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Ｆ社ＮＣ装置電子サーマル異常
- Ｆ社ＮＣ装置を使用した加工機の長時間動作により電子サーマル異常が発生し、設備が停止する問題が発生しています。
- 負荷電流の測定結果から、ドウェルを追加することで負荷電流の上昇が穏やかになり、異常も発生しなくなります。
- 問題の原因はＮＣタイプの変更やパラメータ設定の問題、冷却クーラーの動作不良などが考えられますが、制御担当が対応してくれません。
- マシニングセンター
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満足度１点の回答(2)です（また１点かな．．．）。 ・負荷イナーシャが実績のある同型機と異なる ・制御機器メーカの人間がサーボ調整した このあたりに怪しさが漂っています。 Ｆ23,000の切削送りにてストローク900mmを送っているときの当該軸 サーボモータのロード値が同型機と比べて大きくなっていませんか。 そうであれば、メカとしては、直動ガイドもしくはボールねじの予圧 過大、もしくは何某かのパラメータ設定ミスが疑われます。 ＞?潤滑状態（ＬＭ・ボールねじ） ＞?温度測定（ＬＭ・ボールねじ・モータ） ＞?切粉堆積状態 ＞?クーラント飛散状態 の問題では無いように思えます。 因みに無負荷で加速後の定速走行中であれば、Ｆ２３０００において 早送りと切削送りで電流に大きな差は無いと考えます。 回答(6)さんへ 小生、書き飛ばした感があり反省いたします。 ?は新規設備ですし影響する確率は極めて低いと思われますが、 ?の測定は極めて重要ですね。 解決して何よりでした！ お疲れ様でした。
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回答（１）です 論争を吹っかける意図は有りませんので念のため ＞＞?潤滑状態（ＬＭ・ボールねじ） ＞＞?温度測定（ＬＭ・ボールねじ・モータ） ＞＞?切粉堆積状態 ＞＞?クーラント飛散状態 ＞の問題では無いように思えます。 少なくとも ?潤滑状態（ＬＭ・ボールねじ） ?温度測定（ＬＭ・ボールねじ・モータ） この二つには異常が有れば過負荷要因になる確率は高い ?と?には少々異常が有ったとしても過負荷にまで至らないでしょう ボールネジ温度に関係する事ですが、ボールネジ全長は何ｍｍでしょう 以前に実際に有った事なんですが ボールネジが摩擦で発熱した ＜焼付するほど高温になったわけではない その熱でボールネジの全長方向に膨張して伸びた ボールネジには例え伸びても問題の無いようなベアリングを使っていたハズ でもしかし、情けなくも組み付けミスが発覚 http://www.jp.nsk.com/services/pm_techreport/ball13.html http://www.jp.nsk.com/services/pm_techreport/ball16.html http://www.jp.nsk.com/products/spb/ballscrewsupport/#tab2 http://www.nc-net.or.jp/mori_log/detail.php?id=153765 >ＮＣ装置の熱問題です。 >アンプ・モータの熱交換に不備があったらどうなるのか ＮＣ装置本体、サーボアンプ、モータいずれも過熱すれば 過負荷の原因になります でも、前述しましたが２秒程度の短時間では冷えません ボールネジの摩擦熱の方は冷えるのが比較的早い ２秒で冷えるかどうかも疑問ですが 少なくともモータの発熱よりは早く冷える 過熱したモータは数分程度じゃあ冷えない サーボアンプが冷えるのも分単位ですね
お礼
ご回答ありがとうございます。 機械的問題でなく、制御的問題でした。 ありがとうございました。
数年前に経験したことです。 ＮＣ工作機ではなく産業機械での事例ですが、サーボモーターを使用している機械で、モーターの実効負荷率（平均負荷率）を７０％程度、瞬時最大トルク３００％、で連続運転していたところ、数時間後に「サーマル系のエラー」（はっきり覚えておりませんが）で止まりました。 モーターメーカーと共に調査した結果、モーターの温度が加熱しエンコーダーがエラーを起こしたことが判明しました。 その時の対応としましては、モーター周囲の通気を良くし（ファンで風を送った）解決いたしました。 ご質問内容で、 ＞そこで１サイクル間に２ｓのドウェルをいれますと という事は、実効負荷率が多少なりとも低くなりますから、異常が起こらなくなったのではないでしょうか。 回答（２）氏も言っておられますが、モーター、ねじ、ガイドの温度を測定してみてはいかがでしょうか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 皆様の助言が大変ありがたく勉強になります。 機械的（ＬＭ・ボールねじ・ベアリングなど）の発熱は 問題ないものと認識しています。 一応、メカ屋を十年以上やっていますので これは異常かどうかは判断できると思っています。 また、実際に組み付けていますのでくさいところも分かります。 今回、これには該当しない部位なんです。 しかし、私が判断できないものはおっしゃるとおり ＮＣ装置の熱問題です。 アンプ・モータの熱交換に不備があったらどうなるのか 私には知識・経験がないため判断できません。 皆様の知識をお借りしたい次第です。
回答（１）です >機械的に問題があると考えますと、 >サイクル間のドゥエル２ｓでサーチレートしないだろう >という点なんです。 電気的問題ではドエルタイマたったの２秒での冷却効果は期待できません 機械的摩擦でボールネジやレール等が発熱したなら たったの２秒でもそれなりに冷える可能性は否定できないし >ＮＣは、パワーメ○トです。 こう言う中途半端な伏字は止めましょうね 機種名、型番等正確に書かなければ正確な答えは返ってきません 本件ではそれ以外にサーボモータの 加速時の電流 ＜瞬間的に２００～３００％の加速電流が観測されます 定速時の電流 そして更に ボールネジとLMガイドとモータ外皮の温度も測ってください 走行中の温度を測定できればなお良いのだが それほど贅沢も言えないし 過負荷停止した直後の温度でも可 >異常時の状態としては、切削送り指令でＦ２３０００．０で >ストローク９００ｍｍ送っているときに起こります。 >そのときに加工はしていません。 ここまで開示したならボールネジピッチと減速比も出すべきであろう そしてその時のモータ回転数は何RPM？ そもそも加工せずに無負荷で過負荷になると言う事は その時点で既に機械側の異常の確率が高いでしょう モータに明らかなハンチングが無いとした場合ですが もし、無負荷運転で過負荷になるとしたらハンチングしてる可能性が高い でも恐らくその確率は低いと思う まさか壊れそうな振動が出てるのを無視して運転を強行した訳でもなかろう
お礼
丁寧なご回答ありがとうございます。 伏字のご指摘も感謝いたします。 当方製造部門の人間でして 詳細な設備スペックについては 機械設計に問い合わせないと分かりません。 しかし、リピート機であるし 組み付けも手順通りに組んでいる（静的精度も良好）にも かかわらず頭ごなしに責任を押し付けられている状態ですので この場を借りましてみなさまの知識をお借りして 勉強したいと思った次第です。
送り軸の問題とのことですが解せません。 一般のマシニングセンタで考えると、１サイクル13秒の加工 で送り軸が過負荷になることはあまり想像できません。 過去に実績のある設備とのことですが、送り軸モータの選定 が際どいのでしょうか。 それとも加工負荷ではなくて位置決め早送りにおける加減速の 加速度の設定(時定数)が小さすぎることはありませんか。 また、制御盤の容積が小さいと盤内温度上昇も無視できません が、季節的に問題なさそうですね。
お礼
ご回答ありがとうございます。 小生サーボに詳しくないため 今回ご教授願った次第です。 今回、従来の設備で実績のあるサーボがタイプ変更のため パラメータ設定はＦ社の調整担当者が行ったので 間違いはないと思います。 早送りのときと切削送りのときとでは 最高速度パラメータ設定が２３０００．０ のとき負荷電流に違いがあるのでしょうか？
>負荷電流を測定しますと、４時間の測定で右肩上がりで上昇しています。 確認ですが本当に「負荷電流」ですか？ 「平均負荷率」もしくは「モータ温度」では有りませんか？ http://www.nc-net.or.jp/mori_log/detail.php?id=215184 「負荷電流」であったなら制御担当の責任では無い メカ側に原因があります 何故なら負荷が一定で負荷電流が勝手に上がる事はありません 負荷電流が上がったならそれは本当に負荷が増えたのです > ?ＬＭ・ボールねじの静的精度が良好なこと > ?摺動面の潤滑が良好なこと ここら辺りに原因が有ると思うのだが ＬＭガイドやボールネジの温度が上がるとかしてませんか？ 「平均負荷率」であったとしてもドエルタイムを少々長くしたところで 普通はそれほどの効果は期待できないのだが？ １３秒の加工時間なら５秒くらいの停止時間が無いと冷えそうにないのだが？ たったの２秒で効果が現れるのも不思議と言えば不思議ではある そもそもですが定格何ｋＷ、定格電流何Ａのモータで 実測電流が何Ａなのでしょうか？ > ?アンプを冷却しているクーラーが動作していないこと ここに原因が無くも無いが それならエラーメッセージは「アンプ過熱」に成る筈だし 配線かプログラムにミスがあってそのようなメッセージが間違って出ている 可能性は否定できない
お礼
ご回答ありがとうございます。 定格と実測電流は、手元に資料がないので はっきりと分からないのですが、定格電流は２４Ａのサーボです。 ＮＣは、パワーメ○トです。 異常時の状態としては、切削送り指令でＦ２３０００．０で ストローク９００ｍｍ送っているときに起こります。 そのときに加工はしていません。 どうしても、納得がいかない点は、 機械的に問題があると考えますと、 サイクル間のドゥエル２ｓでサーチレートしないだろう という点なんです。 サーボに詳しくないためご教授願った次第です。
お礼
ご回答ありがとうございます。 温度測定を実施しました。 結果からいいますと、サポートベアリングとボールねじの 発熱が著しいという結果になりました。 組付・据付状態などいろいろ調査した結果機械的には問題はありません でしたので動かす側のパラメータを調査しました。 実績のある設備のパラメータと比較し、 テストした結果負荷イナーシャ比の設定が大きくなって いたことによりサポートベアリングとボールねじが発熱していた ことが分かりました。 一瞬ひやりとしましたが問題が解決してよかったです。 皆様ありがとうございました。 すみません、下記間違えていました。 真因は、 Ｎ２０２１ 負荷イナーシャ Ｎ２０１７＃７ 停止距離位置短縮機能 Ｎ２２０３ トルクコントロール Ｎ２０４４ 速度ループ比例ゲイン が異なった設定となっていたというのが正です。