S系列交流主軸伺服系統(tǒng)維修經(jīng)驗
發(fā)布時間：2019-08-02 15:36:37來源：
S系列交流主軸伺服系統(tǒng)是日本FANUC公司上世紀80年代后期及90年代初期的主導產(chǎn)品，該產(chǎn)品目前在國內(nèi)有很大的保有量。我廠在1990年前后進口了十幾臺采用該系統(tǒng)的機床，這些S系列交流主軸伺服系統(tǒng)皆已接近或處于故障期。下面將工程師在設備保養(yǎng)維修中遇到的幾個故障實例及采取的處理方法作一簡單介紹，供同行參考。
實例1：主軸伺服單元顯示AL-02報替(速度誤差過大)NC 系統(tǒng)發(fā)出主軸旋轉(zhuǎn)指令(M03,S1000)后，主軸以極低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(45r/min),而主軸負載表指針已到125%，隨即主軸伺服單元顯示AL- 02報警。將該系統(tǒng)的控制電路板移至另一臺型號相同并且工作正常的伺服單元上運行，發(fā)現(xiàn)該控制板工作正常。于是我們檢測故障系統(tǒng)電動機部分的測速反饋信號，發(fā)現(xiàn)該信號并不是圖1所示的正常信號，打開電動機尾部后發(fā)現(xiàn)傳感頭的安裝螺釘松動，傳感面與齒盤距離增大。正確安裝后，故障排除。
需要說明的是S系列主軸伺服電動機的速度檢測器采用磁敏電阻編碼器。它由齒形轉(zhuǎn)子及磁敏電阻傳感器組成。這種編碼器是根據(jù)半導體的物理磁阻效應制成的。當通過磁敏電阻橫截面的磁通變化時，磁敏電阻的阻值便發(fā)生變化，當齒形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，齒頂和齒底交替地轉(zhuǎn)過傳感器表面，引起通過半導體磁敏元件的磁通交替地在高和低之間變化，從而在輸出端的電位呈周期性變化。這種傳感器在安裝時要求傳感器的傳感面和齒頂?shù)木嚯x為0.15±0.02mm，太近時傳感器容易被齒頂打壞，太遠則產(chǎn)生的信號太弱。因此，維修人員在檢測時應引起注意。
實例2：停機幾天后開機時，F(xiàn)4(5A速熔保險)燒斷
停機幾天后再次開機時，速熔保險F4(5A)燒斷，更換后再次燒斷。
經(jīng)過檢查，該保險為印刷板上的直流穩(wěn)壓電源、主軸伺服單元冷卻風扇及交流電動機冷卻風扇供電。但印刷電路板上的直流穩(wěn)壓電源并無故障。把主軸伺服單元拆下仔細檢查時，發(fā)現(xiàn)冷卻用的軸流風機的葉片及風扇殼體內(nèi)側已經(jīng)覆蓋了很厚的一層油污和灰塵，導致冷卻風扇堵轉(zhuǎn)，致使F4保險燒斷，清洗這些灰塵后，系統(tǒng)恢復正常。
這雖然是一個小故障，但卻提醒我們必須注意對設備的日常維護，尤其是使用多年的老設備，須定期進行除塵，檢查接線端子間的絕緣等，這樣才能清除故障隱患，避免產(chǎn)生電氣故障，保持設備正常運轉(zhuǎn)，使設備發(fā)揮比較大作用。
實例3：電動機制動時，產(chǎn)生AL-11報警
主軸電動機在由高轉(zhuǎn)速到零速的制動過程中，主軸伺服單元產(chǎn)生AL-11報警(直流側電壓過高)，然后電動機自由停車。
該主軸伺服單元的主回路為交一直一交變頻器，并具備能量回饋功能。主軸制動時，主軸電動機工作于發(fā)電機狀態(tài)，系統(tǒng)的動能演變?yōu)殡娔埽?jīng)由逆變橋的續(xù)流二極管儲存于儲能電容C上，使之兩端的電壓急劇升高。能量回饋電路的任務便是將這些電能經(jīng)由回饋橋的功率管回饋給電網(wǎng)，既節(jié)約能源，又使電容C兩端的電壓(泵升電壓)不致于升高。而電阻R的作用是限制能量回饋電流，使流過回饋橋功率管的電流不會很大，以便對回饋橋起保護作用。
經(jīng)查，電阻R 已經(jīng)開路，估計是流過的電流太大所致。由于電阻R開路，在電動機制動時，泵升電路沒有瀉放回路，導致電容C兩端的電壓過高，引起AL-11報警。因此我們在更換這只電阻時加大了它的阻值，同時修改了參數(shù)F-20制動時間調(diào)整)，使電動機制動的時間加長，從而也減小了能量回饋電流。該設備如此修理后，已經(jīng)正常運行了兩年時間。