摘 要：運(yùn)動控制系統(tǒng)正確的運(yùn)行及維護(hù)不但可以保證和延長設(shè)備本身的生命周期，更是生產(chǎn)制造系統(tǒng)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的守護(hù)神。本文以臺達(dá)品牌伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)為例，論述運(yùn)動控制系統(tǒng)的運(yùn)行及維護(hù)守則，意在為生產(chǎn)企業(yè)一線提供重要的核心設(shè)備管理技術(shù)。
關(guān)鍵詞：伺服 數(shù)控 運(yùn)動控制 設(shè)備維護(hù)
1 引言
工欲善其事，必先利其器。運(yùn)動控制系統(tǒng)是機(jī)電一體化設(shè)備的心臟。系統(tǒng)的精密機(jī)電體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了行及維護(hù)的重要性。為了幫助最終用戶的投資效益最大化，正確的運(yùn)行及維護(hù)不但可以保證和延長設(shè)備本身的生命周期，更是生產(chǎn)制造系統(tǒng)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的守護(hù)神。
2 臺達(dá)伺服系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)
臺達(dá)伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)，驅(qū)動器利用精密的反饋結(jié)合高速數(shù)字信號處理器DSP，控制IGBT產(chǎn)生精確電流輸出，用來驅(qū)動三相永磁同步交流伺服電機(jī)來達(dá)到精確調(diào)速、定位等功能。和普通電機(jī)比較，由于交流伺服驅(qū)動器內(nèi)部有許多保護(hù)功能，且電機(jī)無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護(hù)和保養(yǎng)工作量最小。
為了延長伺服系統(tǒng)的工作壽命，在使用過程中需注意以下問題。對于系統(tǒng)的使用環(huán)境：需考慮到溫度、濕度、粉塵、振動、輸入電壓這五個要素。請嚴(yán)格按照安裝手冊中的要求執(zhí)行。
伺服驅(qū)動器操作時須安裝于遮敝式的控制箱內(nèi)，保持良好通風(fēng)與散熱，并且空氣中沒有水汽、可燃性與腐蝕性氣體。保持控制箱內(nèi)整潔，沒有銅絲、鐵屑等易導(dǎo)電細(xì)物，以免造成驅(qū)動器內(nèi)電路板短路。
由于沒有滑環(huán)或整流器之類的轉(zhuǎn)動電氣接觸點(diǎn)，伺服電機(jī)維護(hù)主要是外部清潔和軸承替換工作。應(yīng)該定期進(jìn)行外部清潔，以除去影響散熱的污染物。清潔周期取決于具體環(huán)境條件和污染物堆積程度。如果電機(jī)或外殼采用風(fēng)冷，也要檢查和定期清理風(fēng)機(jī)。軸承壽命一般為1萬小時到2萬小時，電機(jī)在低于額定轉(zhuǎn)速、推力和徑向軸承負(fù)載極限條件下運(yùn)行，軸承壽命會更長。每隔2500小時應(yīng)該檢查軸承有無明顯或異常噪音。如果聽到這種噪音，應(yīng)立即把電機(jī)送到中達(dá)電通相關(guān)維修點(diǎn)替換軸承。
臺達(dá)伺服驅(qū)動中設(shè)置許多報(bào)警信號，在一些意外狀況下，及時保護(hù)驅(qū)動器和電機(jī)免受損壞，現(xiàn)列出常見故障信號及解決方法。
ALM11 編碼器接線錯誤或編碼器故障，請仔細(xì)檢查編碼器連接線，檢查電機(jī)屏蔽線是否連接驅(qū)動器。
ALM06 過載、電機(jī)動力線接線錯，檢查電機(jī)軸安裝是否有偏。
ALM09 動力線接線不良或電機(jī)編碼器故障，檢查動力線。
ALM03 主回路輸入電壓過低，檢查輸入電源是否符合要求。
ALM22 主回路電源缺相，檢查電源線連接是否松動。
3 臺達(dá)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)
3.1 運(yùn)行通則
嚴(yán)格遵循操作規(guī)程；防止數(shù)控裝置過熱；經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓；防止塵埃進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)；存儲器用電池定期檢查和更換。
數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修人員必須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)，熟悉所用數(shù)控機(jī)床的機(jī)械、數(shù)控系統(tǒng)、強(qiáng)電設(shè)備、液壓、氣源等部分及使用環(huán)境、加工條件等；能按機(jī)床和系統(tǒng)使用說明書的要求正確、合理地使用。應(yīng)盡量避免因操作不當(dāng)引起的故障。
3.2 維護(hù)通則
（1）防止數(shù)控裝置過熱。定期清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)。應(yīng)經(jīng)常檢查數(shù)控裝置上各冷卻風(fēng)扇工作是否正常。應(yīng)視車間環(huán)境狀況，每半年或一個季度檢查清掃一次。
由于環(huán)境溫度過高，造成數(shù)控裝置內(nèi)溫度超過55℃～60℃時，應(yīng)及時加裝空調(diào)裝置。
（2）經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓。通常，數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓范圍在額定值的+10％~-15％，如果超出此范圍，輕則使數(shù)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，重則會造成重要電子部件損壞。因此，要經(jīng)常注意電網(wǎng)電壓的波動。對于電網(wǎng)質(zhì)量比較惡劣的地區(qū)，應(yīng)及時配置數(shù)控系統(tǒng)專用的交流穩(wěn)壓電源裝置，這將使故障率有比較明顯的降低。
（3）防止塵埃進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)。除了進(jìn)行檢修外，應(yīng)盡量少開電氣柜門。因?yàn)檐囬g內(nèi)空氣中飄浮的灰塵和金屬粉未落在印刷電路板和電氣接插件上，容易造成元件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至使元件損壞。
（4）接插件清潔劑噴洗。一些已受外部塵埃、油霧污染的電路板和接插件可采用專用電子清潔劑噴洗。在清潔接插件時可對插孔噴射足夠的液霧后，將原插頭或插腳插入，再拔出，即可將臟物帶出，可反復(fù)進(jìn)行，直至內(nèi)部清潔為止。接插部位插好后，多余的噴液會自然滴出，將其擦干即可。經(jīng)過一段時間后，自然干燥的噴液會在非接觸表面形成絕緣層，使其絕緣良好。在清洗受污染的電路板時，可用清潔劑對電路板進(jìn)行噴洗，噴完后，將電路板豎放，使塵污隨多余的液體一起流出，待晾干之后即可使用。
（5）存儲器用電池定期檢查和更換。通常，數(shù)控系統(tǒng)中部分存貯器中的存貯內(nèi)容在斷電時由電池供電保持。當(dāng)電池電壓下降至一定值就會造成參數(shù)丟失。因此，要定期檢查電池電壓，當(dāng)該電壓下降至限定值或出現(xiàn)電池電壓報(bào)警，應(yīng)及時更換電池。控制器連續(xù)一月以上未開機(jī)，內(nèi)部存儲器資料可能會丟失。一旦參數(shù)丟失，在調(diào)換新電池后，可重新將參數(shù)輸入。
（6）數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護(hù)。當(dāng)數(shù)控機(jī)床長期閑置不用時，也應(yīng)定期對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。首先，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，在機(jī)床鎖住不動的情況下，讓其空載運(yùn)行。在空氣濕度較大的梅雨季節(jié)應(yīng)該天天通電，利用電器元件本身發(fā)熱驅(qū)走數(shù)控柜內(nèi)的潮氣，以保證電子部件的性能穩(wěn)定可靠。實(shí)踐證明，經(jīng)常停置不用的機(jī)床，過了梅雨天后，一開機(jī)往往容易發(fā)生各種故障。
4結(jié)束語
由于運(yùn)動控制系統(tǒng)最終用戶工作條件和企業(yè)一線工程技術(shù)支撐能力的限制，常常使得機(jī)電系統(tǒng)不能夠得到良好的設(shè)備管理，輕則縮短機(jī)電一體化設(shè)備的生命周期，重則由于設(shè)備故障降低產(chǎn)能造成經(jīng)濟(jì)效益的損失。通過對基于臺達(dá)運(yùn)動控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)問題的研討，得到的結(jié)論性核心設(shè)備技術(shù)管理守則完全適用于其它的運(yùn)動控制系統(tǒng)。
