摘 要：運動控制系統(tǒng)正確的運行及維護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)濟效益的守護神。本文以臺達品牌伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)為例，論述運動控制系統(tǒng)的運行及維護守則，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 運動控制 設(shè)備維護
1 引言
工欲善其事，必先利其器。運動控制系統(tǒng)是機電一體化設(shè)備的心臟。系統(tǒng)的精密機電體系結(jié)構(gòu)特點決定了行及維護的重要性。為了幫助最終用戶的投資效益最大化，正確的運行及維護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)濟效益的守護神。
2 臺達伺服系統(tǒng)運行及維護
臺達伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動器和伺服電機，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來達到精確調(diào)速、定位等功能。和普通電機比較，由于交流伺服驅(qū)動器內(nèi)部有許多保護功能，且電機無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養(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，伺服電機維護主要是外部清潔和軸承替換工作。應(yīng)該定期進行外部清潔，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。如果電機或外殼采用風(fēng)冷，也要檢查和定期清理風(fēng)機。軸承壽命一般為1萬小時到2萬小時，電機在低于額定轉(zhuǎn)速、推力和徑向軸承負載極限條件下運行，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)立即把電機送到中達電通相關(guān)維修點替換軸承。
臺達伺服驅(qū)動中設(shè)置許多報警信號，在一些意外狀況下，及時保護驅(qū)動器和電機免受損壞，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，請仔細檢查編碼器連接線，檢查電機屏蔽線是否連接驅(qū)動器。
ALM06 過載、電機動力線接線錯，檢查電機軸安裝是否有偏。
ALM09 動力線接線不良或電機編碼器故障，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 臺達數(shù)控系統(tǒng)運行及維護
3.1 運行通則
嚴格遵循操作規(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)控機床的機械、數(shù)控系統(tǒng)、強電設(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引起的故障。
3.2 維護通則
（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）防止塵埃進入數(shù)控裝置內(nèi)。除了進行檢修外，應(yīng)盡量少開電氣柜門。因為車間內(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，當該電壓下降至限定值或出現(xiàn)電池電壓報警，應(yīng)及時更換電池?？刂破鬟B續(xù)一月以上未開機，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。當數(shù)控機床長期閑置不用時，也應(yīng)定期對數(shù)控系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)。首先，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，在機床鎖住不動的情況下，讓其空載運行。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。實踐證明，經(jīng)常停置不用的機床，過了梅雨天后，一開機往往容易發(fā)生各種故障。
4 結(jié)束語
由于運動控制系統(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，常常使得機電系統(tǒng)不能夠得到良好的設(shè)備管理，輕則縮短機電一體化設(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)濟效益的損失。通過對基于臺達運動控制系統(tǒng)運行維護問題的研討，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動控制系統(tǒng)。
