摘 要：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)正確的運(yùn)行及維護(hù)不但可以保證和延長(zhǎng)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(tái)達(dá)品牌伺服系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)為例，論述運(yùn)動(dòng)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(dòng)控制 設(shè)備維護(hù)
1 引言
工欲善其事，必先利其器。運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)
臺(tái)達(dá)伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，驅(qū)動(dòng)器利用精密的反饋結(jié)合高速數(shù)字信號(hào)處理器DSP，控制IGBT產(chǎn)生精確電流輸出，用來(lái)驅(qū)動(dòng)三相永磁同步交流伺服電機(jī)來(lái)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(dòng)器內(nèi)部有許多保護(hù)功能，且電機(jī)無(wú)電刷和換向器，因此工作可靠，對(duì)維護(hù)和保養(yǎng)工作量最小。
為了延長(zhǎng)伺服系統(tǒng)的工作壽命，在使用過(guò)程中需注意以下問(wèn)題。對(duì)于系統(tǒng)的使用環(huán)境：需考慮到溫度、濕度、粉塵、振動(dòng)、輸入電壓這五個(gè)要素。請(qǐng)嚴(yán)格按照安裝手冊(cè)中的要求執(zhí)行。
伺服驅(qū)動(dòng)器操作時(shí)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(méi)有水汽、可燃性與腐蝕性氣體。保持控制箱內(nèi)整潔，沒(méi)有銅絲、鐵屑等易導(dǎo)電細(xì)物，以免造成驅(qū)動(dòng)器內(nèi)電路板短路。
由于沒(méi)有滑環(huán)或整流器之類的轉(zhuǎn)動(dòng)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(wàn)小時(shí)到2萬(wàn)小時(shí)，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(huì)更長(zhǎng)。每隔2500小時(shí)應(yīng)該檢查軸承有無(wú)明顯或異常噪音。如果聽(tīng)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(tái)達(dá)伺服驅(qū)動(dòng)中設(shè)置許多報(bào)警信號(hào)，在一些意外狀況下，及時(shí)保護(hù)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)免受損壞，現(xiàn)列出常見(jiàn)故障信號(hào)及解決方法。
ALM11 編碼器接線錯(cuò)誤或編碼器故障，請(qǐng)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(dòng)器。
ALM06 過(guò)載、電機(jī)動(dòng)力線接線錯(cuò)，檢查電機(jī)軸安裝是否有偏。
ALM09 動(dòng)力線接線不良或電機(jī)編碼器故障，檢查動(dòng)力線。
ALM03 主回路輸入電壓過(guò)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(dòng)。
3 臺(tái)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(guò)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(chǔ)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(guò)專門(mén)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(shuō)明書(shū)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(guò)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(chē)間環(huán)境狀況，每半年或一個(gè)季度檢查清掃一次。
由于環(huán)境溫度過(guò)高，造成數(shù)控裝置內(nèi)溫度超過(guò)55℃～60℃時(shí)，應(yīng)及時(shí)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(huì)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(dòng)。對(duì)于電網(wǎng)質(zhì)量比較惡劣的地區(qū)，應(yīng)及時(shí)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(kāi)電氣柜門(mén)。因?yàn)檐?chē)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(shí)可對(duì)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(huì)自然滴出，將其擦干即可。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，自然干燥的噴液會(huì)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(shí)，可用清潔劑對(duì)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(chǔ)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(shí)由電池供電保持。當(dāng)電池電壓下降至一定值就會(huì)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(shí)更換電池。控制器連續(xù)一月以上未開(kāi)機(jī)，內(nèi)部存儲(chǔ)器資料可能會(huì)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(zhǎng)期不用時(shí)的維護(hù)。當(dāng)數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期閑置不用時(shí)，也應(yīng)定期對(duì)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(dòng)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(guò)了梅雨天后，一開(kāi)機(jī)往往容易發(fā)生各種故障。
4 結(jié)束語(yǔ)
由于運(yùn)動(dòng)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(guò)對(duì)基于臺(tái)達(dá)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)問(wèn)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(dòng)控制系統(tǒng)。
