伺服G0运行时死机的故障处理_伺服电机_G0

伺服G0运行时死机的故障处理

2012/12/6 11:45:13

日前，我们接到这么一个维修案例，有一个瑞士肖伯灵公司产型号44-CNC四轴联动立卧加工中心伺服轴G0运行时死机。此故障状况已有近十年时间了。该控制系统是西门子880M伺服611A。故障情况：伺服轴运行速度最大20m/s（G0速度在空行程的情况下）由于伺服轴故障。平时G0只能运行在5m/s并经常死机、报警（1322# 1362# 9092#）只有重新开机回零后才能使用，严重时，几分钟就死机一次，几乎无法使用，原生产厂家肖伯灵公司派国外技术工程师到现场修理过这一故障，用了不久故障依旧重现，在其后若干年里，加上其它故障：如C轴故障，刀库故障，内冷故障，动力源故障，机床已经报废。为生产所需提高设备再利用价值，经反复修理调整，44-CNC的各类故障已逐一排除，机床精度及加工能力已恢复到出厂水平。

现就伺服轴G0运行死机故障的修理调整过程作逐一总结：西门子880M的控制系统在当年引进时是世界上最先进控制系统之一，而611A是模拟伺服（数字—>模拟—>数字）的控制模式是由模拟量转化为数字量驱动交流伺服电机的。伺服轴位置反馈采用海德汉公司生产的光栅尺检测。重复定位精度高（0.005mm）采用全闭环控制，这就要求反馈环及控制环准确无误。

西门子880M的控制系统因为是过渡产品，国内使用量不大，所以国内备品配件较少。相关维修资料也不全。因机床经常发生故障，工作中逐步摸索了一些维修调整经验与步骤。

整个修理工作分3步， 1、伺服轴驱动电机的检查 2、光栅的检测 3、伺服驱动的修理与调整。

一、伺服电机的检测：在JOG模式下，F×1000快速移动Ｙ轴电机观察运行是否平稳、是否有爬行现象、是否有啸叫声是检测伺服电机的标准。经运行电机正常。

二、光栅检测：从报警信息的提示和故障发生的现象分析，光栅的故障概率较大，要着重对光栅进行细致的检测。

１）光栅本体是否损坏。

从以上故障分析，光栅没有本质的彻底损坏，否则机床无法正常运行，如机床启动或轴刚刚运动就会报警

清洗光栅：打开机床Ｚ轴、Ｙ轴护板，关闭机床电源用手动方式转动丝杆找出光栅的安装螺丝，分步拆卸光栅（在拆光栅时要做好位置定位记录，要打表测量安装位置，以便恢复安装），将光栅平放于干净桌面，将光栅两端螺钉拆下，根据位置、方向轻轻拿掉端盖，然后用长绒棉（用φ3木制或软塑料棒卷长绒棉蘸酒精轻轻擦拭光栅反复多次）光栅是精密部件，它是在一段长度（轴长600mm-800mm上通过激光刻出数万条摩尔纹），所以擦拭要细心擦拭不可损坏光尺本体。光头的清洗要更加小心，如不注意光栅将报废。光头由光源与硅光电池组成，擦洗光头及硅光电池然后组装。有条件的可用光栅专用检测仪器，海德汉光栅的检测在上海、北京海德汉公司有专用检测仪器，也可直接安装在机床上调试检测。 2）安装：恢复安装与拆卸步骤相反进行。在这里要注意几点，安装定位的位置要基本在原位置（以拆装记录位置）这样机床的参数G53、G54（机床立式与卧式的回转中心点）的坐标偏差与原机床的坐标相差不大调整较容易。在安装动尺与定尺时要特别注意动尺与定尺的距离，要用塞尺仔细测量，两者之间的间隙要小于1mm —1.2mm,安装时尺前端与尾端两者之间的间隙要相等，这样才能保证光栅在一条水平线上运动，并且光头与光尺间距离相等，反射信号的强度也相等，否则运行时会报警、停车。

在这里要强调一下，光栅尺在安装两头端盖时，要使用硅密封胶以便防潮、防油污。

三、伺服驱动的修理与调整。

44—CNC伺服轴用的是西门子880M 611A的伺服驱动。该伺服的特点是由模拟量转化为数字量驱动伺服电机。所以驱动与伺服单元板上有一块插补单元板，用于模拟量参数的调节，分别为（积分T、比例KP、积分时间Tn），加减速时间设定，位置环比例增益设置，速度环比例增益设置，速度环积分时间设置。

在插补板上都有调整电位器，每个电位器在功能上都存在意义，不能随意调整，调整步骤如下：

1、在调整前需作位置记录，然后用万用表电阻档测量各电位器的直流电阻值以便恢复。（如有备用模块可在备用模块上进行）

2、如出现爬行、啸叫声（伺服电机）可由以下步骤调整：

１）检查电流设定定位器是否正确。

２）将速度调节积分时间Tn电位器逆时针调至极限。

３）将速度比例调节Kp是否在中间位置如不在将其调至中位。

４）顺时针慢慢旋转积分时间Tn调节电位器，减小积分时间直到电机出现振荡声。

５）逆时针稍稍旋转积分时间Tn调节电位器使振荡恰好消除

以上调节基本使伺服调节到最佳状态。