伺服電機編碼器調零

伺服電機編碼器調零

　    應急調零方法，簡(jiǎn)單而且實(shí)用。但必須把電機拆離設備并依靠設備來(lái)進(jìn)行調試。試好后再裝回設備再可。事實(shí)上經(jīng)過(guò)大量的調零試驗，每個(gè)伺服電機都有一個(gè)角度小于10度的零速靜止區域，和350度的高速反轉區域，如果你是偶而更換一只編碼器，這樣的做法確實(shí)是太麻煩了，這里有一個(gè)很簡(jiǎn)便的應急方法也能很快搞定。

　　拆下?lián)p壞的編碼器，裝上新的編碼器，并與軸固定。而使可調底座懸空并可自由旋轉，把電機重新連入電路，把機器速度調為零，通電正常后按啟動(dòng)開(kāi)關(guān)后有幾種情況會(huì )發(fā)生，。

　　1、 是電機高速反轉，這是由于編碼器與實(shí)際零位相差太大所致，不必驚慌，你可以把編碼 器轉過(guò)一個(gè)角度直到電機能靜止下來(lái)為。

　　2、是電機在零速指令下處于靜止狀態(tài)，這時(shí)你可以小心地先反時(shí)針轉動(dòng)編碼器，注意：一定要慢，直到電機開(kāi)始高速反轉，記下該位置同時(shí)立即往回調至靜止區域。這里要求兩手同時(shí)操作，一手作旋轉，另一手拿好記號筆，記住動(dòng)作一定要快，也不可慌亂失措，完全沒(méi)必要，這是正?，F象。然后按順時(shí)針繼續緩慢轉動(dòng)直到又一次高速反轉的出現，記下該位置并立即往回調至靜止區。

　　通過(guò)上述調整，你會(huì )發(fā)現增量式伺服電機其實(shí)有一個(gè)較寬的可調區域，而這個(gè)區域里的中間位置就是伺服電機最大力矩輸出點(diǎn)，如果一個(gè)電機力矩不足或正反方向運行時(shí)有一個(gè)方向上力矩不足往往是因為編碼器的Z信號削弱或該位置偏離中心所致，即零位發(fā)生了偏離，一般重新調整該零位即可。

　　對于一個(gè)新的編碼器來(lái)說(shuō)這個(gè)靜止區域相對較小，如大幅增加則是編碼器內部電路出了問(wèn)題，表現為力矩不足或發(fā)熱大幅增加。用電流表測量則空載電流明顯增加。 找到中心位置后并把這個(gè)位置擦干凈，只要把編碼器底座用502膠直接固定于電機側面對應處即可。待502干了后再在上機涂上一層在硅橡膠即可投入正常運行。實(shí)踐證明，正常情況下這樣處理后的伺服電機使用一年是沒(méi)有問(wèn)題的。

　　從上面的調整可以看出，由于編碼器的軸與電機軸心是可以隨便以任一角度連接的，所以編碼器零位與電機的機械位置只是相對位置而已，只有編碼器的軸與電機軸固定了，那么編碼器的實(shí)際零位位置也便固定下來(lái)了，如果活動(dòng)底座位置確定了，那么軸間的柱頭鏍釘的位置也便固定了。

　　伺服電機編碼器安裝方法

　　一、工作內容

　　1、 這項技術(shù)適用于對德國西門(mén)子伺服電機（型號為1FT603-1FT613，1FK604-1FK610）內置編碼器損壞后的安裝、調試，配置的增量型編碼器為德國海德漢公司的ERN1387.001/020， 絕對值編碼器為海德漢公司EQN1325.001。

　　2、 使用工具 公制內六方扳手一套，自制專(zhuān)用工具一個(gè)，十字改錐及一字改錐各一把，梅花改錐6件套。

　　3、 可解決的問(wèn)題 對有故障的西門(mén)子伺服電機進(jìn)行修理或更換損壞的伺服電機內置編碼器，做到修舊利廢，節約維修費用。

　　二、操作方法

　　1、該操作方法和一般操作方法的區別

　　在數控機床配置的西門(mén)子數控系統中，驅動(dòng)電機分主軸電機和伺服電機兩種。當電機定子、轉子、軸承有故障或其電機內置編碼器損壞時(shí)，我們都需要對編碼器拆卸進(jìn)行修理或更換。對主軸電機來(lái)說(shuō)，更換或安裝編碼器只要用專(zhuān)用工具將其安裝到相應位置就可以試車(chē)了，不需要調整電機軸或編碼器的角度及位置。但對伺服電機來(lái)說(shuō)，則必須按照編碼器的安裝要求，嚴格執行安裝步驟。只要安裝過(guò)程中出一點(diǎn)差錯，就會(huì )出現編碼器方面的報警而不能起動(dòng)機床或出現飛車(chē)事故，導致電機報廢或機械部件損壞。因此正確安裝非常重要。

　　2、該項技術(shù)的操作步驟

　　2.1拆卸損壞的編碼器

　　關(guān)掉機床電源，解掉伺服電機的電源電纜及反饋電纜，把電機從機床上拆下來(lái)放到工作臺案上，用內六方扳手去掉電機端蓋上的四條螺栓，打開(kāi)端蓋，先卸下編碼器蓋，拔下編碼器上的插接電纜，用十字改錐卸下支持盤(pán)上的兩條小螺絲，用內六方扳手卸出編碼器中心孔內的螺栓，然后用自制專(zhuān)用工具把編碼器從電機軸上頂出來(lái)。這樣第一步工作即告完成。

　　2.2安裝海德漢公司ERN1387.001/020或EQN1325.001編碼器

　　2.2.1先安裝支持盤(pán)

　　不同型號的電機，其支持盤(pán)的外形也不一樣，如圖2和圖3，這由購買(mǎi)的備件提供。用4條M2.5*6的小螺絲將支持盤(pán)安裝到編碼器的軸端。注意事項：確保支持盤(pán)面和編碼器的底面間距為5.2mm或12mm。

　　2.2.2調整電機軸

　　依據電機的型號，用手轉動(dòng)電機軸，把電機軸上的標記調整到如圖4中箭頭所示位置，即標記要和安裝支持盤(pán)的孔保持一致。

　　2.2.3調整編碼器

　　揭掉編碼器蓋，對ERN1387.001/020來(lái)說(shuō)，把編碼器內部玻璃盤(pán)上的標記1調整到和電路板上的標記2相重合；對EQN1325.001來(lái)說(shuō)，把編碼器內部齒輪上的標記3調整到和外殼上標記鼻4相重合，如圖5所示

　　2.2.4安裝編碼器到電機軸上

　　把調整好標記的編碼器錐形軸對準已調好位置的電機軸輕輕地推上去，確保電纜出口位于正確的位置上，如圖

　　1FT606-1FT613和1FK606-1FK610電機，其安裝支持盤(pán)的螺孔必須要位于支持盤(pán)上的長(cháng)孔中間，對于1FT603-604和1FK604電機來(lái)說(shuō)，安裝支持盤(pán)的螺孔必須要位于支持盤(pán)的焊接區域中間。其調整角度范圍如圖7：

　　2.2.5固定編碼器

　　--對ERN1387.001/020編碼器來(lái)說(shuō)，用M5*50螺栓穿過(guò)中心孔將其固定

　　--對EQN1325.001編碼器來(lái)說(shuō)，用M5*70螺栓穿過(guò)中心孔將其固定

　　注意固定時(shí)用力要適當，防止編碼器旋轉。然后安上固定支持盤(pán)的2條螺絲，把電源線(xiàn)插頭插上，蓋上金屬外殼，保證電源線(xiàn)順利地放在外殼的槽內，并使屏蔽層和金屬外殼良好接觸，安上固定外殼的螺絲。

　　2.2.6試驗電機

　　編碼器安裝好后，裝上電機端蓋，在工作臺案上連接好電機的動(dòng)力電纜和反饋電纜，先進(jìn)行電機的空載試驗。給機床送電，待機床起動(dòng)方式組就緒后，可點(diǎn)動(dòng)試驗電機，如果電機能夠正常轉動(dòng)無(wú)報警、無(wú)飛車(chē)現象，說(shuō)明編碼器安裝成功。否則還需拆下重新進(jìn)行安裝，若直接在機床上試車(chē)如果出現飛車(chē)現象，將會(huì )嚴重損壞機床的機械部分。

　　2.2.7將電機安裝到機床上

　　電機空載試驗好后，即可將其安裝到機床上，然后再通電試車(chē)，檢驗其運動(dòng)性能，通過(guò)參數觀(guān)察電機電流和負荷情況，了解電機所帶軸的運動(dòng)情況，并根據需要隨時(shí)進(jìn)行調整。

　　三、操作中容易出現的錯誤及應注意的問(wèn)題

　　第一、 安裝支持盤(pán)時(shí)要確保支持盤(pán)面和編碼器的底面保持平行，并注意其間距及公差范圍。否則在旋轉過(guò)程中容易損壞支持盤(pán)或編碼器軸。

　　第二、 要注意電機軸上的標記，如圖4，這個(gè)標記隨電機型號不同，其所處的方向亦不一樣。例如我在修理1FT608電機時(shí)，一開(kāi)始沒(méi)有認識到這個(gè)標記的重要性，沒(méi)細看電機軸上的的標記，結果裝上后試驗電機時(shí)出現飛車(chē)現象，馬上壓下急停開(kāi)關(guān)緊急停車(chē)，才沒(méi)有造成電機的損壞。

　　第三、要注意編碼器上的標記，對ERN1387.001/020編碼器來(lái)說(shuō)，玻璃盤(pán)和電路板上的標記較清楚，也容易調整。而對編碼器EQN1325.001來(lái)說(shuō)，齒輪上的標記是一個(gè)小黑點(diǎn)，如果將標記對偏后將出現報警或飛車(chē)，飛車(chē)現象導致的后果較嚴重，必須引起足夠的重視。常見(jiàn)的報警內容有：

　　26020 axis x hardware fault during encoder initialization

　　300504 axis x drive fault of motor transducer

　　300505 axis x drive fault measuring system error in absolute track ，code 00004H（對絕對編碼器來(lái)說(shuō)）

　　第四，電機在拆卸、搬動(dòng)過(guò)程中，要輕拿輕放，防止碰撞，特別是編碼器部位絕對不能用錘敲擊，否則很容易損壞編碼器內部的光學(xué)元件和電機的抱閘裝置。

　　第五，如果是垂直軸電機，其內部有抱閘裝置，無(wú)法用手轉動(dòng)電機軸。這樣在調整軸上的標記之前還需要給抱閘電源端子上通一個(gè)24V直流電源，并注意極性，使抱閘裝置松開(kāi)。若電源極性接反，抱閘裝置將不能松開(kāi)。

　　4.如何掌握這項技能

　　首先，要了解數控機床的結構及工作原理，了解伺服電機的作用和結構特點(diǎn)。第二，要了*的性能，是增量型還是絕對值型。對報警內容要有足夠的認識與理解，當遇到機床報警時(shí)，可根據報警分析故障所在。第三，安裝過(guò)程中手法要穩、準、輕，使編碼器能夠正確地安裝到合適的位置。

　　四、效果

　　伺服電機內置編碼器雖然體積較小，但其價(jià)值很高，通常每個(gè)編碼器在3000至9000元之間。掌握了這項技能，一、可以節省電機的修復時(shí)間，有利于生產(chǎn)正常進(jìn)行。二、可以節約修理費用，一般情況下工廠(chǎng)請西門(mén)子公司的工程師來(lái)現場(chǎng)服務(wù)時(shí)，根據工作時(shí)間的長(cháng)短，每次費用都不低于6000元人民幣，多則上萬(wàn)元。如果更換新的伺服電機，每個(gè)電機的價(jià)值在2至6萬(wàn)元不等。三、可以鍛煉公司的年輕維修人員，讓他們開(kāi)闊視野，增長(cháng)見(jiàn)識，提高維修數控機床的技能，增強綜合修理能力。