某大型镗铣中心测量反馈系统故障

(1)故障现象.某大型镗铣中心采用西门子840Dsl系统,每当使用附件头TS6时,出现"C轴主动编码器硬件故障"报警,重启机床故障复现.(2)故障分析及解决方案.该机床是五轴联动大型数控机床,带有TS6、TS15、TS20三个附件头,X、Y、Z是直线轴,A、B、C为旋转轴,其中C轴是某一附件头上自带的旋转轴,可参与联动.C轴是全闭环控制,该机床的反馈系统测量元件主要包括增量编码器和磁栅尺,又根据报警提示知,属于测量反馈系统故障,此故障一般情况下与C轴磁栅尺、伺服驱动模块、连接电缆以及机床参数设置等有关,首先检查相关参数正常,并更换伺服模块和连接电缆,故障复现,又把该C轴在另一台同类同型号机床上测试,结果正常,说明编码器本身正常.上述常规的可能原因均以排除,从整体上进行分析,有可能-原因间接导致该报警,考虑到磁栅尺干扰性能较差,推测有可能的原因是信号干扰,而影响信号的干扰因素有电缆屏蔽线是否良好、接地线是否虚接等.重新检查电气柜发现,C轴电机的动力线电缆屏蔽层接地不良,且该动力线和编码器线走在同一管路中,而动力线属于强电,编码器线属于弱电,容易造成信号干扰.重新将动力线电缆屏蔽层紧固接地,保接地良好(图3).经测试,故障彻底排除.(3)小结.①数控机床自诊断功能能帮助技术人员判断故障方向,但也不尽然.在进行故障诊断时,有时需要"发散性思维",尽可能从整体上考虑故障原因,不能漏掉任何一个可疑因素.②大型机床控制系统复杂(尤其是电气部分),容易受到信号干扰,如电磁波干扰、供电线路干扰、信号传输干扰,应采取有效措施尽量避免.(4)改进措施.①为供电线路干扰(主要是强电部分),电源端安装交流稳压器、电源滤波器和带屏蔽层的隔离变压器,且数控机床远离具有中高频电源的设备.②为机床控制中的信号线路干扰(主要是弱电部分),应保"接地"良好和采用电磁屏蔽、静电屏蔽技术等措施,且动力线和信号线分开走线.