文档介绍：伺服系统零点漂移的机械解决办法探索
蔡涔崔献刚
河南省安阳市安彩集团安彩高科股份有限责任公司安阳市 455000
摘要: 零点漂移问题大多数情况通过对电气系统进行排查解决,本文运用机械方法,根据零点漂移的不同表现,结合维修实践,解决电气伺服系统的零点漂移问题,经过实践证明,效果明显。
关键词: 零点漂移涨套齿轮齿条联接
引言
河南安彩高科锥加工车间割头接颈工序因为封接精度要求较高,,为保证不出废品,,为保证如此高的尺寸精度,该工序与尺寸有关的设备大多采用伺服系统,同时闭环、半闭环结合控制,为保证每次动作结束后,设备能在指定的一个等待位置,这个指定的等待位置即为零点。在对设备进行维修或者其他原因导致设备行程位置改变后,需要重新回到同一位置的过程叫做回零操作或者返回参考点。河南安彩高科锥加工车间割头接颈工序设备采用日本NEG技术,由石家庄东旭公司生产并负责安装、调试,自投产以来,伺服系统零点漂移一直是困绕割头接颈工序良品率和产量提高的一个重要因素:零点漂移导致封接缺陷、异常停机、时有发生,最严重时每日零点变化30余次,严重的制约了锥后加工产量和良品率的进一步提高。为此,车间专门成立攻关小组,从电气硬件和软件两方面着手解决零点漂移问题,同时编制自动搜零点程序,由原来停机后开机搜零点改成在自动运行时,每两个小时自动搜零点一次,避免由于零点变化导致每一循环周期待机位置的改变而对生产的影响。在硬件方面,采取各种屏蔽措施,防止信号被干扰,同时对相关参数逐一进行排查,并对零点位移近接检测开关位置和灵敏度进行检查,杜绝因为零点检测开关位置和灵敏度所造成的零点变化。采取以上措施后,虽然使零点漂移的频率有所减少,但未能从根本上解决零点漂移问题。
2、采用机械方法解决零点漂移应用实例
在从电气方面攻关效果不明显的情况下,车间逐步转变思路,开始着手从设备传动方面查找原因,并采取相应对策,结果效果显著,目前基本杜绝了零点漂移导致的设备故障。下面就割头接颈最常出现的移载机构零点漂移的解决为例,通过传动原理及常见的故障原因排查、分析、解决方面,介绍从机械方面解决零点漂移这一方法。
割头接颈移载机构的原理图如图1:
在生产中常见的移载机构与零点有关的故障如下:
移载齿条5、6与同轴齿轮3、4同时脱离或者位置改变;
移载齿条5或者6其中之一与同轴齿轮3或者4脱离;
移载齿条5、6不同步,表现为位置前后不一致导致位置改变;
从上图可以看出,连接伺服电机的主动轮1与从动轮2系齿轮传动,从动轮2带动同轴齿轮3、4分别与移载叉子下的5、6齿条啮合传动,而移载叉子5前端的挡铁旁的行程近接开关在搜原点指令发出后,移载叉子运动到位时,检测到挡铁后,将信号传送给CPU,CPU发出指令,伺服电机停止运动,从而移载叉子停止前进。在自动运行时,伺服电机按照事先输入的角速度和角位移数,实现循环运动。这里需要说明的是,齿轮1、2、3、4与轴的联接方式因为移载系统节拍的限制,速度较快,制动和启动频繁且力矩较大,采用传统的键联接容易导致键和键槽因受力变形和磨损使联接失效,同时安装不方便等缺陷,所以采用涨紧联接,从而达到生产要求。
图1:割头接颈移载机构原理图
从以上传动原理图中我们分析以上故障可能发生的原因如下:
针对以上故障,从理论分析,同时经过平时设备维修过程中的经验总结,有以下原因造成零点漂移:
移载齿条5、6与齿轮3、4啮合间隙过大,或者齿条、齿轮长时间磨损,导致跳齿,发生移载叉子相对于原来的位置改变;
行程近接开关检测距离变化或者开关灵敏度原因,检测信号延误导致齿条5、6脱齿,这种情况在搜原点时容易发生;
与伺服电机联接的主动齿轮1或者从动齿轮2涨套松导致齿轮1与电机轴或者齿轮2与从动轴产生相对滑动致使移载齿条错位,从而位置改变;
移载齿条5与齿轮3或者6与齿轮4齿轮啮合间隙过大或者齿轮、齿条磨损较大,导致其中一个齿条与齿轮跳齿导致齿轮、齿条错位,从而位置改变;
齿轮3、4中的一个或者两个中的涨套与轴联接松动导致涨套与轴产生相对滑动,出现位置改变。
针对以上设备问题,结合平时维修经验,我们采取以下措施以避免以上故障的发生:
定期检查行程近接开关的位置、灵敏度和移载叉子挡铁位置以避免因为近接开关灵敏度和开关和挡铁位置变化导致的零点检测时位置改变;
涨套紧固螺栓定期紧固并作好与轴相对位置标记,定期检查,发现位置异常立即采取相应措施;
定期检查齿轮1与齿轮2、齿轮3与齿条5、齿轮4与齿条6的轮齿磨损情况和间隙大小,发现间隙异常立即调整到正常位置,同时加强润滑和防尘工作,以减少齿轮磨损,延长使用寿命。
结束语:
通过以上措施