本文來源：三菱電機(jī)自動(dòng)化中國微信公眾號(hào)
機(jī)電一體化評(píng)價(jià)的重要性
在機(jī)床使用過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些因外圍環(huán)境和使用不當(dāng)造成設(shè)備的故障，如因冷卻液或其他污染物侵入而導(dǎo)致風(fēng)扇停止，電氣短路，腐蝕；由小動(dòng)物啃咬或排泄物導(dǎo)致的電氣短路、腐蝕或電纜斷線；因安裝或布線不當(dāng)引發(fā)過熱和噪聲引起的誤動(dòng)作、機(jī)器停止、過早老化或故障等等。我們的目的是希望通過機(jī)電一體化評(píng)價(jià)減少因環(huán)境和使用條件引起的故障，改善使用環(huán)境也能提升機(jī)床壽命降低故障率。
解決諸多現(xiàn)場(chǎng)課題
三菱電機(jī)有高招
接下來將從常見的電柜設(shè)計(jì)、主軸電機(jī)安裝、伺服電機(jī)安裝三個(gè)方面來進(jìn)行具體描述。
一、電柜設(shè)計(jì)使用規(guī)范
01油污粉塵侵入的防止方法
針對(duì)機(jī)臺(tái)的門、孔、操作柜-強(qiáng)電柜間、控制單元、操作面板、機(jī)械操作面板實(shí)施必要的防護(hù)措施。
★為了通過電纜，安裝器械等而在柜上開出的孔，使用時(shí)保持接續(xù)狀態(tài)勿形成縫隙，未使用時(shí)請(qǐng)將孔嚴(yán)實(shí)塞住。
★ 操作柜和強(qiáng)電柜間的電線導(dǎo)管中請(qǐng)勿產(chǎn)生縫隙。產(chǎn)生縫隙的情況下，請(qǐng)安裝墊片或在縫隙處用密封劑 (斂縫劑)等密封。
★安裝時(shí)請(qǐng)避免各器械與柜之間產(chǎn)生縫隙。必要的時(shí)候，安裝墊片或在縫隙處用密封劑（斂縫劑）等堵住。
★為了防止因門的彎曲而導(dǎo)致密封性降低，請(qǐng)用高強(qiáng)度的部材制作電氣柜或至少兩處以上強(qiáng)化固定。
02關(guān)于光纖的安裝使用
針對(duì)驅(qū)動(dòng)通信電纜是使用光纖。和一般的電線不同，直徑為1mm，纖細(xì)易折斷，光纖如受到巨大的沖擊、用力拉，或劇烈的彎折等會(huì)變形或斷線，將導(dǎo)致無法通訊。
建議事項(xiàng)
① 配線時(shí)，請(qǐng)注意勿踩光纖。另外，請(qǐng)注意勿被門夾著。
② 使用時(shí)，勿用力捆扎光纖。捆扎的時(shí)候，使用緩沖材料（海綿等）固定。禁止使用塑料條，乙烯帶子（含有可塑劑）捆扎或者接觸光纖。
③ 請(qǐng)不要在光纖上放置重物。
④ 請(qǐng)選擇適當(dāng)長(zhǎng)度的光纖。光在直線的情況下強(qiáng)，而在彎曲的情況下變?nèi)?。一定要設(shè)置最小處理半徑，注意不要被機(jī)器的角等壓住。請(qǐng)避免過度的彎曲（卷曲次數(shù)控制在10次以下）。
⑤ 操作柜、強(qiáng)電柜的組裝、配線時(shí)易形成粉塵，這種情況下請(qǐng)勿將光纖接口端的保護(hù)蓋拆下?！?閑置的接口也請(qǐng)勿將保護(hù)套拆下。
03關(guān)于單元安裝
控制器單元——對(duì)應(yīng)M80系列
若單元后部的接頭一部分負(fù)荷過重的話，將可能導(dǎo)致各接頭的接觸異常（斷續(xù)導(dǎo)通），并損壞控制器單元或其他連接的裝置。
建議事項(xiàng)
①控制器單元的配線側(cè)，請(qǐng)確保110mm以上的配線空間。
②底部安裝時(shí)，請(qǐng)注意光纖接頭的拔插、卷曲次數(shù)、最小彎曲半徑。
驅(qū)動(dòng)器——對(duì)應(yīng)MDS-EM*系列
★避免油污從強(qiáng)電柜安裝部件的縫隙中侵入，當(dāng)油污侵入到強(qiáng)電柜內(nèi)部，會(huì)附著在各電氣部件和電纜上，將導(dǎo)致電纜的絕緣效果下降，部件內(nèi)部零件的腐蝕和故障。
★電柜內(nèi)部的冷卻效果惡化的情況，將導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器性能降低和故障的發(fā)生。
建議事項(xiàng)
①請(qǐng)確保安裝時(shí)空間在如下圖要求距離以上。
③驅(qū)動(dòng)器單元安裝時(shí)，請(qǐng)使用墊片防止油污的侵入。
④強(qiáng)電柜外的散熱片的冷卻風(fēng)扇上安裝過濾器，可以將油污（切削水）的侵入降到最小限度。
04防止干擾的對(duì)策
動(dòng)力線和信號(hào)線的分離，即強(qiáng)電和弱電分離。
動(dòng)力線和信號(hào)線接近布線的話，電源的干擾會(huì)導(dǎo)致周圍元器件出現(xiàn)故障報(bào)警。
建議事項(xiàng)
為了抑制電源帶來的干擾影響，請(qǐng)按下列方法實(shí)施。
①驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力線和信號(hào)線請(qǐng)勿捆扎在一起。
②驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力線和信號(hào)線盡量避免平行布線而是分離布線。
③檢測(cè)器電纜和NC單元的通信電纜等的信號(hào)線，使用旋轉(zhuǎn)雙密封線進(jìn)行接地。
地線的連接方法(禁止中轉(zhuǎn)連接)
請(qǐng)不要將接地線中轉(zhuǎn)接連各單元。從其他單元傳出來的干擾可能會(huì)引起另外單元故障。
建議事項(xiàng)
各單元上有連接PE（保護(hù)接地）或FG（結(jié)構(gòu)接地）的端子和安裝孔。各單元接地線，請(qǐng)?jiān)趶?qiáng)電柜或器械框體的主接地板上一點(diǎn)連接。
PE: 防止觸電的接地
FG: 穩(wěn)定器械的作業(yè) (抑制噪音)的接地
另外，接地要遵從各國規(guī)定的接地條件。(在歐洲普遍為Y結(jié)線的中性點(diǎn)接地）
有關(guān)接地線尺寸，請(qǐng)使用參考說明書上單元要求的尺寸以上的線。
AC電抗器的接地
AC電抗器未接地使用的話，易受到干擾的影響，導(dǎo)致元器件的故障；另外，接地可以有效避免雷電影響，雷擊時(shí)可能導(dǎo)致元器件的故障。
建議事項(xiàng)
AC電抗器請(qǐng)按照以下要求進(jìn)行接地。
05針對(duì)元器件運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)的保護(hù)
AC電抗器、變壓器等重量大的部品如果安裝在高位置的話，重心變高，容易導(dǎo)致元器件在運(yùn)輸時(shí)或運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)對(duì)其造成損傷。
建議事項(xiàng)
可以降低元器件的安裝重心，把重量大的元器件安裝在較低的位置。保證其在振動(dòng)情況下仍能穩(wěn)定。
06防止錯(cuò)誤配線的對(duì)策
電纜需要標(biāo)記名稱，如果無標(biāo)記，易導(dǎo)致混淆，錯(cuò)誤配線，同時(shí)在單元交換時(shí)作業(yè)效率也會(huì)降低。
建議事項(xiàng)
在電纜上標(biāo)記名稱，捆扎時(shí)請(qǐng)勿遮住。
07提高服務(wù)作業(yè)便利性
設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮操作柜的合理空間，如果不能保證合理的柜內(nèi)作業(yè)空間，服務(wù)時(shí)的作業(yè)效率將會(huì)降低。
建議事項(xiàng)
電氣柜在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，需要考慮機(jī)臺(tái)的組裝后狀態(tài)，并保證足夠的空間，可以無障礙的更換零件。
二、主軸電機(jī)安裝使用規(guī)范
01關(guān)于主軸電機(jī)進(jìn)線端口防護(hù)
防止液體及異物侵入電機(jī)接線盒引出口，液體和異物如從主軸馬達(dá)的接線盒的進(jìn)線端口侵入，將導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部短路及檢測(cè)器等電氣部品故障。
建議事項(xiàng)
①接線盒的引出口安裝穿線導(dǎo)管和穿線管接頭時(shí)，請(qǐng)加密封墊片。
②請(qǐng)堵住穿線導(dǎo)管前端的縫隙，或者將其加長(zhǎng)引至電柜內(nèi)部。
02安裝電機(jī)保護(hù)套
如果電機(jī)的外圍、冷卻風(fēng)扇、冷卻通風(fēng)口、吸入或附著潤(rùn)滑油、切削液、加工粉塵等，會(huì)引起電機(jī)的冷卻性能降低，而導(dǎo)致電機(jī)風(fēng)扇故障及電機(jī)溫度的上升，從而使電機(jī)軸承損壞及線圈燒毀。
建議事項(xiàng)
為了防止主軸電機(jī)不附著潤(rùn)滑油、切削液的霧體、粉塵及加工粉塵，請(qǐng)?jiān)陔姍C(jī)外圍加上保護(hù)罩，防止由通風(fēng)口被堵塞而導(dǎo)致冷卻效果降低。
03主軸電機(jī)聯(lián)軸器安裝和拆卸要求
主軸電機(jī)聯(lián)軸器安裝和拆卸時(shí)禁止擊打和敲擊，按壓軸芯，或施加過重負(fù)荷的推拉力，同時(shí)安裝后聯(lián)軸器的平面度和徑向跳動(dòng)過大時(shí)，均易導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部的軸承破損或故障或異常聲音。
建議事項(xiàng)
①在主軸電機(jī)上安裝和拆卸聯(lián)軸器時(shí)， 注意請(qǐng)勿對(duì)軸芯方向施加過負(fù)荷的沖擊和推力。在電機(jī)規(guī)格中，電機(jī)輸出軸在向電機(jī)內(nèi)部受壓方向（徑向）上的允許負(fù)荷為0[kgf]。
②聯(lián)軸器安裝后需要確認(rèn)平面度和徑向跳動(dòng)在10μm以下。
04主軸電機(jī)安裝聯(lián)軸器后動(dòng)平衡調(diào)整
主軸電機(jī)安裝聯(lián)軸器之后，需要對(duì)主軸電機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡的校正，如果動(dòng)平衡較大的話，會(huì)造成主軸電機(jī)的軸承破損、故障、異常聲音。
建議事項(xiàng)
請(qǐng)?jiān)谥鬏S電機(jī)上安裝完聯(lián)軸器后，實(shí)施動(dòng)平衡調(diào)整。
電機(jī)測(cè)定處(參考)：
①負(fù)載側(cè)支架中央部
②反負(fù)載側(cè)支架中央部
備注：
三菱電機(jī)管理基準(zhǔn)是在電機(jī)全轉(zhuǎn)速區(qū)域的振動(dòng)加速度0.5G（4.9m/s2）以下或是振動(dòng)振幅V5(雙振幅5μm)以下。不滿足上述值時(shí)，考慮為安裝零件的不平衡量過大造成的。執(zhí)行安裝零件單體中的平衡修正或是在安裝零件狀態(tài)下執(zhí)行平衡修正。
05主軸電機(jī)法蘭安裝操作
針對(duì)主軸電機(jī)安裝采用直連狀況下，注意電機(jī)端法蘭與聯(lián)軸器之間是否會(huì)產(chǎn)生干涉，可能會(huì)對(duì)電機(jī)的軸芯產(chǎn)生沖擊，并導(dǎo)致主軸電機(jī)故障。
建議事項(xiàng)
①主軸電機(jī)安裝時(shí)，使用吊車進(jìn)行平行移動(dòng)
★主軸電機(jī)是重物，請(qǐng)勿用手搬運(yùn)
②注意安裝過程中，避免法蘭與聯(lián)軸器干涉，完成后確認(rèn)法蘭與聯(lián)軸器之間保留一定的間隙，避免產(chǎn)生徑向受力和軸芯受力
06聯(lián)軸器安裝振動(dòng)精度和動(dòng)平衡
針對(duì)主軸電機(jī)安裝采用直連狀況下，聯(lián)軸器安裝完后，確認(rèn)聯(lián)軸器偏擺值，并進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試，動(dòng)平衡過大，則會(huì)造成軸承磨損和電機(jī)損壞或聲音異常。
① 請(qǐng)確認(rèn)聯(lián)軸器外圍徑向偏擺保持在10μｍ以下。
②在主軸電機(jī)上安裝聯(lián)軸器后，進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試，以確認(rèn)動(dòng)平衡測(cè)量數(shù)值參考值以下。
電機(jī)測(cè)量處：
①負(fù)載側(cè)支架中央部(X?Y方向)
②反面負(fù)載側(cè)支架中央部(X?Y方向)
三菱電機(jī)管理基準(zhǔn)是在電機(jī)全轉(zhuǎn)速區(qū)域的振動(dòng)加速度0.5G（4.9m/s2）。
07動(dòng)力線等其他安裝注意事項(xiàng)
請(qǐng)勿使用主軸電機(jī)端子箱等主軸電機(jī)其他鑄件部分用于固定機(jī)臺(tái)附屬配件，容易造成主軸電機(jī)故障，配件脫落損壞。
建議事項(xiàng)
禁止在在電機(jī)本體鑄件上進(jìn)行開孔，用于作為固定動(dòng)力線等附屬配件支架。
請(qǐng)使用機(jī)臺(tái)的固定鑄體來固定動(dòng)力線等相關(guān)的配件，保證其穩(wěn)定性，防止脫落和扯斷。
三、伺服電機(jī)安裝使用規(guī)范
01伺服電機(jī)接頭方向和電纜彎折
安裝方向沒有限制，任何方向都可以安裝。但是電機(jī)電源、編碼器電纜的標(biāo)準(zhǔn)方向是朝下。如果沒有按標(biāo)準(zhǔn)方向進(jìn)行安裝的情況下，需要進(jìn)行必要防范油和水侵入。
建議事項(xiàng)
電纜接頭無法朝下安裝的情況下，請(qǐng)?jiān)O(shè)置電纜彎折以防范油和水侵入。
02伺服電機(jī)保護(hù)罩
電機(jī)的保護(hù)形式基于IEC 標(biāo)準(zhǔn)（IP 分類），但本標(biāo)準(zhǔn)只是短時(shí)間的性能規(guī)定，不能保證連續(xù)的環(huán)境保護(hù)特征。
另外，IP 分類并不表示耐腐性，敬請(qǐng)注意。
建議事項(xiàng)
如果油或者水沾到電機(jī)上，或有可能電機(jī)經(jīng)常發(fā)生浸水情況時(shí)，必須采取加保護(hù)罩等對(duì)策。
03直連軸的振動(dòng)精度
伺服電機(jī)和滾珠螺桿直接連結(jié)的狀態(tài)下，如果軸心偏擺較大，則會(huì)造成軸承破損等馬達(dá)故障或異常聲音。
建議事項(xiàng)
請(qǐng)確認(rèn)電機(jī)與聯(lián)軸器固定連接后，聯(lián)軸器和絲杠徑向偏擺保持在10μｍ以下。
附：不合格案例介紹
