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FANUC伺服驅(qū)動(dòng)器維修案例
1.小范圍移動(dòng)正常、大范圍移動(dòng)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)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(kāi)機(jī)后,只要Z軸一移動(dòng),就出現(xiàn)劇烈振蕩,CNC無(wú)報(bào)警,機(jī)床無(wú)法正常工作。
分析與處理過(guò)程:經(jīng)仔細(xì)觀察、檢查,發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的Z軸在小范圍(約2.5mm以內(nèi))移動(dòng)時(shí),工作正常,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)振動(dòng):但一旦超過(guò)以上范圍,機(jī)床即發(fā)生激烈振動(dòng)。
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(dòng)器本身應(yīng)無(wú)故障,初步判定故障在位置檢測(cè)器件,即脈沖編碼器上。
考慮到機(jī)床為半閉環(huán)結(jié)構(gòu),維修時(shí)通過(guò)更換電動(dòng)機(jī)進(jìn)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(shí)作了以下分析與試驗(yàn):
1)在伺服驅(qū)動(dòng)器主回路斷電的情況下,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸,檢查系統(tǒng)顯示,發(fā)現(xiàn)無(wú)論電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),系統(tǒng)顯示器上都能夠正確顯示實(shí)際位置值,表明位置編碼器的A、B、*A、*B信號(hào)輸出正確。
2)由于本機(jī)床Z軸絲杠螺距為5mm,只要Z軸移動(dòng)2mm左右即發(fā)生振動(dòng),因此,故障原因可能與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置有關(guān),即脈沖編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)C1、C2、C4、C8信號(hào)存在不良。
根據(jù)以上分析,考慮到Z軸可以正常移動(dòng)2.5mm左右,相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)180o,因此,進(jìn)一步判定故障的部位是轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)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(jiàn)表),在引腳N/T、J/K上加入DC5V后,旋轉(zhuǎn)編碼器軸,利用萬(wàn)用表測(cè)量C1、C2、C4、C8,發(fā)現(xiàn)C8的狀態(tài)無(wú)變化,確認(rèn)了編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)C8存在故障。
進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),編碼器內(nèi)部的C8輸出驅(qū)動(dòng)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(jī)床恢復(fù)正常。
2.開(kāi)機(jī)后發(fā)生周期性振動(dòng)的報(bào)警維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC llM的加工中心,開(kāi)機(jī)時(shí),CRT顯示SV008號(hào)報(bào)警,Z軸發(fā)生周期性振動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:FANUC llM系統(tǒng)出現(xiàn)SV008報(bào)警的含義是“坐標(biāo)軸停止時(shí)的誤差過(guò)大”,引起本報(bào)警的可能原因有:
1)系統(tǒng)位置控制參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤。
2)伺服系統(tǒng)機(jī)械故障。
3)電源電壓異常。
4)電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)、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(dòng)的現(xiàn)象綜合分析,并通過(guò)脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接試驗(yàn),初步判定故障原因在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分。
為了進(jìn)一步判別故障原因,維修時(shí)更換了X、Z軸的伺服電動(dòng)機(jī),進(jìn)行試驗(yàn),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(dòng)機(jī)。
由于X、Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)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(yàn),證明故障原因在驅(qū)動(dòng)器的控制板上。
更換驅(qū)動(dòng)器控制板后,故障排除,機(jī)床恢復(fù)正常。
3.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 11ME系統(tǒng)的加工中心,在長(zhǎng)期使用后,X軸作正向運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生振動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:伺服進(jìn)給系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)、爬行的原因主要有以下幾種:
1)機(jī)械部分安裝、調(diào)整不良。
2)伺服電動(dòng)機(jī)或速度、位置檢測(cè)部件不良。
3)驅(qū)動(dòng)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(jī)床伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)結(jié)構(gòu),脫開(kāi)電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接后再次開(kāi)機(jī)試驗(yàn),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(dòng)系統(tǒng)的電氣部分。
為了進(jìn)一步判別故障原因,維修時(shí)更換了X、Y軸的伺服電動(dòng)機(jī),進(jìn)行試驗(yàn),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(dòng)機(jī)不良引起的。
利用示波器測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝式編碼器的信號(hào),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(jī)床恢復(fù)正常工作。
4.開(kāi)機(jī)后電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生尖叫的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 15MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心,在起動(dòng)完成、進(jìn)入可操作狀態(tài)后,X軸只要一運(yùn)動(dòng)即出現(xiàn)高頻振蕩,電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生尖叫,系統(tǒng)無(wú)任何報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:在故障出現(xiàn)后,觀察X軸拖板,發(fā)現(xiàn)實(shí)際拖板振動(dòng)位移很小;但觸摸電動(dòng)機(jī)輸出軸,可感覺(jué)到轉(zhuǎn)子在以很小的幅度、極高的頻率振動(dòng):且振動(dòng)的噪聲就來(lái)自X軸伺服電動(dòng)機(jī)。
考慮到振動(dòng)無(wú)論是在運(yùn)動(dòng)中還是靜止時(shí)均發(fā)生,與運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān),故基本上可以排除測(cè)速發(fā)電機(jī)、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(dòng)有關(guān)的參數(shù)設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)引起的:且由于機(jī)床振動(dòng)頻率很高,因此時(shí)間常數(shù)較小的電流環(huán)引起振動(dòng)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(guò)系統(tǒng)進(jìn)行,維修時(shí)調(diào)出伺服調(diào)整參數(shù)頁(yè)面,并與機(jī)床隨機(jī)資料中提供的參數(shù)表對(duì)照,發(fā)現(xiàn)參數(shù)PRMl852、PRMl825與提供值不符,設(shè)定值見(jiàn)下:
參數(shù)號(hào)正常值實(shí)際設(shè)定值
1852 1000 3414
1825 2000 2770
將上述參數(shù)重新修改后,振動(dòng)現(xiàn)象消失,機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。
5.驅(qū)動(dòng)器無(wú)準(zhǔn)備好信號(hào)的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 0M系統(tǒng)的加工中心,機(jī)床起動(dòng)后,在自動(dòng)方式運(yùn)行下,CRT顯示401號(hào)報(bào)警。分析與處理過(guò)程:FANUC OM出現(xiàn)401號(hào)報(bào)警的含義是“軸伺服驅(qū)動(dòng)器的VRDY信號(hào)斷開(kāi),即驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好”。
根據(jù)故障的含義以及機(jī)床上伺服進(jìn)給系統(tǒng)的實(shí)際配置情況,維修時(shí)按下列順序進(jìn)行了檢查與確認(rèn):
1)檢查L(zhǎng)/M/N軸的伺服驅(qū)動(dòng)器,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)指示燈PRDY、VRDY均不亮。
2)檢查伺服驅(qū)動(dòng)器電源ACl00V、ACl8V均正常。
3)測(cè)量驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(cè)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(yùn)行機(jī)床,401號(hào)報(bào)警消失。
6.伺服驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)TG報(bào)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(guò)程中,不定期地經(jīng)常出現(xiàn)ALM401號(hào)報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC PM0系統(tǒng)ALM401報(bào)警的含義是“伺服驅(qū)動(dòng)器的‘準(zhǔn)備好’(DRDY)信號(hào)斷開(kāi)”,通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)器的檢查,可以得知其原因是伺服驅(qū)動(dòng)器的TG報(bào)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(dòng)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(dòng)器出現(xiàn)HC報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC l5MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心,開(kāi)機(jī)時(shí)Y軸伺服一接通,系統(tǒng)就出現(xiàn)過(guò)電流報(bào)警(報(bào)警SV003)。
分析與處理過(guò)程:FANUC l5MA系統(tǒng)SV003報(bào)警的內(nèi)容為“YAXIS EXCESS CURRENT IN SERVO”。檢查X、Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)指示,發(fā)現(xiàn)Y軸伺服驅(qū)動(dòng)器的過(guò)電流報(bào)警燈HC(紅色)亮,指示Y伺服驅(qū)動(dòng)器的直流母線存在過(guò)電流。
從本章前述可知,F(xiàn)ANUC交流伺服直流母線是通過(guò)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(cè)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(guò)使用在線測(cè)試儀,同時(shí)進(jìn)行Y軸驅(qū)動(dòng)器控制板和Z軸驅(qū)動(dòng)器控制板的信號(hào)比較,發(fā)現(xiàn)Y軸驅(qū)動(dòng)器控制板上有兩個(gè)厚膜集成電路(型號(hào)DV47HA6640)損壞,使同一相中的兩個(gè)大功率晶體管同時(shí)導(dǎo)通,造成了直流母線的短路。更換兩個(gè)損壞的厚膜集成電路DV47HA6640后,故障排除。
8.α伺服驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)報(bào)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(guò)程中,出現(xiàn)ALM414報(bào)警,α伺服驅(qū)動(dòng)器顯示報(bào)警“8”。
分析與處理過(guò)程:該機(jī)床采用的是FANUCα系列數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),對(duì)照本書5.2.2節(jié)內(nèi)容可知,系統(tǒng)ALM414報(bào)警的含義為“X軸的數(shù)字伺服系統(tǒng)錯(cuò)誤”。α驅(qū)動(dòng)器顯示“8”,表示L軸(在機(jī)床上為X軸)過(guò)電流。
根據(jù)報(bào)警顯示內(nèi)容,通過(guò)機(jī)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(guò)電流(HCAL)報(bào)警。
根據(jù)第5章所述,F(xiàn)ANUC數(shù)字伺服X軸產(chǎn)生HCAL報(bào)警的原因主要有:
1)X軸伺服電動(dòng)機(jī)的電樞線產(chǎn)生錯(cuò)誤。
2)伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的晶體管模塊損壞。
3)X軸伺服電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部短路。
4)伺服驅(qū)動(dòng)器的主板PCB損壞。
根據(jù)故障情況,由于發(fā)生故障前機(jī)床可以正常工作,故基本可以排除X軸伺服電動(dòng)機(jī)聯(lián)接錯(cuò)誤的可能性。
測(cè)量X軸伺服電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)繞組內(nèi)部短路的原因。
檢查伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的晶體管模塊,用萬(wàn)用表測(cè)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(dòng)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(dòng)的立式數(shù)控銑床,在自動(dòng)加工過(guò)程中突然出現(xiàn)ALM414、ALM411報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 0i系統(tǒng)發(fā)生ALM411報(bào)警的含義是“移動(dòng)過(guò)程中位置遍差過(guò)大”;ALM414的含義是“數(shù)字伺服報(bào)警(Z-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)”。
檢查Z驅(qū)動(dòng)器顯示“8”,表明Z軸IPM報(bào)警,可能的原因是Z軸過(guò)電流、過(guò)熱或IPM控制電壓過(guò)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(dòng)器出現(xiàn)過(guò)電流報(bào)警。
根據(jù)以上診斷、檢查,可以初步確認(rèn)故障原因?yàn)樵赯軸過(guò)電流。考慮到機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)為半閉環(huán)結(jié)構(gòu),維修時(shí)脫開(kāi)了電動(dòng)機(jī)與絲杠間的聯(lián)軸器,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠,發(fā)現(xiàn)該軸運(yùn)動(dòng)十分困難,由此確認(rèn)故障原因在機(jī)械部分。
進(jìn)一步檢查機(jī)床機(jī)械部分,發(fā)現(xiàn)Z導(dǎo)軌表面無(wú)潤(rùn)滑油,檢查機(jī)床潤(rùn)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(guò)手動(dòng)潤(rùn)滑較長(zhǎng)時(shí)間,保證Z導(dǎo)軌潤(rùn)滑良好后,再次開(kāi)機(jī)試驗(yàn),報(bào)警消失,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
10.驅(qū)動(dòng)器同時(shí)出現(xiàn)OV、TG報(bào)警的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 0TE-A2系統(tǒng)的數(shù)控車床,X軸運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)ALM401報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:檢查報(bào)警時(shí)X軸伺服驅(qū)動(dòng)板PRDY指示燈不亮,OV、TG兩報(bào)警指示燈同時(shí)亮,CRT上顯示ALM401號(hào)報(bào)警。斷電后NC重新起動(dòng),按X軸正/負(fù)向運(yùn)動(dòng)鍵,工作臺(tái)運(yùn)動(dòng),但約2~3s,又出現(xiàn)ALM401號(hào)報(bào)警,驅(qū)動(dòng)器報(bào)警不變。
由于每次開(kāi)機(jī)時(shí),CRT無(wú)報(bào)警,且工作臺(tái)能運(yùn)動(dòng),一般來(lái)說(shuō),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(guò)載。
為了確定故障部位,考慮到本機(jī)床為半閉環(huán)結(jié)構(gòu),維修時(shí)首先脫開(kāi)了電動(dòng)機(jī)與絲杠間的同步齒型帶,檢查X軸機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),用手轉(zhuǎn)同步帶輪及X軸絲杠,刀架上下運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)正常,確認(rèn)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)正常。
檢查伺服電動(dòng)機(jī)絕緣、電動(dòng)機(jī)電纜、插頭均正常。但用電流表測(cè)量X軸伺服電動(dòng)機(jī)電流,發(fā)現(xiàn)X軸靜止時(shí),電流值在6~1lA范圍內(nèi)變動(dòng)。因X軸伺服電動(dòng)機(jī)為A06B-0512-B205型電動(dòng)機(jī),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(dòng)機(jī)制動(dòng)器未松開(kāi)。
進(jìn)一步檢查制動(dòng)器電源,發(fā)現(xiàn)制動(dòng)器DC90V輸入為“0”,仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)熔斷器座螺母松動(dòng),連線脫落,造成制動(dòng)器不能松開(kāi)。重新連接后,確認(rèn)制動(dòng)器電源已加入;開(kāi)機(jī),故障排除。
11.驅(qū)動(dòng)器同時(shí)出現(xiàn)TG、DC報(bào)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(dòng)器,開(kāi)機(jī)時(shí),驅(qū)動(dòng)器同時(shí)出現(xiàn)L/M/N軸的TG、DC報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC S系列數(shù)字伺服出現(xiàn)TG報(bào)警的含義是“速度控制單元斷線,即伺服電動(dòng)機(jī)或編碼器連接不良或速度控制單元設(shè)定錯(cuò)誤”。DC報(bào)警的含義是“直流母線過(guò)電壓”,可能的原因有直流母線的斬波管、制動(dòng)電阻等元器件不良,或系統(tǒng)電源不正確等。
由于機(jī)床為二手設(shè)備,仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)器與線X、Y、Z軸伺服電動(dòng)機(jī)的連接,未發(fā)現(xiàn)斷線;檢查驅(qū)動(dòng)器的主回路輸入電壓正確,直流母線的電壓為DC260V,且機(jī)床X、Y、Z軸尚未工作。根據(jù)以上檢查,基本確定報(bào)警與實(shí)際驅(qū)動(dòng)器的外部工作條件無(wú)關(guān),報(bào)警是由于驅(qū)動(dòng)器本身的原因引起的。
考慮到機(jī)床為二手設(shè)備,開(kāi)機(jī)前已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間未使用,利用觀察法,仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)器的各元器件,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)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(kāi)機(jī),驅(qū)動(dòng)器報(bào)警消除,故障被排除。
12.可以少量運(yùn)動(dòng)且電動(dòng)機(jī)發(fā)熱的故障維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)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(dòng)器,開(kāi)機(jī)后,X、Y軸工作正常,但手動(dòng)移動(dòng)Z軸,發(fā)現(xiàn)在較小的范圍內(nèi),Z軸可以運(yùn)動(dòng),但繼續(xù)移動(dòng)Z軸,系統(tǒng)出現(xiàn)伺服報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:根據(jù)故障現(xiàn)象,檢查機(jī)床實(shí)際工作情況,發(fā)現(xiàn)開(kāi)機(jī)后Z軸可以少量運(yùn)動(dòng),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(jī)床電氣控制系統(tǒng)故障或機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的不良。為了確定故障部位,考慮到本機(jī)床采用的是半閉環(huán)結(jié)構(gòu),維修時(shí)首先松開(kāi)了伺服電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接,并再次開(kāi)機(jī)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象不變,故確認(rèn)報(bào)警是由于電氣控制系統(tǒng)的不良引起的。
由于機(jī)床Z軸伺服電動(dòng)機(jī)帶有制動(dòng)器,開(kāi)機(jī)后測(cè)量制動(dòng)器的輸入電壓正常,在系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器關(guān)機(jī)的情況下,對(duì)制動(dòng)器單獨(dú)加入電源進(jìn)行試驗(yàn),手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)Z軸,發(fā)現(xiàn)制動(dòng)器已松開(kāi),手動(dòng)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)軸平穩(wěn)、輕松,證明制動(dòng)器工作良好。
為了進(jìn)一步縮小故障部位,確認(rèn)Z軸伺服電動(dòng)機(jī)的工作情況,維修時(shí)利用同規(guī)格的X軸電動(dòng)機(jī)在機(jī)床側(cè)進(jìn)行了互換試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)換上的電動(dòng)機(jī)同樣出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,且工作時(shí)的故障現(xiàn)象不變,從而排除了伺服電動(dòng)機(jī)本身的原因。
為了確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器的工作情況,維修時(shí)在驅(qū)動(dòng)器側(cè),對(duì)X、Z軸的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行了互換試驗(yàn),即:將X軸驅(qū)動(dòng)器與Z伺服電動(dòng)機(jī)連接,Z軸驅(qū)動(dòng)器與X軸電動(dòng)機(jī)連接。經(jīng)試驗(yàn)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(yàn),可以確認(rèn)以下幾點(diǎn):
1)機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)正常,制動(dòng)器工作良好。
2)數(shù)控系統(tǒng)工作正常;因?yàn)楫?dāng)Z軸驅(qū)動(dòng)器帶X軸電動(dòng)機(jī)時(shí),機(jī)床無(wú)報(bào)警。
3)Z軸伺服電動(dòng)機(jī)工作正常;因?yàn)閷⑺跈C(jī)床側(cè)與X軸電動(dòng)機(jī)互換后,工作正常。
4)Z軸驅(qū)動(dòng)器工作正常:因?yàn)橥ㄟ^(guò)X驅(qū)動(dòng)器(無(wú)故障)在電柜側(cè)互換,控制Z軸電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的電纜連接引起的。
仔細(xì)檢查伺服電動(dòng)機(jī)的電纜連接,發(fā)現(xiàn)該機(jī)床在出廠時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞線連接錯(cuò)誤,即:驅(qū)動(dòng)器的L/M/N端子未與電動(dòng)機(jī)插頭的A/B/C連接端一一對(duì)應(yīng),相序存在錯(cuò)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(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:本機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)器采用的是FANUC S系列伺服驅(qū)動(dòng)器,當(dāng)報(bào)警時(shí),觸摸伺服電動(dòng)機(jī)溫度在正常的范圍,實(shí)際電動(dòng)機(jī)無(wú)過(guò)熟現(xiàn)象。所以引起故障的原因應(yīng)是伺服驅(qū)動(dòng)器的溫度檢測(cè)電路故障或是過(guò)熱檢測(cè)熱敏電阻的不良。
通過(guò)短接伺服電動(dòng)機(jī)的過(guò)熱檢測(cè)熱敏電阻觸點(diǎn),再次開(kāi)機(jī)進(jìn)行加工試驗(yàn),經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,故障消失,證明電動(dòng)機(jī)過(guò)熱是由于過(guò)熱檢測(cè)熱敏電阻不良引起的,在無(wú)替換元件的條件下,可以暫時(shí)將其觸點(diǎn)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(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)X軸伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:故障分析過(guò)程同上例,經(jīng)檢查X軸伺服電動(dòng)機(jī)外表溫度過(guò)高,事實(shí)上存在過(guò)熱現(xiàn)象。
測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)空載工作電流,發(fā)現(xiàn)其值超過(guò)了正常的范圍。測(cè)量各電樞繞組的電阻,發(fā)現(xiàn)A相對(duì)地局部短路;拆開(kāi)電動(dòng)機(jī)檢查發(fā)現(xiàn),由于電動(dòng)機(jī)的防護(hù)不當(dāng),在加工時(shí)冷卻液進(jìn)入了電動(dòng)機(jī),使電動(dòng)機(jī)繞阻對(duì)地短路。修理電動(dòng)機(jī)后,機(jī)床恢復(fù)正常。
15.驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)OVC報(bào)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(dòng)的數(shù)控車床,手動(dòng)運(yùn)動(dòng)X軸時(shí),伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),系統(tǒng)顯示ALM414報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 0T-C出現(xiàn)ALM 414報(bào)警的含義是“X軸數(shù)字伺服報(bào)警”,通過(guò)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(jī)床故障原因是X軸OVC(過(guò)電流)報(bào)警。
分析造成故障的原因很多,但維修時(shí)最常見(jiàn)的是伺服電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)器未松開(kāi)。
在本機(jī)床上,由于采用斜床身布局,所以X軸伺服電動(dòng)機(jī)上帶有制動(dòng)器,以防止停電時(shí)的下滑。經(jīng)檢查,本機(jī)床故障的原因確是制動(dòng)器未松開(kāi):根據(jù)原理圖和系統(tǒng)信號(hào)的狀態(tài)診斷分析,故障是由于中間繼電器的觸點(diǎn)不良造成的,更換繼電器后機(jī)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(kāi)機(jī)后,系統(tǒng)顯示ALM417、427報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 0TD出現(xiàn)ALM 417、427報(bào)警的含義是“數(shù)字伺服參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤”。
由于機(jī)床為二手設(shè)備,調(diào)試時(shí)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(cuò)誤。進(jìn)一步檢查系統(tǒng)主板,發(fā)現(xiàn)主板上的報(bào)警指示燈L1、L2亮,驅(qū)動(dòng)器顯示“-”,表明驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好。
根據(jù)系統(tǒng)報(bào)警ALM417、427可以確定,引起報(bào)警可能的原因有:
1)電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)8*20設(shè)定錯(cuò)誤。
2)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向參數(shù)8*22設(shè)定錯(cuò)誤。
3)速度反饋脈沖參數(shù)8*23設(shè)定錯(cuò)誤。
4)位置反饋脈沖參數(shù)8*24設(shè)定錯(cuò)誤。
5)位置反饋脈沖分辨率PRM037bit7設(shè)定錯(cuò)誤,等等。
通過(guò)數(shù)字伺服設(shè)定頁(yè)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(guò)數(shù)字伺服的初始化操作,報(bào)警消失,主板上的報(bào)警指示燈L1、L2滅,驅(qū)動(dòng)器顯示“0”,表明驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)準(zhǔn)備好,本故障排除。
17.故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 0TD系統(tǒng)αC伺服驅(qū)動(dòng)的二手?jǐn)?shù)控車床,開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)顯示ALM401報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 0TD系統(tǒng)出現(xiàn)ALM401報(bào)警的原因是驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好,(DRDY)信號(hào)未接通。
檢查驅(qū)動(dòng)器狀態(tài),發(fā)現(xiàn)7段數(shù)碼管顯示為“一”,表明驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好。由于機(jī)床為二手設(shè)備,停機(jī)時(shí)間已較長(zhǎng),并經(jīng)過(guò)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(shí),通過(guò)檢查機(jī)床上使用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、編碼器類型、絲杠螺距與減速比等相關(guān)參數(shù)后,重新對(duì)數(shù)字伺服系統(tǒng)進(jìn)行了初始化處理(初始化的方法詳見(jiàn)第5章第5.2.6節(jié))后,起動(dòng)機(jī)床,驅(qū)動(dòng)器顯示“0”,CNC報(bào)警消失,通過(guò)操作試驗(yàn),機(jī)床X、Z軸可以正常工作。
例18~例19.加工工件尺寸出現(xiàn)無(wú)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(guò)程中,發(fā)現(xiàn)加工工件的X向尺寸出現(xiàn)無(wú)規(guī)律的變化。
分析與處理過(guò)程:數(shù)控機(jī)床的加工尺寸不穩(wěn)定通常與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、連接與精度,以及伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)定與調(diào)整有關(guān)。在本機(jī)床上利用百分表仔細(xì)測(cè)量X軸的定位精度,發(fā)現(xiàn)絲杠每移動(dòng)一個(gè)螺距,X向的實(shí)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(jì)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(wú)誤,排除了參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起故障的原因。
為了進(jìn)一步判定故障部位,維修時(shí)拆下X軸伺服電動(dòng)機(jī),并在電動(dòng)機(jī)軸端通過(guò)劃線作上標(biāo)記,利用手動(dòng)增量進(jìn)給方式移動(dòng)X軸,檢查發(fā)現(xiàn)X軸每次增量移動(dòng)一個(gè)螺距時(shí),電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)均大于360o。同時(shí),在以上檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)伺服電動(dòng)機(jī)每次轉(zhuǎn)動(dòng)到某一固定的角度上時(shí),均出現(xiàn)“突跳”現(xiàn)象,且在無(wú)“突跳”區(qū)域,運(yùn)動(dòng)距離與電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度基本相符(無(wú)法精確測(cè)量,依靠觀察確定)。
根據(jù)以上試驗(yàn)可以判定故障是由于X軸的位置檢測(cè)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(wú)“突跳”區(qū)域,運(yùn)動(dòng)距離與電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度基本相符。因此,可以進(jìn)一步確認(rèn)故障與測(cè)量系統(tǒng)的電纜連接、系統(tǒng)的接口電路無(wú)關(guān),原因是編碼器本身的不良。
通過(guò)更換編碼器試驗(yàn),確認(rèn)故障是由于編碼器不良引起的,更換編碼器后,機(jī)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(yùn)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(jī)床的切削力有關(guān),當(dāng)切削力增加時(shí),變化量也會(huì)隨之變大。
分析與處理過(guò)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(dòng)機(jī)與滾珠絲杠之間的機(jī)械連接上。由于本機(jī)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(dòng)機(jī)與滾珠絲杠之間的彈性聯(lián)軸器未能鎖緊時(shí),絲杠與電動(dòng)機(jī)之間將產(chǎn)生相對(duì)滑移,造成Z軸進(jìn)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(dòng)機(jī)之間配合不良,依靠聯(lián)軸器本身的鎖緊螺釘無(wú)法保證鎖緊時(shí),通常的解決方法是將每組錐形彈性套中的其中一個(gè)開(kāi)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(dòng)機(jī)之間配合不良引起的松動(dòng)。
20.實(shí)際移動(dòng)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(guò)程中,發(fā)現(xiàn)X、Z軸的實(shí)際移動(dòng)尺寸與理論值不符。
分析與處理過(guò)程:由于本機(jī)床X、Z軸工作正常,故障僅是移動(dòng)的實(shí)際值與理論值不符,因此可以判定機(jī)床系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器等部件均無(wú)故障,引起問(wèn)題的原因在于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)與控制系統(tǒng)的參數(shù)匹配不當(dāng)。
機(jī)械傳動(dòng)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(cè)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(shí)際移動(dòng)值相符。
在本機(jī)床中,通過(guò)檢查系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)發(fā)現(xiàn),X、Z軸伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器脈沖數(shù)與系統(tǒng)設(shè)定不一致。在機(jī)床上,X、Z軸的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)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(jìn)行機(jī)床大修時(shí),曾經(jīng)拆下X、Z軸伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行清理,但安裝時(shí)未注意到編碼器的區(qū)別,從而引起了以上問(wèn)題。對(duì)X、Z電動(dòng)機(jī)進(jìn)行交換后,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
21.FANUC 0TD系統(tǒng)ALM416報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 0TD系統(tǒng)αC伺服驅(qū)動(dòng)的二手?jǐn)?shù)控車床,開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)顯示ALM401、ALM416報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 0TD系統(tǒng)出現(xiàn)ALM401報(bào)警的含義同前述,ALM416報(bào)警的含義是“位置測(cè)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(dòng)機(jī)內(nèi)裝式串行脈沖編碼器斷線。
根據(jù)報(bào)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(bào)警排除,機(jī)床X、Z軸恢復(fù)正常工作。
22.FANUCll系統(tǒng)發(fā)生SV023報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC llM系統(tǒng)的加工中心,開(kāi)機(jī)時(shí),發(fā)生SV023和SV009報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC llM發(fā)生SV023報(bào)警的含義是“伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)過(guò)載”,SV009報(bào)警的含義是“在移動(dòng)過(guò)程中,位置跟隨誤差超差”。在這兩個(gè)報(bào)警中,如驅(qū)動(dòng)器發(fā)生SV023報(bào)警,必然會(huì)引起驅(qū)動(dòng)器的停止,從而產(chǎn)生SV009報(bào)警。因此,SV023是本機(jī)床故障的主要原因。產(chǎn)生SV023報(bào)警可能的原因有:
1)電動(dòng)機(jī)負(fù)載太大。
2)速度控制單元上的熱繼電器動(dòng)作。
3)伺服變壓器熱敏開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
4)驅(qū)動(dòng)器再生反饋的能量過(guò)大。
5)速度控制單元的設(shè)定錯(cuò)誤或調(diào)整不當(dāng)。
對(duì)于以上故障,可以通過(guò)如下方法進(jìn)行檢查、判別:
1)電動(dòng)機(jī)負(fù)載太大:可在機(jī)床運(yùn)行時(shí),通過(guò)測(cè)定電動(dòng)機(jī)電流,判斷它是否超過(guò)額定值。
2)速度控制單元上的熱繼電器動(dòng)作:可以通過(guò)檢查熱繼電器的電流設(shè)定值是否小于電動(dòng)機(jī)額定電流、并觀察熱繼電器是否動(dòng)作進(jìn)行判定。
3)伺服變壓器熱敏開(kāi)關(guān)動(dòng)作:可以通過(guò)觸摸變壓器表面溫度進(jìn)行判斷。如變壓器表面溫度低于60oC時(shí),熱敏開(kāi)關(guān)動(dòng)作,則說(shuō)明此開(kāi)關(guān)不良;否則,屬于變壓器過(guò)熱。
4)再生反饋的能量過(guò)大:可以檢查電動(dòng)機(jī)的加、減頻率是否過(guò)高:垂直軸的平衡是否合適等。
5)速度控制單元的設(shè)定錯(cuò)誤或調(diào)整不當(dāng):可以通過(guò)檢查設(shè)定端、信號(hào)動(dòng)態(tài)波形等進(jìn)行確認(rèn)。
根據(jù)以上分析,經(jīng)測(cè)試機(jī)床空運(yùn)時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流,發(fā)現(xiàn)電流值已經(jīng)超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流。將伺服電動(dòng)機(jī)拆下后,在電動(dòng)機(jī)不通電的情況下,用手轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出軸,結(jié)果發(fā)現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)困難。由于該電動(dòng)機(jī)不帶制動(dòng)器,因此,可以判定電動(dòng)機(jī)存在問(wèn)題,經(jīng)進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn),電動(dòng)機(jī)輸出軸軸承損壞,維修后機(jī)床恢復(fù)正常。
23.FANUC l5系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)SV013報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 15MA數(shù)控系統(tǒng)的龍門加工中心,在正常加工過(guò)程中,系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)SV013報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 15MA系統(tǒng)出現(xiàn)SV013報(bào)警的含義是“Y軸伺服驅(qū)動(dòng)器的V-READY信號(hào)斷開(kāi)(YAXIS IMPROPER V-READY OFF)”。檢查伺服驅(qū)動(dòng)器,發(fā)現(xiàn)Y軸伺服驅(qū)動(dòng)上的VRDY發(fā)光二極管不亮。
由于FANUC交流伺服驅(qū)動(dòng)的VRDY信號(hào)是在伺服驅(qū)動(dòng)器的主接觸器MCC吸合、伺服驅(qū)動(dòng)器主回路接通后,如驅(qū)動(dòng)器工作正常(即驅(qū)動(dòng)器無(wú)過(guò)電流、過(guò)電壓、過(guò)熱、測(cè)速反饋等報(bào)警),MCC就保持吸合,信號(hào)VRDY為“1”。
本故障的實(shí)質(zhì)是主接觸器MCC未能正常吸合、保持或觸點(diǎn)接觸不良,根據(jù)本章前述,其可能的原因有:
1)伺服驅(qū)動(dòng)器故障。
2)驅(qū)動(dòng)器主回路過(guò)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(dòng)器,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器除VRDY發(fā)光二極管不亮外,無(wú)其他的報(bào)警燈亮,由此可初步排除驅(qū)動(dòng)器主回路過(guò)電流的原因。檢查CNC和伺服驅(qū)動(dòng)器間的連接電纜,未發(fā)現(xiàn)連接問(wèn)題。
為了進(jìn)一步判定故障原因,維修時(shí)將Y軸和Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器的控制板進(jìn)行了交換,但故障仍然存在,排除了驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)器的功放板。
對(duì)照FANUC交流伺服主回路進(jìn)行詳細(xì)檢查,確認(rèn)主回路的電氣元器件均無(wú)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(shí)通過(guò)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(yàn)發(fā)現(xiàn)MCC存在自動(dòng)斷開(kāi)現(xiàn)象,說(shuō)明MCC接觸器線圈存在故障。
更換接觸器后,機(jī)床恢復(fù)正常。
24.FANUC l6系統(tǒng)ALM411、ALM414報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:某配套FANUC l6系統(tǒng)的進(jìn)口臥式加工中心,在B軸回轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)ALM414、ALM411報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC 16系統(tǒng)發(fā)生ALM411報(bào)警的含義是“移動(dòng)過(guò)程中位置遍差過(guò)大”;ALM414的含義是“數(shù)字伺服報(bào)警(B-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)”。
該機(jī)床的B軸為回轉(zhuǎn)工作臺(tái),經(jīng)診斷、檢查,確認(rèn)故障原因?yàn)锽軸過(guò)電流。
仔細(xì)觀察機(jī)床B軸的故障現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)B軸在一抬起后即開(kāi)始回轉(zhuǎn),兩個(gè)動(dòng)作間幾乎沒(méi)有停頓過(guò)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(jī)床液壓系統(tǒng)壓力已達(dá)到規(guī)定值,且B軸抬起開(kāi)關(guān)的安裝位置不方便調(diào)整,通過(guò)PMC程序檢查發(fā)現(xiàn),抬起信號(hào)在PMC程序中是通過(guò)延時(shí)實(shí)現(xiàn)的。為此,首先通過(guò)延長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間,進(jìn)行了進(jìn)一步試驗(yàn)。
通過(guò)試驗(yàn),結(jié)論是當(dāng)延時(shí)時(shí)間加長(zhǎng)后,B軸可以到達(dá)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(shí)由原0.5s改為1s后,故障排除,機(jī)床恢復(fù)正常。
25.FANUC 16系統(tǒng)ALM410報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC l6系統(tǒng)的臥式加工中心,開(kāi)機(jī)后CNC部出現(xiàn)ALM410(Z軸)報(bào)警,機(jī)床無(wú)法正常起動(dòng)。
分析與處理過(guò)程:FANUC 16系統(tǒng)出現(xiàn)ALM410的含義是“軸停止時(shí)的任意跟隨誤差超差”。導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)該報(bào)警的原因較多,如電動(dòng)機(jī)電極相序不正確,編碼器連接不良等。
在本機(jī)床上,由于故障前機(jī)床工作正常,因此可以基本排除電動(dòng)機(jī)相序的原因,檢查驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)的連接均正確無(wú)誤,插頭固定良好,排除了連接上可能產(chǎn)生的報(bào)警原因。
進(jìn)一步觀察機(jī)床的實(shí)際故障現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)機(jī)床開(kāi)機(jī)時(shí)無(wú)報(bào)警,但一旦Y軸制動(dòng)器松開(kāi)后,主軸箱即有較明顯的下落,隨即CNC出現(xiàn)報(bào)警。針對(duì)以上現(xiàn)象,維修時(shí)根據(jù)該機(jī)床Y軸采用的是液壓平衡系統(tǒng)的特點(diǎn),結(jié)合主軸箱在Y軸松開(kāi)后存在自落的現(xiàn)象,初步判斷,報(bào)警與液壓平衡系統(tǒng)有關(guān)。
為了驗(yàn)證,在對(duì)主軸箱下部用木塊進(jìn)行局部支撐,并留少量間隙后,起動(dòng)液壓系統(tǒng),并手動(dòng)強(qiáng)制松開(kāi)Y制動(dòng)器后試驗(yàn),試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一旦Y制動(dòng)器被松開(kāi),主軸箱立即下落,并到達(dá)支撐位置。
但若在Y軸已支撐的情況下,再次起動(dòng)機(jī)床,系統(tǒng)無(wú)報(bào)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(duì)液壓平衡系統(tǒng)進(jìn)行維修、調(diào)整后,故障消失,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
26.FANUC l6B系統(tǒng)ALM414報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC l6B系統(tǒng)、α系列伺服驅(qū)動(dòng)的臥式加工中心,在用戶因驅(qū)動(dòng)器損壞,重新更換Y軸驅(qū)動(dòng)器后,開(kāi)機(jī)后移動(dòng)Y軸時(shí),出現(xiàn)ALM414報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC l6B出現(xiàn)ALM414報(bào)警的含義是“數(shù)字伺服報(bào)警”,故障原因可以通過(guò)診斷參數(shù)DGN200~DGN204進(jìn)行檢查。
檢查發(fā)現(xiàn),該機(jī)床DGN200 bit2=“1”,表明再生制動(dòng)電路存在不良,進(jìn)一步檢查驅(qū)動(dòng)器,其狀態(tài)顯示為“4”,?表明再生制動(dòng)電路存在報(bào)警。
考慮到驅(qū)動(dòng)器更換的是全新備件,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)了解,更換驅(qū)動(dòng)器前已經(jīng)確認(rèn)Y軸電動(dòng)機(jī)、連接電纜均無(wú)異常,分析以上幾點(diǎn),初步確定故障原因是驅(qū)動(dòng)器設(shè)定不正確引起的。
通過(guò)檢查實(shí)際機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),確認(rèn)該軸驅(qū)動(dòng)器使用了外接200W的再生制動(dòng)電阻。因此,驅(qū)動(dòng)器設(shè)定必須與此相對(duì)應(yīng)。打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器前蓋檢查,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的再生制動(dòng)設(shè)定(S3/S4)不正確。進(jìn)行正確的設(shè)定后,故障排除,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
27.故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 16B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動(dòng)的進(jìn)口立式加工中心,在自動(dòng)加工過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)Y軸ALM414、ALM411報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC l6B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM414、ALM411的含義及分析過(guò)程同前述,通過(guò)診斷參數(shù)DGN200、DGN201檢查,出現(xiàn)報(bào)警時(shí)DGN200 bit7=“1”,DGN201 bit7=“0”,表明故障原因?yàn)閅軸電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。在故障時(shí)手摸Y軸伺服電動(dòng)機(jī),感覺(jué)電動(dòng)機(jī)外表發(fā)燙,證明Y軸電動(dòng)機(jī)事實(shí)上存在過(guò)熱。
由于機(jī)床在開(kāi)機(jī)后的一定時(shí)間內(nèi)工作正常、無(wú)報(bào)警,因此,初步判定故障是Y軸負(fù)載太大引起的。
在停機(jī)后,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)Y軸絲杠,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)十分困難,由此確認(rèn)故障原因在機(jī)械部分。維修時(shí)檢查Y軸拖板與導(dǎo)軌,發(fā)現(xiàn)該機(jī)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(duì)拖板進(jìn)行全面清理、維護(hù)保養(yǎng)后,經(jīng)連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn),故障消失,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
28.故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC 16B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動(dòng)的進(jìn)口立式加工中心,在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(A軸)回轉(zhuǎn)時(shí),出現(xiàn)A軸ALM414、ALM411報(bào)警。
分析與處理過(guò)程:FANUC l6B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM414、ALM411的含義及分析過(guò)程同前述,通過(guò)診斷參數(shù)檢查確認(rèn),故障原因是A軸過(guò)載?,F(xiàn)場(chǎng)分析,該機(jī)床A軸為回轉(zhuǎn)工作臺(tái),并有帶液壓夾具的尾架,引起A軸過(guò)載的原因可能與回轉(zhuǎn)臺(tái)的松開(kāi)與尾架的松開(kāi)動(dòng)作有關(guān)。為了確定故障部位,在維修過(guò)程中,取下了液壓夾具,使尾架與回轉(zhuǎn)臺(tái)連接脫開(kāi)后,再開(kāi)機(jī)試驗(yàn),機(jī)床故障消失,由此判定,導(dǎo)致A軸過(guò)載的原因可能與尾架有關(guān)。開(kāi)機(jī),松開(kāi)尾架后,手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)尾架發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)困難,重新調(diào)節(jié)尾架夾緊、松開(kāi)機(jī)構(gòu),在確認(rèn)尾架能可靠松開(kāi)后,開(kāi)機(jī)試驗(yàn),故障消失,機(jī)床恢復(fù)正常。
29.FANUC l6B系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)ALM414報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套FANUC l6B系統(tǒng)、α伺服驅(qū)動(dòng)的進(jìn)口立式加工中心,在機(jī)床自動(dòng)加工時(shí),偶爾出現(xiàn)ALM414(X數(shù)字伺服)報(bào)警,重新開(kāi)機(jī)后,機(jī)床故障即可消失。
分析與處理過(guò)程:FANUC 16B系統(tǒng)出現(xiàn)ALM411報(bào)警的含義同前述,通過(guò)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(guò)對(duì)X軸伺服電動(dòng)機(jī)編碼器的檢查,發(fā)現(xiàn)其插頭松動(dòng),重新固定后,故障排除,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
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A06B-6055-H208#H503
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A06B-6063-H212#H510
A06B-6063-H215#H510
A06B-6063-H218#H510
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A06B-6078-K811#L-12M
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A06B-6078-K814#L-15M
A06B-6079-K818#C
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A06B-6080-K842#L-25M
A06B-6080-K843#L-15M
A06B-6080-K843#L-20M