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伺服进给系统故障维修31例--无聊的人的blog

2010-08-12  龙口卧龙泉
伺服进给系统故障维修31例 
[ 2008-9-30 13:32:00 | By: 无聊的人 ]
 
服进给系统故障维修31例
  例422.伺服电动机故障的维修

故障现象:一台配套SINUMERIK?810T系统的数控车床,一次刀塔出现故障,转动不到位,刀塔转动时,出现6016号报警“SLIDE?POWER?PACK?NO?OPERATION”。
分析及处理过程:根据工作原理和故障现象进行分析,刀塔转动是由伺服电动机驱动的,电动机一起动,伺服单元就产生过载报警,切断伺服电源,并反馈给NC系统,显示6016报警。检查机械部分,更换伺服单元都没有解决问题。更换伺服电动机后,故障被排除。

例423.位置反馈板故障的维修

故障现象:一台采用直流伺服系统的美国数控磨床,E轴运动时产生“EAXIS??EXECESS?FOLLOWING?ERROR”报警。
分析及处理过程:观察故障发生过程,在起动E轴时,E轴开始运动,CRT上显示E轴数值变化,当数值变到14时,突然跳变到471,分析确认为反馈部分存在问题。更换位置反馈板后,故障消除。

例424.反馈电缆折断的故障维修

故障现象:一台数控磨床,E轴修整器失控,E轴能回参考点,但设定在自动或半自动修整时,运动速度极快,直到撞到极限开关。??
分析及处理过程:观察发生故障的过程,发现撞极限开关时,其显示的坐标值远小于实际值,故确认是位置反馈的问题。但更换反馈板和编码器都未能解决问题。后仔细研究发现,E轴修整器是由Z轴带动运动的,一般回参考点时,E轴都在Z轴的一侧,而修整时,E轴修整器被Z轴带到中间。为此我们做了这样的试验,将E轴修整器移到Z轴中间,然后回参考点,这时回参考点也出现失控现象,为此断定由于E轴修整器经常往复运动,导致E轴反馈电缆折断,而使接触不良。找出断点,焊接并采取防折措施后,故障消除。

例425.SIEMENS系统Profibus总线报警的故障维修

故障现象:一台配套SIEMENS?SINUMERIK?802D系统的四轴四联动的数控铣床,开机后有时会出现380500Profibus-DP:驱动A1(有时是X、Y或Z)出错。但关机片刻后重新开机,机床又可以正常工作。
分析及处理过程:因为该报警时有时无,维修时经过数次开关机试验机床无异常,于是检查总线、总线插头,确认连接牢固、正确,接地可靠。但数日后,故障重新出现;仔细检查611UE驱动报警显示为“E-B280”,故障原因为电流检测错误,测量驱动器的输入电压,发现实际输入电压为406V。重新调节变压器的输出电压,机床恢复正常,报警从此不再出现。

例426.换刀故障的维修

故障现象:一台数控铣床发生打刀事故,按急停按钮后,换上新刀,但工作台不旋转。
分析及处理过程:通过PLC梯形图分析,发现其换刀过程不正确,计算机认为换刀过程没有结束,不能进行其他操作。因此,按正确程序重新换刀后,机床恢复正常。

例427.机床过载报警的故障维修???

故障现象:某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心,在加工中经常出现过载报警,报警号为434,表现形式为Z轴电动机电流过大,电动机发热,停上40min左右报警消失,接着再工作一阵,又出现同类报警。
分析及处理过程:经检查电气伺服系统无故障,估计是负载过重带不动造成。
为了区分是电气故障还是机械故障,将Z轴电动机拆下与机械脱开,再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后,效果不明显,后来又调整Z轴导轨镶条,机床负载明显减轻,该故障消除。

例428.电动机联轴器松动的故障维修

故障现象:一台数控车床,加工零件时,常出现径向尺寸忽大忽小的故障。
分析及处理过程:检查控制系统及加工程序均正常,然后检查传动链中电动机与丝杠的联接处,发现电动机联轴器紧固螺钉松动,使得电动机轴与丝杠产生相对运动。由于半闭环系统的位置检测器件在电动机侧,丝杠的实际转动量无法检测,从而导致零件尺寸不稳定:紧固电动机联轴器后故障消除。

例429.压力开关损坏的故障维修

故障现象:某配套SIEMENS?840C系统的加工中心,一次开机后B轴不能运动。
分析及处理过程:经检查,B轴电磁阀已动作,但PLC显示B轴未放松,故判断压力开关有问题。拆下后经检查,发现该开关触点损坏;换一个压力开关后,故障消除。

例430.B轴伺服报警的故障维修

故障现象:一台配套OKUMA?OSP700,型号为XHAD765的数控机床,加工中B轴出现伺服报警ALARMA:“SVP速度指令越限,B轴11F9FD76”。
分析及处理过程:按复位后,报警消除。分析报警内容,估计转台阻力大或是速度反馈有问题。将快速进给倍率开关拔到10%,MDI方式下转动B轴,B轴上升后,抖动一下立即报警,同时有机械冲击声,感觉是B轴转不动,怀疑转台上升未到位或是机械卡滞,或是B轴电气有问题。MDI方式下执行M20、M21指令升起、落下转台,查PLC数据IAXBUl在转台上升后能亮显,用尺检查转台上升的高度值正常,不应存在上下鼠齿盘未完全脱开的问题;再打开护板及转台侧盖查电动机插头和传动蜗轮蜗杆,在拉B轴电动机电缆时,发现B轴电动机三相电缆磨破,有一根电缆断裂。将电缆修复后开机,B轴运转恢复正常。

例431.转台报警的故障维修

故障现象:一台配套OKUMA?OSP700,型号为XHAD765的数控机床,早上开机后转台转位后下落时显示“2870旋转工作台夹紧检测器异常”,同时工作台上升到旋转准备位置。
分析及处理过程:复位后,报警清除。根据报警内容应查转台夹紧开关,由于转台转位前是正常的,根据经验,笔者怀疑其准确性。在MDI方式下执行M20工作台夹紧指令,工作台下落后又报警上升,经仔细观察,发现工作台下落缓慢,故怀疑下落时间超时而报警;让两个人站在工作台上,再执行M20指令,工作台落下明显加快、不再报警,证实了判断。
该转台设计为上升时,液压缸压缩转台夹紧弹簧将转台顶起,夹紧时靠弹簧力将液压缸内油挤出,压紧工作台液压缸堵塞节流,弹簧力变小,油粘度增大等均会导致油流速变慢而引起转台下落超时。让机床热机10min,其间连续执行M20、M21指令,等液压油温上升后再转转台正常。由于天气转冷,液压油随温度下降变稠,液压缸中油不能及时排出,造成超时报警。

例432.转台回零不准的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,转台回零不准,回零后工作台歪斜。
分析及处理过程:出现这种故障一般是由于转台回零开关不良、行程压块松动或开关松动。关机后将转台侧盖打开,用手压行程开关正常,查行程压块正常,查开关座正常,估计行程开关压合断开点变化。将开关座向正确方向调整小段距离后开机,故障消除。

例433.转台分度不良的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,转台分度后落下时错动明显,声音大。
分析及处理过程:转台分度后落下时错动明显,说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大;如果回零时位置同时也有错动,则可调节第4轴栅格偏移量(参数0511)来解决:如果转台传动有间隙,则可调节第4轴间隙补偿(参数0538);如果机械螺距有误差,则相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动,调整0511数值后解决。?
例434.X轴振荡的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,加工中X轴负载有时突然上升到80%,同时X轴电动机嗡嗡作响;有时又正常。
分析及处理过程:现场观察发现X轴电动机嗡嗡作响的频率较低,故判断X轴发生低频振荡。发生振荡的原因有:
1)轴位置环增益不合适。
2)机械部分间隙大,传动链刚性差,有卡滞。
3)负载惯量较大。
经查X轴位置增益未变,负载也正常,经询问,操作工介绍此机床由于一直进行重切削加工,X轴间隙较大,刚进行过间隙补偿。经查X轴间隙补偿参数0535,发现设定值为250,用百分表测得X轴实际间隙为0.22,看来多补了;直至将设定值改为200后,X轴振荡才消除。注:X轴这么大间隙,要想提高加工精度,只有消除机械间隙。

例435.X轴间隙太大的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,X轴间隙太大。
分析及处理过程:X轴间隙由联轴器间隙、轴承间隙、丝杠间隙、机械弹性间隙等组成。拆下X轴护板,停电关机,用手握住丝杠,来回转动,感觉自由转角较大,有较大间隙;调整X轴丝杠轴承间隙,拧紧螺母将其调紧也没有改善,故怀疑丝杠螺母有问题。将丝杠螺母与工作台松脱,检查,并未发现间隙;再打开轴承座法兰,检查丝杠轴承,发现两角接触轴承(背靠背)内圈已调紧到一起,正常情况下应有间隙,说明该对轴承间隙已无调整余地。
按该轴承外径,车一厚lmm的小圆环垫在该对轴承外径中间,减去原间隙,这样该对轴承内圈就有0.8mm左右的间隙调整裕量。安装后将轴承背紧螺母适当调紧,将参数0535置0,用百分表测X轴间隙为0.02mm,再将参数0535设为15,测X轴间隙为0.01mm,X轴间隙得以消除。

例436.X轴编码器报警的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,加工中出现319号报警。
分析及处理过程:查维修手册,提示故障原因为X轴脉冲编码器异常或通信错误,查诊断号760,发现其多位置位,维修手册提示为脉冲编码器不良或反馈电缆不良。先检测X轴编码器电缆插头M185正常,故判断是X轴串行编码器有问题。为确认,在电柜内将M184与M194、M185与M195及相应电动机三相驱动线进行交换,发现故障报警变为339,故障变为Z轴,证实X轴编码器不良。更换后,故障排除。

例437.超程报警的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?OMC,型号为XH754的数控机床,X轴回零时产生超程报警“OVER?TRAVEL-X”。
分析及处理过程:检查发现X轴报警时离行程极限相差甚远,而显示器显示的X坐标超过了X轴范围,故确认是软限位超程报警。查参数0704正常,断电,按住P键同时接通NC电源,在系统在对软限位不作检查的情况下完成回零;亦可将0704改为-99999999后回零,若没问题,再将其改回原值即可;还可按P键和CAN键开机以消除报警。

例438~例439.进给轴报警的故障维修

例438.故障现象:一台配套FAGOR?8025MG,型号为XK5038-1的数控机床,X轴报警,显示器显示“Xaxis?not?ready”。
分析及处理过程:送电起动机床,正向移动X轴,无报警;负向移动机床,报警出现。打开X轴右侧导轨护板,发现护板内部有许多切屑,估计由切屑卡死引起。将护板拆下清洗,并清除内部切屑,安装护板后开机,机床正常。

例439.故障现象:一台配套FAGOR?8025MG,型号为XK5038-1的数控机床,X轴报警,显示器显示“X?axis?not?ready”。
分析及处理过程:停电半小时后起动机床,无报警;机床空运行时应正常,但刚切削加工即报警,故怀疑X轴伺服驱动单元有问题。打开电柜检查X轴伺服单元,发现X轴有一个输出端子发黑,怀疑氧化造成接触不良。停电半小时后(伺服单元内有大容量电容,让其将电放掉,以防触电和损坏)用砂纸将X轴端子打光,拧紧后开机试切削,故障消除。

例440.进给轴漂移的故障维修

故障现象:一台配套FAGOR?8025MG,型号为XK5038-1的数控机床,工件铣削精度超差,镗孔失圆。
分析及处理过程:查已加工件,发现误差出现在横向,纵向正常;而横向加工对应X轴,故怀疑X轴有问题。手动移动X轴,发现X轴定位后位置坐标示值在0.05范围波动,而正常波动为0.001,同时X轴电动机有轻微嗡嗡声,估计X轴漂移。打开电柜,在X驱动单元上找到标志为drift的电位器,仔细调节,使X轴示值波动回复到0.001。再进行加工,精度恢复正常。
例441.进给轴频繁报警的故障维修

故障现象:一台配套FAGOR?8025MG,型号为XK5038-1的数控机床,机床频繁出现进给轴报警,多则一天一次,少则5~6天一次,停机断电半小时后开机又正常。
分析及处理过程:根据故障现象,判断电气接触有问题。先查供电,将机床停下用万用表测伺服电源BUG电压正常,+24V供电正常;再查控制线路,CNC到PLC、到X轴伺服单元电缆接触良好,X轴伺服到X轴电动机电缆正常;测电动机亦无断路、短路、发热现象,故确认电气无问题。再查机械传动,用手拧X轴丝杠,转动轻松、灵活,无阻滞、卡死现象,则判断机械应该没问题。鉴于伺服断电半小时后开机又正常,有时几天不报警,故判断伺服及电动机不应有大问题,检查陷入困境。因任务紧,机床暂时带病工作。后加工时无意中测量一控制变压器进线380V电压,发现只有290V,比正常值低90V左右,且不稳定;跟踪查到电柜总空气开关,测开关进线电压正常,开关出线有两线线电压偏低且波动较大;机床各轴停下时,电压又上升至380V左右。至此,故障根源终于找到。停电拆下总空气开关,发现有一触点烧蚀,造成接触不良。机床不加工时,总电流小,空气开关不良触点压降小,看上去供电正常,不易察觉;机床切削加工时,总电流大,不良触点压降相应增大,造成伺服单元电源不正常而报警停机。

例442.光栅尺故障的故障维修

故障现象:某配套SIEMENS?8M系统的进口加工中心,出现114#报警,手册提示为Y轴测量有故障,电缆损坏或信号不良。
分析及处理过程:该机测量采用海德汉直线光栅尺,根据故障内容查Y轴电缆正常。为判断光栅尺是否正常,将Y轴光栅尺插到与其能配用的光栅数显表上通电,用手转动Y轴丝杠,发现Y轴坐标不变,则说明光栅尺故障。拆下该光栅尺,发现一光电池线头脱落:重新焊接好后,通电检查,数显表显示跟随光栅变化;再将光栅尺装回机床,开机报警消除,机床恢复正常。

例443.检测信号断线引起坐标轴故障的维修

故障现象:某配套SIEMENS?8系统的卧式加工中心,在工作过程中机床突然停止运行,CRT出现NC报警104;重新起动机床,报警消除,可以恢复正常,但工作不久,故障重复出现。
分析及处理过程:查询NC?l04报警,其含义为“X轴测量系统电缆断线”。
根据故障现象和报警,我们先检查读数头和光栅尺,光栅密封良好,里面洁净,读数头和光栅没有受到污染,并且读数头和光栅正常;随后检查测量电路板,经检查未发现不良现象,经过这些工作后,把重点放在反馈电缆上。测量反馈端子,发现13号线电压不稳,停电后测量13号线,发现有较大电阻,经仔细检查,发现此线在X轴运动过程中有一处断路,造成反馈值不稳,偏离其实际值。经重新接线后,机床故障消除。

例444.快速移动时出现414和410号报警的故障维修

故障现象:某配套FANUC?0M系统的立式加工中心,X轴快速移动时出现414和410号报警。
分析及处理过程:414和410号报警的含义是“速度控制OFF”和“X轴伺服驱动异常”。鉴于此机床在故障出现后能通过重新起动消除,但每次执行X轴快速移动时就报警,故初步判定故障与伺服电动机有关。检查伺服电动机电源线插头,发现存在相间短路;重新连接后,故障排除。

例445;414、401号报警的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控车床,开机后就出现414、401号报警。
分析与处理过程:FANUC?0数控系统的414、401号报警属于数字伺服报警,报警的具体含义分别是“X、Z位置测量系统出错”,“X、Z轴伺服放大器未准备好”。向操作人员询问得知,因工厂基建,该机床刚搬至新址不久,第一次开机就出现上述状况,此前该机床工作一直很稳定,因此怀疑在搬运过程中导致电动机、驱动器等元器件的连接损坏。用万用表测量电动机各电缆的连接,经检查未发现异常。将插头插拔确认连接牢固、无错误后再开机,报警仍未解除。于是,按“SYSTEM”键进入系统自诊断功能,检查0200号参数,发现该参数第6位显示为“1”及“#6(LV)=1,参阅维修手册,提示此时为低电压报警。检查驱动器输入电压,发现无输入电压:依据电器原理图继续检查,发现空气开关QF4始终处于断开状态。更换新的开关,重新开机,机床恢复正常工作。?
例446.?FANUC?0系统351号报警的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控磨床,国庆长假后第一次开机出现351号报警。
分析与处理过程:FANUC?0数控系统的351号报警属于数字伺服报警,该报警的含义为“串行脉冲编码器通信出现错误”。向工作人员了解情况后得知,放假前对该机床进行了维护、保养,并对电气柜进行了打扫,因此首先怀疑是工作人员在打扫过程中误碰驱动器的连接线导致该报警的产生。将驱动器的连接插头重新连接牢固后重新开机,报警解除。数日后报警又出现,再次连接驱动器插头仍无法解除报警。于是按“SYSTEM”键进入系统自诊断功能,检查0203参数,发现该参数第7位显示为“1”及“#7(DTE)=1,提示为串行脉冲编码器无响应。导致此类状况的原因有:
1)信号反馈电缆断线。
2)串行脉冲编码器的+5V电压过低。
3)串行脉冲编码器出错。
检查信号反馈电缆,拆下Z轴信号反馈电缆插头即发现插头内有数根电线脱落。重新连接后再开机,报警解除,机床恢复正常工作。

例447.FANUC?0系统401号报警的故障维修

故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控磨床,开机后出现401号报警。
分析与处理过程:FANUC?0数控系统的401号报警属于数字伺服报警,该报警的含义为“X、Z轴伺服放大器未准备好”。遇到此类报警通常作如下检查:首先查看伺服放大器的LED有无显示,若有显示,则故障原因有以下3种可能:
1)伺服放大器至Power?Mate之间的电缆断线。???????
2)伺服放大器出故障。
3)基板出故障。
若伺服放大器的LED无显示,则应检查伺服放大器的电源电压是否正常,电压正常则说明伺服放大器有故障:电压不正常就基本排除了伺服放大器有故障的可能,应继续检查强电电路。
根据上述排查故障的思路进行诊断,经检查发现伺服放大器的LED无显示,检查伺服放大器的输入电源电压,发现+24V的输入连接线已脱落。重新连接后开机,机床恢复正常。

例448.31号伺服报警的故障维修

故障现象:某配套FANUC?3MA系统的数控铣床,在运行过程中,Z轴产生3l号报警。
分析及处理过程:查维修手册,31号报警的含义为“误差寄存器的内容大于规定值”。根据31号报警提示,将误差定值放大,于是将31号报警对应的机床参数由2000改为5000,然后用手摇脉冲发生器驱动Z轴,发现31号报警消除,但又产生了32号报警。32号报警意为“Z轴误差寄存器的内容超过±32767,或数模转换的命令值超出了-8192~+8191的范围”。为此将设定的机床参数由5000再改为3000,32号报警消除,但31号报警又出现,故暂无法排除故障。
误差寄存器是用来存放指令值与位置反馈值之差的,当位置检测装置或位置控制单元故障时,就会引起误差寄存器的超差,故将故障定位在位置控制上。位置控制信号可以用诊断号800(X轴)、801(Y轴)和(Z轴)来诊断。将三个诊断号调出,发现800号X轴的位置偏差在-1与-2之间变化,801号Y轴的位置偏差在+1与-1之间变化,而802号的Z轴位置偏差为0,无任何变化,说明Z轴位置控制有故障。为进一步定位故障是在Z轴控制单元还是在编码器上,采用交换法,将Z轴和X轴驱动装置和反馈信号同时互换,Z轴和X轴伺服电动机都不动;此时,诊断号801数值变为0,802数值有了变化,这说明Z轴控制单元没有问题,故障出在与Z轴伺服电动机连接的编码器上。更换新的编码器后,机床即恢复正常。

例449.工作台爬行的故障维修

故障现象:某配套GSK980M系统的数控磨床,在进行多次维修和长时间不用后,发现Y轴在运动过程中有明显的爬行。
分析及处理过程:经检查,发现当手轮移动Y轴0.1mm时,工作台连续移动0.7mm左右后再以另一种速度缓慢移动至0.1mm,因此可能是由于移动速度太快或工作台阻力太大引起故障。调整机床导轨镶条并减小工作台移动速度,故障未排除。在多次运行后发现每次工作台慢速移动的距离都差不多,因此打开参数页面,发现029号参数(Y轴直线加减速时间常数)为600,而对于步进电动机来说一般设定为450。修改后再试,故障排除。

例450.失步现象的故障维修

故障现象:某配套GSK980M系统的数控机床,在自动或手动运行时,X轴经常产生失步现象。
分析及处理过程:本机床配置为GSK980M+步进驱动。失步是步进电动机传动特点之一,当阻力或速度超过某一固定值时,步进电动机传动常会产生失步现象。因此,降低X轴移动速度重新运行,发现在某一位置仍会产生失步。排除该原因后进一步检查导轨与工作台的工作阻力,加大液压泵的供油压力,使工作台处于悬浮状态,试验后发现故障依然存在。断电后卸下同步带轮,手动旋转滚珠丝杠;发现在某一点处阻力稍大,拆下滚珠丝杠请生产厂维修,发现在丝杠螺母中有一粒滚珠受损。更换滚珠重新装配后,故障排除。

例451.410号报警的故障维修
故障现象:某配套FANUC?PM0系统的数控机床,开机后出现410号报警。
分析及处理过程:该报警的含义为“停止时的位置偏差量超过了1829号参数设定值”。检查机床参数,发现设定正确。进一步检查发现,用户在出现故障前曾经移动过第四轴转台,造成了电动机动力线连接不良,重新连接后,故障排除。
例452.FANUC?PM0??090号报警的故障维修
故障现象:某配套FANUC?PM0的系统数控机床,在回参考点时发生090号报警。
分析及处理过程:该机床为专用数控机床,调试时发现只要X轴执行回参考点动作,CNC就出现090报警。FANUC?PM0出现090报警可能的原因有:起始位置离参考点太近;回参考点速度太低等。在排除以上原因后,机床故障仍然存在。利用诊断参数检查DGNXl.4信号,发现X轴在正常位置(参考点挡铁未压上时)信号为“0”,但电气原理图规定该信号应为“1”,由此可知故障原因。更改连接线后,重新执行返回参考点动作,机床恢复正常,故障排除。

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