西門子伺服驅(qū)動(dòng)器常用維修方法：
1.增大驅(qū)動(dòng)器電器柜的空氣流通，加快功率單元的散熱速度
2.選擇合適的功率模塊類型，例如上述的模塊功率或額定電流小于負(fù)載的額定電流時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)E-A515故障代碼的報(bào)警
3.檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)器的工作環(huán)境溫度是否超過(guò)其承受溫度
4.機(jī)器加裝散熱措施
5.檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)散熱模塊是否正常運(yùn)行，并進(jìn)行必要的清潔清理
西門子直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障維修
例1.進(jìn)線快速熔斷器熔斷的故障維修
故障現(xiàn)象: -臺(tái)配套SIEMENS 8MC的臥式加工中心,在電網(wǎng)突然斷電后開機(jī),系統(tǒng)無(wú)法起動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:經(jīng)檢查,該機(jī)床X軸伺服驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)線快速熔斷器已經(jīng)熔斷。該機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)采用的是SIEMENS 6RA系列直流伺服驅(qū)動(dòng),對(duì)照驅(qū)動(dòng)器檢查伺服電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)裝置,未發(fā)現(xiàn)任何元器件損壞和短路現(xiàn)象。檢查機(jī)床機(jī)械部分工作亦正常,直接更換熔斷器后,起動(dòng)機(jī)床,恢復(fù)正常工作。分析原因是由于電網(wǎng)突然斷電引起的偶發(fā)性故障。
例2. SIEMENS 8MC測(cè)量系統(tǒng)故障的維修
故障現(xiàn)象: -臺(tái)配套SIEMENS 8MC的臥式加工中心,當(dāng)X軸運(yùn)動(dòng)到某-位置時(shí),液壓電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷開,且出現(xiàn)報(bào)警提示: Y軸測(cè)量系統(tǒng)故障。斷電再通電,機(jī)床可以恢復(fù)正常工作,但X軸運(yùn)動(dòng)到某一位 置附近,均坷能出現(xiàn)同- -故障。
分析與處理過(guò)程:該機(jī)床為進(jìn)口臥式加工中心,配套SIEMENS 8MC數(shù)控系統(tǒng), SIEMENS6RA系列直流伺服驅(qū)動(dòng)。由于X軸移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)Y軸報(bào)警,為了驗(yàn)證系統(tǒng)的正確性,撥下了X軸測(cè)反饋電纜試驗(yàn),系統(tǒng)出現(xiàn)X軸測(cè)量系統(tǒng)故障報(bào)警,因此,可以排除系統(tǒng)誤報(bào)警的原因。檢查X軸在出現(xiàn)報(bào)警的位置及附近,發(fā)現(xiàn)它對(duì)Y軸測(cè)量系統(tǒng)(光柵)并無(wú)干涉與影響,且僅移動(dòng)Y軸亦無(wú)報(bào)警, Y軸工作正常。再檢查Y軸電動(dòng)機(jī)電纜插頭、光柵讀數(shù)頭和光柵尺狀況,均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象�？紤]到該設(shè)備屬大型加工中心,電纜較多,電柜與機(jī)床之間的電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng),且所有電纜均固定在電纜架上,隨機(jī)床來(lái)回移動(dòng)。根據(jù)上述分析,初步判斷由于電纜的彎曲,導(dǎo)致局部斷線的可能性較大。維修時(shí)有意將X軸運(yùn)動(dòng)到出現(xiàn)故障點(diǎn)位置，人為移動(dòng)電纜線,仔細(xì)測(cè)量Y軸上每一根反饋信號(hào)線的連接情況,最終發(fā)現(xiàn)其中-根信號(hào)線在電纜不斷移動(dòng)的過(guò)程中,偶爾出現(xiàn)開路現(xiàn)象;利用電纜內(nèi)的備用線替代斷線后,機(jī)床恢復(fù)正常。
例3.驅(qū)動(dòng)器故障引起跟隨誤差超差報(bào)警維修
故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī),開機(jī)后移動(dòng)機(jī)床的Z軸,系統(tǒng)發(fā)生"ERR22跟隨誤差超差” 報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:數(shù)控機(jī)床發(fā)生跟隨誤差超過(guò)報(bào)警,其實(shí)質(zhì)是實(shí)際機(jī)床不能到達(dá)指令的位置。引起這一故障的原因通常是伺服系統(tǒng)故障或機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。由于機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu),無(wú)法通過(guò)脫開電動(dòng)機(jī)與機(jī)械部分的連接進(jìn)行試驗(yàn)。為了確認(rèn)故障部位,維修時(shí)首先在機(jī)床斷電、松開夾緊機(jī)構(gòu)的情況下, 手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)Z軸絲杠,未發(fā)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的異常，初步判定故障是由伺服系統(tǒng)或數(shù)控裝置不良引起的。為了進(jìn)一步確定故障部位 ,維修時(shí)在系統(tǒng)接通的情況下,利用手輪少量移動(dòng)Z軸(移動(dòng)距離應(yīng)控制在系統(tǒng)設(shè)定的最大允許跟隨誤差以內(nèi),防止出現(xiàn)跟隨誤差報(bào)警) ,測(cè)量Z軸直流驅(qū)動(dòng)器的速度給定電壓,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動(dòng)的距離、向有關(guān)。由此可以確認(rèn)數(shù)控裝置工作正常,故障是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的不良引起的。檢查驅(qū)動(dòng)器發(fā)現(xiàn),驅(qū)動(dòng)器本身狀態(tài)指示燈無(wú)報(bào)警,基本上可以排除驅(qū)動(dòng)器主回路的故障�？紤]到該機(jī)床X、Z軸驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同,通過(guò)逐-交換驅(qū)動(dòng)器的控制.板確認(rèn)故障部位在6RA26**直流驅(qū)動(dòng)器的A2板。根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器的原理圖,逐-檢查、測(cè)各級(jí)信號(hào),最后確認(rèn)故障原因是由于A2板上的集成電壓比較器N7(型號(hào): LM348)不良引起的:更換后,機(jī)床恢復(fù)正常。
例4.故障現(xiàn)象: -臺(tái)配套SIEMENS 850系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)口臥式加工中心,在開機(jī)后,手動(dòng)移動(dòng)X軸,機(jī)床X軸工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng), CNC出現(xiàn)X跟隨誤差超差報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:由于機(jī)床其他坐標(biāo)軸工作正常, X軸驅(qū)動(dòng)器無(wú)報(bào)警,全部狀態(tài)指示燈指示無(wú)故障,為了確定故障部位,考慮到6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器的速度/電流調(diào)節(jié)板A2相同，維修時(shí)將X軸驅(qū)動(dòng)器的A2板與Y軸驅(qū)動(dòng)器的A2板進(jìn)行了對(duì)調(diào)試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), X軸可以正常工作，但Y軸出現(xiàn)跟隨超差報(bào)警。根據(jù)這一現(xiàn)象 ,可以得出X軸驅(qū)動(dòng)器的速度/電流調(diào)節(jié)器板不良的結(jié)論。根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器原理圖，測(cè)量檢查發(fā)現(xiàn),當(dāng)少量移動(dòng)X軸時(shí)驅(qū)動(dòng)器的速度給定輸入端57與69端子間有模擬量輸入,測(cè)量驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)端B1 ,速度模擬電壓正確,但速度比例調(diào)節(jié)器N4(LM301)的6腳輸出始終為0V。對(duì)照原理圖逐-檢查速度調(diào)節(jié)器LM301的反饋電阻R25、R27、 R21 ,偏移調(diào)節(jié)電阻R10、R12、R13、R15、R14、R12 ,以及LM301的輸入保護(hù)二_極管V1、V2 ,給定濾波環(huán)節(jié)R1、C1、R20、 V14 ,速度反饋濾波環(huán)節(jié)的R27、R28、 R8、 R3、 C5、R4等外圍元器件,確認(rèn)全部元器件均無(wú)故障。因此，確認(rèn)故障原因是由于LM301集成運(yùn)放不良引起的;更換LM301后,機(jī)床恢復(fù)正常工作,故障排除。
例5. CNC故障引起跟隨誤差超差報(bào)警維修
故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī),開機(jī)后移動(dòng)機(jī)床的Z軸,系統(tǒng)發(fā)生”ERR22跟隨誤差超差”報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:故障分析過(guò)程同前例,但在本例中,當(dāng)利用手輪少量移動(dòng)Z軸,測(cè)量Z軸直流驅(qū)動(dòng)器的速度給定電壓始終為0 ,因此可以初步判定故障在數(shù)控裝置或數(shù)控與驅(qū)動(dòng)器的連接電纜上。檢查數(shù)控裝置與驅(qū)動(dòng)器的電纜連接正常,確認(rèn)故障弓|起的原因在數(shù)控裝置。打開數(shù)控裝置檢查,發(fā)現(xiàn)Z軸的速度給定輸出D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入正確,但無(wú)模擬量輸出,從而確認(rèn)故障是由于D/A轉(zhuǎn)換器不良引起的。更換Z軸的速度給定輸出的12位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0800后,機(jī)床恢復(fù)
例6.故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī),開機(jī)后發(fā)生"ERR21 , Y軸測(cè)量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生測(cè)量系統(tǒng)報(bào)警的原因一般有如下幾種: 1)數(shù)控裝置的位置反饋信號(hào)接口電路不良。2)數(shù)控裝 置與位置檢測(cè)元器件的連接電纜不良。3)位 置測(cè)量系統(tǒng)本身不良。于本機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu),檢測(cè)系統(tǒng)使用的是HEIDENHAIN公司的光柵。為了判定故障部位,維修時(shí)首先將數(shù)控裝置輸出的X、Y軸速度給定,將驅(qū)動(dòng)使能以及X、Y軸的位置反饋進(jìn)行了對(duì)調(diào),使數(shù)控的X軸輸出控制Y軸, Y軸輸出控制X軸。經(jīng)對(duì)調(diào)后,操作數(shù)控系統(tǒng),手動(dòng)移動(dòng)Y軸,機(jī)床X軸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),工作正常,證明數(shù)控裝置的位置反饋信號(hào)接口電路無(wú)故障。但操作數(shù)控系統(tǒng),手動(dòng)移動(dòng)X軸,機(jī)床Y軸不運(yùn)動(dòng),同時(shí)數(shù)控顯
示"ERR21 , X軸測(cè)量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。由此確認(rèn),報(bào)警是由位置測(cè)量系統(tǒng)不良引起的,與數(shù)控裝置的接口電路無(wú)關(guān)。檢查測(cè)量系統(tǒng)電纜連接正確、可靠,排除了電纜連接的問(wèn)題。利用示波器檢查位置測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2輸出波形 ,發(fā)現(xiàn).Ua1相無(wú)輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出(前置 放大器EXE601/5-F的輸入)信號(hào)波形,發(fā)現(xiàn)Ie1無(wú)信號(hào)輸入。檢查本機(jī)床光柵安裝正確,確認(rèn)故障是由于光柵不良引起的:更換光柵LS903后,機(jī)床恢復(fù)正常工作。.
例7。故障現(xiàn)象:某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī),開機(jī)后發(fā)生"ERR21 , X軸測(cè)量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:故障分析過(guò)程同前例,但在本例中,利用示波器檢查位置測(cè)量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ual和*Ua2輸出波形,發(fā)現(xiàn)同樣Ual無(wú)輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出(前置放大器EXE601/5-F的輸入)信號(hào)波形,發(fā)現(xiàn)le1 ,信號(hào)輸入正確,確認(rèn)故障是由于前置放大器EXE601/5- F不良引起的。根據(jù)EXE601/5-F的原理(詳見后述)逐級(jí)測(cè)量前置放大器EXE601/5-F的信號(hào),發(fā)現(xiàn)其中的一只LM339集成電壓比較器不良;更換后,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
例8.驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好的故障維修
故障現(xiàn)象: -臺(tái)配套SIEMENS 850系統(tǒng)、6RA26** 系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的臥式加工中心，在加工過(guò)程中突然停機(jī),開機(jī)后面板上的”驅(qū)動(dòng)故障”指示燈亮,機(jī)床無(wú)法正常起動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:根據(jù)面板上的”驅(qū)動(dòng)故障”指示燈亮的現(xiàn)象,結(jié)合機(jī)床電氣原理圖與系統(tǒng)PLC程序分析,確認(rèn)機(jī)床的故障原因?yàn)閅軸驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好。檢查電柜內(nèi)驅(qū)動(dòng)器,測(cè)量
6RA26**驅(qū)動(dòng)器主回路電源輸入,只有V相有電壓,進(jìn)一步按機(jī)床電氣原理圖對(duì)照檢查,發(fā)現(xiàn)6RA26**馬驅(qū)動(dòng)器進(jìn)線快速熔斷器的U、W相熔斷。萬(wàn)用表測(cè)量驅(qū)動(dòng)器主回路進(jìn)線端1U、
1W ,確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器主回路內(nèi)部存在短路。由于6RA26**交流驅(qū)動(dòng)器主回路進(jìn)線直 接與晶閘管相連,因此可以確認(rèn)故障原因是由于晶閘管損壞引起的。逐-測(cè)量主回路晶閘管V1-V6 ,確認(rèn)V1、V2不良(己短路) ;更換同規(guī)格備件后,機(jī)床恢復(fù)正常。由于驅(qū)動(dòng)器其他部分均無(wú)故障，換.上晶閘管模塊后,機(jī)床恢復(fù)正常工作,分析原因可能是瞬間電壓波動(dòng)或負(fù)載波動(dòng)引起的偶然故障。
例9.外部故障引電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的故障維修
故障現(xiàn)象: -臺(tái)配套SIEMENS 6M系統(tǒng)的進(jìn)口立式加工中心,在換刀過(guò)程中發(fā)現(xiàn)刀庫(kù)不能正常旋轉(zhuǎn)。
分析與處理過(guò)程:通過(guò)機(jī)床電氣原理圖分析,該機(jī)床的刀庫(kù)回轉(zhuǎn)控制采用的是6RA**系列直流伺服驅(qū)動(dòng),刀庫(kù)轉(zhuǎn)速是由機(jī)床生產(chǎn)廠家制造的"刀庫(kù)給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板進(jìn)行控制的�，F(xiàn)場(chǎng)分析、觀察刀庫(kù)回轉(zhuǎn)動(dòng)作,發(fā)現(xiàn)刀庫(kù)回轉(zhuǎn)時(shí), PLC的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)已輸入,刀庫(kù)機(jī)械插銷已經(jīng)拔出,但6RA26**驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換給定模擬量未輸入。由于該模擬量的輸出來(lái)自“刀庫(kù)給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板,由機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的"刀庫(kù)給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板原理圖逐級(jí)測(cè)量,最終發(fā)現(xiàn)該板上的模擬開關(guān)(型號(hào)DG201)已損壞，更換同型號(hào)備件后,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
例10.開機(jī)電動(dòng)機(jī)即高速旋轉(zhuǎn)的故障維修
故障現(xiàn)象: -臺(tái)與例268同型號(hào)的機(jī)床,在開機(jī)調(diào)試時(shí),出現(xiàn)手動(dòng)按下刀庫(kù)回轉(zhuǎn)按鈕后,刀庫(kù)即高速旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致機(jī)床報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:根據(jù)故障現(xiàn)象,可以初步確定故障是由于刀庫(kù)直流驅(qū)動(dòng)器測(cè)速反饋極性不正確或測(cè)速反饋線脫落引|起的速度環(huán)正反饋或開環(huán)。測(cè)量確認(rèn)該伺服電動(dòng)機(jī)測(cè)速反饋線已連接，但極性不正確;交換測(cè)速反饋極性后,刀庫(kù)動(dòng)作恢復(fù)正常。
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