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    集研發、開發、生產、銷售CNC雕刻機于一體的高新技術企業

    與伺服電機編碼器相關的故障

    時間:2019-03-03 作者 :管理員

    編碼器作為伺服電機的速度反饋元件,無論該直線軸是否有位置檢測元件,只要伺服電機的編碼器或其線路有虛接的地方,都會使該直線軸暴走。有時候檢查編碼器 線虛接也不是很容易的事:插頭的針是否有短的,插頭各針腳是否有歪斜的,插頭焊接的信號線及電源線是否有接觸不良的,在校線中一定要用數字萬用表。下面以 一個具體例子說明一下校線的不易及注意事項。

    TS6916落地式雙面鏜銑床是齊二機床廠產品。2004年10月之前為帶FAGOR數顯裝置的機床,但各個直線軸的機械按數控機床所需配置,各個直線軸 的電機采用西班牙FAGOR公司FXM系列交流伺服電機,直線軸的控制裝置采用FAGOR公司AXD系列驅動裝置。主軸電機采用南洋交流變頻電機,主軸控 制系統采用西門子6SE70變頻器。2004年10月改造為數控機床,增加西班牙FAGOR 8055M數控系統;直線軸和主軸仍采用之前的產品。

    2004年5月至2004年10月 這段時間出現過大約十幾次同樣的滑枕相向暴走故障。當時對FAGOR數控系統不是十分熟悉,都認為是因為電磁干擾引起的故障。當時的說法是,主軸電機的電 源線采用普通電纜,沒有采用屏蔽線,影響了Z軸的運行,偶爾干擾,產生Z軸暴走。這只是猜想,所以當時為了屏蔽干擾信號,在電柜的四周拉上銅線網。這樣處 理之后,果真故障次數少了(后來證實這是巧合),但仍不時間隔一個月出現一次同樣現象的故障。

    當時大家都認為主軸電機的電源線采用屏蔽電纜就可以消除該故障。2004年10月進行數控化改造時將主軸電機電源線換成了屏蔽電纜線。各個伺服軸的電源線 和編碼器電纜采用國外原裝、高柔電纜。改造完成半年后,沒有出現過一次故障。所以大家更加相信,數控改造之前出現滑枕暴走現象是因為主軸電機沒有采用屏蔽 線造成信號干擾所致。2005年5月連續5次出現以前同樣的故障現象,打破了人們以前對造成該故障原因的認識。人們對以前形成的觀念開始發生動搖。

    當時把發生暴走的滑枕電機的控制裝置送到我們的電氣實驗室進行試驗,發現經常性的出現暴走,通過對線路的查找,在沒有發現線路有問題的前提下,我們將驅動裝置送到北京FAGOR公司修理。經過檢查和測試,沒有發現驅動裝置有問題。

    將該驅動器拿回我們的電氣實驗室進行試驗仍然不時出現暴走現象。重新對線路檢查,仍然沒有發現線路有問題。注意:后來證實,編碼器電纜的第12角虛接。我們在檢查線路時比較容易犯錯誤的地方在線路的兩頭,這次我發現通向驅動器側的接線插頭內的線松動了。當時校線時手拿著插頭,忽視了插頭本身出現了焊點開了,但有其它線在插頭內掖著,第12角線不至于徹底離開12角。

    將原驅動器重新裝到機床上,對該編碼器的電纜進行檢查和測試,沒有發現線路有問題。機床送電后開始正常工作。當天晚上后夜出現了滑枕暴走的故障。由于對夜 班維修人員有交代,所以趕緊對Z軸編碼器線用萬用表進行測量,當時用的指針表,測量編碼器的各個角的線路都通。早晨上班后,看了看測量后送電試機床,發現 仍然暴走。趕緊用數字萬用表對Z軸編碼器的各個角的線路的阻值進行測量,發現除了12角為0.6歐姆外,其它角為0.3歐姆,看來問題就出現在0.6歐姆 上。對傳統意義的電氣系統測量,一般用指針表測通斷,對數控系統內的測量要用數字表,0.6歐姆的意思是:數控系統認為該角斷路。至此造成該故障的原因基 本明了。

    那為什么以前偶爾出現故障,出現故障后再重新送電機床又恢復正常了呢?

    我們知道一段導線的阻值計算公式為R=ρ*L / S 

    公式中     R為一段導線的阻值

    ρ為電阻率,其數值與導線的材料有關,材料不變,ρ值不變。.

    L 為導線的長度

    S為導線的截面積

    我分析在機床運轉中, Z軸編碼器的電纜線敷設在兩段坦克鏈內,經過的線路比較長,當某時間,偶爾出現坦克鏈對電纜線拉伸時,該電纜線在長度上沒多大變化,在直徑上變細,其電阻 值就變大,從而出現滑枕暴走現象。在滑枕暴走的時候,機床發生劇烈顫抖,又使電纜線復原,從而在重新送電后機床又恢復正常。

    更換Z軸編碼器電纜線,排除故障。

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