***************JVOP-100伺服操作面板*******************

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JVOP-100伺服操作面板渠道商介紹，現代數控機床伺服系統常采用全閉環或半閉環控制系統，而且是三環控制。由里向外分別是電流環、速度環、位置環。

通常，電流反饋由電流互感器或串在電動機電源上的電流檢測器構成；速度反饋由測速電機或電機編碼器構成；位置反饋由光柵尺、磁柵或旋轉編碼器構成。在遇到機床各進給軸或主軸運動故障時，依據圖1所示控制流程，并巧用交換法或排除法，可以判斷大部分反饋或與反饋有關的前向通道的控制故障以及部分機械傳動方面的故障。以下通過我廠幾臺設備的故障實例來進行分析。

一、SA6/3000三米數控外圓磨床X軸、TZ2916數控鏜銑床B軸產生軌跡誤差監控報警

　　SA6/3000三米數控外圓磨床采用FAGOR8055數控系統，其故障現象是：手動移動X軸時，該軸高速移動，然后報警。但是在利用操作面板上的1μm按鍵移動時，X軸平穩移動，但不停止，且跟隨誤差始終為1μm。由此可推斷，驅動裝置及伺服電機均正常，由于跟隨誤差不能隨X軸移動而**，可大概確定無位置反饋信號。至于故障現象，可以通過圖1得到解釋，由圖1可知Δθ=θr-θf，手動移動X軸時，θf為0，θr不斷增大，則Δθ不斷增大，Vr=Kθ*Δθ就變得很大，造成電機快速移動，直至Δθ超出允許值，產生軌跡誤差監控報警。若用1μm按鍵移動時，由于Δθ=θr=1μm，可知跟隨誤差始終不變，Vr=Kθ*Δθ= Kθ/100，因而X軸能平穩移動，且Δθ也未超出誤差允許值，機床不會報警。將Z軸位置編碼器與X軸位置編碼器互換后，X軸恢復正常，Z軸出現相同故障，因而確定X軸位置編碼器出故障。

　　同理，TZ2916數控鏜銑床B軸是在廠方數控機床維修員維修B軸工作臺齒圈時，出現B軸軌跡誤差監控報警，運用上述方法，確定B軸旋轉編碼器可能出故障。經過向其修理人員詢問，才知他們為了數控機床維修方便，將編碼器拆了下來，但又想讓B軸轉動，便于數控機床維修，因此發生了此故障。但是，為了讓B軸轉起來，在將電機編碼器進行信號倍頻后作為位置反饋信號提供給數控系統，如圖1虛線①所示，從而滿足了閉環要求（半閉環），使B軸轉了起來。

二、BP200數控鏜銑床X軸劇烈抖動，產生靜態誤差監控報警

　　某臺進口BP200數控鏜銑床X軸移動時劇烈抖動，產生靜態誤差監控報警。從圖1應該看出，其Δθ和ΔV應該是或大或小、或正或負的，而事實上也確實是這樣，從實際狀態值也反映了這一點。首先從位置環考慮，由于θr是穩定的，且θf由于X軸的劇烈抖動，數據變化應該是無規律的，因而Δθ=θr-θf是異常的。但是也不排除測量系統本身故障而輸出異常數據，導致抖動產生。我們采用代換法分別排除了鋼尺及讀數頭的故障嫌疑，確定了測量系統沒有問題。分析圖1控制原理，我們假設一開始Δθ過大，造成Vr=Kθ*Δθ很大，電機快速移動，又造成θf迅速增大，且超過θr，使得Δθ<0, Vr<0,電機又反向移動。這樣，就形成了抖動。那怎樣才能使得Δθ無端地變大呢？經過分析，只有齒輪間隙可造成Δθ變大，經檢查傳動部分，確實有不小的間隙存在，排除此間隙后，機床恢復正常。

三、EC-300數控鏜銑床Z軸移動出現大的偏差，但沒有報警

　　美國HAAS公司EC-300數控鏜銑床Z軸曾經出現給出移動1mm指令，實際只移動了0.3mm，再繼續向前移動，又能保證1mm的移動距離，且機床沒有報警。初步分析，是由反向間隙造成的，但是，又怎么會有0.7mm這么大的反向間隙呢?若按照圖1分析, Δθ如此之大,機床Z軸應以非常快的速度移動,并產生報警。通過檢查，我們發現該機床是通過電機編碼器給出的位置反饋，如圖1虛線①所示。通過此種半閉環控制方式以及機床無報警現象，我們分析，其控制前向通道及反饋系統應該沒有問題，應該是閉環以外的部分出現問題，并根據其機械傳動結構，判定滾珠絲杠有軸向竄動，用百分表測量，確實是滾珠絲杠出現軸向竄動，經處理后故障消失。這就是半閉環與全閉環的不同之處，若該機床采用全閉環控制方式，如此大的位置偏差，機床是會報警的。

四、BP200數控鏜銑床Y軸電機嘯叫，而后產生電機編碼器報警

　　該故障現象發生時，經常是發生在Y軸靜止時，并且從實際狀態值可以看到電機速度實際值大幅上升，然后報警。由于是在靜止狀態，一開始，我們懷疑電機嘯叫是由于電機速度實際值非正常上升引起，而電機速度實際值上升可能是由于編碼器電纜受電磁干擾所致，因此另找一根屏蔽電纜試驗，故障依舊，因而排除了電磁干擾的原因。后來我們發現電機嘯叫時，有高頻振動現象。因此，我們分析，電機編碼器出錯是由電機高頻振動造成的，而電機速度實際值的非正常上升也是電機高頻振動的實際反映。由于該電機時而也能正常工作，故電機編碼器應該沒有問題。我們又將電機脫開負載，改為半閉環工作，故障依舊，從而排除了機械方面的原因。那么很有可能是速度環參數匹配的問題。由圖2可知，速度環參數速度增益值Kp過大（L1曲線），很容易造成速度在調節時間內穩定不下來。在適當降低Kp值后，電機嘯叫現象消失。當然，若軸的增益做了大幅度調整后，可能會影響插補精度，需要將聯動軸相同參數都作相應改動，方可保證加工精度。

五、PD16數控平面鉆床Y軸偶而快移，并產生41#跟隨誤差報警

　　PD16數控平面鉆床曾經發生Y軸快速移動，數控系統產生41#跟隨誤差報警，但是伺服驅動器未產生任何報警。該驅動器如圖1虛線框所示，其接受NC系統給出的速度命令，并將電機編碼器反饋的速度信號處理后送回NC系統作為位置反饋信號。由故障現象可得: Vr增大是由于Δθ增大, Δθ增大是由于NC系統未接收到θf數據所致,由于伺服驅動器未產生任何報警，判定故障發生在速度信號倍頻處理、反饋通道或NC系統位置信號接收或處理部分，即虛線①處。經檢查，為伺服驅動器θf數據輸出接口處有接觸不良現象，處理后故障不再發生。

資訊來源：汕頭羅克自動化