伺服控制器_伺服单元维修培训案例二

例1：三菱FR主轴驱动器主轴噪声大的故障-伺服控制器维修培训

故障现象：一台使用MELDAS M3控制器和三菱FR-SF-22K主轴控制器的数控机床，出现主轴噪声较大，且在主轴空载情况下，负载表指示超过40%。

分析与处理过程：考虑到主轴负载在空载时已经达到40%以上，初步认为机床机械传动系统存在故障。维修的第一步是脱开主轴的运转情况。

经试验，发现主轴负载表指示已恢复正常，但主轴仍有噪声，由此判定该主轴系统的机械、电气两方面都存在故障。

在机械方面，检查了主轴机械传动系统，发现主轴转动明显过紧，进一步检查发现主轴轴承已经损坏，更换后，主轴机械传动系统恢复正常。

在电气方面，首先检查了主轴驱动器的参数设定，包括驱动放大器的型号，的型号以及伺服环增益等参数，经检查发现机床参数设定无误，由此判定故障原因是驱动系统硬件存在故障。

为了进一步分析原因，维修时将主轴驱动器的00号参数设定为1，让主轴驱动系统进行开环运行，转动主轴后，发现噪声消失，运行平稳，由此可以判定故障原因是在速度检测器件PLG上。

进一步检查发现PLG的安装位置不正确，重新调整PLG安装位置后，在进行闭环运行，噪声消失。

重新安装与机械传动系统，机床恢复正常工作。

例2：三菱FR主轴驱动器高速时出现断路器跳闸的故障-伺服驱动器维修培训

故障现象：一台配套MAZATROL CAM-2系统、三菱FR主轴驱动器的立式加工中心，由于操作者失误，在主轴旋转过程中发生碰撞，导致在运行加工程序时，只要主轴在150r/min以上直接启动，主轴驱动器FR-SE内的断路器CB1就跳闸，驱动器控制板上的报警指示灯AL8（LED13）、AL4（LED14）亮。

分析与处理过程：根据报警显示，从FR主轴驱动器说明书可知，它是主轴驱动器主回路过电流报警，引起报警的最常见原因是逆变大功率晶体管组件损坏。但实际测量全部逆变大功率晶体管组件，发现元器件正常，且主回路不存在短路现象。由此可以初步判定故障原因是在电流检测回路本身。

注意检查电流检测回路元器件，最终发现驱动器中的电流互感器RO-2不良，更换后故障排除。

例3：三菱FR主轴驱动器低速时出现尖叫的故障-伺服驱动单元维修培训

故障现象：一台使用三菱公司FR-SF-11K主轴驱动系统的设备，在低速运转时出现尖叫，但高速时运转正常。

分析与处理过程：为了进一步分析原因，维修时将主轴驱动器的00号参数设定为1，让主轴驱动系统进行开环运行，转动主轴后，无上述现象，考虑到高速运行正常，可以认为主轴驱动器和主轴均无问题，故障属于调整不当。调整步骤如下：

1)      用直流电压表（毫伏档）测量SF-CA板CH40与CH9测量端的电压，电压表显示91mv。

2)      调整VR2使HC40与CH9间的电压小于5mv（最好为0V）。

3)      测量CH41与CH9间的电压，此时实际电压表显示65mv。

4)      调整VR3，使CH41与CH9间的电压值小于5mv。

在进行以上调整后，再次开机，故障消失，主轴系统恢复正常运行。

例4：SIEMENS 611A主轴定位出现超调的故障-伺服控制器维修培训

故障现象：某采用SIEMENS 810M的龙门加工中心，配套611A主轴驱动器，在执行主轴定位指令时，发现主轴存在明显的位置超调，定位位置正确，系统无故障。

分析与故障处理：由于系统无报警，主轴定位动作正确，可以确认故障是由于主轴驱动器或系统调整不良引起的。

解决超调的方法有很多种，如：减小加减速时间、提高速度环比例增益、降低速度环积分时间等等。检查本机床主轴驱动器参数，发现驱动器的加减速时间设定为2s，此值明显过大；更改参数，设定加减速时间为0.5s后，位置超调消除。

例5：DYNAPATH 20M系统主轴不能正常旋转的故障-伺服控制单元维修培训

故障现象：一台配套美国DYNAPATH 20M系统的立式加工中心（二手机床），在机床通电后，主轴便在逆时针方向以100r/min的转速自行旋转。但输入M03或M04及S**时，系统却不执行，系统亦无报警。

分析与故障处理：由于DYNAPATH系统为PLC可编程控制器内置式系统，主轴正转、主轴反转信号由PLC程序输出。根据故障现象，为了区分故障部位，维修时首先断开了PLC输出的M03/M04信号；再次启动机床，主轴无自动旋转现象。

根据以上分析，初步判定故障是由于主轴的M03/M04信号输出引起的，检查应从PLC梯形图入手。

通过检查PLC梯形图，发现该机床的程序设计思路是：在机床通电后，主轴应立即进行定向准停，以便更换刀具。因此，开机后主轴旋转不停，且不执行M、S代码的原因可能是主轴定向装置存在问题，导致主轴定向准停动作无法完成。

从开机后主轴以100r/min的转速自行旋转的现象分析，说明PLC的主轴定向控制部分工作正常（主轴定向准停的转速为100r/min），因此故障原因可能是由于主轴定向检测回路或检测器件的不良同时的。维修时，用示波器依次测试主轴定向检测器件的输入、输出信号波形，信号电缆的连接均无异常现象，因此可以判定故障原因在主轴位置检测信号的接口电路上。

进一步检测接口电路发现其中有一运放集成块（型号：CA747）不良，更换后，机床恢复正常。

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