Er afköst þriggja ása servó sprautumótunarvélvélmenna að versna?

Er afköst þriggja ása servó Sprautumótunarvél niðurlægjandi vélmenni?

Á sprautumótunarframleiðslulínu, þriggja ása servó sprautumótunarvélmenni er kjarninn í búnaði sem tengir saman opnun og lokun móts, vörustaðsetningu og flutning. Stöðugleiki afkösta þess hefur bein áhrif á framleiðsluhagkvæmni, hæfni vöru og líftíma búnaðarins. Þegar vélmennið lendir í afköstavandamálum eins og fráviki í nákvæmni staðsetningar, hægum hraða, minnkaðri burðargetu eða töf á hreyfingu, getur það ekki aðeins valdið niðurtíma framleiðslulínunnar ef ekki tekst að finna rót vandans fljótt heldur einnig leitt til aukaskemmda á íhlutum vegna gáleysislegra viðgerða. Þessi grein mun veita kerfisbundna lausn til að meta orsakir bilana frá fjórum sjónarhornum: auðkenningu óeðlilegra merkja → bilanaleit fyrir hverja einingu → staðfestingu bilana → fyrirbyggjandi viðhald, sem hjálpar tæknimönnum að leysa vandamál á skilvirkan hátt.

1. Snemmbúin greining á frávikum í frammistöðu: Fyrst „Fangið merkið“ og síðan „Læsið sjónaukann“

Áður en bilanaleit hefst er mikilvægt að bera kennsl á sértæk einkenni afkastaskerðingar með athugunum og gagnasöfnun til að forðast tímasóun með því að framkvæma handahófskennda bilanaleit. Eftirfarandi eru algeng merki um afkastafrávik og samsvarandi upphafsgreiningarsvið þeirra:

1. Flokkun merkja um frávik í kjarnaafköstum

Frávik í staðsetningarnákvæmni: Vélmennið víkur frá markstöðu þegar það grípur vöru, nær ekki að samstilla sig nákvæmlega við færibandið þegar það er sett á eða endurtekningarnákvæmnivillan fer yfir tilgreint gildi í handbók búnaðarins (venjulega endurtekningarnákvæmni þriggja ása servó). Vélmenni Sætti að vera ≤±0,1 mm). Grunur leikur á: Frávik í breytu servókerfisins, vélrænt slit og frávik í merki um kóðara.

Minnkun á rekstrarhraða: Þegar vélmennið er afhlaðið eða hlaðið er raunverulegur hraði hvers ás (láréttur X-ás, lóðréttur Y-ás og lóðréttur Z-ás) lægri en stillt gildi og það eru hlé á meðan hröðun/hraðaminnkun stendur. Grunur leikur á: Straumtakmörkun servódrifs, tap á mótorafli eða aukin álagsviðnám.

Minnkuð burðargeta: Vara sem áður var hægt að grípa eðlilega (t.d. 5 kg sprautusteyptur hluti) dettur eftir að hafa gripið, eða ofhleðsluviðvörun fer af stað við notkun vegna of mikils álags. Upphaflegar grunsemdir: Ónóg tog servómótors, gírkassaskrepp eða ófullnægjandi þrýstingur í loft-/vökvakerfinu (ef loftknúinn gripari er með). Seinkun á viðbrögðum: Eftir að stjórnborðið gefur út skipun tekur það vélmennið 1-3 sekúndur að framkvæma aðgerð, eða það er áberandi hlé þegar skipt er á milli aðgerða. Upphaflegar grunsemdir: Seinkun á samskiptum stjórnkerfis, töf á skynjaramerki og óviðeigandi servóstyrkingarbreytur.

2. Lykilgagnasöfnun og samanburður
Sjónræn skoðun ein og sér getur ekki staðsett vandamálið nákvæmlega; samanburður gagna er nauðsynlegur til að þrengja umfang bilunarinnar:

Skrá núverandi rekstrarbreytur: Notið stjórnkerfi vélmennisins (eins og snertiskjá PLC eða servóstýri) til að lesa gögn eins og rekstrarhraða, stöðufrávik, mótorstraum og togkraft hvers ás. Berið þetta saman við breytur við venjulega notkun (sjá handbók tækisins eða fyrri rekstrargögn). Einbeitið ykkur að vísbendingum eins og „óeðlilega miklum straumi“, „stöðufráviki yfir þröskuldi“ og „óhóflegum togsveiflum“.

Tölfræðilegar bilunaraðstæður: Skráið hvort minnkun á afköstum tengist tilteknum aðstæðum, svo sem „frávik á sér aðeins stað við álag“, „hraði hægir á sér eftir 1 klukkustund af notkun“ og „tíð bilun kemur upp þegar umhverfishitastig hækkar“. Þessi skilyrði geta hjálpað til við að útiloka ótengda þætti (eins og áhrif umhverfishita og raka á rafeindabúnað).

2. Ítarleg bilanaleit fyrir hverja einingu: Frá „kjarnaíhlutum“ til „hjálparkerfa“

Afköst þriggja ása servó sprautumótunarvéla eru háð samhæfðri virkni „servókerfisins → vélrænnar uppbyggingar → stjórnkerfis → hjálparkerfa.“ Úrræðaleit krefst þess að taka í sundur einingu fyrir einingu og staðfesta virkni hvers tengils fyrir sig.

A. Kjarnaaflgjafi: Bilanaleit í servókerfi (sem veldur meira en 60% af afköstavandamálum)

Servókerfið er „hjarta aflgjafans“ í vélmenninu og samanstendur af þremur hlutum: servómótor, servódrif og kóðara. Sérhver frávik í einhverjum íhlut mun leiða beint til skerðingar á afköstum. Úrræðaleit ætti að fylgja rökfræðinni „frá drifi til mótor, frá merki til vélbúnaðar“: (1) Servódrif: fyrst athugað „viðvörunarkóðann“ og síðan staðfest „stillingu breytunnar“.

Skref 1: Lesið viðvörunarkóðann: Spjaldið á servóstýringunni mun birta villukóðann (eins og "AL.E6" í Mitsubishi MR-J4 seríunni táknar bilun í kóðara og "Err.11" í Panasonic A6 seríunni táknar ofstraum). Hægt er að finna grunnvandamál (eins og ofspennu, ofstraum, ofhitnun og óeðlileg samskipti við kóðara) með því að bera saman við handbók búnaðarins.

Skref 2: Athugaðu lykilbreytur: Ef engar viðvörunarkóðar eru til staðar en afköstin eru skert skaltu einbeita þér að eftirfarandi breytum:

Stöðulykkjuhagnaður (P Gain) og hraðalykkjuhagnaður (V Gain): Of lágur hagnaður leiðir til hægrar staðsetningarviðbragða og mikillar fráviks; of mikill hagnaður getur valdið titringi. Fínstillið samkvæmt ráðlögðum gildum í handbók tækisins (venjulega er hraðalykkjunni stillt fyrst og síðan staðsetningarlykkjunni).

Rafrænt gírhlutfall: Röng stilling á gírhlutfalli getur leitt til ósamræmis milli fyrirskipaðrar stöðu og raunverulegrar stöðu (til dæmis, stillt hreyfing upp á 100 mm en aðeins 50 mm). Staðfestið að gírhlutfallið passi við vélræna gírskiptingarhlutfallið (eins og kúluskrúfuleiðslan).

Stillingar fyrir straum- og togmörk: Ef drifið er ranglega stillt á „straummörkunarstillingu“ eða togmörkin eru of lág, verður úttaksafl mótorsins ófullnægjandi, sem leiðir til hægs hraða og minnkaðrar álagsgetu. Endurstillið sjálfgefin takmörkunargildi eða endurstillið þau út frá álagskröfum.

B, Servómótor: Að dæma „heilsu vélbúnaðar“ út frá „rekstrarstöðu“

Skynjunarskoðun: Þegar mótorinn er í gangi skal snerta mótorhúsið með hendinni (gæta skal þess að forðast bruna). Ef hitastigið fer yfir 70°C (eðlileg hitastigshækkun servómótors er ≤40°C) gæti verið að mótorspólan sé að eldast, legurnar séu slitnar eða álagið of mikið; hlustaðu á ganghljóð mótorsins. Ef það heyrist „suð“ eða „núningshljóð“ er líklegt að legurnar vanti olíu eða séu skemmdar. Nauðsynlegt er að taka í sundur, skoða og skipta um legurnar (mælt er með að nota innfluttar legur af sömu gerð, eins og NSK og SKF).

Afköstprófun: Aftengdu mótorinn frá gírkassanum (prófun án álags). Ef ganghraði og tog mótorsins eru eðlileg þegar hann er án álags, þýðir það að bilunin er í vélrænum álagsenda; ef hún er enn óeðlileg þegar hann er án álags, notaðu fjölmæli til að mæla viðnámsgildi þriggja fasa vafninga mótorsins (venjulega ættu þrír fasar að vera jafnir, með fráviki ≤5%). Ef viðnám eins fasa er óendanleg þýðir það að vafningurinn er bilaður og þarf að gera við eða skipta um mótorinn.

C, Kóðari: Merkið „núllvilla“ er lykillinn að nákvæmni staðsetningar.

Kóðarinn er „auga“ servókerfisins og ber ábyrgð á að senda merki um staðsetningu og hraða mótorsins til baka. Óeðlileg merki leiða beint til fráviks í staðsetningu. Úrræðaleit:

Línuskoðun: Athugið tengileiðsluna milli kóðarans og drifsins (venjulega varið kapall) til að sjá hvort það séu laus tengi, skemmdir kaplar eða léleg jarðtenging á verndarlaginu (ef verndarlagið er ekki jarðtengt mun það valda rafsegultruflunum og sveiflum í merkinu). Mælt er með að stinga tenginu aftur í samband og skipta um skemmda kapallinn.

Merkjapróf: Notið sveiflusjá til að mæla A-, B- og Z-fasa útgangsmerki kóðarans. Við venjulegar aðstæður ætti þetta að vera stöðugt ferhyrningsbylgjumerki. Ef bylgjuformsröskun er til staðar, púlstap eða sveifluvíddin er of lág (minna en 5V), þýðir það að innri íhlutir kóðarans eru skemmdir og skipta þarf um kóðara af sömu gerð (athugið að upplausn kóðarans verður að passa við drifið, eins og 17 bitar eða 23 bitar). 2. Kraft- og hreyfiflutningur: Bilanaleit í vélrænni uppbyggingu (auðvelt að gleyma „ósýnilegum morðingja“). Jafnvel þótt servókerfið sé eðlilegt, mun slit, lausleiki eða aflögun vélrænu uppbyggingarinnar leiða til skerðingar á afköstum, þar sem hreyfing stjórntækisins þarf að fara í gegnum „mótor → tenging → kúluskrúfa / samstilltan belti → stýrisbrautarsleða“, og tap á hvaða tengingu sem er mun veikja skilvirkni aflflutningsins: (1) Gírskipting: áhersla á „slit“ og „sammiðju“. Kúluskrúfa: Sem kjarnahluti gírskiptingarinnar í X-, Y- og Z-ásunum mun slit skrúfunnar leiða til „aukinnar öfugrar útfellingar“ (þ.e. þegar mótorinn snýst í gagnstæða átt hefur stjórntækið tómt slag), sem birtist sem staðsetningarfrávik. Skoðunaraðferð: Notið skífumæli til að festa rennistikuna og ýtið handvirkt á hana. Ef vísir skífunnar sveiflast um meira en 0,05 mm þýðir það að skrúfan er alvarlega slitin; á sama tíma skal fylgjast með hvort rispur, ryð eða þurr fita séu á yfirborði skrúfunnar. Sérstakt smurolía (eins og litíum-basað smurolía) þarf að bæta reglulega við. Þegar slitið fer yfir mörkin þarf að skipta um skrúfuna (mælt er með að velja kúluskrúfu með nákvæmni C3 eða meira).
Tenging: Ef tengingin sem tengir servómótorinn og kúluskrúfuna er sprungin, teygjan er gömul eða uppsetningin er ekki sammiðja, mun það valda óstöðugri aflgjafa, gangstíflu eða frávikum í staðsetningu. Skoðunaraðferð: Eftir að vélin hefur verið stöðvuð skal snúa tengingunni handvirkt til að finna hvort einhver stífla eða lausleiki sé til staðar. Ef tengingin og mótorásinn/skrúfuásinn eru ekki sammiðja (frávik > 0,1 mm) þarf að endurstilla sammiðjuna.
Samstillt belti (ef einhver er): X-ás sumra vélmenna notar samstillt beltisdrif. Ef samstillta beltið er laust eða tannyfirborðið er slitið veldur það „renningu“, sem birtist sem minnkun á hraða og ónákvæm staðsetning. Skoðunaraðferð: Ýtið á samstillta beltið. Ef sveigjan fer yfir 10 mm þýðir það að það er of laust og þarf að stilla spennubúnaðinn; ef tannyfirborðið er greinilega slitið eða sprungið þarf að skipta um samstillta beltið (mælt er með að nota pólýúretan samstillta belti, sem er slitþolnara).

(2) Leiðarteinar og rennibrautir: „Sléttleiki“ ákvarðar gangstöðugleika

Leiðarbrautarsleðinn ber ábyrgð á að styðja við hreyfanlega hluta vélmennisins. Ef hann er ekki nægilega smurður eða slitinn eykur hann hreyfingarmótstöðuna, sem leiðir til hægari hraða og fastra hluta. Úrræðaleit:

Ýttu handvirkt á sleðann til að finna hvort hann sé greinilegur viðnám eða festist. Ef svo er, taktu sleðann í sundur til að athuga hvort innri kúlulegurnar séu slitnar og hvort sprungur séu í festingargrindunum. Hreinsaðu allt ryk og óhreinindi af yfirborði stýribrautarinnar og berðu á smurefni sem er sérstaklega hannað fyrir stýribrautir (eins og ISO VG32).

Notið míkrómetra til að mæla samsíða stefnu leiðarlínanna. Ef frávikið frá samsíða stefnu fer yfir 0,1 mm/m, verður ójafn kraftur beitt á sleðann við notkun, sem eykur slit. Uppsetningarstöðu leiðarlínunnar þarf að endurstilla.

Í þriðja lagi. Stjórn- og endurgjöfarmiðstöð: bilanaleit í stjórnkerfum

Stýrikerfið (þar með talið PLC, stjórnborð, skynjari) ber ábyrgð á að senda aðgerðaskipanir og taka á móti afturvirkum merkjum. Ef bilun kemur upp veldur það „ekki er hægt að senda skipanir“ eða „röskun á afturvirkum merkjum“, sem birtist sem minnkun á afköstum:

(1) PLC og forrit: „Rökrétt réttmæti“ er grunnurinn

Athugið hvort PLC-stýringin hafi viðvörunarljós (eins og ERR-ljósið sé kveikt). Ef svo er, lesið villukóðann (eins og bilun í inntaks-/úttakseiningu, forritunarvillu) í gegnum forritunarhugbúnaðinn og athugið hvort samskiptaleiðslan milli PLC-stýringarinnar og servódrifsins og skynjarans (eins og RS485, EtherCAT samskiptaleiðslan) sé laus. Staðfestið forritunarrökfræði: Ef PLC-forritið hefur verið breytt nýlega er nauðsynlegt að bera saman varaforritið til að athuga hvort vandamál eins og „skipunarseinkun“ og „aðgerðaröðarvilla“ séu til staðar (til dæmis að keyra uppstigunarskipunina áður en gripaðgerðinni er lokið). Hægt er að staðfesta keyrsluferlið skref fyrir skref með „einskrefskeyrslu“ ham.

(2) Skynjari: „Nákvæmni merkis“ er lykillinn að endurgjöf

Algengir skynjarar sem notaðir eru í stjórntækjum eru meðal annars staðsetningarskynjarar (eins og ljósrofa, nálægðarrofar) og þrýstiskynjarar (eins og gripþrýstiskynjarar). Ef skynjaramerkið er óeðlilegt mun það leiða til rangrar mats á aðgerðinni:

Stöðuskynjari: Athugið hvort uppsetningarstaða skynjarans sé ekki í takt við markgreiningarpunktinn), notið fjölmæli til að mæla útgangsmerki skynjarans (eins og NPN-skynjara, sem gefur frá sér lágt gildi við greiningu). Ef merkið breytist ekki eða sveiflast, stillið uppsetningarstöðuna eða skiptið um skynjarann.

Þrýstingsskynjari: Ef griparinn er loftknúinn, þá er það þrýstingsskynjarinn sem greinir þrýstinginn í griparanum. Ef þrýstingsgildið er lægra en stillt gildi (eins og ef stillt gildi er 0,5 MPa, þá er raunverulegt gildi 0,3 MPa), þá mun gripkraftur griparans ekki vera nægur og varan dettur niður. Nauðsynlegt er að athuga hvort loftþrýstingurinn sé eðlilegur (venjulega ætti loftþrýstingurinn að vera ≥0,6 MPa) og hvort skynjarinn sé kvarðaður (hægt er að kvarða úttaksgildi skynjarans með venjulegum þrýstimæli).

Í fjórða lagi. Hjálparkerfi: Bilanaleit í loft-/vökvakerfi og aflgjafa (auðvelt að gleyma „stuðningshlutverki“)

(1) Loft-/vökvakerfi (ef það inniheldur gripvélar eða hjálparbúnað)

Loftkerfi: Athugið hvort þrýstingur loftþjöppunnar sé eðlilegur, hvort loftpípan leki og hvort segullokinn sé fastur (hægt er að taka segullokann í sundur til að þrífa ventilkjarnan). Ef gripkraftur griparans er ófullnægjandi skal athuga hvort þétting strokksins sé slitin (skipta skal um þéttingu) og hvort þrýstistýringarventillinn sé stilltur á réttan þrýsting (venjulega 0,4-0,6 MPa). Vökvakerfi (notað af fáum þungavinnuvélum): Athugið hvort vökvaolíustigið sé innan staðlaðra marka, hvort olían sé skemmd (ef olían er gruggug eða inniheldur óhreinindi skal skipta um vökvaolíu og þrífa síuhlutann) og hvort þrýstingur vökvadælunnar sé eðlilegur. Ef þrýstingurinn er ófullnægjandi skal athuga hvort dæluhúsið sé slitið eða yfirfallsventillinn sé bilaður.

(2) Aflgjafakerfi: „Stöðug aflgjafa“ er forsenda fyrir notkun búnaðarins.

Athugið hvort spenna spennunnar (eins og AC220V, DC24V) á servódrifinu, PLC-stýringunni og skynjaranum sé stöðug. Notið fjölmæli til að mæla hvort spennusveiflan fari yfir ±5% (of lág spenna veldur ófullnægjandi togkrafti fyrir servómótorinn og of há spenna brennir rafeindabúnaðinn).

Athugið hvort merki séu um bruna á loftrofanum og tengibúnaðinum í dreifikassanum. Ef tengiliðirnir eru oxaðir skal nota sandpappír til að pússa eða skipta um íhluti til að koma í veg fyrir rafmagnsleysi vegna lélegrar snertingar.

3. Staðfesting á orsök bilunar: Notið „skiptiaðferð“ og „prófun án álags“ til að staðfesta rót vandans.

Eftir að grunur um bilun hefur verið læstur með bilanaleit í hverri einingu fyrir sig, þarf að staðfesta orsök bilunarinnar með sannprófun til að forðast rangar ályktanir:

1. Skiptiaðferð: Staðfestið gæði íhluta fljótt.

Ef grunur leikur á að servómótorinn sé bilaður skal skipta honum út fyrir venjulegan mótor af sömu gerð. Ef virkni hans gengur eftir að skipt er út þýðir það að upprunalegi mótorinn er skemmdur. Ef grunur leikur á að kóðarinn sé bilaður skal skipta um kóðarakapalinn eða kóðarann ​​til að athuga hvort merkið fari aftur í eðlilegt horf. Ef grunur leikur á skynjarabilun skal skipta um skynjara í eðlilegri stöðu (eins og vara ljósrofa) fyrir grunaða bilaða stöðu. Ef merkið er eðlilegt er upprunalegi skynjarinn skemmdur.

2. Samanburðarpróf án álags samanborið við álagspróf
Prófun án álags: Aftengdu vélmennið frá álaginu (eins og griparanum eða vörunni) og keyrðu hvern ás. Ef afköstin eru eðlileg (hraði og staðsetningarnákvæmni uppfylla forskriftir) þegar vélmennið er án álags, þá liggur vandamálið í álaginu (eins og fastur gripari eða of þung vara). Ef frávikið heldur áfram þegar vélmennið er án álags, þá liggur vandamálið í servókerfinu eða vélrænni uppbyggingu.
Álagsprófun: Eftir að tómhleðsluprófunin er eðlileg skal auka álagið smám saman (byrjað við 50% af nafnálagi) og fylgjast með breytingum á afköstum. Ef óeðlilegt kemur upp þegar álagið nær nafngildi skal athuga hvort tog servómótorsins sé samhæft og hvort gírkassinn geti þolað álagið (til dæmis hvort kraftmikil álagsgildi kúluskrúfunnar uppfylli kröfur).

4. Fyrirbyggjandi viðhald: Frá „viðbragðsviðgerðum“ til „fyrirbyggjandi forvarna“

Eftir að núverandi bilun hefur verið leyst getur komið á fót fyrirbyggjandi viðhaldskerfi á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir frekari lækkun á afköstum vélmennisins og lengt líftíma búnaðarins:

Regluleg smurning: Bætið sérhæfðri smurolíu við kúluskrúfuna og stýrishandföngin vikulega og athugið mánaðarlega hvort smurolía sé þurr til að koma í veg fyrir slit vegna þurrnúnings.

Regluleg kvörðun: Kvörðið staðsetningarnákvæmni og endurtekningarhæfni hvers ás ársfjórðungslega með leysigeislamæli. Ef frávik fara yfir staðalinn skal stilla servóstyrksbreytur eða skipta um slitna hluti tafarlaust.

Afritun breytu: Takið afrit af PLC forritinu og breytum servódrifsins mánaðarlega til að koma í veg fyrir bilun í búnaði vegna færibreytutaps.

Umhverfisstjórnun: Haldið hreinu og þurru rekstrarumhverfi fyrir vélmennið til að koma í veg fyrir að ryk og olía komist inn í servómótorinn eða kóðarann. Haldið umhverfishita á milli 0 og 40°C (hár hiti flýtir fyrir öldrun rafeindabúnaðar).

Þjálfun starfsfólks: Veittu rekstraraðilum og viðhaldsstarfsfólki þjálfun til að koma í veg fyrir skerðingu á afköstum vegna rangrar notkunar (svo sem rangrar breytinga á servóbreytum eða ofhleðslu).

Niðurstaða
Lykillinn að því að meta afköst þriggja ása servó sprautumótunarvéla felst í kerfisbundinni bilanaleit og gagnastuðningi. Fyrst skal greina vandamálið með því að nota einkenni og gögn, síðan skal taka það í sundur í röðinni „servókerfi → vélræn uppbygging → stjórnkerfi → hjálparkerfi“. Að lokum skal staðfesta rót vandans með því að skipta um það og bera saman prófanir. Að ná tökum á þessari aðferð gerir ekki aðeins kleift að leysa núverandi vandamál hratt heldur dregur einnig úr líkum á bilun með fyrirbyggjandi viðhaldi, sem tryggir stöðugan rekstur sprautumótunarlínunnar.