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FANUC伺服驅(qū)動器維修案例

1．小范圍移動正常、大范圍移動出現(xiàn)劇烈振動的故障維修

故障現(xiàn)象：某采用FANUC 0T數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機后，只要Z軸一移動，就出現(xiàn)劇烈振蕩，CNC無報警，機床無法正常工作。

分析與處理過程：經(jīng)仔細(xì)觀察、檢查，發(fā)現(xiàn)該機床的Z軸在小范圍(約2.5mm以內(nèi))移動時，工作正常，運動平穩(wěn)無振動：但一旦超過以上范圍，機床即發(fā)生激烈振動。

根據(jù)這一現(xiàn)象分析，系統(tǒng)的位置控制部分以及伺服驅(qū)動器本身應(yīng)無故障，初步判定故障在位置檢測器件，即脈沖編碼器上。

考慮到機床為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時通過更換電動機進行了確認(rèn)，判定故障原因是由于脈沖編碼器的不良引起的。

為了深入了解引起故障的根本原因，維修時作了以下分析與試驗：

1)在伺服驅(qū)動器主回路斷電的情況下，手動轉(zhuǎn)動電動機軸，檢查系統(tǒng)顯示，發(fā)現(xiàn)無論電動機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，系統(tǒng)顯示器上都能夠正確顯示實際位置值，表明位置編碼器的A、B、*A、*B信號輸出正確。

2)由于本機床Z軸絲杠螺距為5mm，只要Z軸移動2mm左右即發(fā)生振動，因此，故障原因可能與電動機轉(zhuǎn)子的實際位置有關(guān)，即脈沖編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測信號C1、C2、C4、C8信號存在不良。

根據(jù)以上分析，考慮到Z軸可以正常移動2.5mm左右，相當(dāng)于電動機實際轉(zhuǎn)動180o，因此，進一步判定故障的部位是轉(zhuǎn)子位置檢測信號中的C8存在不良。

按照上例同樣的方法，取下脈沖編碼器后，根據(jù)編碼器的連接要求(見表)，在引腳N/T、J/K上加入DC5V后，旋轉(zhuǎn)編碼器軸，利用萬用表測量C1、C2、C4、C8，發(fā)現(xiàn)C8的狀態(tài)無變化，確認(rèn)了編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測信號C8存在故障。

進一步檢查發(fā)現(xiàn)，編碼器內(nèi)部的C8輸出驅(qū)動集成電路已經(jīng)損壞；更換集成電路后，重新安裝編碼器，并按上例同樣的方法調(diào)整轉(zhuǎn)子角度后，機床恢復(fù)正常。

2．開機后發(fā)生周期性振動的報警維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC llM的加工中心，開機時，CRT顯示SV008號報警，Z軸發(fā)生周期性振動。

分析與處理過程：FANUC llM系統(tǒng)出現(xiàn)SV008報警的含義是“坐標(biāo)軸停止時的誤差過大”，引起本報警的可能原因有：

1)系統(tǒng)位置控制參數(shù)設(shè)定錯誤。

2)伺服系統(tǒng)機械故障。

3)電源電壓異常。

4)電動機和測速發(fā)電機、編碼器等部件連接不良。

根據(jù)上述可能的原因，再結(jié)合Z軸作周期性振動的現(xiàn)象綜合分析，并通過脫開電動機與絲杠的連接試驗，初步判定故障原因在伺服驅(qū)動系統(tǒng)的電氣部分。

為了進一步判別故障原因，維修時更換了X、Z軸的伺服電動機，進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障不變，由此判定故障原因不在伺服電動機。

由于X、Y、Z伺服驅(qū)動器的控制板規(guī)格一致，在更改設(shè)定、短接端后，更換控制板試驗，證明故障原因在驅(qū)動器的控制板上。

更換驅(qū)動器控制板后，故障排除，機床恢復(fù)正常。

3．運動過程中出現(xiàn)振動的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 11ME系統(tǒng)的加工中心，在長期使用后，X軸作正向運動時發(fā)生振動。

分析與處理過程：伺服進給系統(tǒng)產(chǎn)生振動、爬行的原因主要有以下幾種：

1)機械部分安裝、調(diào)整不良。

2)伺服電動機或速度、位置檢測部件不良。

3)驅(qū)動器的設(shè)定和調(diào)整不當(dāng)。

4)外部干擾、接地、屏蔽不良，等等。

為了分清故障部位，考慮到機床伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，脫開電動機與絲杠的連接后再次開機試驗，發(fā)現(xiàn)故障仍然存在，因此初步判定故障原因在伺服驅(qū)動系統(tǒng)的電氣部分。

為了進一步判別故障原因，維修時更換了X、Y軸的伺服電動機，進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移到了Y軸，由此判定故障原因是由于X軸電動機不良引起的。

利用示波器測量伺服電動機內(nèi)裝式編碼器的信號，最終發(fā)現(xiàn)故障是由于編碼器不良而引起的；更換編碼器后，機床恢復(fù)正常工作。

4．開機后電動機產(chǎn)生尖叫的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 15MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心，在起動完成、進入可操作狀態(tài)后，X軸只要一運動即出現(xiàn)高頻振蕩，電動機產(chǎn)生尖叫，系統(tǒng)無任何報警。

分析與處理過程：在故障出現(xiàn)后，觀察X軸拖板，發(fā)現(xiàn)實際拖板振動位移很??；但觸摸電動機輸出軸，可感覺到轉(zhuǎn)子在以很小的幅度、極高的頻率振動：且振動的噪聲就來自X軸伺服電動機。

考慮到振動無論是在運動中還是靜止時均發(fā)生，與運動速度無關(guān)，故基本上可以排除測速發(fā)電機、位置反饋編碼器等硬件損壞的可能性。

分析可能的原因是CNC中與伺服驅(qū)動有關(guān)的參數(shù)設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)引起的：且由于機床振動頻率很高，因此時間常數(shù)較小的電流環(huán)引起振動的可能性較大。

由于FANUC 15MA數(shù)控系統(tǒng)采用的是數(shù)字伺服，伺服參數(shù)的調(diào)整可以直接通過系統(tǒng)進行，維修時調(diào)出伺服調(diào)整參數(shù)頁面，并與機床隨機資料中提供的參數(shù)表對照，發(fā)現(xiàn)參數(shù)PRMl852、PRMl825與提供值不符，設(shè)定值見下：

參數(shù)號正常值實際設(shè)定值

1852 1000 3414

1825 2000 2770

將上述參數(shù)重新修改后，振動現(xiàn)象消失，機床恢復(fù)正常運行。

5．驅(qū)動器無準(zhǔn)備好信號的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 0M系統(tǒng)的加工中心，機床起動后，在自動方式運行下，CRT顯示401號報警。分析與處理過程：FANUC OM出現(xiàn)401號報警的含義是“軸伺服驅(qū)動器的VRDY信號斷開，即驅(qū)動器未準(zhǔn)備好”。

根據(jù)故障的含義以及機床上伺服進給系統(tǒng)的實際配置情況，維修時按下列順序進行了檢查與確認(rèn)：

1)檢查L/M/N軸的伺服驅(qū)動器，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器的狀態(tài)指示燈PRDY、VRDY均不亮。

2)檢查伺服驅(qū)動器電源ACl00V、ACl8V均正常。

3)測量驅(qū)動器控制板上的輔助控制電壓，發(fā)現(xiàn)±24V，±15V異常。

根據(jù)以上檢查，可以初步確定故障與驅(qū)動器的控制電源有關(guān)。

仔細(xì)檢查輸入電源，發(fā)現(xiàn)X軸伺服驅(qū)動器上的輸入電源熔斷器電阻大于2MΩ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出規(guī)定值。經(jīng)更換熔斷器后，再次測量直流輔助電壓，±24V，±15V恢復(fù)正常，狀態(tài)指示燈PRDY、VRDY均恢復(fù)正常，重新運行機床，401號報警消失。

6．伺服驅(qū)動器出現(xiàn)TG報警的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC PM0系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過程中，不定期地經(jīng)常出現(xiàn)ALM401號報警。

分析與處理過程：FANUC PM0系統(tǒng)ALM401報警的含義是“伺服驅(qū)動器的‘準(zhǔn)備好’(DRDY)信號斷開”，通過對驅(qū)動器的檢查，可以得知其原因是伺服驅(qū)動器的TG報警。由于本故障為不定期發(fā)生，可以認(rèn)為電纜的連接不可靠是引起故障的原因之一。

重新連接驅(qū)動器的連接電纜及屏蔽線、接地線，故障不再出現(xiàn)。

7．伺服驅(qū)動器出現(xiàn)HC報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC l5MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心，開機時Y軸伺服一接通，系統(tǒng)就出現(xiàn)過電流報警(報警SV003)。

分析與處理過程：FANUC l5MA系統(tǒng)SV003報警的內(nèi)容為“YAXIS EXCESS CURRENT IN SERVO”。檢查X、Y、Z伺服驅(qū)動器的狀態(tài)指示，發(fā)現(xiàn)Y軸伺服驅(qū)動器的過電流報警燈HC(紅色)亮，指示Y伺服驅(qū)動器的直流母線存在過電流。

從本章前述可知，F(xiàn)ANUC交流伺服直流母線是通過三相整流橋DS將R、S、T三相交流電整流成直流后，經(jīng)電容C濾波作為逆變回路的逆變電源。因此，故障可能的原因有：

1)控制板的直流母線電流檢測環(huán)節(jié)(如：采樣電阻R1)、反饋環(huán)節(jié)不良。

2)逆回路的大功率晶體管損壞。

通過使用在線測試儀，同時進行Y軸驅(qū)動器控制板和Z軸驅(qū)動器控制板的信號比較，發(fā)現(xiàn)Y軸驅(qū)動器控制板上有兩個厚膜集成電路(型號DV47HA6640)損壞，使同一相中的兩個大功率晶體管同時導(dǎo)通，造成了直流母線的短路。更換兩個損壞的厚膜集成電路DV47HA6640后，故障排除。

8．α伺服驅(qū)動器出現(xiàn)報警“8”的故障維修

故障現(xiàn)象：采用FANUC-0M數(shù)控系統(tǒng)的立式加工中心，在加工過程中，出現(xiàn)ALM414報警，α伺服驅(qū)動器顯示報警“8”。

分析與處理過程：該機床采用的是FANUCα系列數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)，對照本書5.2.2節(jié)內(nèi)容可知，系統(tǒng)ALM414報警的含義為“X軸的數(shù)字伺服系統(tǒng)錯誤”。α驅(qū)動器顯示“8”，表示L軸(在機床上為X軸)過電流。

根據(jù)報警顯示內(nèi)容，通過機床自診斷功能，檢查診斷參數(shù)DGN 720，發(fā)現(xiàn)其第4位為“1”，即X軸出現(xiàn)過電流(HCAL)報警。

根據(jù)第5章所述，F(xiàn)ANUC數(shù)字伺服X軸產(chǎn)生HCAL報警的原因主要有：

1)X軸伺服電動機的電樞線產(chǎn)生錯誤。

2)伺服驅(qū)動器內(nèi)部的晶體管模塊損壞。

3)X軸伺服電動機繞組內(nèi)部短路。

4)伺服驅(qū)動器的主板PCB損壞。

根據(jù)故障情況，由于發(fā)生故障前機床可以正常工作，故基本可以排除X軸伺服電動機聯(lián)接錯誤的可能性。

測量X軸伺服電動機的電樞繞組，發(fā)現(xiàn)三相繞組電阻相同，阻值在正常的范圍，故可以排除電動機繞組內(nèi)部短路的原因。

檢查伺服驅(qū)動器內(nèi)部的晶體管模塊，用萬用表測得電源輸入端的相間電阻只有6Ω，低于正常值。因此，可以初步判定驅(qū)動器內(nèi)部晶體管模塊損壞。

經(jīng)仔細(xì)檢查確認(rèn)晶體管模塊已經(jīng)損壞；更換一晶體管模塊后，故障排除。

9．故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0i系統(tǒng)、αi系列伺服驅(qū)動的立式數(shù)控銑床，在自動加工過程中突然出現(xiàn)ALM414、ALM411報警。

分析與處理過程：FANUC 0i系統(tǒng)發(fā)生ALM411報警的含義是“移動過程中位置遍差過大”；ALM414的含義是“數(shù)字伺服報警(Z-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)”。

檢查Z驅(qū)動器顯示“8”，表明Z軸IPM報警，可能的原因是Z軸過電流、過熱或IPM控制電壓過低。利用系統(tǒng)診斷參數(shù)DGN200檢查發(fā)現(xiàn)DGN200 bit5=“1”，表明Z軸驅(qū)動器出現(xiàn)過電流報警。

根據(jù)以上診斷、檢查，可以初步確認(rèn)故障原因為在Z軸過電流?？紤]到機床的伺服進給系統(tǒng)為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時脫開了電動機與絲杠間的聯(lián)軸器，手動轉(zhuǎn)動絲杠，發(fā)現(xiàn)該軸運動十分困難，由此確認(rèn)故障原因在機械部分。

進一步檢查機床機械部分，發(fā)現(xiàn)Z導(dǎo)軌表面無潤滑油，檢查機床潤滑系統(tǒng)的定量分油器，確認(rèn)定量分油器不良。更換定量分油器后，通過手動潤滑較長時間，保證Z導(dǎo)軌潤滑良好后，再次開機試驗，報警消失，機床恢復(fù)正常工作。

10．驅(qū)動器同時出現(xiàn)OV、TG報警的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 0TE-A2系統(tǒng)的數(shù)控車床，X軸運動時出現(xiàn)ALM401報警。

分析與處理過程：檢查報警時X軸伺服驅(qū)動板PRDY指示燈不亮，OV、TG兩報警指示燈同時亮，CRT上顯示ALM401號報警。斷電后NC重新起動，按X軸正/負(fù)向運動鍵，工作臺運動，但約2~3s，又出現(xiàn)ALM401號報警，驅(qū)動器報警不變。

由于每次開機時，CRT無報警，且工作臺能運動，一般來說，NC與伺服系統(tǒng)應(yīng)工作正常，故障原因多是由于伺服系統(tǒng)的過載。

為了確定故障部位，考慮到本機床為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時首先脫開了電動機與絲杠間的同步齒型帶，檢查X軸機械傳動系統(tǒng)，用手轉(zhuǎn)同步帶輪及X軸絲杠，刀架上下運動平穩(wěn)正常，確認(rèn)機械傳動系統(tǒng)正常。

檢查伺服電動機絕緣、電動機電纜、插頭均正常。但用電流表測量X軸伺服電動機電流，發(fā)現(xiàn)X軸靜止時，電流值在6~1lA范圍內(nèi)變動。因X軸伺服電動機為A06B-0512-B205型電動機，額定電流為6.8A，在正常情況下，其空載電流不可能大于6A，判斷可能的原因是電動機制動器未松開。

進一步檢查制動器電源，發(fā)現(xiàn)制動器DC90V輸入為“0”，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)熔斷器座螺母松動，連線脫落，造成制動器不能松開。重新連接后，確認(rèn)制動器電源已加入；開機，故障排除。

11．驅(qū)動器同時出現(xiàn)TG、DC報警的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0M的二手?jǐn)?shù)控銑床，采用FANUC S 系列三軸一體型伺服驅(qū)動器，開機時，驅(qū)動器同時出現(xiàn)L/M/N軸的TG、DC報警。

分析與處理過程：FANUC S系列數(shù)字伺服出現(xiàn)TG報警的含義是“速度控制單元斷線，即伺服電動機或編碼器連接不良或速度控制單元設(shè)定錯誤”。DC報警的含義是“直流母線過電壓”，可能的原因有直流母線的斬波管、制動電阻等元器件不良，或系統(tǒng)電源不正確等。

由于機床為二手設(shè)備，仔細(xì)檢查驅(qū)動器與線X、Y、Z軸伺服電動機的連接，未發(fā)現(xiàn)斷線；檢查驅(qū)動器的主回路輸入電壓正確，直流母線的電壓為DC260V，且機床X、Y、Z軸尚未工作。根據(jù)以上檢查，基本確定報警與實際驅(qū)動器的外部工作條件無關(guān)，報警是由于驅(qū)動器本身的原因引起的。

考慮到機床為二手設(shè)備，開機前已經(jīng)長時間未使用，利用觀察法，仔細(xì)檢查驅(qū)動器的各元器件，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器中的熔斷器FU2(2A)已經(jīng)熔斷；更換同規(guī)格的熔斷器后，再次開機，驅(qū)動器報警消除，故障被排除。

12．可以少量運動且電動機發(fā)熱的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 0M的二手?jǐn)?shù)控銑床，采用FANUC S系列三軸一體型伺服驅(qū)動器，開機后，X、Y軸工作正常，但手動移動Z軸，發(fā)現(xiàn)在較小的范圍內(nèi)，Z軸可以運動，但繼續(xù)移動Z軸，系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報警。

分析與處理過程：根據(jù)故障現(xiàn)象，檢查機床實際工作情況，發(fā)現(xiàn)開機后Z軸可以少量運動，不久溫度迅速上升，表面發(fā)燙。

分析引起以上故障的原因，可能是機床電氣控制系統(tǒng)故障或機械傳動系統(tǒng)的不良。為了確定故障部位，考慮到本機床采用的是半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時首先松開了伺服電動機與絲杠的連接，并再次開機試驗，發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象不變，故確認(rèn)報警是由于電氣控制系統(tǒng)的不良引起的。

由于機床Z軸伺服電動機帶有制動器，開機后測量制動器的輸入電壓正常，在系統(tǒng)、驅(qū)動器關(guān)機的情況下，對制動器單獨加入電源進行試驗，手動轉(zhuǎn)動Z軸，發(fā)現(xiàn)制動器已松開，手動轉(zhuǎn)電動機軸平穩(wěn)、輕松，證明制動器工作良好。

為了進一步縮小故障部位，確認(rèn)Z軸伺服電動機的工作情況，維修時利用同規(guī)格的X軸電動機在機床側(cè)進行了互換試驗，發(fā)現(xiàn)換上的電動機同樣出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，且工作時的故障現(xiàn)象不變，從而排除了伺服電動機本身的原因。

為了確認(rèn)驅(qū)動器的工作情況，維修時在驅(qū)動器側(cè)，對X、Z軸的驅(qū)動器進行了互換試驗，即：將X軸驅(qū)動器與Z伺服電動機連接，Z軸驅(qū)動器與X軸電動機連接。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移到了X軸，Z軸工作恢復(fù)正常。

根據(jù)以上試驗，可以確認(rèn)以下幾點：

1)機床機械傳動系統(tǒng)正常，制動器工作良好。

2)數(shù)控系統(tǒng)工作正常；因為當(dāng)Z軸驅(qū)動器帶X軸電動機時，機床無報警。

3)Z軸伺服電動機工作正常；因為將它在機床側(cè)與X軸電動機互換后，工作正常。

4)Z軸驅(qū)動器工作正常：因為通過X驅(qū)動器(無故障)在電柜側(cè)互換，控制Z軸電動機后，同樣發(fā)生故障。

綜合以上判斷，可以確認(rèn)故障是由于Z軸伺服電動機的電纜連接引起的。

仔細(xì)檢查伺服電動機的電纜連接，發(fā)現(xiàn)該機床在出廠時電動機的電樞線連接錯誤，即：驅(qū)動器的L/M/N端子未與電動機插頭的A/B/C連接端一一對應(yīng)，相序存在錯誤：重新連接后，故障消失，Z軸可以正常工作。

13．故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T MATE系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)伺服電動機過熱報警。

分析與處理過程：本機床伺服驅(qū)動器采用的是FANUC S系列伺服驅(qū)動器，當(dāng)報警時，觸摸伺服電動機溫度在正常的范圍，實際電動機無過熟現(xiàn)象。所以引起故障的原因應(yīng)是伺服驅(qū)動器的溫度檢測電路故障或是過熱檢測熱敏電阻的不良。

通過短接伺服電動機的過熱檢測熱敏電阻觸點，再次開機進行加工試驗，經(jīng)長時間運行，故障消失，證明電動機過熱是由于過熱檢測熱敏電阻不良引起的，在無替換元件的條件下，可以暫時將其觸點短接，使其系統(tǒng)正常工作。

14．故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T MATE系統(tǒng)的數(shù)控車床，在加工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)X軸伺服電動機過熱報警。

分析與處理過程：故障分析過程同上例，經(jīng)檢查X軸伺服電動機外表溫度過高，事實上存在過熱現(xiàn)象。

測量伺服電動機空載工作電流，發(fā)現(xiàn)其值超過了正常的范圍。測量各電樞繞組的電阻，發(fā)現(xiàn)A相對地局部短路；拆開電動機檢查發(fā)現(xiàn)，由于電動機的防護不當(dāng)，在加工時冷卻液進入了電動機，使電動機繞阻對地短路。修理電動機后，機床恢復(fù)正常。

15．驅(qū)動器出現(xiàn)OVC報警的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T-C系統(tǒng)、采用FANUC S系列伺服驅(qū)動的數(shù)控車床，手動運動X軸時，伺服電動機不轉(zhuǎn)，系統(tǒng)顯示ALM414報警。

分析與處理過程：FANUC 0T-C出現(xiàn)ALM 414報警的含義是“X軸數(shù)字伺服報警”，通過檢查系統(tǒng)診斷參數(shù)DGN720~723，發(fā)現(xiàn)其中DGN720 bit5=l，故可以確定本機床故障原因是X軸OVC(過電流)報警。

分析造成故障的原因很多，但維修時最常見的是伺服電動機的制動器未松開。

在本機床上，由于采用斜床身布局，所以X軸伺服電動機上帶有制動器，以防止停電時的下滑。經(jīng)檢查，本機床故障的原因確是制動器未松開：根據(jù)原理圖和系統(tǒng)信號的狀態(tài)診斷分析，故障是由于中間繼電器的觸點不良造成的，更換繼電器后機床恢復(fù)正常。

16．故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TD系統(tǒng)的二手?jǐn)?shù)控車床，配套FANUC子α系列數(shù)字伺服，開機后，系統(tǒng)顯示ALM417、427報警。

分析與處理過程：FANUC 0TD出現(xiàn)ALM 417、427報警的含義是“數(shù)字伺服參數(shù)設(shè)定錯誤”。

由于機床為二手設(shè)備，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的電池已經(jīng)遺失，因此，系統(tǒng)的參數(shù)都在不同程度上存在錯誤。進一步檢查系統(tǒng)主板，發(fā)現(xiàn)主板上的報警指示燈L1、L2亮，驅(qū)動器顯示“-”，表明驅(qū)動器未準(zhǔn)備好。

根據(jù)系統(tǒng)報警ALM417、427可以確定，引起報警可能的原因有：

1)電動機型號參數(shù)8*20設(shè)定錯誤。

2)電動機的轉(zhuǎn)向參數(shù)8*22設(shè)定錯誤。

3)速度反饋脈沖參數(shù)8*23設(shè)定錯誤。

4)位置反饋脈沖參數(shù)8*24設(shè)定錯誤。

5)位置反饋脈沖分辨率PRM037bit7設(shè)定錯誤，等等。

通過數(shù)字伺服設(shè)定頁面，在正確設(shè)定以上參數(shù)以及系統(tǒng)的PRM900~PRM919參數(shù)后，通過數(shù)字伺服的初始化操作，報警消失，主板上的報警指示燈L1、L2滅，驅(qū)動器顯示“0”，表明驅(qū)動器已經(jīng)準(zhǔn)備好，本故障排除。

17．故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 0TD系統(tǒng)αC伺服驅(qū)動的二手?jǐn)?shù)控車床，開機后系統(tǒng)顯示ALM401報警。

分析與處理過程：FANUC 0TD系統(tǒng)出現(xiàn)ALM401報警的原因是驅(qū)動器未準(zhǔn)備好，(DRDY)信號未接通。

檢查驅(qū)動器狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)7段數(shù)碼管顯示為“一”，表明驅(qū)動器未準(zhǔn)備好。由于機床為二手設(shè)備，停機時間已較長，并經(jīng)過了多次轉(zhuǎn)手，因此，系統(tǒng)參數(shù)丟失的可能性較大。

維修時，通過檢查機床上使用的電動機型號、編碼器類型、絲杠螺距與減速比等相關(guān)參數(shù)后，重新對數(shù)字伺服系統(tǒng)進行了初始化處理(初始化的方法詳見第5章第5.2.6節(jié))后，起動機床，驅(qū)動器顯示“0”，CNC報警消失，通過操作試驗，機床X、Z軸可以正常工作。

例18~例19．加工工件尺寸出現(xiàn)無規(guī)律的變化的故障維修

18．故障現(xiàn)象：某配套FANUCPM0的數(shù)控車床，在工作過程中，發(fā)現(xiàn)加工工件的X向尺寸出現(xiàn)無規(guī)律的變化。

分析與處理過程：數(shù)控機床的加工尺寸不穩(wěn)定通常與機械傳動系統(tǒng)的安裝、連接與精度，以及伺服進給系統(tǒng)的設(shè)定與調(diào)整有關(guān)。在本機床上利用百分表仔細(xì)測量X軸的定位精度，發(fā)現(xiàn)絲杠每移動一個螺距，X向的實際尺寸總是要增加幾十微米，而且此誤差不斷積累。

根據(jù)以上現(xiàn)象分析，故障原因似乎與系統(tǒng)的“齒輪比”、參考計數(shù)器容量、編碼器脈沖數(shù)等參數(shù)的設(shè)定有關(guān)，但經(jīng)檢查，以上參數(shù)的設(shè)定均正確無誤，排除了參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起故障的原因。

為了進一步判定故障部位，維修時拆下X軸伺服電動機，并在電動機軸端通過劃線作上標(biāo)記，利用手動增量進給方式移動X軸，檢查發(fā)現(xiàn)X軸每次增量移動一個螺距時，電動機軸轉(zhuǎn)動均大于360o。同時，在以上檢測過程中發(fā)現(xiàn)伺服電動機每次轉(zhuǎn)動到某一固定的角度上時，均出現(xiàn)“突跳”現(xiàn)象，且在無“突跳”區(qū)域，運動距離與電動機軸轉(zhuǎn)過的角度基本相符(無法精確測量，依靠觀察確定)。

根據(jù)以上試驗可以判定故障是由于X軸的位置檢測系統(tǒng)不良引起的，考慮到“突跳”僅在某一固定的角度產(chǎn)生，且在無“突跳”區(qū)域，運動距離與電動機軸轉(zhuǎn)過的角度基本相符。因此，可以進一步確認(rèn)故障與測量系統(tǒng)的電纜連接、系統(tǒng)的接口電路無關(guān)，原因是編碼器本身的不良。

通過更換編碼器試驗，確認(rèn)故障是由于編碼器不良引起的，更換編碼器后，機床恢復(fù)正常。

19．故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T系統(tǒng)的數(shù)控車床，在工作運行中，被加工零件的Z軸尺寸逐漸變小，而且每次的變化量與機床的切削力有關(guān)，當(dāng)切削力增加時，變化量也會隨之變大。

分析與處理過程：根據(jù)故障現(xiàn)象分析，產(chǎn)生故障的原因應(yīng)在伺服電動機與滾珠絲杠之間的機械連接上。由于本機床采用的是聯(lián)軸器直接聯(lián)接的結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)伺服電動機與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器未能鎖緊時，絲杠與電動機之間將產(chǎn)生相對滑移，造成Z軸進給尺寸逐漸變小。

解決聯(lián)軸器不能正常鎖緊的方法是壓緊錐形套，增加摩擦力。如果聯(lián)軸器與絲杠、電動機之間配合不良，依靠聯(lián)軸器本身的鎖緊螺釘無法保證鎖緊時，通常的解決方法是將每組錐形彈性套中的其中一個開一條0.5mm左右的縫，以增加錐形彈性套的收縮量，這樣可以解決聯(lián)軸器與絲杠、電動機之間配合不良引起的松動。

20．實際移動量與理論值不符的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0T的數(shù)控車床，用戶在加工過程中，發(fā)現(xiàn)X、Z軸的實際移動尺寸與理論值不符。

分析與處理過程：由于本機床X、Z軸工作正常，故障僅是移動的實際值與理論值不符，因此可以判定機床系統(tǒng)、驅(qū)動器等部件均無故障，引起問題的原因在于機械傳動系統(tǒng)參數(shù)與控制系統(tǒng)的參數(shù)匹配不當(dāng)。

機械傳動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)匹配的參數(shù)在不同的系統(tǒng)中有所不同，通常有電子齒輪比、指令倍乘系數(shù)、檢測倍乘系數(shù)、編碼器脈沖數(shù)、絲杠螺距等。以上參數(shù)必須統(tǒng)一設(shè)定，才能保證系統(tǒng)的指令值與實際移動值相符。

在本機床中，通過檢查系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)發(fā)現(xiàn)，X、Z軸伺服電動機的編碼器脈沖數(shù)與系統(tǒng)設(shè)定不一致。在機床上，X、Z軸的電動機的型號相同，但內(nèi)裝式編碼器分別為每轉(zhuǎn)2000脈沖與2500脈沖，而系統(tǒng)的設(shè)定值正好與此相反。

據(jù)了解，故障原因是用戶在進行機床大修時，曾經(jīng)拆下X、Z軸伺服電動機進行清理，但安裝時未注意到編碼器的區(qū)別，從而引起了以上問題。對X、Z電動機進行交換后，機床恢復(fù)正常工作。

21．FANUC 0TD系統(tǒng)ALM416報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 0TD系統(tǒng)αC伺服驅(qū)動的二手?jǐn)?shù)控車床，開機后系統(tǒng)顯示ALM401、ALM416報警。

分析與處理過程：FANUC 0TD系統(tǒng)出現(xiàn)ALM401報警的含義同前述，ALM416報警的含義是“位置測量系統(tǒng)連接不良”。

檢查系統(tǒng)的診斷參數(shù)，DGN202 bit4=l，證明故障原因是電動機內(nèi)裝式串行脈沖編碼器斷線。

根據(jù)報警提示，檢查X、Z軸編碼器連接電纜，發(fā)現(xiàn)X軸位置編碼器連接電纜存在部分?jǐn)嗑€。

重新連接，更換編碼器電纜后，報警排除，機床X、Z軸恢復(fù)正常工作。

22．FANUCll系統(tǒng)發(fā)生SV023報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC llM系統(tǒng)的加工中心，開機時，發(fā)生SV023和SV009報警。

分析與處理過程：FANUC llM發(fā)生SV023報警的含義是“伺服驅(qū)動系統(tǒng)過載”，SV009報警的含義是“在移動過程中，位置跟隨誤差超差”。在這兩個報警中，如驅(qū)動器發(fā)生SV023報警，必然會引起驅(qū)動器的停止，從而產(chǎn)生SV009報警。因此，SV023是本機床故障的主要原因。產(chǎn)生SV023報警可能的原因有：

1)電動機負(fù)載太大。

2)速度控制單元上的熱繼電器動作。

3)伺服變壓器熱敏開關(guān)動作。

4)驅(qū)動器再生反饋的能量過大。

5)速度控制單元的設(shè)定錯誤或調(diào)整不當(dāng)。

對于以上故障，可以通過如下方法進行檢查、判別：

1)電動機負(fù)載太大：可在機床運行時，通過測定電動機電流，判斷它是否超過額定值。

2)速度控制單元上的熱繼電器動作：可以通過檢查熱繼電器的電流設(shè)定值是否小于電動機額定電流、并觀察熱繼電器是否動作進行判定。

3)伺服變壓器熱敏開關(guān)動作：可以通過觸摸變壓器表面溫度進行判斷。如變壓器表面溫度低于60oC時，熱敏開關(guān)動作，則說明此開關(guān)不良；否則，屬于變壓器過熱。

4)再生反饋的能量過大：可以檢查電動機的加、減頻率是否過高：垂直軸的平衡是否合適等。

5)速度控制單元的設(shè)定錯誤或調(diào)整不當(dāng)：可以通過檢查設(shè)定端、信號動態(tài)波形等進行確認(rèn)。

根據(jù)以上分析，經(jīng)測試機床空運時的電動機電流，發(fā)現(xiàn)電流值已經(jīng)超過電動機的額定電流。將伺服電動機拆下后，在電動機不通電的情況下，用手轉(zhuǎn)動電動機輸出軸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動困難。由于該電動機不帶制動器，因此，可以判定電動機存在問題，經(jīng)進一步檢查發(fā)現(xiàn)，電動機輸出軸軸承損壞，維修后機床恢復(fù)正常。

23．FANUC l5系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)SV013報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 15MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心，在正常加工過程中，系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)SV013報警。

分析與處理過程：FANUC 15MA系統(tǒng)出現(xiàn)SV013報警的含義是“Y軸伺服驅(qū)動器的V-READY信號斷開(YAXIS IMPROPER V-READY OFF)”。檢查伺服驅(qū)動器，發(fā)現(xiàn)Y軸伺服驅(qū)動上的VRDY發(fā)光二極管不亮。

由于FANUC交流伺服驅(qū)動的VRDY信號是在伺服驅(qū)動器的主接觸器MCC吸合、伺服驅(qū)動器主回路接通后，如驅(qū)動器工作正常(即驅(qū)動器無過電流、過電壓、過熱、測速反饋等報警)，MCC就保持吸合，信號VRDY為“1”。

本故障的實質(zhì)是主接觸器MCC未能正常吸合、保持或觸點接觸不良，根據(jù)本章前述，其可能的原因有：

1)伺服驅(qū)動器故障。

2)驅(qū)動器主回路過電流。

3)CNC與伺服單元之間的電纜連接不良。

仔細(xì)檢查Y軸伺服驅(qū)動器，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器除VRDY發(fā)光二極管不亮外，無其他的報警燈亮，由此可初步排除驅(qū)動器主回路過電流的原因。檢查CNC和伺服驅(qū)動器間的連接電纜，未發(fā)現(xiàn)連接問題。

為了進一步判定故障原因，維修時將Y軸和Z軸伺服驅(qū)動器的控制板進行了交換，但故障仍然存在，排除了驅(qū)動器控制板不良的原因。接著，又交換了Y軸和Z軸伺服驅(qū)動器的功放板，交換后故障從Y軸移到了Z軸，由此判定故障原因在Y軸伺服驅(qū)動器的功放板。

對照FANUC交流伺服主回路進行詳細(xì)檢查，確認(rèn)主回路的電氣元器件均無故障，由此推斷產(chǎn)生故障的原因可能是MCC接觸器本身的不良。為了確認(rèn)，維修時通過外部電源直接給MCC接觸器線圈加110V交流控制電壓，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)MCC存在自動斷開現(xiàn)象，說明MCC接觸器線圈存在故障。

更換接觸器后，機床恢復(fù)正常。

24．FANUC l6系統(tǒng)ALM411、ALM414報警的維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC l6系統(tǒng)的進口臥式加工中心，在B軸回轉(zhuǎn)時出現(xiàn)ALM414、ALM411報警。

分析與處理過程：FANUC 16系統(tǒng)發(fā)生ALM411報警的含義是“移動過程中位置遍差過大”；ALM414的含義是“數(shù)字伺服報警(B-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)”。

該機床的B軸為回轉(zhuǎn)工作臺，經(jīng)診斷、檢查，確認(rèn)故障原因為B軸過電流。

仔細(xì)觀察機床B軸的故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)B軸在一抬起后即開始回轉(zhuǎn)，兩個動作間幾乎沒有停頓過程，因此，分析故障原因可能是由于B軸抬起未到位引起的。

鑒于機床液壓系統(tǒng)壓力已達到規(guī)定值，且B軸抬起開關(guān)的安裝位置不方便調(diào)整，通過PMC程序檢查發(fā)現(xiàn)，抬起信號在PMC程序中是通過延時實現(xiàn)的。為此，首先通過延長延時時間，進行了進一步試驗。

通過試驗，結(jié)論是當(dāng)延時時間加長后，B軸可以到達完全抬起的狀態(tài)，結(jié)合考慮效率與可靠性因素，最終將延時由原0.5s改為1s后，故障排除，機床恢復(fù)正常。

25．FANUC 16系統(tǒng)ALM410報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC l6系統(tǒng)的臥式加工中心，開機后CNC部出現(xiàn)ALM410(Z軸)報警，機床無法正常起動。

分析與處理過程：FANUC 16系統(tǒng)出現(xiàn)ALM410的含義是“軸停止時的任意跟隨誤差超差”。導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)該報警的原因較多，如電動機電極相序不正確，編碼器連接不良等。

在本機床上，由于故障前機床工作正常，因此可以基本排除電動機相序的原因，檢查驅(qū)動器與電動機的連接均正確無誤，插頭固定良好，排除了連接上可能產(chǎn)生的報警原因。

進一步觀察機床的實際故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)機床開機時無報警，但一旦Y軸制動器松開后，主軸箱即有較明顯的下落，隨即CNC出現(xiàn)報警。針對以上現(xiàn)象，維修時根據(jù)該機床Y軸采用的是液壓平衡系統(tǒng)的特點，結(jié)合主軸箱在Y軸松開后存在自落的現(xiàn)象，初步判斷，報警與液壓平衡系統(tǒng)有關(guān)。

為了驗證，在對主軸箱下部用木塊進行局部支撐，并留少量間隙后，起動液壓系統(tǒng)，并手動強制松開Y制動器后試驗，試驗發(fā)現(xiàn)，一旦Y制動器被松開，主軸箱立即下落，并到達支撐位置。

但若在Y軸已支撐的情況下，再次起動機床，系統(tǒng)無報警，Y軸亦可以正常工作，由此確認(rèn)故障是由于Y軸平衡系統(tǒng)不良引起的。在對液壓平衡系統(tǒng)進行維修、調(diào)整后，故障消失，機床恢復(fù)正常工作。

26．FANUC l6B系統(tǒng)ALM414報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC l6B系統(tǒng)、α系列伺服驅(qū)動的臥式加工中心，在用戶因驅(qū)動器損壞，重新更換Y軸驅(qū)動器后，開機后移動Y軸時，出現(xiàn)ALM414報警。

分析與處理過程：FANUC l6B出現(xiàn)ALM414報警的含義是“數(shù)字伺服報警”，故障原因可以通過診斷參數(shù)DGN200~DGN204進行檢查。

檢查發(fā)現(xiàn)，該機床DGN200 bit2=“1”，表明再生制動電路存在不良，進一步檢查驅(qū)動器，其狀態(tài)顯示為“4”，?表明再生制動電路存在報警。

考慮到驅(qū)動器更換的是全新備件，據(jù)現(xiàn)場了解，更換驅(qū)動器前已經(jīng)確認(rèn)Y軸電動機、連接電纜均無異常，分析以上幾點，初步確定故障原因是驅(qū)動器設(shè)定不正確引起的。

通過檢查實際機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，確認(rèn)該軸驅(qū)動器使用了外接200W的再生制動電阻。因此，驅(qū)動器設(shè)定必須與此相對應(yīng)。打開驅(qū)動器前蓋檢查，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動器的再生制動設(shè)定(S3/S4)不正確。進行正確的設(shè)定后，故障排除，機床恢復(fù)正常工作。

27．故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 16B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動的進口立式加工中心，在自動加工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)Y軸ALM414、ALM411報警。

分析與處理過程：FANUC l6B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM414、ALM411的含義及分析過程同前述，通過診斷參數(shù)DGN200、DGN201檢查，出現(xiàn)報警時DGN200 bit7=“1”，DGN201 bit7=“0”，表明故障原因為Y軸電動機過熱。在故障時手摸Y軸伺服電動機，感覺電動機外表發(fā)燙，證明Y軸電動機事實上存在過熱。

由于機床在開機后的一定時間內(nèi)工作正常、無報警，因此，初步判定故障是Y軸負(fù)載太大引起的。

在停機后，手動轉(zhuǎn)動Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動十分困難，由此確認(rèn)故障原因在機械部分。維修時檢查Y軸拖板與導(dǎo)軌，發(fā)現(xiàn)該機床床身上切屑堆積，Y軸導(dǎo)軌污染嚴(yán)重。重新清除鐵屑，拆下Y軸導(dǎo)軌鑲條，對拖板進行全面清理、維護保養(yǎng)后，經(jīng)連續(xù)運行試驗，故障消失，機床恢復(fù)正常工作。

28．故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC 16B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動的進口立式加工中心，在回轉(zhuǎn)工作臺(A軸)回轉(zhuǎn)時，出現(xiàn)A軸ALM414、ALM411報警。

分析與處理過程：FANUC l6B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM414、ALM411的含義及分析過程同前述，通過診斷參數(shù)檢查確認(rèn)，故障原因是A軸過載?，F(xiàn)場分析，該機床A軸為回轉(zhuǎn)工作臺，并有帶液壓夾具的尾架，引起A軸過載的原因可能與回轉(zhuǎn)臺的松開與尾架的松開動作有關(guān)。為了確定故障部位，在維修過程中，取下了液壓夾具，使尾架與回轉(zhuǎn)臺連接脫開后，再開機試驗，機床故障消失，由此判定，導(dǎo)致A軸過載的原因可能與尾架有關(guān)。開機，松開尾架后，手動轉(zhuǎn)動尾架發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動困難，重新調(diào)節(jié)尾架夾緊、松開機構(gòu)，在確認(rèn)尾架能可靠松開后，開機試驗，故障消失，機床恢復(fù)正常。

29．FANUC l6B系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)ALM414報警的維修

故障現(xiàn)象：一臺配套FANUC l6B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動的進口立式加工中心，在機床自動加工時，偶爾出現(xiàn)ALM414(X數(shù)字伺服)報警，重新開機后，機床故障即可消失。

分析與處理過程：FANUC 16B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM411報警的含義同前述，通過診斷參數(shù)確認(rèn)，故障原因是X軸編碼器連接不良。由于故障偶爾出現(xiàn)，分析最大可能的原因是X軸編碼器連接不良。

通過對X軸伺服電動機編碼器的檢查，發(fā)現(xiàn)其插頭松動，重新固定后，故障排除，機床恢復(fù)正常工作。

 聯(lián)系人：李春梅   電話：010-80843905   商務(wù)QQ：3081088119 手機：15030670296

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