一台2010年悦诚科技数控定梁龙门镗铣床,型号bl-me100j-30sb,设备配备okuma osp700m数控系统。从2012年7月开始,操作者向维修部门反应,机床在加工过程中,会不定期出现“300608轴z驱动3速度控制输出受到限制”、“轴z定位监控”报警。当机床处于静止工作状态超过一定时间时,会出现“300614轴z驱动电机超温”,“25201轴z驱动故障”报警。设备轴z为垂直方向直线运动轴,轴z配置的电机型号是1ft6105—8ac71—3abo,与轴y共用双轴功率模块,模块型号6sn1123—1abo0一oca1,控制模块6sn1118—0dh23—0aa0。机械上,轴z配备有一 平衡油缸,以平衡轴z滑枕的重量,增加运行平稳度。现场可以利用okumaosp700m数控系统的诊断监控页面,对轴z的工作情况进行监测,轴z在运动过程中,发现电机平滑电流达到50%~60%。当轴z处于静止状态时,电流在0—90%动,而电机温度则随着电流的增加逐渐升高,当温度升高到100℃,系统发出“300614轴z驱动电机超温”提示。
二、诊断维修
1.电气方面诊断及维修电气上造成电机超温报警的原因比较多,如电机或电缆绝缘不良、电机内部线圈短路、电机制动器失灵、驱动器故障、过负荷等。
(1)依次检查功率模块、电缆、电机的连接线、端子、插头是否接触良好,有无虚接情况,排除缺相的可能性。
(2)检查轴z电机电枢和电缆的绝缘情况。利用zc25b一3型500v兆欧表,对电机电枢绕组与机壳之间的绝缘电阻,及电缆导线对地绝缘进行检查,绝缘性能良好。用数字万用表测量电枢相问电阻值,阻值平衡。
(3)检查驱动器参数增益是否适当。备份现有nc、plc数据,然后对轴z系统参数md32200位置环增益参数、md32300轴的加速度参数、md 1000电流环时间常数、md 1001速度环时间常数进行重新设置,故障现象无明显好转,再利用840系统的自带的系统优化软件,对轴z驱动器参数进行优化。电机电流依然没有改善。
(4)检查驱动器是否损坏。由于轴z与轴y共用双轴功率驱动模块,两轴电机配置参数相近,于是将两轴的线路(包括电源电缆和反馈电缆)互换,通电以后,发现故障出现在轴l,上,从而可近一步判断,故障范围应该在轴z电机及电机后侧所带的负荷上。电机电流大,应该是存在过负荷的情况。
(5)检查电机制动器。检查电机制动器电源及控制部分,一切正常。由于制动器位于电机内部,无法检查其工作状况。
(6)将数控系统轴z由全闭环切换到半闭环工作状态。电机与机械部分脱离后运行平稳,电流正常。排除电机及制动器故障,因此认定电机超温报警是由于机械部分负荷过重所致。
2.机械方面诊断与维修
造成轴z机械负荷过重的原因主要包括:电机减速箱内部齿轮损坏、滚珠丝杠螺母副磨损、丝杠轴承磨损、轴润滑不到位、平衡油缸工作不正常及导轨副磨损等。
(1)检查轴z润滑。润滑油箱油位及润滑泵出油压力均正常,导轨及滚珠丝杠螺母副供油点正常。
(2)检查轴z导轨副。导轨面无磨损,压板、镶条预紧正常,对导轨间隙进行调整。
(3)检查滚珠丝杠螺母副。丝杠无明显磨损,滚珠丝杠螺母副预紧正常,调整轴向间隙。
(4)检查平衡油缸。检测平衡油缸上升、下降以及静止状态时压力表表压,证明滑枕平衡油缸工作正常。
(5)检查轴z电机减速箱。变速箱齿轮无损坏,减速箱底部丝杠支撑轴承副磨损严重。
(6)更换损坏的支撑轴承副,连接电机,通电运行,轴z电机运行平稳,电机平滑电流10%。观察使用一段时问以后,操作者反应使用效果良好。
三、检修中的注意事项
(1)检查电机的绝缘情况时,一定要将电缆与电机从驱动模块上拆除,防止在检查过程中,兆欧表的高压损坏模块,检查完毕以后需要对电缆与电机进行放电。
(2)熟练掌握系统的全闭环与半闭环的转换方法,在检测过程中会多次用到。
(3)在拆除轴z的电机与检查减速箱时,必须将轴z下降到位置,并在滑枕下铺设枕木支撑,防止轴z制动器拆除后,突然下坠,损坏设备。
(4)导轨镶条压板问隙及丝杠螺母副的预紧,必须严格按照要求调整。
(5)调整系统参数前,必须做好相应数据备份,以便维修工作完成以后进行数据恢复。