伺服主电路驱动板的故障.doc

伺服主电路驱动板的故障.doc 例444(快速移动时出现414和410号报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC?0M系统的立式加工中心，X轴快速移动时出现414和410号报警。 分析及处理过程:414和410号报警的含义是"速度控制OFF"和"X轴伺服驱动异常"。鉴于此机床在故障出现后能通过重新起动消除，但每次执行X轴快速移动时就报警，故初步判定故障与伺服电动机有关。检查伺服电动机电源线插头，发现存在相间短路;重新连接后，故障排除。 例445;414、401号报警的故障维修 故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控车床，开机后就出现414、401号报警。 分析与处理过程:FANUC?0数控系统的414、401号报警属于数字伺服报警，报警的具体含义分别是"X、Z位置测量系统出错"，"X、Z轴伺服放大器未准备好"。向操作人员询问得知，因工厂基建，该机床刚搬至新址不久，第一次开机就出现上述状况，此前该机床工作一直很稳定，因此怀疑在搬运过程中导致电动机、驱动器等元器件的连接损坏。用万用表测量电动机各电缆的连接，经检查未发现异常。将插头插拔确认连接牢固、无错误后再开机，报警仍未解除。于是，按"SYSTEM"键进入系统自诊断功能，检查0200号参数，发现该参数第6位显示为"1"及"#6(LV)=1，参阅维修，提示此时为低电压报警。检查驱动器输入电压，发现无输入电压:依据电器原理图继续检查，发现空气开关QF4始终处于断开状态。更换新的开关，重新开机，机 床恢复正常工作。? 例446.?FANUC?0系统351号报警的故障维修 故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控磨床，国庆长假后第一次开机出现351号报警。 分析与处理过程:FANUC?0数控系统的351号报警属于数字伺服报警，该报警的含义为"串行脉冲编码器通信出现错误"。向工作人员了解情况后得知，放假前对该机床进行了维护、保养，并对电气柜进行了打扫，因此首先怀疑是工作人员在打扫过程中误碰驱动器的连接线导致该报警的产生。将驱动器的连接插头重新连接牢固后重新开机，报警解除。数日后报警又出现，再次连接驱动器插头仍无法解除报警。于是按"SYSTEM"键进入系统自诊断功能，检查0203参数，发现该参数第7位显示为"1"及"#7(DTE)=1，提示为串行脉冲编码器无响应。导致此类状况的原因有: 1)信号反馈电缆断线。 2)串行脉冲编码器的+5V电压过低。 3)串行脉冲编码器出错。 检查信号反馈电缆，拆下Z轴信号反馈电缆插头即发现插头内有数根电线脱落。重新连接后再开机，报警解除，机床恢复正常工作。 例447(FANUC?0系统401号报警的故障维修 故障现象:一台配套FANUC?0系统的数控磨床，开机后出现401号报警。 分析与处理过程:FANUC?0数控系统的401号报警属于数字伺服报警， 该报警的含义为"X、Z轴伺服放大器未准备好"。遇到此类报警通常作如下检查:首先查看伺服放大器的LED有无显示，若有显示，则故障原因有以下3种可能: 1)伺服放大器至Power?Mate之间的电缆断线。? 2)伺服放大器出故障。 3)基板出故障。 若伺服放大器的LED无显示，则应检查伺服放大器的电源电压是否正常，电压正常则说明伺服放大器有故障:电压不正常就基本排除了伺服放大器有故障的可能，应继续检查强电电路。 根据上述排查故障的思路进行诊断，经检查发现伺服放大器的LED无显示，检查伺服放大器的输入电源电压，发现+24V的输入连接线已脱落。重新连接后开机，机床恢复正常。 例448(31号伺服报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC?3MA系统的数控铣床，在运行过程中，Z轴产生3l号报警。 分析及处理过程:查维修手册，31号报警的含义为"误差寄存器的内容大于规定值"。根据31号报警提示，将误差定值放大，于是将31号报警对应的机床参数由2000改为5000，然后用手摇脉冲发生器驱动Z轴，发现31号报警消除，但又产生了32号报警。32号报警意为"Z轴误差寄存器的内容超过?32767，或数模转换的命令值超出了-8192~+8191的范围"。为此将设定的机床参数由5000再改为3000，32号报警消除，但31号报警又出现，故暂无法排除故障。 误差寄存器是用来存放指令值与位置反馈值之差的，当位置检测装置或位置控制单元故障时，就会引起误差寄存器的超差，故将故障定位在位置控制上。位置控制信号可以用诊断号800(X轴)、801(Y轴)和(Z轴)来诊断。将三个诊断号调出，发现800号X轴的位置偏差在,1与,2之间变化，801号Y轴的位置偏差在+1与,1之间变化，而802号的Z轴位置偏差为0，无任何变化，说明Z轴位置控制有故障。为进一步定位故障是在Z轴控制单元还是在编码器上，采用交换法，将Z轴和X轴驱动装置和反馈信号同时互换，Z轴和X轴伺服电动机都不动;此时，诊断号801数值变为0，802数值有了变化，这说明Z轴控制单元没有问题，故障出在与Z轴伺服电动机连接的编码器上。更换新的编码器后，机床即恢复正常。 例449(工作台爬行的故障维修 故障现象:某配套GSK980M系统的数控磨床，在进行多次维修和长时间不用后，发现Y轴在运动过程中有明显的爬行。分析及处理过程:经检查，发现当手轮移动Y轴0.1mm时，工作台连续移动0.7mm左右后再以另一种速度缓慢移动至0.1mm，因此可能是由于移动速度太快或工作台阻力太大引起故障。调整机床导轨镶条并减小工作台移动速度，故障未排除。在多次运行后发现每次工作台慢速移动的距离都差不多，因此打开参数页面，发现029号参数(Y轴直线加减速时间常数)为600，而对于步进电动机来说一般设定为450。修改后再试，故障排除。 例450(失步现象的故障维修 故障现象:某配套GSK980M系统的数控机床，在自动或手动运行时，X轴经常产生失步现象。分析及处理过程:本机床配置为GSK980M+步进驱动。失步是步进电动机传动特点之一，当阻力或速度超过某一固定值时，步进电动机传动常会产生失步现象。因此，降低X轴移动速度重新运行，发现在某一位置仍会产生失步。排除该原因后进一步检查导轨与工作台的工作阻力，加大液压泵的供油压力，使工作台处于悬浮状态，试验后发现故障依然存在。断电后卸下同步带轮，手动旋转滚珠丝杠;发现在某一点处阻力稍大，拆下滚珠丝杠请生产厂维修，发现在丝杠螺母中有一粒滚珠受损。更换滚珠重新装配后，故障排除。 例451(410号报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC?PM0系统的数控机床，开机后出现410号报警。 分析及处理过程:该报警的含义为"停止时的位置偏差量超过了1829号参数设定值"。检查机床参数，发现设定正确。进一步检查发现，用户在出现故障前曾经移动过第四轴转台，造成了电动机动力线连接不良，重新连接后，故障排除。 例452(FANUC?PM0??090号报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC?PM0的系统数控机床，在回参考点时发生090号报警。 分析及处理过程:该机床为专用数控机床，调试时发现只要X轴执行回参考点动作，CNC就出现090报警。FANUC?PM0出现090报警可能的 原因有:起始位置离参考点太近;回参考点速度太低等。在排除以上原因后，机床故障仍然存在。利用诊断参数检查DGNXl(4信号，发现X轴在正常位置(参考点挡铁未压上时)信号为"0"，但电气原理图规定该信号应为"1"，由此可知故障原因。更改连接线后，重新执行返回参考点动作，机床恢复正常，故障排除。 故障现象: 一台配套FANUC 11M系统的卧式加工中心, 在加工过程中，主轴运行突然停止，驱动器显示AL-12报警。 分析与处理过程: 交流主轴驱动器出现12号报警的含义是“直流母线过电流”，由本章前述可知，故障可能的原因如下: 1)电动机输出端或电动机绕组局部短路。 2)逆变功率晶体管不良。 3)驱动器控制板故障。 根据以上原因，维修时进行了仔细检查。确认电动机输出端、电动机饶组无局部短路。然后断开驱动器(机床)电源，检查了逆变晶体管组件。通过打开驱动器，拆下电动机电枢线，用万用表检查逆变晶体管组件的集电极(C1、C2)和发射极(E1、E2)、基极(B1、B2)之间，以及基极(B1、B2)和发射极(El、E2)之间的电阻值，与正常值(表7-25所示)比较，检查发现C1-E1之间短路，即晶体管组件己损坏。 表7-25 逆变晶体管组件的正常电阻值 测量端 万用表测量 正常值 测量端 万用表测量方法 正常值 C-E 正端接C 几百欧 C-B 负端接C ? 负端接C ? B-E 正端接B 几百欧 C-B 正端接C 几百欧 负端接B ? 为确定故障原因，又对驱动器控制板上的晶体管驱动回路进行了进一步的检查。检查方法如下: 1)取下直流母线熔断器F7，合上交流电源，输入旋转指令。 2)按表7-26、表7-27的引脚，通过驱动器的连接插座CN6、CN7，测定8个晶体管(型号为ETl91)的基极B与发射极E间的控制电压，并根据CN6、CN7插脚与各晶体管管脚的对应关系逐一检查(以发射极为参考，测量B-E正常值一般在2V左右)。检查发现1C~lB之间电压为0V，证明C~B极击穿，同时发现二极管D27也被击穿。表7-26 CN6的引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5C 5B 5E 6C 6B 6E 7C 7B 7E 8C 8B 8E 表7-27 CN7的引脚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1C 1B 1E 2C 2B 2E 3C 3B 3E 4C 4B 4E 在更换上述部件后，再次起动主轴驱动器，显示报警成为AL-19。根据本章前述，驱动器AL-19报警为U相电流检测电路过流报警。为了进一步检查AL-19报警的原因，维修时对控制回路的电源进行了检查。检查驱动器电源测试端子，交流输入电源正常;直流输出+24V、+15V、+5V均正常，但-15V电压为“0”。进一步检查电源回路，发现集成稳压器(型号:7915)损坏。更换7915后，-15V输出电压正常，主轴AL-19 报警消除，机床恢复正常。 FANUC交换伺服驱动系统故障维修实例 主题关键词:数控机床大修 例242(驱动器同时涌现TG、DC报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC 0M的二手数控铣床，采用FANUC S 系列三轴一体型伺服驱动器，开机时，驱动器同时涌现L/M/N轴的 DC报警。 TG、 分析与处理过程:FANUC S系列数字伺服涌现TG报警的含义是“速度把持单元断线，即伺服电动机或编码器连接不良或速度把持单元设定毛病”。DC报警的含义是“直流母线过电压”，可能的原因有直流母线的斩波管、制动电阻等元器件不良，或系统电源不正确等。 由于机床为二手设备，仔细检查驱动器与线X、Y、Z轴伺服电动机的连接，未创造断线;检查驱动器的主回路输入电压正确，直流母线的电压为DC260V，且机床X、Y、Z轴尚未工作。根据以上检查，基础断定报警与实际驱动器的外部工作前提无关，报警是由于驱动器本身的原因引起的。 考虑到机床为二手设备，开机前已经长时间未应用，利用视察法，仔细检查驱动器的各元器件，创造驱动器中的熔断器FU2(2A)已经 熔断;调换同规格的熔断器后，再次开机，驱动器报警打消，故障被清扫。 例243(可以少量运动且电动机发热的故障维修 故障现象:一台配套FANUC 0M的二手数控铣床，采用FANUC S系列三轴一体型伺服驱动器，开机后，X、Y轴工作正常，但手动移动Z轴，创造在较小的领域内，Z轴可以运动，但持续移动Z轴，系统涌现伺服报警。 分析与处理过程:根据故障现象，检查机床实际工作情形，创造开机后Z轴可以少量运动，不久温度迅速上升，表面发烫。 分析引起以上故障的原因，可能是机床电气把持系统故障或机械传动系统的不良。为了断定故障部位，考虑到本机床采用的是半闭环结构，维修时起首松开了伺服电动机与丝杠的连接，并再次开机实验，创造故障现象不变，故确认报警是由于电气把持系统的不良引起的。 由于机床Z轴伺服电动机带有制动器，开机后测量制动器的输入电压正常，在系统、驱动器关机的情形下，对制动器单独参加电源进行实验，手动迁移转变Z轴，创造制动器已松开，手动转电动机轴安稳、轻松，证明制动器工作良好。 为了进一步缩小故障部位，确认Z轴伺服电动机的工作情形，维修时利用同规格的X轴电动机在机床侧进行了互换实验，创造换上的电动机同样涌现发热现象，且工作时的故障现象不变，从而清扫了伺服电动机本身的原因。 为了确认驱动器的工作情形，维修时在驱动器侧，对X、Z轴的驱动器进行了互换实验，即:将X轴驱动器与Z伺服电动机连接，Z轴驱动器与X轴电动机连接。经实验创造故障转移到了X轴，Z轴工作恢复正常。 根据以上实验，可以确认以下几点: 1)机床机械传动系统正常，制动器工作良好。 2)数控系统工作正常;因为当Z轴驱动器带X轴电动机时，机床无报警。 3)Z轴伺服电动机工作正常;因为将它在机床侧与X轴电动机互换后，工作正常。 4)Z轴驱动器工作正常:因为通过X驱动器(无故障)在电柜侧互换，把持Z轴电动机后，同样产生故障。 综合以上断定，可以确认故障是由于Z轴伺服电动机的电缆连接引起的。 仔细检查伺服电动机的电缆连接，创造该机床在出厂时电动机的电枢线连接毛病，即:驱动器的L/M/N端子未与电动机插头的A/B/C连接端一一对应，相序存在毛病:重新连接后，故障消散，Z轴可以正常工作。 例244~245(加工过程中涌现过热报警的故障维修 例244(故障现象:某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常涌现伺服电动机过热报警。 分析与处理过程:本机床伺服驱动器采用的是FANUC S系列伺服驱动器，当报警时，触摸伺服电动机温度在正常的领域，实际电动机无过熟现象。所以引起故障的原因应是伺服驱动器的温度检测电路故障或是过热检测热敏电阻的不良。 通过短接伺服电动机的过热检测热敏电阻触点，再次开机进行加工实验，经长时间运行，故障消散，证明电动机过热是由于过热检测热敏电阻不良引起的，在无调换元件的前提下，可以暂时将其触点短接，使其系统正常工作。 例245(故障现象:某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常涌现X轴伺服电动机过热报警。 分析与处理过程:故障分析过程同上例，经检查X轴伺服电动机外表温度过高，事实上存在过热现象。 测量伺服电动机空载工作电流，创造其值超过了正常的领域。测量各电枢绕组的电阻，创造A相对地局部短路;拆开电动机检查创造，由于电动机的防护欠妥，在加工时冷却液进入了电动机，使电动机绕阻对地短路。修理电动机后，机床恢复正常。 例246(驱动器涌现OVC报警的故障维修 故障现象:某配套FANUC 0T-C系统、采用FANUC S系列伺服驱动的数控车床，手动运动X轴时，伺服电动机不转，系统显示ALM414报警。 分析与处理过程:FANUC 0T-C涌现ALM 414报警的含义是“X轴数字伺服报警”，通过检查系统诊断参数DGN720~723，创造其中DGN720 bit5=l，故可以断定本机床故障原因是X轴OVC(过电流)报警。 分析造成故障的原因很多，但维修时最常见的是伺服电动机的制动器未松开。 在本机床上，由于采用斜床身布局，所以X轴伺服电动机上带有制动器，以防止停电时的下滑。经检查，本机床故障的原因确是制动器未松开:根据原理图和系统信号的状态诊断分析，故障是由于中间继电器的触点不良造成的，调换继电器后机床恢复正常。 例247~例248(参数设定毛病引起的故障维修 例247(故障现象:某配套FANUC 0TD系统的二手数控车床，配套FANUC子α系列数字伺服，开机后，系统显示ALM417、427报警。 分析与处理过程:FANUC 0TD涌现ALM 417、427报警的含义是“数字伺服参数设定毛病”。 由于机床为二手设备，调试时创造系统的电池已经遗失，因此，系统的参数都在不同程度上存在毛病。进一步检查系统主板，创造主板上的报警唆使灯L1、L2亮，驱动器显示“-”，表明驱动器未筹备好。 根据系统报警ALM417、427可以断定，引起报警可能的原因有: 1)电动机型号参数8*20设定毛病。 2)电动机的转向参数8*22设定毛病。 3)速度反馈脉冲参数8*23设定毛病。 4)地位反馈脉冲参数8*24设定毛病。 5)地位反馈脉冲分辨率PRM037bit7设定毛病，等等。 通过数字伺服设定页面，在正确设定以上参数以及系统的PRM900~PRM919参数后，通过数字伺服的初始化操作，报警消散，主板上的报警唆使灯L1、L2灭，驱动器显示“0”，表明驱动器已经筹备好，本故障清扫。 例248(故障现象:一台配套FANUC 0TD系统αC伺服驱动的二手数控车床，开机后系统显示ALM401报警。 分析与处理过程:FANUC 0TD系统涌现ALM401报警的原因是驱动器未筹备好，(DRDY)信号未接通。 检查驱动器状态，创造7段数码管显示为“一”，表明驱动器未筹备好。由于机床为二手设备，停机时间已较长，并经过了多次转手，因此，系统参数丧失的可能性较大。 维修时，通过检查机床上应用的电动机型号、编码器类型、丝杠螺距与减速比等相干参数后，重新对数字伺服系统进行了初始化处理(初始化的方法详见第5章第5.2.6节)后，起动机床，驱动器显示“0”， CNC报警消散，通过操作实验，机床X、Z轴可以正常工作。 例249~例250(加工工件尺寸涌现无规律的变更的故障维修 例249(故障现象:某配套FANUCPM0的数控车床，在工作过程中，创造加工工件的X向尺寸涌现无规律的变更。 分析与处理过程:数控机床的加工尺寸不稳固通常与机械传动系统的安装、连接与精度，以及伺服进给系统的设定与调剂有关。在本机床上利用百分表仔细测量X轴的定位精度，创造丝杠每移动一个螺距，X向的实际尺寸总是要增长几十微米，而且此误差不断积累。 根据以上现象分析，故障原因似乎与系统的“齿轮比”、参考计数器容量、编码器脉冲数等参数的设定有关，但经检查，以上参数的设定均正确无误，清扫了参数设定欠妥引起故障的原因。 为了进一步判定故障部位，维修时拆下X轴伺服电动机，并在电动机轴端通过划线作上标记，利用手动增量进给方法移动X轴，检查创造X轴每次增量移动一个螺距时，电动机轴迁移转变均大于360?。同时，在以上检测过程中创造伺服电动机每次迁移转变到某一固定的角度上时，均涌现“突跳”现象，且在无“突跳”区域，运动距离与电动机轴转过的角度基础相符(无法准确测量，依附视察断定)。 根据以上实验可以判定故障是由于X轴的地位检测系统不良引起的，考虑到“突跳”仅在某一固定的角度产生，且在无“突跳”区域，运动距离与电动机轴转过的角度基础相符。因此，可以进一步确认故障与测量系统的电缆连接、系统的接口电路无关，原因是编码器本身的不良。 通过调换编码器实验，确认故障是由于编码器不良引起的，调换编码器后，机床恢复正常。 例250(故障现象:某配套FANUC 0T系统的数控车床，在工作运行中，被加工零件的Z轴尺寸逐渐变小，而且每次的变更量与机床的切削力有关，当切削力增长时，变更量也会随之变大。 分析与处理过程:根据故障现象分析，产生故障的原因应在伺服电动机与滚珠丝杠之间的机械连接上。由于本机床采用的是联轴器直接联接的结构情势，当伺服电动机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器未能锁紧时，丝杠与电动机之间将产生相对滑移，造成Z轴进给尺寸逐渐变小。 解决联轴器不能正常锁紧的方法是压紧锥形套，增长摩擦力。如果联轴器与丝杠、电动机之间配合不良，依附联轴器本身的锁紧螺钉无法保证锁紧时，通常的解决方法是将每组锥形弹性套中的其中一个开一条0.5mm左右的缝，以增长锥形弹性套的压缩量，这样可以解 决联轴器与丝杠、电动机之间配合不良引起的松动。 例251(实际移动量与理论值不符的故障维修 故障现象:某配套FANUC 0T的数控车床，用户在加工过程中，创造X、Z轴的实际移动尺寸与理论值不符。 分析与处理过程:由于本机床X、Z轴工作正常，故障仅是移动的实际值与理论值不符，因此可以判定机床系统、驱动器等部件均无故障，引起问题的原因在于机械传动系统参数与把持系统的参数匹配欠妥。 机械传动系统与把持系统匹配的参数在不同的系统中有所不同，通常有电子齿轮比、指令倍乘系数、检测倍乘系数、编码器脉冲数、丝杠螺距等。以上参数必须统一设定，才干保证系统的指令值与实际移动值相符。 在本机床中，通过检查系统设定参数创造，X、Z轴伺服电动机的编码器脉冲数与系统设定不一致。在机床上，X、Z轴的电动机的型号雷同，但内装式编码器分辨为每转2000脉冲与2500脉冲，而系统的设定值正好与此相反。 据懂得，故障原因是用户在进行机床大修时，曾经拆下X、Z轴伺服电动机进行清理，但安装时未注意到编码器的差别，从而引起了以上问题。对X、Z电动机进行交换后，机床恢复正常工作。 例252(FANUC 0TD系统ALM416报警的维修 故障现象:一台配套FANUC 0TD系统αC伺服驱动的二手数控车床，开机后系统显示ALM401、ALM416报警。 分析与处理过程:FANUC 0TD系统涌现ALM401报警的含义同前述，ALM416报警的含义是“地位测量系统连接不良”。 检查系统的诊断参数，DGN202 bit4=l，证明故障原因是电动机内装式串行脉冲编码器断线。 根据报警提示，检查X、Z轴编码器连接电缆，创造X轴地位编码器连接电缆存在部分断线。 重新连接，调换编码器电缆后，报警清扫，机床X、Z轴恢复正常工作。 例253(FANUCll系统产生SV023报警的维修 故障现象:一台配套FANUC llM系统的加工中心，开机时，产生SV023和SV009报警。 分析与处理过程:FANUC llM产生SV023报警的含义是“伺服驱动系统过载”，SV009报警的含义是“在移动过程中，地位追随误差超差”。在这两个报警中，如驱动器产生SV023报警，必定会引起驱动器的结束，从而产生SV009报警。因此，SV023是本机床故障的重要原因。产生SV023报警可能的原因有: 1)电动机负载太大。 2)速度把持单元上的热继电器动作。 3)伺服变压器热敏开关动作。 4)驱动器再生反馈的能量过大。 5)速度把持单元的设定毛病或调剂欠妥。 对于以上故障，可以通过如下方法进行检查、判别: 1)电动机负载太大:可在机床运行时，通过测定电动机电流，断定它是否超过额定值。 2)速度把持单元上的热继电器动作:可以通过检查热继电器的电流设定值是否小于电动机额定电流、并视察热继电器是否动作进行判 定。 3)伺服变压器热敏开关动作:可以通过触摸变压器表面温度进行断定。如变压器表面温度低于60?C时，热敏开关动作，则阐明此开关不良;否则，属于变压器过热。 4)再生反馈的能量过大:可以检查电动机的加、减频率是否过高:垂直轴的平衡是否合适等。 5)速度把持单元的设定毛病或调剂欠妥:可以通过检查设定端、信号动态波形等进行确认。 根据以上分析，经测试机床空运时的电动机电流，创造电流值已经超过电动机的额定电流。将伺服电动机拆下后，在电动机欠亨电的情形下，用手迁移转变电动机输出轴，成果创造轴的迁移转变艰苦。由于该电动机不带制动器，因此，可以判定电动机存在问题，经进一步检查创造，电动机输出轴轴承损坏，维修后机床恢复正常。 例254(FANUC l5系统偶尔涌现SV013报警的维修 故障现象:一台配套FANUC 15MA数控系统的龙门加工中心，在正常加工过程中，系统偶尔涌现SV013报警。 分析与处理过程:FANUC 15MA系统涌现SV013报警的含义是“Y轴伺服驱动器的V-READY信号断开(YAXIS IMPROPER V-READY OFF)”。检查伺服驱动器，创造Y轴伺服驱动上的VRDY发光二极管不亮。 由于FANUC交换伺服驱动的VRDY信号是在伺服驱动器的主接触器MCC吸合、伺服驱动器主回路接通后，如驱动器工作正常(即驱动器无过电流、过电压、过热、测速反馈等报警)，MCC就保持吸 “1”。 合，信号VRDY为 本故障的本质是主接触器MCC未能正常吸合、保持或触点接触不良，根据本章前述，其可能的原因有: 1)伺服驱动器故障。 2)驱动器主回路过电流。 3)CNC与伺服单元之间的电缆连接不良。 仔细检查Y轴伺服驱动器，创造驱动器除VRDY发光二极管不亮外，无其他的报警灯亮，由此可初步清扫驱动器主回路过电流的原因。检查CNC和伺服驱动器间的连接电缆，未创造连接问题。 为了进一步判定故障原因，维修时将Y轴和Z轴伺服驱动器的把持板进行了交换，但故障仍然存在，清扫了驱动器把持板不良的原因。接着，又交换了Y轴和Z轴伺服驱动器的功放板，交换后故障从Y 轴移到了Z轴，由此判定故障原因在Y轴伺服驱动器的功放板。 对照FANUC交换伺服主回路进行详细检查，确认主回路的电气元器件均无故障，由此推断产生故障的原因可能是MCC接触器本身的不良。为了确认，维修时通过外部电源直接给MCC接触器线圈加110V交换把持电压，经实验创造MCC存在主动断开现象，阐明MCC接触器线圈存在故障。 调换接触器后，机床恢复正常。 例255(FANUC l6系统ALM411、ALM414报警的维修 故障现象:某配套FANUC l6系统的进口卧式加工中心，在B轴回转时涌现ALM414、ALM411报警。 分析与处理过程:FANUC 16系统产生ALM411报警的含义是“移动过程中地位遍差过大”;ALM414的含义是“数字伺服报警(B-Axis DETECTION SYSTEM ERROR)”。 该机床的B轴为回转工作台，经诊断、检查，确认故障原因为B轴过电流。 仔细视察机床B轴的故障现象，创造B轴在一抬起后即开端回转， 两个动作间几乎没有停顿过程，因此，分析故障原因可能是由于B轴抬起未到位引起的。 鉴于机床液压系统压力已达到规定值，且B轴抬起开关的安装地位不轻易调剂，通过PMC程序检查创造，抬起信号在PMC程序中是通过延时实现的。为此，起首通过延伸延时时间，进行了进一步实验。 通过实验，结论是当延时时间加长后，B轴可以达到完整抬起的状态，联合考虑效率与可靠性因素，最终将延时由原0.5s改为1s后，故障清扫，机床恢复正常。 例256(FANUC 16系统ALM410报警的维修 故障现象:一台配套FANUC l6系统的卧式加工中心，开机后CNC部涌现ALM410(Z轴)报警，机床无法正常起动。 分析与处理过程:FANUC 16系统涌现ALM410的含义是“轴结束时的任意追随误差超差”。导致系统涌现该报警的原因较多，如电动机电极相序不正确，编码器连接不良等。 在本机床上，由于故障前机床工作正常，因此可以基础清扫电动 机相序的原因，检查驱动器与电动机的连接均正确无误，插头固定良好，清扫了连接上可能产生的报警原因。 进一步视察机床的实际故障现象，创造机床开机时无报警，但一旦Y轴制动器松开后，主轴箱即有较明显的下落，随即CNC涌现报警。针对以上现象，维修时根据该机床Y轴采用的是液压平衡系统的特点，联合主轴箱在Y轴松开后存在自落的现象，初步断定，报警与液压平衡系统有关。 为了验证，在对主轴箱下部用木块进行局部支撑，并留少量间隙后，起动液压系统，并手动强制松开Y制动器后实验，实验创造，一旦Y制动器被松开，主轴箱立即下落，并达到支撑地位。 但若在Y轴已支撑的情形下，再次起动机床，系统无报警，Y轴亦可以正常工作，由此确认故障是由于Y轴平衡系统不良引起的。在对液压平衡系统进行维修、调剂后，故障消散，机床恢复正常工作。 例257(FANUC l6B系统ALM414报警的维修 故障现象:一台配套FANUC l6B系统、α系列伺服驱动的卧式加工中心，在用户因驱动器损坏，重新调换Y轴驱动器后，开机后移动Y轴时，涌现ALM414报警。 分析与处理过程:FANUC l6B涌现ALM414报警的含义是“数字伺服报警”，故障原因可以通过诊断参数DGN200~DGN204进行检查。 检查创造，该机床DGN200 bit2=“1”，表明再生制动电路存在不良，进一步检查驱动器，其状态显示为“4”，?表明再生制动电路存在报警。 考虑到驱动器调换的是全新备件，据现场懂得，调换驱动器前已经确认Y轴电动机、连接电缆均无异常，分析以上几点，初步断定故障原因是驱动器设定不正确引起的。 通过检查实际机床电气把持系统的，确认该轴驱动器应用了外接200W的再生制动电阻。因此，驱动器设定必须与此相对应。打开驱动器前盖检查，创造驱动器的再生制动设定(S3/S4)不正确。进行正确的设定后，故障清扫，机床恢复正常工作。 例258~例259(FANUC l6B系统ALM414、ALM411报警的维修 例258(故障现象:一台配套FANUC 16B系统、α伺服驱动的进口立式加工中心，在主动加工过程中，经常涌现Y轴ALM414、 ALM411报警。 分析与处理过程:FANUC l6B系统涌现ALM414、ALM411的含义及分析过程同前述，通过诊断参数DGN200、DGN201检查，涌现报警时DGN200 bit7=“1”，DGN201 bit7=“0”，表明故障原因为Y轴电动机过热。在故障时手摸Y轴伺服电动机，感到电动机外表发烫，证明Y轴电动机事实上存在过热。 由于机床在开机后的必定时间内工作正常、无报警，因此，初步判定故障是Y轴负载太大引起的。 在停机后，手动迁移转变Y轴丝杠，创造迁移转变十分艰苦，由此确认故障原因在机械部分。维修时检查Y轴拖板与导轨，创造该机床床身上切屑堆积，Y轴导轨污染严重。重新清除铁屑，拆下Y轴导轨镶条，对拖板进行全面清理、掩护保养后，经持续运行实验，故障消散，机床恢复正常工作。 例259(故障现象:一台配套FANUC 16B系统、α伺服驱动的进口立式加工中心，在回转工作台(A轴)回转时，涌现A轴ALM414、ALM411报警。 分析与处理过程:FANUC l6B系统涌现ALM414、ALM411的含义及分析过程同前述，通过诊断参数检查确认，故障原因是A轴 过载。现场分析，该机床A轴为回转工作台，并有带液压夹具的尾架，引起A轴过载的原因可能与回转台的松开与尾架的松开动作有关。为了断定故障部位，在维修过程中，取下了液压夹具，使尾架与回转台连接脱开后，再开机实验，机床故障消散，由此判定，导致A轴过载的原因可能与尾架有关。开机，松开尾架后，手动迁移转变尾架创造迁移转变艰苦，重新调节尾架夹紧、松开机构，在确认尾架能可靠松开后，开机实验，故障消散，机床恢复正常。 例260(FANUC l6B系统偶尔涌现ALM414报警的维修 故障现象:一台配套FANUC l6B系统、α伺服驱动的进口立式加工中心，在机床主动加工时，偶尔涌现ALM414(X数字伺服)报警，重新开机后，机床故障即可消散。 分析与处理过程:FANUC 16B系统涌现ALM411报警的含义同前述，通过诊断参数确认，故障原因是X轴编码器连接不良。由于故障偶尔涌现，分析最大可能的原因是X轴编码器连接不良。 通过对X轴伺服电动机编码器的检查，创造其插头松动，重新固定后，故障清扫，机床恢复正常 故障现象:一台配套FANUC 0M数控系统的加工中心，机床起动 后，在自动方式运行下，CRT显示401号报警。 分析与处理过程:FANUC 0M出现401号报警的含义是“轴伺服驱动器的VRDY信号断开，即驱动器未准备好”。 根据故障的含义以及机床上伺服进给系统的实际配置情况，维修时按下列顺序进行了检查与确认: (1)检查L/M/N轴的伺服驱动器，发现驱动器的状态指示灯PRDY、VRDY均不亮。 (2)检查伺服驱动器电源AC100V、ACl8V均正常。 (3)测量驱动器控制板上的辅助控制电压，发现?24V，?15V异常。 根据以上检查，可以初步确定故障与驱动器的控制电源有关。 仔细检查输入电源，发现X轴伺服驱动器上的输入电源熔断器电阻大于2MΩ，远远超出规定值。经更换熔断器后，再次测量直流辅助电压，?24V，?15V恢复正常，状态指示灯PRDY、VRDY均恢复正常，重新运行机床，401号报警消失。 FANUC交流速度控制单元有多种规格，早期的交流伺服为模拟式，目前一般都使用数字式伺服，在数控机床中，常用的规格型号有以下几种: 1)与FANUC交流伺服电动机AC0、5、10、20M、20、30、30R等配套的模拟式交流速度控制单元。它是FANUC最早的AC伺服产品，速度 控制单元采用正弦波PWM控制，大功率晶体管驱动。在结构形式上，可以分单轴独立型、双轴一体型、三轴一体型三种基本结构。单轴独立型速度控制单元，常用的型号有A06B-6050-H102/H103/H104/H113 等;双轴一体型速度控制单元，常用的型号有 A06B-6050-H201/H202/H203等;三轴一体型速度控制单元，常用的型号有A06B-6050-H401/H402/H403/H404等，多与FANUC 11、0A、0B等系统配套使用。 2)与FANUC交流S (L、T)系列伺服电动机配套的S (L、C)系列数字式交流伺服驱动器，它是FANUC中期的AC伺服产品，驱动器采用全数字正弦波PWM控制，IGBT驱动。其中，S系列用量最广，规格最全;L系列只有单轴型结构，常用的型号有 A06B-6058-H001-H007/H102/H103等;C系列有单轴型、双轴型两种结构，常用的单轴型有A06B-6066-H002-H006等规格，常用的双轴型有A06B-6066-H222~H224/H233、H234、H244等规格。 作为常用规格，S系列有单轴型、双轴型、三轴型三种结构，常用的单轴型有A06B-6058-H001~H007/H023/H025等;常用的双轴型有A06B-6058-H221~H231/H251-H253等规格;常用的三轴型有A06B-6058-H331-H334等规格;多与FANUC 0C、11、15系统配套使用。 3)与FANUC α/αC/αM/αL系列伺服电动机配套的FANUC α系列数字式交流伺服驱动器，它是FANUC当前常用的AC伺服产品，驱动器带有IPM智能电源模块，采用全数字正弦波PWM控制，IGBT驱动。FANUC α系列数字式交流速度控制单元有如下两种基本结构形式: ?各驱动公用电源模块(PSM)、伺服驱动单元(SVM)为模块化安装的结构形式，驱动器可以是单轴型、双轴型与三轴型三种结构。常用的单轴型有A06B-6079-H101~H106等，常用的双轴型有 A06B-6079-H201~H208等规格，常用的三轴型有 A06B-6079/6080-H301,H307等规格，多与FANUC 0C、15A/B、16A/B、18A、20、21系统配套使用。 ?电源与驱动器一体化(SVU型)的结构形式，各驱动器单元可以独立安装，有单轴型、双轴型两种结构，常用的单轴型有 A06B-6089-H10l~H106等规格，常用的双轴型有A06B-6089-H201~H210 等规格，多与FANUC 0C、0D、15A/B、16A/B、18A、20、21系统配套使用。 4)与FANUC β系列伺服电动机配套的FANUC β系列数字式交流伺服驱动器，它亦是FANUC当前常用的AC伺服产品，采用电源与驱动器一体化(SVU型)的结构，驱动器带有IPM智能电源模块，采用全数字正弦波PWM控制，IGBT驱动。可以使用PWM接口、I/OLink接口，亦可以采用光缆接口。型号为 A06B-6093-H101~H104/H151~H154//H111-H114，多与FANUC 0TD、PM01等经济型数控系统配套使用。 5)与FANUC αi系列伺服电动机配套的FANUCα i系列伺服驱动器是FANUC公司的最新产品，它在FANUC α系列的基础上作了性能改进。产品通过特殊的磁路设计与精密的电流控制以及精密的编码器速度 反馈，使转矩波动极小，加速性能优异，可靠性极高。电动机内装有16000000脉冲/转极高精度的编码器，作为速度、位置检测器件，使系统的速度、位置控制达到了极高的精度。 α i系列驱动器由电源模块(PSM)、伺服驱动器(SVM)、主轴驱动器(SPM)等组成，伺服驱动与主轴驱动共用电源模块，组成伺服/主轴一体化的结构。伺服驱动模块有单轴型、双轴型、三轴型三种基本规格。型(FANUC αi系列)为200VAC输入，常用的单轴型有A06B-6114-H103~H109等，双轴型有A06B-6114-H201-H211等，三轴型有A06B-6114-H301~H304等。高电压输入型(FANUC α i(HV)系列)为400VAC输入，常用的单轴型有A06B--6124-H102~H109等，双轴型有A06B-6124-H201-H211等，目前尚无三轴型结构。FANUC αi系列交流数字伺服配套的数控系统主要有FANUC 0i、FANUC 15i/150i、FANUC16i/18i/l60i/180i/20i/21i等。 1(模拟式交流速度控制单元的故障检测与维修 FANUC模拟式交流速度控制单元的故障诊断与维修方法与直流速度控制单元类似。对于“CRT无报警显示的故障维修”的分析、处理方法与直流PWM速度控制单元一致，参见前述。 (1)速度控制单元上的指示灯报警 与直流PWM速度控制单元一样， FANUC模拟式交流速度控制单元亦设有报警指示灯，这些状态指示灯的含义见表5-7。 表5-7 速度控制单元状态指示灯一览表 代 号 含 义 备注 代 号 含 义 备注 绿 位置控制准备好 驱动器过载报警 红色 PRDY OVC 色 速度控制单元准 绿 电动机转速太高 红色 VRDY TG 备好 色 驱动器过电流报 红直流母线过电压报 红色 HC DC 警 色 警 驱动器过电压报 红 驱动器欠电压报警 红色 HV LV 警 色 在正常的情况下，一旦电源接通，首先PRDY灯亮，然后是VRDY灯亮，如果不是这种情况，则说明速度控制单元存在故障。出现故障时，根据指示灯的提示，可按以下方法进行故障诊断。 1)VRDY灯不亮。速度控制单元的VRDY灯不亮，表明速度控制单元未准备好，速度控制单元的主回路断路器(参见图5-13、图5-14、图5-15)NFBl、NFB2跳闸，故障原因主要有以下几种: ?主回路受到瞬时电压冲击或干扰。这时，可以通过重新合上断路器NFBl、NFB2，再进行开机试验，若故障不再出现，则可以继续工作;否则，根据下面的，进行检查。 ?速度控制单元主回路的三相整流桥DS的整流二极管有损坏(可以参照图5-13、图5-14、图5-15主回路原理图，通过万用表检测)。 ?速度控制单元交流主回路的浪涌吸收器ZNR有短路现象(可以参照图5-13、图5-14、图5-15主回路原理图，通过万用表检测)。 ?速度控制单元直流母线上的滤波电容器C1~C4有短路现象(可以参照图5-13、图5-14、图5-15主回路原理图，通过万用表检测)。 ?速度控制单元逆变晶体管模块TMl~TM3有短路现象(可以参照图5-13、图5-14、图5-15主回路原理图，通过万用表检测)。 ?速度控制单元不良。 ?断路器NBFl、NBF2不良。 图5-13、图5-14、图5-15分别为常用的单轴、双轴、三轴型交流速度控制单元主回路原理图，其余型号的原理与此相似。 2)HV报警。HV为速度控制单元过电压报警，当指示灯亮时代表输入交流电压过高或直流母线过电压。故障可能的原因如下: ?输入交流电压过高。应检查伺服变压器的输入、输出电压，必要时调节变压器变比。 ?直流母线的直流电压过高。应检查直流母线上的斩波管Q1、制动电阻RM2、二极管D2以及外部制动电阻是否损坏。 ?加减速时间设定不合理。故障在加减速时发生，应检查系统机床参数中的加减速时间设定是否合理。 ?机械传动系统负载过重。检查机械传动系统的负载、惯量是否太高;机械摩擦阻力是否正常。 3)HC报警。HC为速度控制单元过电流报警，指示灯亮表示速度控制单元过电流。可能的原因如下: ?主回路逆变晶体管TMl~TM3模块不良。 ?电动机不良，电枢线间短路或电枢对地短路。 ?逆变晶体管的直流输出端短路或对地短路。 ?速度控制单元不良。 为了判别过电流原因，维修时可以先取下伺服电动机的电源线，将速度控制单元的设定端子S23短接，取消TG报警，然后开机试验。若故障消失，则证明过电流是由于外部原因(电动机或电动机电源线的连接)引起的，应重点检查电动机与电动机电源线，若故障保持，则证明过电流故障在速度控制单元内部，应重点检查逆变晶体管TMI~TM3模块。 4)OVC报警。OVC为速度控制单元过载报警，指示灯亮表示速度控制单元发生了过载，其可能的原因是电动机过流或编码器连接不良。 5)LV报警 LV为速度控制单元电压过低报警，指示灯亮表示速度控制单元的各种控制电压过低，其可能的原因如下: ?速度控制单元的辅助控制电压输入ACl8V过低或无输入。 ?速度控制单元的辅助电源控制回路故障。 ?速度控制单元的+5V熔断器熔断。 ?瞬间电压下降或电路干扰引起的偶然故障。 ?速度控制单元不良。 6)TG报警。TG为速度控制单元断线报警，指示灯亮表示伺服电动机或脉冲编码器断线、连接不良:或速度控制单元设定错误。 7)DC报警。DC为直流母线过电压报警，与其相关的原因主要是直流母线的斩波管Q1、制动电阻RM2、二极管以及外部制动电阻不良。 维修时应注意:如果在电源接通的瞬间就发生DC报警，这时不可以频繁进行电源的通、断，否则易引起制动电阻的损坏。