本文來源：三菱電機自動化中國微信公眾號
機電一體化評價的重要性
在機床使用過程中經常發現一些因外圍環境和使用不當造成設備的故障，如因冷卻液或其他污染物侵入而導致風扇停止，電氣短路，腐蝕；由小動物啃咬或排泄物導致的電氣短路、腐蝕或電纜斷線；因安裝或布線不當引發過熱和噪聲引起的誤動作、機器停止、過早老化或故障等等。我們的目的是希望通過機電一體化評價減少因環境和使用條件引起的故障，改善使用環境也能提升機床壽命降低故障率。
解決諸多現場課題
三菱電機有高招
接下來將從常見的電柜設計、主軸電機安裝、伺服電機安裝三個方面來進行具體描述。
一、電柜設計使用規范
01油污粉塵侵入的防止方法
針對機臺的門、孔、操作柜-強電柜間、控制單元、操作面板、機械操作面板實施必要的防護措施。
★為了通過電纜，安裝器械等而在柜上開出的孔，使用時保持接續狀態勿形成縫隙，未使用時請將孔嚴實塞住。
★ 操作柜和強電柜間的電線導管中請勿產生縫隙。產生縫隙的情況下，請安裝墊片或在縫隙處用密封劑 (斂縫劑)等密封。
★安裝時請避免各器械與柜之間產生縫隙。必要的時候，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致密封性降低，請用高強度的部材制作電氣柜或至少兩處以上強化固定。
02關于光纖的安裝使用
針對驅動通信電纜是使用光纖。和一般的電線不同，直徑為1mm，纖細易折斷，光纖如受到巨大的沖擊、用力拉，或劇烈的彎折等會變形或斷線，將導致無法通訊。
建議事項
① 配線時，請注意勿踩光纖。另外，請注意勿被門夾著。
② 使用時，勿用力捆扎光纖。捆扎的時候，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 請不要在光纖上放置重物。
④ 請選擇適當長度的光纖。光在直線的情況下強，而在彎曲的情況下變弱。一定要設置最小處理半徑，注意不要被機器的角等壓住。請避免過度的彎曲（卷曲次數控制在10次以下）。
⑤ 操作柜、強電柜的組裝、配線時易形成粉塵，這種情況下請勿將光纖接口端的保護蓋拆下。※ 閑置的接口也請勿將保護套拆下。
03關于單元安裝
控制器單元——對應M80系列
若單元后部的接頭一部分負荷過重的話，將可能導致各接頭的接觸異常（斷續導通），并損壞控制器單元或其他連接的裝置。
建議事項
①控制器單元的配線側，請確保110mm以上的配線空間。
②底部安裝時，請注意光纖接頭的拔插、卷曲次數、最小彎曲半徑。
驅動器——對應MDS-EM*系列
★避免油污從強電柜安裝部件的縫隙中侵入，當油污侵入到強電柜內部，會附著在各電氣部件和電纜上，將導致電纜的絕緣效果下降，部件內部零件的腐蝕和故障。
★電柜內部的冷卻效果惡化的情況，將導致驅動器性能降低和故障的發生。
建議事項
①請確保安裝時空間在如下圖要求距離以上。
③驅動器單元安裝時，請使用墊片防止油污的侵入。
④強電柜外的散熱片的冷卻風扇上安裝過濾器，可以將油污（切削水）的侵入降到最小限度。
04防止干擾的對策
動力線和信號線的分離，即強電和弱電分離。
動力線和信號線接近布線的話，電源的干擾會導致周圍元器件出現故障報警。
建議事項
為了抑制電源帶來的干擾影響，請按下列方法實施。
①驅動單元的動力線和信號線請勿捆扎在一起。
②驅動單元的動力線和信號線盡量避免平行布線而是分離布線。
③檢測器電纜和NC單元的通信電纜等的信號線，使用旋轉雙密封線進行接地。
地線的連接方法(禁止中轉連接)
請不要將接地線中轉接連各單元。從其他單元傳出來的干擾可能會引起另外單元故障。
建議事項
各單元上有連接PE（保護接地）或FG（結構接地）的端子和安裝孔。各單元接地線，請在強電柜或器械框體的主接地板上一點連接。
PE: 防止觸電的接地
FG: 穩定器械的作業 (抑制噪音)的接地
另外，接地要遵從各國規定的接地條件。(在歐洲普遍為Y結線的中性點接地）
有關接地線尺寸，請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，導致元器件的故障；另外，接地可以有效避免雷電影響，雷擊時可能導致元器件的故障。
建議事項
AC電抗器請按照以下要求進行接地。
05針對元器件運輸時，運轉振動時的保護
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，容易導致元器件在運輸時或運轉振動時對其造成損傷。
建議事項
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。保證其在振動情況下仍能穩定。
06防止錯誤配線的對策
電纜需要標記名稱，如果無標記，易導致混淆，錯誤配線，同時在單元交換時作業效率也會降低。
建議事項
在電纜上標記名稱，捆扎時請勿遮住。
07提高服務作業便利性
設計時充分考慮操作柜的合理空間，如果不能保證合理的柜內作業空間，服務時的作業效率將會降低。
建議事項
電氣柜在設計和安裝時，需要考慮機臺的組裝后狀態，并保證足夠的空間，可以無障礙的更換零件。
二、主軸電機安裝使用規范
01關于主軸電機進線端口防護
防止液體及異物侵入電機接線盒引出口，液體和異物如從主軸馬達的接線盒的進線端口侵入，將導致電機內部短路及檢測器等電氣部品故障。
建議事項
①接線盒的引出口安裝穿線導管和穿線管接頭時，請加密封墊片。
②請堵住穿線導管前端的縫隙，或者將其加長引至電柜內部。
02安裝電機保護套
如果電機的外圍、冷卻風扇、冷卻通風口、吸入或附著潤滑油、切削液、加工粉塵等，會引起電機的冷卻性能降低，而導致電機風扇故障及電機溫度的上升，從而使電機軸承損壞及線圈燒毀。
建議事項
為了防止主軸電機不附著潤滑油、切削液的霧體、粉塵及加工粉塵，請在電機外圍加上保護罩，防止由通風口被堵塞而導致冷卻效果降低。
03主軸電機聯軸器安裝和拆卸要求
主軸電機聯軸器安裝和拆卸時禁止擊打和敲擊，按壓軸芯，或施加過重負荷的推拉力，同時安裝后聯軸器的平面度和徑向跳動過大時，均易導致電機內部的軸承破損或故障或異常聲音。
建議事項
①在主軸電機上安裝和拆卸聯軸器時， 注意請勿對軸芯方向施加過負荷的沖擊和推力。在電機規格中，電機輸出軸在向電機內部受壓方向（徑向）上的允許負荷為0[kgf]。
②聯軸器安裝后需要確認平面度和徑向跳動在10μm以下。
04主軸電機安裝聯軸器后動平衡調整
主軸電機安裝聯軸器之后，需要對主軸電機進行動平衡的校正，如果動平衡較大的話，會造成主軸電機的軸承破損、故障、異常聲音。
建議事項
請在主軸電機上安裝完聯軸器后，實施動平衡調整。
電機測定處(參考)：
①負載側支架中央部
②反負載側支架中央部
備注：
三菱電機管理基準是在電機全轉速區域的振動加速度0.5G（4.9m/s2）以下或是振動振幅V5(雙振幅5μm)以下。不滿足上述值時，考慮為安裝零件的不平衡量過大造成的。執行安裝零件單體中的平衡修正或是在安裝零件狀態下執行平衡修正。
05主軸電機法蘭安裝操作
針對主軸電機安裝采用直連狀況下，注意電機端法蘭與聯軸器之間是否會產生干涉，可能會對電機的軸芯產生沖擊，并導致主軸電機故障。
建議事項
①主軸電機安裝時，使用吊車進行平行移動
★主軸電機是重物，請勿用手搬運
②注意安裝過程中，避免法蘭與聯軸器干涉，完成后確認法蘭與聯軸器之間保留一定的間隙，避免產生徑向受力和軸芯受力
06聯軸器安裝振動精度和動平衡
針對主軸電機安裝采用直連狀況下，聯軸器安裝完后，確認聯軸器偏擺值，并進行動平衡測試，動平衡過大，則會造成軸承磨損和電機損壞或聲音異常。
① 請確認聯軸器外圍徑向偏擺保持在10μｍ以下。
②在主軸電機上安裝聯軸器后，進行振動測試，以確認動平衡測量數值參考值以下。
電機測量處：
①負載側支架中央部(X?Y方向)
②反面負載側支架中央部(X?Y方向)
三菱電機管理基準是在電機全轉速區域的振動加速度0.5G（4.9m/s2）。
07動力線等其他安裝注意事項
請勿使用主軸電機端子箱等主軸電機其他鑄件部分用于固定機臺附屬配件，容易造成主軸電機故障，配件脫落損壞。
建議事項
禁止在在電機本體鑄件上進行開孔，用于作為固定動力線等附屬配件支架。
請使用機臺的固定鑄體來固定動力線等相關的配件，保證其穩定性，防止脫落和扯斷。
三、伺服電機安裝使用規范
01伺服電機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。但是電機電源、編碼器電纜的標準方向是朝下。如果沒有按標準方向進行安裝的情況下，需要進行必要防范油和水侵入。
建議事項
電纜接頭無法朝下安裝的情況下，請設置電纜彎折以防范油和水侵入。
02伺服電機保護罩
電機的保護形式基于IEC 標準（IP 分類），但本標準只是短時間的性能規定，不能保證連續的環境保護特征。
另外，IP 分類并不表示耐腐性，敬請注意。
建議事項
如果油或者水沾到電機上，或有可能電機經常發生浸水情況時，必須采取加保護罩等對策。
03直連軸的振動精度
伺服電機和滾珠螺桿直接連結的狀態下，如果軸心偏擺較大，則會造成軸承破損等馬達故障或異常聲音。
建議事項
請確認電機與聯軸器固定連接后，聯軸器和絲杠徑向偏擺保持在10μｍ以下。
附：不合格案例介紹
