伺服系統(tǒng)常見故障及排除方法

  伺服系統(tǒng)是數(shù)控裝置和機床主機的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它用于接收數(shù)控裝置插補器發(fā)出的進給脈沖或進給位移量信息，經(jīng)過一定的信號轉換和電壓、功率放大，由伺服電機帶動傳動機構，后轉化為機床工作臺相對于刀具的直線位移或回轉位移。
      為了提高數(shù)控機床的性能，對機床用進給伺服系統(tǒng)提出了很高的要求。由于各種數(shù)控機床所完成的加工任務不同，所以對進給伺服系統(tǒng)的要求也不盡相同。以下是伺服系統(tǒng)常見故障。         

1、超程 
      當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關設定的硬限位時，就會發(fā)生超程報警，一般會在CRT上顯示報警內容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書，即可排除故障，解除報警。          

2、過載 
      當進給運動的負載過大，頻繁正、反向運動以及傳動鏈潤滑狀態(tài)不良時，均會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺服電動機過載、過熱或過流等報警信息。同時，在強電柜中的進給驅動單元上、指示燈或數(shù)碼管會提示驅動單元過載、過電流等信息。        

3、竄動 
      在進給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象： 
①測速信號不穩(wěn)定，如測速裝置故障、測速反饋信號干擾等； 
②速度控制信號不穩(wěn)定或受到干擾； 
③接線端子接觸不良，如螺釘松動等。 
      當竄動發(fā)生在由正方向運動與反向運動的換向瞬間時，一般是由于進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過大所致。 

4、爬行 
      發(fā)生在起動加速段或低速進給時，一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是：伺服電動機和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于聯(lián)接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉動與伺服電動機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。         

5、機床出現(xiàn)振動 
      機床以高速運行時，可能產(chǎn)生振動，這時就會出現(xiàn)過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題，所以就應去查找速度環(huán)；而機床速度的整個調節(jié)過程是由速度調節(jié)器來完成的，即凡是與速度有關的問題，應該去查找速度調節(jié)器，因此振動問題應查找速度調節(jié)器。主要從給定信號、反饋信號及速度調節(jié)器本身這三方面去查找故障。 

6、伺服電動機不轉 
      數(shù)控系統(tǒng)至進給驅動單元除了速度控制信號外，還有使能控制信號，一般為DC 24V繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉， 常用診斷方法有： 
①檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號輸出；         
②檢查使能信號是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機床PLC梯形圖(或流程圖)，以確定進給軸的起動條件，如潤滑、冷卻等是否滿足；       
③對帶電磁制動的伺服電動機，應檢查電磁制動是否釋放； 
④進給驅動單元故障； 
⑤伺服電動機故障。 

7、位置誤差 
      當伺服軸運動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有：           
①系統(tǒng)設定的允差范圍??； 
②伺服系統(tǒng)增益設置不當； 
③位置檢測裝置有污染； 
④進給傳動鏈累積誤差過大； 
⑤主軸箱垂直運動時平衡裝置(如平衡液壓缸等)不穩(wěn)。 

8、漂移 
      當指令值為零時，坐標軸仍移動，從而造成位置誤差。通過誤差補償和驅動單元的零速調整來消除。 

9、機械傳動部件的間隙與松動 
      在數(shù)控機床的進給傳動鏈中，常常由于傳動元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動受到破壞，因此，除了在設計時慎重選擇鍵聯(lián)結機構之外，對加工和裝配必須進行嚴查。在裝配滾珠絲杠時應當檢查軸承的預緊情況，以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動，因為游隙也是產(chǎn)生明顯傳動間隙的另一個原因。