電火花成形加工機床伺服電動機主軸頭的工作原理在前面章節(jié)已經作過介紹。無論是步進、直流或交流伺服電動機,它們的正確運行還與其本身驅動系統(tǒng)之外的一些因素有關,了解這些關系,對發(fā)現(xiàn)及排除故障是很有用的。
(1)影響伺服電動機運轉的某些因素和關系 圖為間隙電壓檢測環(huán)節(jié)和伺服信號比較(和較大)環(huán)節(jié)的電路圖。VD為間隙電壓整流橋,經R1、R2、R3、R4進行分壓,當間隙處于空載狀態(tài),電壓較高,穩(wěn)壓管VD1被擊穿,限制電壓約為8V左右,加到VD3光電耦合器。當間隙電壓分壓后小于8V時,穩(wěn)壓管VD1不起作用,這時VD3光電耦合器的輸入電壓隨間隙電壓的大小而變化,其輸出端導通程也就不同,將按間隙電壓的大小正比輸出一個平均電壓U,也就是加工間隙的變化通過光耦隔離后傳送到伺服比較放大環(huán)節(jié)。μA741為一集成運算放大器,其集成塊μA741的2腳(間隙電壓U)和3腳(伺服參考電壓Sv,)為集號輸入端,相比較后進行放大,由6腳輸出,經信號處理后最終用以控制直流伺服機的轉速(轉角大。┖头较。
實際的工作狀態(tài)介于間隙開路空載狀態(tài)(U> Sv,快速向下進給)和間隙短路狀態(tài)(U=0<Sv,快速向上回退)兩種極端狀態(tài)之間,理想狀態(tài)時應使U≈Sv,緩慢向下進給,進給速度vd≈工件蝕除速度vw。圖中RP2電位器用以調節(jié)比較放大器的放大倍數(shù)(靈敏度),它影響主軸電機進給與回退的速度。
1)伺服電動機運轉與間隙電壓信號的關系 從圖可以看出,伺服電動機運轉可以使主軸快升、快降和調節(jié)伺服進給的快慢(進給電位器),都與間隙平均電壓U和伺服進給電壓(伺服參考電壓Sv)有關。當Sv<U時,主軸向下進給,當Sv>U時,主軸向上回退。如果間隙電壓失壓或過低,或電極工件間短路,則主軸只能回升,不會下降工。
2)電動機運行信號與轉接環(huán)節(jié)密切關系 為了各種加工過程控制和顯示環(huán)節(jié)的需要,電動機的運行信號從印制板上接出后,通過電纜線進入操作面板,再進入開關盒而后又轉回印制板。在這個轉接過程中,如有接觸不良、脫焊、斷線,均會造成電動機停轉,如加工深度控制開關有故障或線路不通,則主軸所有功能將受影響。所以要注意整個線路過程的焊或斷線,或者印制板接插件接觸不良(用手加壓或稍搖晃,可發(fā)現(xiàn)故障)。
3)與各直流電源的控制環(huán)節(jié)關系 電路中常用繼電器控制電源輸出和各種功能,應注意繼電器可能產生故障,例如機床有“對刀”、“打表”、“加工”及“夜間操作”等功能,繼電器如果觸點燒傷、接觸不良或觸點燒熔粘接在一起,或控制線圈斷路,或供電電壓失常,都會影響正?刂,在判斷故障時,應注意這一環(huán)節(jié)。
(2)伺服電動機電控失靈常見故障
1)電動機停轉,如果電動機不運行,請查如下環(huán)節(jié)。
間隙電壓的有無及大小;
信號轉接點是否有線;
直流電源是否供電,+12V、-12V、+40V,熔絲是否燒斷;
繼電器是否吸合,接點是否可靠;
其他線路轉點有無故障;
控制板元件有無損壞。如果成芯片放大器Μa741、時基電路555等;
電機故障。電刷卡殼、炭粉過多形成短路、磁鋼脫落、繞組短路、軸承損壞、轉子不同心、接線落及電流過大燒險,造成電動機停轉。
2)電動機單方向運行 這種故障的現(xiàn)象是電動機只能向一個方向運轉。使主軸只向上或只向下運動。原因是功率級橋式驅動電路單臂功率管擊穿斷路,使電動機只能單向通電,因而只能單向運行。如圖所示為臂橋式功放電路,自前置級給出的進給與回退兩組調制脈沖信號(U01、U02、U03、U04)分別加到雙臂橋式功率放大器的四個輸入端,其中有一只功率管損壞,就會造成電動機單方向運行,因此只能更換功率管,使故障排除。
除上述原因,也可能前級推動損壞,造成功放級橋式驅動電路中單臂導通。則要逐級檢查前置放大電路上相應的三極管等,是否燒斷或短路。
3)加工狀態(tài)不夠穩(wěn)定 如果加工狀態(tài)不穩(wěn)定,可能是控制信號Sv工作點發(fā)生偏移,各控制點電壓Sv′、U也可能發(fā)生變化偏離,而造成加工狀態(tài)不穩(wěn)定,這種故障應找有經驗的工程技術人員重新進行調試。千萬不能亂調,一旦調亂很難恢復正常。
(3)排除主軸頭電控失靈的一般方法
1)是否存在元器件損壞性故障
如果有明顯的元器件損壞,要觀察有無放電火花燒傷的痕跡、冒煙、燒煳、燒焦的氣味等,可根據(jù)現(xiàn)象直接發(fā)現(xiàn)故障部位。在元件排列很擠的印刷電路板上,可用放大鏡加以觀察,常能發(fā)現(xiàn)焊接點開路或搭接形成短路等異,F(xiàn)象。
2)注意指示器件與儀表的工作狀態(tài),來分析某些故障和失常。
有時元器件無明顯損壞,但某些功能失常,或懷疑某元件可能已損壞,這類故障不應急于動手拆件,要細心觀察有關指示燈、電壓表和電流表等的指示是否正常。如“對刀”無電壓,又無報警聲,則很有可能24V直流電源有問題。交流指示燈不亮,也證明電源部分有問題。當然,對電路了解得越清楚,觀察越深入細致,則排除故障越及時越準確。