Deel droge goederen! Wat zijn de meest voorkomende fouten en methoden voor probleemoplossing van het servosysteem voor bewerkingsmachines?

Foutvorming en oorzaakdiagnose
(1) Overreis
Wanneer de invoerbeweging de zachte limiet overschrijdt die is ingesteld door de software of de harde limiet die is bepaald door de eindschakelaar, zal er een overtravel-alarm optreden. Over het algemeen wordt de alarminhoud weergegeven op de CRT. Volgens de handleiding van het CNC-systeem kan de fout worden verholpen en kan het alarm worden opgeheven.
(2) Overbelasting
Wanneer de belasting van de invoerbeweging te groot is, frequente voorwaartse en achterwaartse bewegingen en de smeerstatus van de transmissieketting slecht zijn, zullen overbelastingsalarmen worden geactiveerd. Over het algemeen wordt alarminformatie zoals overbelasting van de servomotor, oververhitting of overstroom weergegeven op de CRT. Tegelijkertijd geven indicatielampjes of digitale buizen op de voedingsaandrijfeenheid in de hoogspanningskast informatie aan zoals overbelasting en overstroom van de aandrijfeenheid.
(3) Stuiteren
Het fenomeen stuiteren treedt op tijdens het voeren en de redenen zijn onder meer: ​​① onstabiel snelheidsmeetsignaal, zoals storing van het snelheidsmeetapparaat, interferentie van het snelheidsfeedbacksignaal, enz.; ② Het snelheidsregelsignaal is instabiel of verstoord; ③ Slecht contact van bedradingsklemmen, zoals losse schroeven. Wanneer de beweging plaatsvindt op het moment van omkering van voorwaartse beweging naar achterwaartse beweging, wordt deze doorgaans veroorzaakt door de achterwaartse speling van de voedingstransmissieketen of overmatige versterking van het servosysteem.
(4) Kruipen
Wanneer het optreedt tijdens de acceleratiefase of bij lage snelheid, wordt het meestal veroorzaakt door factoren zoals een slechte smering van de voedingstransmissieketen, een lage versterking van het servosysteem en overmatige externe belasting. Het is vooral belangrijk op te merken dat de koppeling die wordt gebruikt voor het aansluiten van de servomotor en de kogelomloopspindel mogelijk niet gesynchroniseerd is met de rotatie van de kogelomloopspindel en de servomotor als gevolg van losse verbindingen of defecten in de koppeling zelf, zoals scheuren, wat resulteert in variërende invoersnelheden en kruipverschijnselen.
(5) Trillingen
Wanneer de werktuigmachine op hoge snelheid draait, kunnen trillingen optreden en kan er een overstroomalarm optreden. Het trillingsprobleem van werktuigmachines behoort over het algemeen tot snelheidsproblemen, dus het is noodzakelijk om naar de snelheidsring te zoeken, dat wil zeggen dat voor eventuele snelheidsgerelateerde problemen de snelheidsregelaar moet worden doorzocht. Daarom moeten trillingsproblemen worden aangepakt door te zoeken naar snelheidsregelaars. Zoek vooral naar fouten vanuit drie aspecten: gegeven signaal, feedbacksignaal en snelheidsregelaar zelf.
① Controleer eerst de signaalingang naar de snelheidsregelaar, dit is het gegeven signaal. Het gegeven signaal wordt uitgezonden door de positieafwijkingsteller, door een D/A-omzetter omgezet in een analoge hoeveelheid VCMD en vervolgens naar de snelheidsregelaar gestuurd. Het is noodzakelijk om te controleren of dit signaal een trillingscomponent bevat. Als er maar één trillingssignaalcyclus is, kan worden bevestigd dat er geen probleem is met de snelheidsregelaar, maar eerder met de vorige fase. Dat wil zeggen dat het probleem moet worden gevonden in de D/A-omzetter of de positieafwijkingsteller. Als alles normaal is, ga dan naar het zoeken naar het probleem met de toerentellergenerator en de servomotor.
② Controleer de snelheidsmeetgenerator en servomotor. Wanneer de werktuigmachine trilt, geeft dit aan dat de snelheid van de werktuigmachine oscilleert, en de golfvormfeedback van de snelheidsmeetgenerator moet ook oscilleren. Kijk of de golfvorm regelmatige ups en downs vertoont. Op dit punt kunt u het beste meten of er een nauwkeurige proportionele relatie bestaat tussen de trillingsfrequentie van de werktuigmachine en de snelheid van de motorrotatie. Als de trillingsfrequentie bijvoorbeeld vier keer de snelheid van de motor is, moet er rekening mee worden gehouden dat er een storing is in de motor of de snelheidsmeetgenerator. Controleer eerst op eventuele fouten in de motor en controleer de staat van het oppervlak van de koolborstels en de commutator. Als er geen problemen zijn, controleer dan de toerentellergenerator.
③ Storing in de snelheidsregelaar. Als de bovenstaande methoden de trillingen niet volledig kunnen elimineren en zelfs geen verbetering opleveren, moet het probleem met de snelheidsregelaar zelf worden overwogen. De snelheidsregelaarkaart moet worden vervangen of de golfvormen in elk onderdeel moeten na vervanging grondig worden gecontroleerd.
④ Controleer de relatie tussen trillingsfrequentie en voedingssnelheid. Als deze twee proportioneel zijn, worden de meeste, afgezien van de resonantie van de werktuigmachine, veroorzaakt door een slechte interpolatienauwkeurigheid of een hoge positiedetectieversterking van het CNC-systeem, wat aanpassing van de interpolatie en de detectieversterking vereist. Als het geen verband houdt met de voedingssnelheid, zijn de mogelijke redenen: de instelling van de snelheidsregeleenheid komt niet overeen met die van de machine, de snelheidsregeleenheid is niet goed afgesteld, de snelheidslusversterking van de as is te groot, of de printplaat van de snelheidsregeleenheid is slecht.
Voorbeeld: Foutreparatie van X-as-oscillatie
Storingsfenomeen: Een CNC-machine uitgerust met FANUC OMC ervaart soms een plotselinge toename van de X-asbelasting tot 80% op het bewerkingscentrum, terwijl de X-asmotor een zoemend geluid maakt; Soms is het weer normaal.
Analyse- en verwerkingsproces: Uit observatie ter plaatse is gebleken dat de frequentie van het zoemende geluid van de X-asmotor relatief laag is, dus wordt geoordeeld dat er sprake is van laagfrequente oscillatie in de X-as. De redenen voor oscillatie zijn onder meer: ​​① ongepaste versterking in de aspositielus; ② Er is een grote opening in het mechanische gedeelte, slechte stijfheid van de transmissieketting en vastlopen; ③ De belastingtraagheid is relatief groot. Na inspectie blijft de versterking van de X-aspositie ongewijzigd en is de belasting ook normaal. Vanwege het voortdurende zware snijwerk heeft deze werktuigmachine een grote X-asspeling en een spelingcompensatie ondergaan. Na het controleren van de X-as-spelingscompensatieparameter 0535, is de ingestelde waarde 250 en is de werkelijke speling van de X-as gemeten met een meetklok 0,22, wat een compensatie-overgang aangeeft; De oscillatie op de X-as werd pas geëlimineerd toen de ingestelde waarde werd gewijzigd in 200.
(6) Servomotor draait niet
Het CNC-systeem voert niet alleen het snelheidsregelsignaal in naar de voedingsaandrijfeenheid, maar ook het servo-inschakelsignaal, meestal DC+24V-relaisspoelspanning. ① Controleer of het CNC-systeem een ​​signaaluitvoer voor snelheidsregeling heeft; ② Controleer of het vrijgavesignaal is aangesloten. Door de I/O-status via CRT te observeren, analyseert u het ladderdiagram (of stroomdiagram) van de PLC van de werktuigmachine om te bepalen of aan de startvoorwaarden van de voedingsas, zoals smering, koeling, enz., is voldaan; ③ Bij servomotoren met elektromagnetisch remmen moet worden gecontroleerd of het elektromagnetisch remmen is vrijgegeven; ④ Storing invoeraandrijfeenheid; ⑤ Storing in de servomotor.
(7) Positiefout
Wanneer de beweging van de servo-as het positietolerantiebereik overschrijdt, genereert het CNC-systeem een ​​alarm voor overmatige positiefouten, inclusief volgfouten, contourfouten en positioneringsfouten. De belangrijkste redenen zijn: ① het door het systeem ingestelde tolerantiebereik is klein; ② Onjuiste versterkingsinstelling van het servosysteem; ③ Het positiedetectieapparaat is vervuild; ④ De geaccumuleerde fout van de voertransmissieketen is te groot; ⑤ Het balansapparaat (zoals de balanscilinder) is onstabiel wanneer de spilkast verticaal beweegt.
(8) Drift
Wanneer de commandowaarde nul is, beweegt de coördinatenas nog steeds, wat positionele fouten veroorzaakt. Geëlimineerd door driftcompensatie en nulsnelheidsaanpassing op de aandrijfeenheid.
(9) Falen van het referentiepunt
Het falen van het referentiepunt wordt over het algemeen in twee categorieën verdeeld: het onvermogen om het referentiepunt te vinden en het onvermogen om het referentiepunt te vinden. Het eerste type fout is doorgaans het uitvallen van het signaal dat wordt gegenereerd door de vertragingsschakelaar van het referentiepunt of door het nulpositiepulssignaal. Of er sprake is van een fout, kan worden vastgesteld door de nulmarkeringspositie van de pulsencoder of de nulmarkeringspositie van de roosterliniaal te controleren; Dit laatste type fout wordt veroorzaakt door een onjuiste instelling van de positie van het referentiepuntschakelaarblok, die opnieuw moet worden afgesteld.
(10) De servomotor draait automatisch na het opstarten
De belangrijkste redenen zijn: ① onjuiste polariteit van positiefeedback; ② Door externe krachten is de coördinatenas van positie verschoven; ③ Defecte driver, toerentellergenerator, servomotor of systeempositiemeetcircuit; ④ De motor of aandrijving is defect.
Foutdiagnose van de voeraandrijving
1, DC-voedingsaandrijving
PWM-snelheidsregeling is het gebruik van een pulsbreedtemodulator om de schakeltijd van krachtige transistors te regelen. Converteer het snelheidsregelsignaal naar een blokgolfspanning met vaste frequentie en pas deze toe op beide uiteinden van het anker van een DC-servomotor. Door de breedte van de blokgolf te regelen, wordt de gemiddelde spanning aan beide uiteinden van het anker gewijzigd om de ankerstroom te regelen en zo de snelheid van de servomotor te regelen. Thyristorsnelheidsregeling is het gebruik van een snelheidsregelaar om de geleidingshoek van de thyristor te regelen. Door de grootte van de geleidingshoek te veranderen, wordt de spanning aan beide uiteinden van het anker veranderd om het doel van snelheidsregeling te bereiken.
1. CRT heeft een storing met alarmweergave. Voor het FANUC-systeem zijn de door CRT weergegeven servo-alarmen servosysteemfoutalarmen voor nummers 400-457 en oververhittingsalarmen voor nummers 702-704. De oorzaken van het oververhittingsalarm zijn onder meer: ​​① zware snijomstandigheden en een verhoogd wrijvingskoppel van de werktuigmachine, waardoor het overbelastingsrelais in het hoofdcircuit in werking treedt; ② Tijdens het snijden is de stroom van de servomotor te hoog of werkt de transformator zelf niet goed, waardoor de thermische bedieningsschakelaar van de servotransformator in werking treedt; ③ Kortsluiting of slechte isolatie in het anker van de servomotor, demagnetisatie of losraken van de permanente magneet van de motor en slecht remmen van de motor kunnen ervoor zorgen dat de thermische controleschakelaar in de motor in werking treedt.

2. De fout die wordt aangegeven door het alarmindicatielampje is te vinden op de printplaat van de snelheidsregeleenheid in FANUC- en Siemens-systemen. De functie, de oorzaak van de storing en de methode voor het oplossen van problemen vindt u in de betreffende handleiding van de machine.
3. Storing zonder alarmweergave: ① Werktuigmachine niet meer onder controle. Het snelheidsfeedbacksignaal is een positief feedbacksignaal, dat vaak optreedt tijdens onderhoud en foutopsporing, en meestal wordt veroorzaakt door een onjuiste aansluiting van kabelsignaallijnen. Trillingen van werktuigmachines. Systeemparameterinstellingen met betrekking tot positieregeling zijn onjuist, zoals onjuiste instellingen voor opdrachtvermenigvuldiger CRM en detectievermenigvuldiger DMR. Controleer de trillingsperiode van de werktuigmachine. Als de trillingsperiode van de werktuigmachine verandert met de voedingssnelheid, vooral bij snelle bewegingen, gaat dit gepaard met grote schokken, wat vaak te wijten is aan een storing in het snelheidsmeetapparaat, zoals slecht contact van de snelheidsmeetgeneratorborstel op de servomotor; Als de trillingsperiode van de werktuigmachine niet verandert met de voedingssnelheid, pas dan de versterkingspotentiometer aan om de versterking te verminderen en kijk of de trilling verzwakt is. Als het zwakker wordt en de trillingsfrequentie tientallen tot honderden Hertz bedraagt, wat de natuurlijke trillingsfrequentie van de werktuigmachine is, kan dit worden opgelost via de relevante instellingen op de printplaat. Als de trilling niet zwakker wordt, is er sprake van een fout in de printplaat. Lage positioneringsnauwkeurigheid. Naast de grote fout in de voedingstransmissieketen van de werktuigmachine, houdt deze ook verband met de lage versterking van het servosysteem. Pas de versterkingspotentiometer aan en verhoog de versterking om te bevestigen of de fout kan worden geëlimineerd. Overmatig geluid tijdens werking van de motor. De oppervlakteruwheid van de servomotorcommutator is slecht of beschadigd; Olie of stof die de borstels of commutator binnendringt; Er is axiale verplaatsing van de motor. ⑤ De servomotor draait niet. De permanente magneet van de motor is losgemaakt; De servomotor met elektromagnetische rem kon niet worden uitgeschakeld nadat deze was ingeschakeld vanwege een remstoring.
2, AC-voedingsaandrijving
1. Basisinspectie van AC-servomotoren. AC-servomotoren hebben in principe geen onderhoud nodig, omdat ze niet beschadigd raken. Door de aanwezigheid van precisiedetectoren in AC-servomotoren kunnen botsingen en stoten echter storingen veroorzaken. Tijdens het onderhoud moeten de volgende controles worden uitgevoerd: ① of er sprake is van mechanische schade; ② Of het roterende deel normaal met de hand kan worden gedraaid; ③ Is de rem normaal voor mensen met remmen? ④ Zijn er losse schroeven of gaten aanwezig? ⑤ Is het geïnstalleerd in een vochtige, temperatuurgevoelige en stoffige omgeving?
2. Voorzorgsmaatregelen bij installatie voor AC-servomotoren. Nadat de reparatie is voltooid, let u bij het installeren van de servo op de volgende punten:
① Vanwege de minder strakke waterdichte structuur van het servosysteem zal het binnendringen van snijvloeistof, smeerolie, enz. in het interieur leiden tot een afname van de isolatieprestaties of kortsluiting in de wikkeling. Daarom moet erop worden gelet dat spatten van snijvloeistof zoveel mogelijk wordt vermeden;
② Bij het installeren van de servomotor op de versnellingsbak moet er bij het toevoegen van smeerolie rekening mee worden gehouden dat het smeeroliepeil in de versnellingsbak lager moet zijn dan de uitgaande as van de servo om te voorkomen dat smeerolie in het interieur sijpelt.

③ Bij het bevestigen van verbindingscomponenten zoals servokoppelingen, tandwielen en synchrone riemen mag de kracht die erop wordt uitgeoefend in geen geval de toegestane radiale en axiale belastingen overschrijden.
④ Maak volgens de instructies de juiste verbinding tussen de servo- en besturingscircuits.
3. Veelvoorkomende fouten van AC-servomotoren. Inclusief de volgende punten:
① Het rotorpositiedetectieapparaat is defect. Wanneer de Hall-schakelaar of de foto-elektrische puls-encoder niet goed functioneert, kan dit leiden tot controleverlies en trillingen in de voeding.
② Gebruik een multimeter of brug om de DC-weerstand van de ankerwikkeling te meten, controleer op open circuits en gebruik een megohmmeter om te controleren op goede isolatie.
③ Maak het los van het mechanische apparaat en draai de rotor met de hand. Onder normale omstandigheden kan er sprake zijn van weerstand. Nadat u onder een hoek hebt gedraaid, laat u de hand los en de rotor keert terug; Als de rotor meerdere omwentelingen continu kan draaien en met de hand vrij tot stilstand kan komen, is de motor beschadigd; Als het niet met de hand kan worden gedraaid of na het draaien niet terugkeert, is er mogelijk een storing in het mechanische gedeelte.
④ Vervanging van pulsencoder. Als de pulsgever van de AC-servo defect is, moet de pulsgever worden vervangen.
3, stappenmotoraandrijving
Stappenmotoraandrijving is het meest gebruikte servoaandrijfsysteem in open-lus besturingssystemen. De structuur van het open-lus-toevoersysteem is relatief eenvoudig, handig voor foutopsporing, onderhoud en gebruik, betrouwbaar in gebruik en goedkoop. Het wordt veel gebruikt in werktuigmachines met over het algemeen lage precisie-eisen.
Tijdens gebruik vertoont het stappenmotoraandrijfsysteem de volgende veelvoorkomende fouten:
1. Alarm voor oververhitting van de motor. Misschien is de werkomgeving te zwaar en de omgevingstemperatuur te hoog; Onjuiste parameterselectie, zoals overmatige stroom, overschrijden van fasestroom en de mogelijkheid om parameters te resetten.
2. Als de bestuurder of stappenmotor tijdens het werk een doordringende schreeuw laat horen en na het schreeuwen niet draait, is de specifieke situatie tijdens de verwerking of bediening. De mogelijke reden is dat de ingangspulsfrequentie te hoog is, waardoor blokkering ontstaat, die kan worden geëlimineerd door de ingangspulsfrequentie te verlagen; De plotselinge modulatiefrequentie van de ingangspuls is te hoog, wat kan worden geëlimineerd door de plotselinge modulatiefrequentie van de ingangspuls te verminderen.

3. Tijdens het werkproces, als het voertuig onder normale werkomstandigheden plotseling stopt.
4. Als de stappenmotor meerdere keren een stap of stappen verliest, is het mogelijke fenomeen dat door deze fout wordt veroorzaakt, dat tijdens bedrijf een bepaalde as van het stappenmotoraandrijfsysteem plotseling stopt en vervolgens blijft bewegen.
5. Ongelijkmatige werking door schudden. In het bewerkingsproces komt tot uiting dat het werkstuk trillingspatronen en een hoge oppervlakteruwheid heeft.