1. 开环伺服系统
如图2-3-12所示。开环伺服系统采用步进电机作为驱动元件,没有位置的反馈回路和速度反馈回路,设备投资低,调式维修方便,但精度差,高速扭矩小,用于中、低档数控机床及普通机床改造。
2.闭环伺服系统
如图2-3-13所示,闭环伺服系统的位置检测装置安装在机床的工作台上,检测装置构成闭环位置控制,大量用在精度要求较高的大型数控机床上。
3.半闭环伺服系统
如图2-3-14所示,位置检测元件安装在电动机轴上或丝杠上,用以xx控制电机的
角度,为间接测量;坐标运动链一部分在位置闭环以外,其传动误差没有得到系统的补偿;半闭环伺服系统的精度低于闭环系统,适用于精度要求适中的中小型数控机床。
配置某系统的数控铣床,开机后X,Y轴工作正常,但手动移动Z轴,发现在较小的范围内Z轴可以运动,但继续移动Z轴,系统出现伺服报警。
(1) 故障分析 检查机床实际工作情况,发现开机后Z轴可以少量运动,不就温度迅速上升,表面发烫。引起以上故障的原因可能是,机床电气控制系统故障或继续传动系统不良。
(2) 故障定位 为了确定故障定位,考虑到本机采用的是半闭环结构,维修是首先松开伺服与丝杠的联结,并再次开机试验,发现故障现象不变,故确认报警是由电气控制系统不良引起的。
由于机床Z轴伺服电动机带有制动器,开机后测量制动器的输入电压正常,在系统驱动器关机情况下,对制动器单独加入电源进行试验,手动转动Z轴,发现制动器松开,手动转动轴平稳、轻松,证明制动器工作良好。
为了进一步缩小故障,确认Z轴伺服电动机情况,维修时间利用同规格的X轴伺服电动机在机床侧进行互换试验,发现换上的伺服电机机同样发现发热现象,且工作时的故障现象不变,从而排除了伺服电动机本身的原因。
为了确认驱动器工作情况,维修时在驱动器侧对X,Z轴的驱动器进行了互换试验,即将x轴驱动器与Z轴伺服电动机连接,Z轴驱动器与x轴伺服电动机连接,经实验发现故障转移到了X轴、Z轴工作恢复正常。
根据以上试验,可以确认以下几点:
①机床机械传动系统正常,驱动器工作良好。
②数控系统工作正常,因为当Z轴驱动器带X轴时,机床无警报。
③Z轴伺服电动机工作正常,因为将它在机床侧与X轴互换后,工作正常。
④Z轴驱动器工作正常,因为通过X轴驱动器(确认是无故障的)字电柜侧互换,控制Z轴后,同样发生故障。
综合以上判断,可以确认故障是由Z轴电动机电缆连接引起的。
仔细检查伺服的电缆的连接端一一对应,向旭存在错误。
(3)故障排除 用相序表确定好电源相序后重新连接后,故障消失,Z轴可以正常。