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FANUC數(shù)控系統(tǒng)典型故障分析

星之球激光 來源:中國自動化網(wǎng)2012-01-16 我要評論(0 )   

一、典型故障分析 1.返回參考點故障分析 所謂參考點又稱原點或零點,每臺機床可以有一個參考原點,也可以根據(jù)需要設(shè)置多個參考原點。機械零部件一旦裝配完畢,機械原點...

一、典型故障分析

  1.返回參考點故障分析

  所謂參考點又稱原點或零點,每臺機床可以有一個參考原點,也可以根據(jù)需要設(shè)置多個參考原點。機械零部件一旦裝配完畢,機械原點隨即確立。而電氣原點是由機床所使用的檢測反饋元件所發(fā)出的柵點信號或零標志信號確立的參考點。為了使電氣原點與機械原點重合,必須將電氣原點到機械原點的距離用一個設(shè)置原點偏移量的參數(shù)進行設(shè)置。機床參考點確定后,各工件坐標系隨之確立。在數(shù)控設(shè)備使用過程中,機床各軸都要先回參考原點。

  發(fā)生原點漂移后知口檢測反饋元件采用絕對編碼器,首先檢查并重新設(shè)置與回原點有關(guān)的參數(shù),再試一次回原點操作,若原點仍漂移,檢查機械相對位置是否有變化。如無漂移,只是位置顯示有偏差,則檢查工件坐標偏置是否有效。若機械位置偏移,則絕對脈沖編碼器故障。如檢測反饋元件采用增量脈沖編碼器,并為全閉環(huán)系統(tǒng),先檢查半閉環(huán)系統(tǒng)回原點的漂移情況,如果正常,應(yīng)檢查電機一轉(zhuǎn)標志信號是否由半閉環(huán)系統(tǒng)提供,檢查有關(guān)參數(shù)設(shè)置及信號電纜聯(lián)接。如參數(shù)設(shè)置正常,則為光柵尺等線性測量元件不良或其接口電路故障。如參數(shù)設(shè)置不正確,則修正設(shè)置重試。若為半閉環(huán)系統(tǒng),先檢查機械相對位置是否漂移,如不漂移,只是位置顯示有偏差,檢查是否為工件坐標系偏置無效。在機床回原點后,機床CRT位置顯示為一非零值,該值取決于坐標系偏置一類的參數(shù)設(shè)置,若機械相對位置偏移,確定偏移量。若偏移量為一柵格,先減少由參數(shù)設(shè)置的接近原點速度,重試回原點操作,若原點不漂移,則為減速撞塊太短或安裝不良,可通過改變減速撞塊或減速開關(guān)的位置來解決,也可通過設(shè)置柵點偏移改變電氣原點解決。如果減小接近原點速度參數(shù)設(shè)置后,重試原點復(fù)歸,原點仍漂移,可減小快速進給速度或快速進給時間常數(shù)的參數(shù)設(shè)置,重回原點。若原點仍有漂移,漂移量為數(shù)個脈沖,而且只是在開機后第一次回原點時漂移,則為零標志信號受干擾而失效。否則應(yīng)檢查參考計數(shù)器的設(shè)定值,與脈沖數(shù)量是否相匹配,如果匹配,并且檢查脈沖編碼器與NC之間的反饋電纜連接也正常,則檢查此反饋電纜中的屏蔽線是否已接地,如已接地,則須更換軸卡。

  2.超程報警

  510-581報警(超程報警)表示機床位置超過了行程限位或超程信號接通。

  (1)用參數(shù)PRM700-702和008.6檢查是哪個軸超過了軟限位或超程信號(OT)接通。

  (2)用手動操作使機床反方向移動,退出報警區(qū),然后用[RESET]鍵解除報警。如不能退出,執(zhí)行(3)。如能退出,則將該軸返回原點。

  (3)切斷電源,然后按[P]及[CAN]鍵的同時接通電源,此時可用手動運轉(zhuǎn)退出報警區(qū)。

  (4)退出報警區(qū)后,務(wù)必再次切斷電源,使行程限位檢測有效。

  3.返回參考點異常——90號報警

  這是由于返回參考點時沒有滿足“必須沿返回參考點方向,并距參考點不能過近(128個脈沖以上)及返回參考點進度不能過低”的條件。對這類故障的處理步驟是:

  (1)距參考點位置>128個脈沖,返回參考點過程中。①電動機轉(zhuǎn)了不到1轉(zhuǎn)(即沒有接收到1轉(zhuǎn)信號),此時首先變更返回時的開始位置,在位置偏差量>128個脈沖的狀態(tài)下,在返回參考點方向上進行1轉(zhuǎn)以上的快速進給,檢測是否輸入過1轉(zhuǎn)信號。②電動機轉(zhuǎn)了1轉(zhuǎn)以上,這是使用了分離型的脈沖編碼器。此時,檢查位置返回時脈沖編碼器的1轉(zhuǎn)信號是否輸入到了軸卡中,如果是,則是軸卡不良,如果未輸入,則先檢查編碼器用的電源電壓是否偏低(允許電壓波動在0.2V以內(nèi)),否則是脈沖編碼器不良。

  (2)距參考點位置<128個脈沖。①檢查進給速度指令值,快速進給倍率信號,返回參考點減速信號及外部減速信號是否正常。②變更返回時的開始位置,使其位置偏差量超過128個脈沖。③返回參考點速度過低。速度必須為位置偏差量超過128個脈沖的速度,如果速度過低,電動機1轉(zhuǎn)信號散亂,不可能進行正確的位置檢測。

  二、故障診斷實例

  例1 某數(shù)控車床,配置F-0T系統(tǒng),出現(xiàn)Z軸方向加工尺寸超差且無規(guī)律。

  Z軸原點出現(xiàn)無規(guī)律漂移,CRT及伺服放大器無任何報警顯示。由于是半閉環(huán)控制方式,交流伺服電機與滾珠絲杠通過聯(lián)軸器連接。故障原因可能是聯(lián)軸器連接螺釘松動,導(dǎo)致聯(lián)軸器與滾珠絲杠或伺服電機軸間滑動。對Z軸聯(lián)軸器連接進行檢查,發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器緊定螺釘松動。緊定螺釘后,故障排除。

  例2 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),出現(xiàn)刀庫卡在主軸上部下不來而報警。

  經(jīng)查,發(fā)現(xiàn)原點數(shù)據(jù)丟失,造成刀庫在原點復(fù)歸時超程。刀具位置錯位,使刀庫卡住。鏘Z軸的RMV參數(shù)設(shè)定為“0”,Z軸的伺服系統(tǒng)與電機脫開,靠重力使Z軸下降,待刀庫脫離超程位置后,再將RMV設(shè)定為“1”,正常。

  例3 臺灣加工中心,配置F-0M系統(tǒng),在使用中出現(xiàn)換刀位置發(fā)生變化的現(xiàn)象。

  經(jīng)查在換刀位置發(fā)生變化時,被加工工件的:向加工尺寸也相應(yīng)變化,且與換刀位置的變化相對應(yīng)。無任何報警顯示。在開機手動回參考點時,軸先以參數(shù)設(shè)定的速度快速移動,當(dāng)減速撞塊壓下減速行程開關(guān)時,以設(shè)定的低速移動,當(dāng)撞塊離開減速行程開關(guān)時,編碼器檢測到的第一個柵點的位置為參考點復(fù)歸的位置。機床換刀點由機床的第二參考原點設(shè)定,而第二參考原點是由機床第一參考原點確定的。由于機床所出現(xiàn)的故障有的班次有,有的班次沒有,因此懷疑該機床開機手動回參考點時出現(xiàn)問題。經(jīng)查,Z軸回參考點減速行程開關(guān)固定板與立柱固定不牢,嚴重松動,導(dǎo)致原點漂移。

  例4 日本數(shù)控曲拐磨床,配置F-0D系統(tǒng),不能執(zhí)行任何動作,CRT顯示X、Y、Z三軸正負向同時超程。

  實際上不可能出現(xiàn)正負向同時超程。測行程極限開關(guān)電平,發(fā)現(xiàn)由I/0板提供的PC24V為OV。查該板1.6A快速保險絲,熔斷,導(dǎo)致各軸正負端行程開關(guān)的輸出均為低電平,被NC系統(tǒng)誤判“超程”。更換保險絲,報警消失。

  例5 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),在運行過程中,CRT畫面突然出現(xiàn)401、410及420報警。

  401號報警表示速度控制單元VRDY信號斷開,可能原因是伺服單元上電磁接觸器MCC未接通;速度控制單元沒有加上100t/電源;伺服電源印制線路板故障;CNC和伺服單元連接不良;CNC主控制板不良等。而410和420報警是表示X軸和Y軸的位置偏差過大??赡艿脑蛴校何恢闷钪翟O(shè)定錯誤;輸入電源電壓太低;電動機電壓不正常;電動機的動力線和反饋線連接故障;伺服單元故障以及主板上的位置控制部分故障。一般來說,不可能同時發(fā)生二個控制單元損壞,所以本故障最大可能發(fā)生在主板的位置控制部分。因此,只要替換一下主板即可確認,排除故障。

  例6 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),在操作系統(tǒng)過程中出現(xiàn)401、410、420、421、430、431號報警。

  按照維修說明書有關(guān)報警的說明,發(fā)生這些報警號的原因有許多,且都與伺服單元有關(guān)。但一般情況下,不可能同時發(fā)生X、Y、Z軸伺服單元損壞,因此不可能是伺服單元的故障。此時先檢查CNC系統(tǒng)中有關(guān)伺服部分的參數(shù)。經(jīng)查是由于誤操作,使CNC系統(tǒng)參數(shù)被消除,一旦將這些參數(shù)恢復(fù),系統(tǒng)就恢復(fù)正常。#p#分頁標題#e#

  例7 沈陽數(shù)控車床,配置FAT系統(tǒng),在手動操作Z軸時,Z軸有振動和異常響聲,CRT顯示 431號報警。

  431號報警表示Z軸定位誤差過大。可用診斷號802來觀察Z軸的位置誤差。再用電流表檢查,發(fā)現(xiàn)Z軸負載電流很大。在確認Z軸伺服單元無問題的情況下,檢查z軸機械部分,發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠的軸承發(fā)燙。經(jīng)查,故障是由于油路不暢造成潤滑不好所致。

  例8 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),機床在自動方式運行中出現(xiàn)416號報警。

  經(jīng)查脈沖編碼器未發(fā)現(xiàn)不良,各連接器均牢固連接,X軸印制線路板未見異常,用萬用表測量電動機連接線,也未發(fā)現(xiàn)問題,在重新啟動機床,回零之后,用自動方式運轉(zhuǎn),機床正常,但lh后又出現(xiàn)416號報警。再按上述順序復(fù)查一遍,發(fā)現(xiàn)反饋信號線有一根已斷。換接備用線后,機床工作正常,報警不再出現(xiàn)。

  例9 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),在自動運轉(zhuǎn)時突然出現(xiàn)刀庫、工作臺同時旋轉(zhuǎn)。經(jīng)復(fù)位、調(diào)整刀庫、工作臺后工作正常。但在斷電重新啟動機床時,CRT上出現(xiàn)410號伺服報警。

  查L/M軸伺服PRDY、VRDY兩指示燈均亮;進給軸伺服電源AC 100V、AC 18V正常;X、Y、Z伺服單元上的PRDY指示燈均不亮,三個MCC也未吸合;測量其上電壓發(fā)現(xiàn)士24V、士15V異常;X軸伺服單元上電源熔斷器電阻大于2Ml(規(guī)定值10),經(jīng)更換后,直流電壓恢復(fù)正常,重新運行機床,401號報警消失。

  例10 某加工中心,配置F-0M系統(tǒng),在自動方式運轉(zhuǎn)中發(fā)生主軸停止運動,CRT上沒有報警顯示。

  停機之后,檢查主軸伺服板未見異常,主軸電動機正常,電動機的動力線及反饋線也未見異常。重新啟動機床,又工作正常,但過后又繼續(xù)出現(xiàn)主軸停機現(xiàn)象,后將電動機動力線、反饋線更換之后,故障消除,確定是由導(dǎo)線不良或接觸不良引起的。

 

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