKUMA數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)典型故障的維修

時(shí)間：2021-08-27作者：無錫市悅誠(chéng)科技有限公司瀏覽：91

伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行控制單元，它在數(shù)控系統(tǒng)的控制下完成機(jī)床的工作要求，并將執(zhí)行結(jié)果通過反饋環(huán)節(jié)反饋給數(shù)控系統(tǒng)［1］。由于在數(shù)控機(jī)床的加工運(yùn)行中伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要頻繁地工作，因此，關(guān)注伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行和維修都具有非常重要的意義。本文通過數(shù)控200鏜床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)典型的故障診斷和維修實(shí)例，說明了故障的查找、判斷以及處理的過程。
1故障現(xiàn)象
該數(shù)控機(jī)床為大隈OKUMA 公司生產(chǎn)的數(shù)控200 車床：數(shù)控部分經(jīng)過改造后采用OKUMA OSP系統(tǒng)、外置PLC控制方式；主軸和進(jìn)給軸采用原SKODA公司配置的直流伺服系統(tǒng)。機(jī)床自1998年安裝、改造以來一直存在各種故障，處于半使用半停機(jī)的狀態(tài)，后來經(jīng)過對(duì)機(jī)床控制原理的熟悉，隨著在維護(hù)過程中經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，該機(jī)床運(yùn)行也比較正常。偶爾出現(xiàn)故障，在維修中也有章可循，較快地解決故障問題。但在這段時(shí)間里機(jī)床正常使用時(shí)，X 軸出現(xiàn)了1160# ORDl2Contour monitoring報(bào)警。按復(fù)位鍵可以將報(bào)警消除，重新運(yùn)行X 軸，反復(fù)出現(xiàn)同樣的報(bào)警，造成機(jī)床不能正常運(yùn)行。
2故障檢查
（1） 從參數(shù)上對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試該報(bào)警為NC內(nèi)部報(bào)警，是由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)給軸運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控所產(chǎn)生的報(bào)警。其主要原因有兩點(diǎn)：1） 以大于MD3360參數(shù)中設(shè)定的運(yùn)行速度，過了MD 3320參數(shù)中設(shè)定的允許公差帶；2） 在升速或者制動(dòng)階段，在由伺服增益系數(shù)的時(shí)間內(nèi)，軸沒有達(dá)到規(guī)定的速度［1］?？紤]到機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間，某些參數(shù)或者伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特性會(huì)改變，影響機(jī)床正常的速度控制。為了分清數(shù)據(jù)問題還是機(jī)床外部的問題，對(duì)X 軸參數(shù)NC—MD＼axis：monitoring＼目錄下的機(jī)床數(shù)據(jù)中MD3320設(shè)定的允許公差帶進(jìn)行調(diào)整。
3故障分析
根據(jù)以上檢查結(jié)果，17端的信號(hào)來自Y7模塊板，該模塊板固定在同步變壓器上，安裝在整個(gè)驅(qū)動(dòng)器后面，所以X 軸與Y 軸驅(qū)動(dòng)模塊交換試車時(shí)沒有把Y7模塊板調(diào)換。Y7模塊板主要功能為系統(tǒng)提供穩(wěn)壓電源和各相同步電源的信號(hào)，由此看來驅(qū)動(dòng)器主回路的電流大原因：是由于Y7模塊中同步控制信號(hào)17 端電壓值過低，造成同步脈沖信號(hào)丟失引起的。為了使到晶閘管在每個(gè)周期都在相同的控制角α 觸發(fā)導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽電壓也就是電源同步，并與電源波形保持固定的相位關(guān)系。因?yàn)橹骰芈凡捎梅床⒙?lián)可逆有環(huán)流調(diào)速，由于兩組晶閘管都參于工作，為了防止在兩組晶閘管之間出現(xiàn)直流環(huán)流，當(dāng)一組晶閘管工作在整流狀態(tài)時(shí)，另一組工作在待逆變狀態(tài)。在調(diào)速過程中，同步信號(hào)丟失引起觸發(fā)脈沖控制邏輯出錯(cuò)，造成觸發(fā)脈沖丟失。那么，在起動(dòng)或進(jìn)給時(shí)，晶閘管工作在整流狀態(tài)，由于觸發(fā)脈沖丟失，使已導(dǎo)通晶閘管會(huì)在經(jīng)過自然換向點(diǎn)自行關(guān)斷后，晶閘管輸出斷續(xù)，形成直流電壓、電流減小，電機(jī)速度降低，引起在升速或者運(yùn)行階段，在由伺服增益系數(shù)的時(shí)間內(nèi)，X 軸在進(jìn)給過程中沒有達(dá)到規(guī)定的速度。
4故障解決
Y7模塊的輸入信號(hào)是由同步變壓器檢測(cè)到的三相電源信號(hào)，各相分別立控制，同步信號(hào)經(jīng)阻容濾波后由MAA741進(jìn)行放大，MZHl45邏輯反相輸出。U相的電路簡(jiǎn)圖如圖4所示。把Y7模塊板拆下后，初步測(cè)量各個(gè)元件并沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，該板在使用過程中出現(xiàn)波形不正常，通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)故障。為了進(jìn)一步判斷該模塊的故障所在，采用外供電源立測(cè)試Y7模塊的辦法：在Y7模塊加上±15 V電源，利用信號(hào)發(fā)生器在Ui端輸入正弦波信號(hào)，再用示波器檢測(cè)。


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