在数控机床维修中,经常会遇到的故障现象,可能是电气系统问题,也可能是机械负载或外围问题。而很多机械问题的直观表现是电气系统报警。若不能快速准确判断,极易导致机械和电气维修人员之间的扯皮。下面探讨一下如何快速确定一个故障产生的原因是机械或外围问题:
一、与方向或位置相关的故障一般是机械或外围问题
1.什么是与方向或位置相关的故障呢?
例1,一个直线轴,正向移动无问题,反向即有过流或速度超极限的报警;
例2,一个旋转轴,正向旋转无问题,负向即有异响;
例3,一个直线轴,全行程 5 米,仅在 3.5m – 4m 之间有编码器故障报警,其余行程可以正常移动;
等等。
上述几种情况就是与方向或位置相关的故障。
2. 为什么说与方向或位置相关的故障一般是机械或外围问题呢?
需要明确的一点:机床数据的设定和电气硬件特性,是没有方向性及位置属性的;亦即所有的机床数据既适合正向也适合负向,驱动模块等电气硬件属性也不单单适合一个方向,且与机床轴的位置无关。
因此,极小的可能性是数据设定或电气硬件导致此类故障;遇到此类型故障,应优先考虑机械负载或外围问题。比如:
例1,排查丝杠,与电机联轴器等;
例2,排查传动机构;
例3,检查编码器的电缆是否某处破损,在坦克链里随动弯曲至某个角度时报警。
二、立轴(垂直轴/斜轴)的机械或外围故障
立轴(垂直轴/斜轴)的属性决定了它的负载问题较复杂。
垂直轴除电机带抱闸外,还有配重或平衡油缸或外部抱闸几种方式。
带有配重的垂直轴一般负载较稳定,而带有平衡油缸或外部抱闸的情况,由于油压的不稳定或抱闸松开不及时,会导致垂直轴负载问题(相应的电气报警,I2t,过流,速度环极限等等)。
故而,遇到立轴一些电气报警,可以优先考虑机械负载问题。
三、定量观测机械负载的一些电气手段(840DSL 为例)
除诊断画面里的平滑电流外,可以检测一下驱动参数 R35/R36/R37 等。
R35: CO:Motor temperature / Mot temp 电机实时温度
有时负载问题会造成电机升温。
R36:CO: Power unit overload I2t / PU overload I2t 功率单元 I2t
一般负载正常时,该轴R36=0, 若负载有问题,R36数值会不断升高。
R37:CO: Power unit temperatures / PU temperatures 功率单元绝缘层温度
负载有问题时,功率单元绝缘层温度最大值也会不断升高。
有时会直接报警 205001:轴功率单元绝缘层过热。
四、负载问题常见的一个电气报警:207900 电机堵转
正常加工的机床,如遇 207900 电机堵转报警,一般不用去考虑参数设定(编码器线数,极性等等)的问题,因为不会有人无故去调整它们。
再排除电机本身(内部轴承问题)及编码器连接方面的可能性后,极大可能是负载过大导致的 207900 电机堵转报警。