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数控卷板机维修实例

发布时间:2020-1-2
        数控卷板机维修实例
  实例介绍数控卷板机发生故障后的处理流程。首先,调查故障现场,如表4所列。
   表4 故障现场调查实例

序号

现场调查内容

主要调查事项

l

  机床及

运转情况

①S3/3TA一242数控车床,采用日本FANUC 3T系统,采用直流伺服驱动装置,坐标轴采用直流伺服电机;

②两轴两联动,主轴采用四档八级变速齿轮箱进行主轴八级变速,现已将主轴部分改造为变频器带动普通三相异步电机;

③在机床发生故障前没有做过其他维修,并且没有发生其他不正常现象

 2


 故障现象与种类

①该数控机床系统在自动加工过程中出现01#报警;

②故障发生时机床开机2h,发生报警后机床处于伺服无准备状态;

③各机床轴停止运动

 3

 报警信息情况

机床出现0l埘匪警,为1轴或2轴过载信号接通,检测到伺服变压器、放大器、电机过热

 4

 故障时间及频率

①故障发生时机床开机2h;

②故障是偶然发生,在发生该故障之前没有发生过同类故障;

③数控机床旁边其他机械设备工作均正常,重复出现的故障应与外界因素无关;

④该故障不是在特定方式下产生;

⑤在发生故障前,加工程序及进刀速度等数据没有做过更改,非人为错误

5

外界状况

正常

6

机床与系统接线情况

正常

7

CNC装置外观检查

正常

8

加工精度情况

不能正常加工

  第二步,根据故障现场调查情况,分析故障原因。本故障出现01#报警,是过热报警,根据报警分析故障原因,如表5所列。
   表5 故障原因分析

可能故障部位

   报警原理

   故障原因分析

 伺服

变压器

伺服变压器的过热信号是由变压器绕组内的热偶开关检测,当伺服变压器绕组的温度超过规定值时,伺服变压器内部的热偶开关动作,信号通过伺服放大器传递给系统,通过系统发出01#过热报警

①伺服变压器本身故障,匝间短路、绝缘老化等故障;

②变压器热偶检测开关不良或断线故障;

③伺服变压器接线不良

 伺服

放大器

伺服放大器具有过热检测信号,该信号由放大器内部的逆变模块发出,当放大器的逆变器的逆变块温度超过规定值时,通过PWM指令传递给系统.通过系统发出01#过热报警

①伺服放大器本身故障;

②系统控制信号与伺服放大器连接电缆接触不良;

③伺服放大器外部热保护线路及元器件故障(该机床外接伺服变压器热偶检测开关)

 伺服

电机

伺服电机的过热信号是由伺服电机定子绕组的热偶开关检测的,当伺服电机的温度超过规定值时,电机的热偶开关动作,通过伺服电机的串行编码器电缆传递给系统,通过系统发出01#过热报警

①机械传动故障引起的电机过载;

②切削条件引起的过载;

③电机本身不良;

④系统参数整定不良

  第三步,故障诊断,定位故障源。
  由于该卷板机床为过热报警,可先对两个轴的伺服变压器及电机进行温度测量。测量温度的方法为停电用手试测,发现X轴伺服变压器和伺服电机温度都高,说明故障出现在x轴,同时伺服变压器和伺服电机都有发生过热故障的可能。
  在卷板机床停电状态下,用万用表对伺服变压器及伺服电机的热偶检测开关进行电阻值测量。测量结果为伺服变压器热偶检测开关电阻接近0,伺服电机的热偶检测开关为断路状态。说明伺服电机的温度超过规定值,同时检测伺服变压器输出电压正常,三相电流过大。因此可以判断为伺服放大器及伺服电机的故障。故障原因可能为切削条件引起的过载、机械传动故障引起的电机过载、伺服放大器本身故障或电机本身不良。
  该卷板机床在发生故障前加工程序及进刀速度等数据没有做过更改,在卷板机床发生故障前没有做过其他维修,并且没有发生其他不正常现象。对卷板机床加工程序及工件进行检查后没有发现问题,根据数控卷板机维修方法中的“先机械后电气”原则,先对卷板机床机械部分进行检查。由于该数控卷板机其床身为斜床身,x轴电机带有制动抱闸。检查方法为将x轴抱闸接通电源将其释放(做好X轴自由下沉的安全措施)。转动X轴丝杆,结果丝杆没有异常现象,因此排除机械故障。对于伺服放大器与伺服电机故障,采用元器件替换法进行判断。由于该卷板机床x轴和z轴伺服放大器相同,将两个放大器进行了调换后故障依旧出现在x轴,由此排除伺服放大器故障。由于该卷板机床伺服采用直流伺服驱动,对于直流伺服电机常见故障主要为炭刷粉末引起换向器短路、炭刷接触不上或接触不良等。将炭刷拆下进行更换,同时用皮老虎清理换向器表面后故障依旧再现。将伺服电机从卷板机床拆下,释放抱闸用手旋转电机,感觉电机有一定阻力,判断为电机问题,将电机解体后发现电机端部轴承由于长时间工作而造成损坏。
  第四步,排除故障并逐级上电调试。
  该卷板机床故障部位为直流伺服电机,排除故障方法为更换伺服电机,但由于该直流伺服电机无备件,采购电机周期需要几个月,因此对电机进行维修,用同参数轴承对电机轴承进行了更换。
  在上电调试前对线路进行逐级检查,包括伺服变压器电源的检查、伺服放大器电源的检查、电机对地绝缘的检查。在送电调试过程中观察是否出现异常现象,当发生异常现象时根据实际情况应迅速关断电源。经先手动后自动的方式调试后卷板机床运行正常,故障被排除。
  第五步,制作维修记录。
  通过该卷板机床在发生01#报警后,从故障现场的调查开始,直到故障排除后的整个过程进行了详细的记录,见表2—60
   表6维修记录

设备描述

S3/3TA一242数控车床、FANUC 3T系统

故障现象描述

在自动加工过程中出现01#报警,故障发生时机床开机2h,发生报警后机床处于伺服无准备状态。各机床轴停止运动

诊断方法摘要

1轴或2轴过载信号接通,检测到伺服变压器、放大器、电机过热:

①x轴伺服变压器和伺服电机温度经测量温度高,判断故障出现在x轴;

②伺服电机的热偶检测开关为断路状态,检测伺服变压器输出电压正常、三相电流偏大,判断为伺服放大器或伺服电机故障;

③采用“先机械后电气”法,将x轴抱闸接通电源将其释放,结果丝杆没有异常现象,排除机饿故障;

④采用元器件替换法,调换盖轴和z轴伺服放大器,故障依旧,由此排除伺服放大器故障;

⑤直流伺服电机炭刷拆下进行更换,同时用皮老虎清理换向器表面后故障依旧出现;

⑥伺服电机从机床拆下,释放抱闸用手旋转电机,感觉电机有一定阻力,判断电机问题;

⑦将电机解体发现电机端部轴承由于长时间工作而造成损坏

设备描述

S3/3TA一242数控车床、FANUC 3T系统

诊断结论

伺服电机由于长时间工作而造成轴承损坏

维修方案

简述

更换伺服电机,但由于该直流伺服电机无备件,采购电机周期需要几个月,因此对电机进行维修,用同参数轴承对电机轴承进行了更换

维修过程摘要

用同参数轴承对电机轴承进行了更换


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