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伺服轴动态异常诊断


某采用FANUC 0M数控系统的数控加工中心,开机后,只要X轴一移动,就出现剧烈振荡,CNC无报警,机床无法正常工作。  经仔细观察、检查,发现该机床的Z轴在小范围移动时,工作正常,运动平稳无振动:但一旦超过以上范围,机床即发生激烈振动。

根据这一现象分析,系统的位置控制部分以及伺服驱动器本身应无故障,初步判定故障在编码器,通过更换电动机进行了确认,判定故障是由编码器的不良引起的。

为了深入了解引起故障的根本原因,维修时作了以下分析与试验:

1)在伺服驱动器主回路断电的情况下,手动转动电动机轴,检查系统显示,发现无论电动机正转、反转,系统显示器上都能够正确显示实际位置值,表明位置编码器的CW CCW信号输出正确

2)由于本机床Z轴丝杠螺距为10mm,只要Z轴移动5mm左右即发生振动,因此,故障原因可能与电动机转子的实际位置有关,即脉冲编码器的转子位置检测信号C1C2C4C8信号存在不良。考虑到Z轴可以正常移动5mm左右,相当于电动机实际转动180º,因此,进一步判定故障的部位是转子位置检测信号中的C8存在不良,取下脉冲编码器后,根据编码器的连接要求,在引脚N/T、J/K上加入DC5V后,旋转编码器轴,利用万用表测量C1、C2、C4、C8,发现C8的状态无变化,确认了编码器的转子位置检测信号C8存在故障,进一步检查发现,编码器内部的C8输出驱动集成电路已经损坏;更换集成电路,重新安装编码器,调整转子角度后,机床恢复正常。

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