1.開機參數
1.1 基本參數的設置
原裝系統開機后顯示的是日文,為操作方便,先設置參數#1043=22(簡體中文)。(有些系統如C64沒有簡體中文規格,則設置#1043=15繁體中文)。
設置#1138=1 (隨參數號選擇參數)即輸入參數號后,屏幕立即切換到該參數畫面。
以下是開機后必須設置的參數:
#1001――設定是單系統還是雙系統以及PLC軸 的有無。
#1002――設定NC軸及PLC軸的軸數。
#1013――設定各軸的名稱。
#1037――G代碼體系與補償類型
(銑床: #1037=2, 車床#1037=3)
(該參數必須在執行#1060格式化前設置)
#1060 ――該參數特別重要。其功能是“執行系統啟動的初始化”
功能有2:其一是根據#1001——-#1043的設定值進行參數的初始化。其意義是在#1001——-#1043中已經設置了NC軸數和主軸數,在設置了#1060后,各伺服軸和主軸的參數自動顯示在屏幕上。否則不調出各伺服軸和主軸的參數。
其二是對加工程序和刀具補償數據進行格式化。而輸入標準固定循環。
在準確的設置了#1001——-#1043參數后必須按提示設置#1060。#1155=100 #1156=100
三菱NC系統規定 的固定信號地址如下:
1軸原點 X18 1軸+限位 X28 1軸-限位 X20
2軸原點 X19 2軸+限位 X29 2軸-限位 X21
3軸原點 X1A 3軸+限位 X2A 3軸-限位 X22
4軸原點 X1B 4軸+限位 X2B 4軸-限位 X23
如果原點開關和限位開關占用的輸入信號地址與系統規定的不同則必須通過設置參數來更改
#2073――設置原點信號地址
#2074――設置正限位信號地址
#2075――設置負限位信號地址
#1226的BIT5=1(使以上設置有效)
1.2伺服電機參數設置:
#2219――(位置編碼器分辨率)
#2220=――(速度編碼器分辨率)
#2225=―――(電機型號)
#2236――(所連接的回生制動電阻或電源單元型號)
1.3與主軸有關的參數
當系統配有主軸時必須設置下列參數:
#1039――(設定系統有幾個主軸);
#3024――(設定所連接的主軸類型
#3024=1.總線連接即伺服主軸)
#3024=2 模擬輸出即變頻主軸)
#3237=0004 (PLG有效)
#3238=0004 #3025=2 (編碼器反饋串聯通信有效。顯示主軸實際轉速)
#3239――主軸伺服驅動器類型
#3240――主軸電機類型
#3241――所連接的制動單元或制動電阻類型
1.4 PLC參數#p#分頁標題#e#
#6449=00000011――PLC程序中的計數器,計時器生效。
#6450=00000101――報警信息和操作信息生效。
#6451=00110000――PLC程序通訊有效。
三菱NC的參數多達700個,不需要也不可能在開機時全部設定,而以上參數是開機后必須設定的。
2、開機后常見的故障報警及排除
開機后可能在[診斷]――[報警] 畫面上顯示很多故障報警,而且有些報警調試與實際現象并不相同 ,需要分析判斷予以解除。
2.1 [M01 0006 XYZ]――這一故障報警表明某一軸或3軸全部超過硬極限。
現象: 實際情況是各軸尚未運動并未碰上極限開關。
故障分析及排除:
A. 各極限開關信號地址是按照系統規定連接,但接成了常開點,系統因此檢測到了過行程故障。
處置: 只需將極限開關接成了常閉點,該故障消除。
B. 各極限開關信號地址不是按照系統規定連接。
處置:設置參數#2073,#2074,#2075,#1226 ,將極限開關信號接成了常閉點。
2.2
[S02 2219 XYZ] ,
[S02 2220 XYZ] ,
[S02 2225 XYZ],
[S02 2236 XYZ]――初始參數設置錯誤。
處置: 這表示開機后設定的伺服參數不對,要根據電機或編碼器型號進行設置。
2.3 [Y03 MCP XYZ]――伺服驅動器未安裝
現象:實際情況是伺服驅動器已安裝,為什么會出現這類報警?
分析和處置:
1. 各連接電纜未插緊,將各電纜拔下后重新插緊。
2. 某條電纜有故障,更換電纜。
3. 上電順序不對。應該先上伺服系統電,最后對控制器上電。
4.驅動器的軸號正確設定. 或終端插頭未連接.
2.4 [Z55-RI/O未連接]
現象:實際情況是系統根本未有配備RI/O.而另一情況是系統確實配備了RI/O而且連接完成。但為何還會出現這種報警?
分析:● 上電順序不對。先對控制器上電而后對RIO上電,結果造成控制器檢測不到RIO.
●.主電纜CF10(控制器――基本I/O)連接不良。
處置:
1. 改變上電順序。
2. 將CF10電纜重新插拔上緊。
3.檢查對RI/O的供電電源。
2.5 [EMG LINE]――由于連接不當引起的急停故障
分析:可能是某連接電纜的故障也可能是連接故障。
處置: 將各電纜重新插拔上緊。或將SH21電纜更換成R000
電纜。一般SH21電纜內有10根線,但對于C1型驅動器必須用R000型電纜。R000電纜必須是20根線全部接滿。
2.6 [EMG SRV]――因為伺服系統故障出現的急停
分析:
1. SH21 電纜斷線可能引起該故障。SH21電纜連接不良也可能出現該故障。
2.上電順序不對也會出現該故障。
處置:更換SH21電纜并按正常順序上電。
2.7 [ EMG PLC]――由PLC程序引起的急停#p#分頁標題#e#
處置:監視PLC程序中引起的Y29F=ON原因,解除引起急停的故障。
2.8 [EMG STOP]―― PLC 程序未運行。
處置:1.檢查控制器后面的“NCSYS ”旋鈕是否=1”
將該旋鈕置為“0”
2. 在顯示器上設定PLC=“RUN”。
3.在GX-D軟件的通訊畫面上執行“格式化PLC內存”后,重新傳入PLC程序。
2.9[U01——-無用戶PLC]――尚未輸入PLC程序
處置:輸入PLC程序。
例301.機床劇烈抖動、驅動器顯示AL-04報警
故障現象:一臺配套FANUC 6系統的立式加工中心, 在加工過程中,機床出現劇烈抖動、交流主軸驅動器顯示AL-04報警。
分析與處理過程:FANUC交流主軸驅動系統AL-04報警的含義為“交流輸入電路中的P1、F2、F3熔斷器熔斷”,故障可能的原因有:
1)交流電源輸出阻抗過高。
2)逆變晶體管模塊不良。
3)整流二極管(或晶閘管)模塊不良。
4)浪涌吸收器或電容器不良。
針對上述故障原因,逐一進行檢查。檢查交流輸入電源,在交流主軸驅動器的輸入電源,測得R、S相輸入電壓為220V,但T相的交流輸入電壓僅為120V,表明驅動器的三相輸入電源存在問題。
進一步檢查主軸變壓器的三相輸出,發現變壓器輸入、輸出,機床電源輸入均同樣存在不平衡,從而說明故障原因不在機床本身。
檢查車間開關柜上的三相熔斷器,發現有一相阻抗為數百歐姆。將其拆開檢查,發現該熔斷器接線螺釘松動,從而造成三相輸入電源不平衡;重新連接后,機床恢復正常。
例302.驅動器出現報警“A”的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 0T的數控車床,開機后,系統處在“急停”狀態,顯示“NOTREADY”,操作面板上的主軸報警指示燈亮。
分析與處理過程:根據故障現象,檢查機床交流主軸驅動器,發現驅動器顯示為“A”。
根據驅動器的報警顯示,由本章前述可知,驅動器報警的含義是“驅動器軟件出錯”,這一報警在驅動器受到外部偶然干擾時較容易出現,解決的方法通常是對驅動器進行初始化處理。在本機床按如下步驟進行了參數的初始化操作:
1)切斷驅動器電源,將設定端S1置TEST。
2)接通驅動器電源。
3)同時按住MODE、UP、DOWN、DATASET4個鍵
4)當顯示器由全暗變為“FFFFF”后,松開全部鍵, 并保持1s以上。
5)同時按住MODE、UP鍵,使參數顯示FC-22。
6)按住DATASET鍵1s以上,顯示器顯示“GOOD”,標準參數寫入完成。
7)切斷驅動器電源,將S1(SH)重新置“DRIVE” 。
通過以上操作,驅動器恢復正常,報警消失,機床恢復正常工作。
例303.驅動器出現過電流報警的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 11M系統的臥式加工中心,在加工時主軸運行突然停止,驅動器顯示過電流報警。
分析與處理過程:經查交流主軸驅動器主回路,發現再生制動回路、主回路的熔斷器均熔斷,經更換后機床恢復正常。但機床正常運行數天后,再次出現同樣故障。
由于故障重復出現,證明該機床主軸系統存在問題,根據報警現象,分析可能存在的主要原因有:
1)主軸驅動器控制板不良。
2)電動機連續過載。
3)電動機繞組存在局部短路。
在以上幾點中,根據現場實際加工情況,電動機過載的原因可以排除。考慮到換上元器件后,驅動器可以正常工作數天,故主軸驅動器控制板不良的可能性亦較小。因此,故障原因可能性最大的是電動機繞組存在局部短路。
維修時仔細測量電動機繞組的各相電阻,發現U相對地絕緣電阻較小,證明該相存在局部對地短路。
拆開電動機檢查發現,電動機內部繞組與引出線的連接處絕緣套已經老化;經重新連接后,對地電阻恢復正常。
再次更換元器件后,機床恢復正常,故障不再出現。
例304.主軸驅動器AL-12報警的維修
故障現象:一臺配套FANUC 11M系統的臥式加工中心, 在加工過程中,主軸運行突然停止,驅動器顯示12號報警。
分析與處理過程:交流主軸驅動器出現12號報警的含義是“直流母線過電流”,由本章前述可知,故障可能的原因如下:
1)電動機輸出端或電動機繞組局部短路。
2)逆變功率晶體管不良。
3)驅動器控制板故障。
根據以上原因,維修時進行了仔細檢查。確認電動機輸出端、電動機饒組無局部短路。然后斷開驅動器(機床)電源,檢查了逆變晶體管組件。通過打開驅動器,拆下電動機電樞線,用萬用表檢查逆變晶體管組件的集電極(C1、C2)和發射極(E1、E2)、基極(B1、B2)之間,以及基極(B1、B2)和發射極(El、E2)之間的電阻值,與正常值(表7-25所示)比較,檢查發現C1-E1之間短路,即晶體管組件己損壞。
表7-25 逆變晶體管組件的正常電阻值
測量端 萬用表測量方法 正常值 測量端 萬用表測量方法 正常值
C-E 正端接C 幾百歐 C-B 負端接C ∞
負端接C ∞ B-E 正端接B 幾百歐
C-B 正端接C 幾百歐 負端接B ∞
為確定故障原因,又對驅動器控制板上的晶體管驅動回路進行了進一步的檢查。檢查方法如下:#p#分頁標題#e#
1)取下直流母線熔斷器F7,合上交流電源,輸入旋轉指令。
2)按表7-26、表7-27的引腳,通過驅動器的連接插座CN6、CN7,測定8個晶體管(型號為ETl91)的基極B與發射極E間的控制電壓,并根據CN6、CN7插腳與各晶體管管腳的對應關系逐一檢查(以發射極為參考,測量B-E正常值一般在2V左右)。檢查發現1C~lB之間電壓為0V,證明C~B極擊穿,同時發現二極管D27也被擊穿。
表7-26 CN6的引腳
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的引腳
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1C 1B 1E 2C 2B 2E 3C 3B 3E 4C 4B 4E
在更換上述部件后,再次起動主軸驅動器,顯示報警成為AL-19。根據本章前述,驅動器AL-19報警為U相電流檢測電路過流報警。
為了進一步檢查AL-19報警的原因,維修時對控制回路的電源進行了檢查。
檢查驅動器電源測試端子,交流輸入電源正常;直流輸出+24V、+15V、+5V均正常,但-15V電壓為“0”。進一步檢查電源回路,發現集成穩壓器(型號:7915)損壞。更換7915后,-15V輸出電壓正常,主軸AL-19報警消除,機床恢復正常。
例305.主軸驅動器AL-01報警的維修
故障現象:一臺配套FANUC 21系統的立式加工中心,在加工過程中,主軸運行突然停止,系統顯示ALM2001、ALM4 09報警,交流主軸驅動器顯示AL-01報警。
分析與處理過程:該機床配套的系統為FANUC 21系統,CRT上顯示的報警含義如下:
ALM2001:SPDL SERVOAL (主軸驅動器報警)。
ALM409:SERVO ALARM (SERIAC ERR)(伺服驅動器報警)。
主軸驅動器AL-01:主軸電動機過熱報警。
上述報警可以通過復位鍵清除,清除后系統能夠起動,主軸無報警,但在正常執行各軸的手動參考點返回動作后,當Z軸向下移動時,又發生上述報警。
由于實際機床發生報警時,只是Z軸向下移動,主軸電動機并沒有旋轉,同時也不發熱。考慮到主軸電動機是伴隨著Z軸一起上下移動,據此可以大致判定故障是由于Z軸移動,引起主軸電動機電纜彎曲,產生接觸不良所致。
打開主軸電動機接線盒檢查,發現接線盒內插頭上的主軸電動機熱敏電阻接線松動;重新連接后,故障排除,機床恢復正常。
例306.主軸高速出現異常振動的故障維修
故障現象:某配套FANUC 0TA2系統的數控車床,當主軸在高速(3000r/min以上)旋轉時,機床出現異常振動。
分析與處理過程:數控機床的振動與機械系統的設計、安裝、調整以及機械系統的固有頻率、主軸驅動系統的固有頻率等因素有關,其原因通常比較復雜。
但在本機床上,由于故障前交流主軸驅動系統工作正常,可以在高速下旋轉;且主軸在超過3000r/min時,在任意轉速下振動均存在,可以排除機械共振的原因。
檢查機床機械傳動系統的安裝與連接,未發現異常,且在脫開主軸電動機與機床主軸的連接后,從控制面板上觀察主軸轉速、轉矩顯示,發現其值有較大的變化,因此初步判定故障在主軸驅動系統的電氣部分。
經仔細檢查機床的主軸驅動系統連接,最終發現該機床的主軸驅動器的接地線連接不良,將接地線重新連接后,機床恢復正常。
例307.主軸聲音沉悶并出現過電流報警的故障維修
故障現象:一臺配套FIDIA l2系統、FANUC l5型直流主軸驅動的數控仿型銑床,主軸在起動后,運轉過程中聲音沉悶;當主軸制動時,CRT顯示“FEED HOLD”,主軸驅動裝置的“過電流”報警指示燈亮。
分析與處理過程:為了判別主軸過電流報警產生的原因,維修時首先脫開了主軸電動機與主軸間的聯接,檢查機械傳動系統,未發現異常,因此排除了機械上的原因。
接著又測量、檢查了電動機的繞組、對地電阻及電動機的連接情況,在對換向器及電刷進行檢查時,發現部分電刷已到達使用極限,換向器表面有嚴重的燒熔痕跡。
針對以上問題,維修時首先更換了同型號的電刷;并拆開電動機,對換向器的表面進行了修磨處理,完成了對電動機的維修。
重新安裝電動機后再進行試車,當時故障消失;但在第二天開機時,又再次出現上述故障,并且在機床通電約30min之后,故障就自動消失。
根據以上現象,由于排除了機械傳動系統、主軸電動機、連接方面的原因,故而可以判定故障原因在主軸驅動器上。
對照主軸伺服驅動系統的原理圖,重點針對電流反饋環節的有關線路,進行了分析檢查;對電路板中有可能虛焊的部位進行了重新焊接,對全部接插件進行了表面處理,但故障現象仍然不變。
由于維修現場無驅動器備件,不可能進行驅動器的電路板互換處理,為了確定故障的大致部位,針對機床通電約30min后,故障可以自動消失這一特點,維修時采用局部升溫的方法。通過吹風機在距電路板8~10cm處,對電路板的每一部分進行了局部升溫,結果發現當對觸發線路升溫后,主軸運轉可以馬上恢復正常。由此分析,初步判定故障部位在驅動器的觸發線路上。
通過示波器觀察觸發部分線路的輸出波形,發現其中的一片集成電路在常溫下無觸發脈沖產生,引起整流回路U相的4只晶閘管(正組與反組各2只)的觸發脈沖消失:更換此芯片后故障排除。
維修完成后,進一步分析故障原因,在主軸驅動器工作時,三相全控橋整流主回路,有一相無觸發脈沖,導致直流母線整流電壓波形脈動變大,諧波分量提高,產生電動機換向困難,電動機運行聲音沉悶。
當主軸制動時,由于驅動器采用的是回饋制動,控制線路首先要關斷正組的觸發脈沖,并觸發反組的晶閘管,使其逆變。逆變時同樣由于缺一相觸發脈沖,使能量不能及時回饋電網,因此電動機產生過流,驅動器產生過流報警,保護電路動作。
例308~例311.主軸只有漂移轉速的故障維修
例308.故障現象:一臺配套FANUC 7系統的數控銑床,主軸在自動或手動操作方式下,轉速達不到指令轉速,僅有1~2r/min,正、反轉情況相同,系統無任何報警。
分析與處理過程:由于本機床具有主軸換檔功能,為了驗證機械傳動系統動作,維修時在MDI方式下進行了高、低換檔動作試驗,發現機床動作正常,說明機械傳動系統的變速機構工作正常,排除了檔位嚙合產生的原因。
檢查主軸驅動器的電纜連接以及主軸驅動器上的狀態指示燈,都處于正常工作狀態,可以初步判定主軸驅動器工作正常。
進一步測量主軸驅動器的指令電壓輸入VCMD,發現在任何S指令下,VCMD總是為“0”,即驅動器無轉速指令輸入。
檢查CNC控制柜,發現位置控制板上的主軸模擬輸出的插頭XN松動;重新安裝后,機床恢復正常。
例309.故障現象:一臺配套FANUC ll系統的進口臥式加工中心,S指令無效,主軸轉速僅為1~2r/min,無任何報警。
分析與處理過程:測量主軸驅動器的速度指令PcMD信號,發現在O-4500r/min的任何S指令下,VCMD總是為0,進一步測量CNC的S模擬輸出,其值亦為“0”,表明CNC的主軸速度控制指令未輸出。
由于CNC無報警顯示,故主軸速度控制指令未輸出可能的原因是主軸未滿足轉速輸出的條件。對照系統的接口信號,通過對PLC程序梯形圖的分析發現:PLC程序中主軸高/低速換檔的標志位、機床的高/低落速檔檢測開關輸入信號均為“0”,這與實際情況不符。
通過手動控制電磁閥,使機床換到低速檔后,機床的低速檔檢測開關輸入信號正確,PLC中主軸低速換檔的標志位隨之變為正確的狀態,滿足了主軸條件。在此條件下再次啟動主軸,機床恢復正常。
為了進一步判斷機床故障的原因,通過MDI方式,執行M42(換高速檔指令)后,發現M42指令不能完成。檢查高速檔電磁閥已經得電,但高速檔到位信號為“0”,由此判定故障原因在機床的機械或液壓部分。
檢查主軸箱內部,發現機床的換檔機構的撥叉松動,在低速檔時,由于撥叉向下動作,可以通過自重落下,因此機床可以正常工作;換高速檔時,撥叉向上運動,拔出后不能插入齒輪。經重新安裝后,機床恢復正常。
例310.故障現象:一臺配套FANUC 0M的二手數控銑床,采用FANUC S系列主軸驅動器,開機后,不論輸入S**M03或S**M04指令,主軸僅僅出現低速旋轉,實際轉速無法達到指令值。
分析與處理過程:在數控機床上,主軸轉速的控制,一般是數控系統根據不同的S代碼,輸出不同的主軸轉速模擬量值,通過主軸驅動器實現主軸變速的。
在本機床上,檢查主軸驅動器無報警,且主軸出現低速旋轉,可以基本確認主軸驅動器無故障。
根據故障現象,為了確定故障部位,利用萬用表測量系統的主軸模擬量輸出,發現在不同的S**指令下,其值改變,由此確認數控系統工作正常。
分析主軸驅動器的控制特點,主軸的旋轉除需要模擬量輸入外,作為最基本的輸入信號還需要給定旋轉方向。
在確認主軸驅動器模擬量輸入正確的前提下,進一步檢查主軸轉向信號,發現其輸入模擬量的極性與主軸的轉向輸入信號不一致;交換模擬量極性后重新開機,故障排除,主軸可以正常旋轉。
例311.故障現象:一臺配套FANUC 0T的二手數控車床,采用FANUC S系列主軸驅動器,開機后,不論輸入S**M03或S**M04指令,主軸僅僅出現低速旋轉,轉速無法達到指令值。
分析與處理過程:由于主軸驅動器無報警顯示,故故障分析過程同上例。在本機床上,經測量主軸模擬量輸入、主軸轉向信號輸入正確,因此排除了系統不良、主軸輸入模擬量的極性與主軸的轉向輸入信號不一致的可能性。
考慮到本機床為二手機床,機床的主軸出廠設定參數已經遺失,在主軸調試前已經進行了參數的初始化處理,因此主軸驅動器參數設定不當的可能性較大。#p#分頁標題#e#
對照主軸驅動器的實際連接,檢查主軸參數,發現該主軸中驅動器在未使用外部“主軸倍率”調整電位器的情況下,主軸驅動器參數上卻設定了外部“主軸倍率”生效,因此主軸轉速倍率被固定在“0”,引起了上述故障。
修改參數后,主軸工作恢復正常,故障排除。
例312.主軸不能旋轉的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 6M系統的臥式加工中心, 手動、自動方式下,主軸均不旋轉,驅動器、CNC無報警顯示。
分析與處理過程:用MDI方式,執行S100M03指令,系統“循環起動”指示燈亮,檢查NC診斷參數,發現系統已經正常輸出S代碼與SF信號,說明NC工作正常。
檢查PLC程序,對照主軸起動條件以及內部信號的狀態,主軸起動的條件已滿足。進一步檢查主軸驅動器的信號輸入,亦已經滿足正常工作的條件。因此可以確認故障在主軸驅動器本身。
根據主軸驅動器的測量、檢測端的信號狀態,逐一對照檢查信號的電壓與波形,最后發現驅動器D/A轉換器有數字信號輸入,但其輸出電壓為“0”。
將D/A轉換器集成電路芯片(芯片型號:DAC80-0B1)拔下后檢查,發現有一插腳已經斷裂:修復后,機床恢復正常。
例313.主軸引起的程序段無法繼續執行的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 6系統的臥式加工中心,在進行自動加工時,程序執行到M03S****程序段后,主軸能起動,轉速正確,但無法繼續執行下一程序段,系統、驅動器無任何報警。
分析與處理過程:現場檢查,該機床在MDI方式下,手動輸入M03或M04指令,主軸可以正常旋轉,但修改S指令值,新的S指令無法生效;而用M05指令停止主軸或按復位鍵清除后,可執行任何轉速的指令。
檢查機床診斷參數DGN700.0=1,表明機床正在執行M、S、T功能;進一步檢查PLC程序梯形圖,發現主軸正轉信號SFR或主軸反轉信號SRV可以為“1”,即:M指令已經正常輸出,但S功能完成信號SFIN(診斷號為DGN208.3)為0,導致了機床處于等待狀態。
繼續檢查梯形圖,發現該機床SFIN=1的條件是:S功能選通信號SF(診斷號為DGN66.2)為“1”、主軸速度到達信號SAR(診斷號為DGN35.7)為“1”、主軸變速完成信號SPE(診斷號為DGN208.1)為“1”。而實際狀態是SF=1,SAR=0,SPE=0,故SFIN=0。從系統手冊可知SF、SPE、SFlN為CNC到PLC的內部信號,SAR與外部條件有關。
檢查SAR信號輸入發現,故障時驅動器“主軸速度到達”信號輸出為高電平,但數控系統I/O板上對應的SAR信號卻為低電平。
檢查信號連接發現電纜中存在斷線,重新連接后,機床恢復正常。
例314.機床無法完成“換檔”的故障維修
故障現象:某配套FANUC 0TA2系統的數控車床,在機床執行主軸傳動級交換指令M41/42時,主軸一直處于抖動狀態,無法完成“換檔”動作。
分析與處理過程:根據故障現象,很容易判定故障是由于主軸傳動級交換指令M41/42無法執行完成引起的。
檢查電磁閥信號與液壓缸動作,發現換檔動作實際已經完成,但滑移齒輪換檔到位信號仍然為“0”,原因是檢測用無觸點開關不良。
通過更換無觸點開關后,機床恢復正常。
例315.螺紋加工出現“亂牙”的故障維修
故障現象:某配套大森R2J50L系統的數控車床,在G32車螺紋時,出現起始段螺紋“亂牙”的故障。
分析與處理過程:數控車床加工螺紋,其實質是主軸的角位移與Z軸進給之間進行的插補,“亂牙”是由于主軸與Z軸進給不能實現同步引起的。
由于該機床使用的是變頻器作為主軸調速裝置,主軸速度為開環控制,在不同的負載下,主軸的起動時間不同,且起動時的主軸速度不穩,轉速亦有相應的變化,導致了主軸與Z軸進給不能實現同步。
解決以上故障的方法有如下兩種:
1)通過在主軸旋轉指令(M03)后、螺紋加工指令(G32)前增加G04延時指令,保證在主軸速度穩定后,再開始螺紋加工。
2)更改螺紋加工程序的起始點,使其離開工件一段距離,保證在主軸速度穩定后,再真正接觸工件,開始螺紋的加工。
通過采用以上方法的任何一種都可以解決該例故障,實現正常的螺紋加工。
例316.表面出現周期性振紋的故障維修
故障現象:某配套FANUC OT-A2系統的數控車床,在加工過程中,發現在端面加工時,表面出現周期性波紋。
分析與處理過程:數控車床端面加工時,表面出現振紋的原因很多,在機械方面如:刀具、絲杠、主軸等部件的安裝不良、機床的精度不足等等都可能產生以上問題。
但該機床為周期性出現,且有一定規律,根據通常的情況,應與主軸的位置檢測系統有關,但仔細檢查機床主軸各部分,卻未發現任何不良。
仔細觀察振紋與X軸的絲杠螺距相對應,因此維修時再次針對X軸進行了檢查。
檢查該機床的機械傳動裝置,其結構是伺服電動機與滾珠絲杠間通過同步齒形帶進行聯接,位置反饋編碼器采用的是分離型布置。
檢查發現X軸的分離式編碼器安裝位置與絲杠不同心,存在偏心,即:編碼器軸心線與絲杠中心不在同一直線上,從而造成了X軸移動過程中的編碼器的旋轉不均勻,反映到加工中,則是出現周期性波紋。
重新安裝、調整編碼器后,機床恢復正常。
例317.不執行螺紋加工的故障維修
故障現象:某配套FANUC 0-TD系統的數控車床,在自動加工時,發現機床不執行螺紋加工程序。
分析與處理過程:數控車床加工螺紋,其實質是主軸的轉角與Z軸進給之間進行的插補。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進行測量的。
在本機床上,由于主軸能正常旋轉與變速,分析故障原因主要有以下幾種:
1)主軸編碼器與主軸驅動器之間的連接不良。
2)主軸編碼器故障。
3)主軸驅動器與數控之間的位置反饋信號電纜連接不良。
經查主軸編碼器與主軸驅動器的連接正常,故可以排除第1項;且通過CRT的顯示,可以正常顯示主軸轉速,因此說明主軸編碼器的A、*A、B、*B信號正常;再利用示波器檢查Z、*Z信號,可以確認編碼器零脈沖輸出信號正確。
根據檢查,可以確定主軸位置檢測系統工作正常。根據數控系統的說明書,進一步分析螺紋加工功能與信號的要求,可以知道螺紋加工時,系統進行的是主軸每轉進給動作,因此它與主軸的速度到達信號有關。
在FANUC 0-TD系統上,主軸的每轉進給動作與參數PRM24.2的設定有關,當該位設定為“0”時,Z軸進給時不檢測“主軸速度到達”信號;設定為“1”時,Z軸進給時需要檢測“主軸速度到達”信號。
在本機床上,檢查發現該位設定為“1”,因此只有“主軸速度到達”信號為“1”時,才能實現進給。
通過系統的診斷功能,檢查發現當實際主軸轉速顯示值與系統的指令值一致時,“主軸速度到達”信號仍然為“0”。
進一步檢查發現,該信號連接線斷開;重新連接后,螺紋加工動作恢復正常。
例318.主軸慢轉、“定向準停”不能完成的故障維修
故障現象:一臺采用FANUC 10T系統的數據車床,在加工過程中,主軸不能按指令要求進行正常的“定向準停”,主軸驅動器“定向準停”控制板上的ERROR(錯誤)指示燈亮,主軸一直保持慢速轉動,定位不能完成。
分析與處理過程:由于主軸在正常旋轉時動作正常,故障只是在進行主軸“定向準停”時發生,由此可以初步判定主軸驅動器工作正常,故障的原因通常與主軸“定向準停”檢測磁性傳感器、主軸位置編碼器等部件,以及機械傳動系統的安裝聯接等因素有關。
根據機床與系統的維修說明書,對照故障的診斷流程,檢查了PLC梯形圖中各信號的狀態,發現在主軸360o范圍旋轉時,主軸“定向準停”檢測磁性傳感器信號始終為“0”,因此,故障原因可能與此信號有關。
檢查該磁性傳感器,用螺釘旋具作為“發信擋鐵”進行試驗,發現信號動作正常,但在實際發信擋鐵靠近時,檢測磁性傳感器信號始終為“0”。
重新進行檢測磁性傳感器的檢測距離調整后,機床恢復正常,
例319.“定向準停”控制板熔斷器熔斷的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 6M系統的臥式加工中心,在正常加工時,經常出現主軸驅動器上的熔斷器S3.2A熔斷現象。
分析與處理過程:該機床使用的是FANUC模擬式交流主軸驅動系統,且具有主軸“定向準停”(定位)選擇功能,主軸驅動器上的熔斷器S3.2A為主軸“定向準停”選擇功能板的外部5V保護熔斷器。
考慮到機床上主軸“定向準停”檢測磁性傳感器隨機床主軸箱頻繁上下運動,是最容易引起故障的部位,若連接不良較容易引起磁性傳感器的5V短路,并引起集成電路損壞,導致S3.2熔斷器的熔斷。
維修時經過認真檢查,逐一測量5V回路,最終發現主軸驅動器中的一片SN74148N集成電路已經損壞。
在對磁性傳感進行重新連接,測量無短路后,更換SN74148N集成電路,故障排除。
例320.主軸定位速度偏差過大的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC llM系統的臥式加工中心,當執行M06換刀指令時,在主軸定向過程中,主軸驅動器發生AL-02報警。
分析與處理過程:主軸驅動器AL-02報警的含義是“速度偏差過大”。
為了判定故障原因,在MDI方式下,單獨執行M19主軸定向準停指令,發現驅動器也存在同樣故障。#p#分頁標題#e#
據操作者介紹,此機床在不同的Y軸位置,故障發生的情況有所不同;通常在Y軸的最低點,故障不容易發生。
為了驗證,維修時把主軸箱下降到了最低點,在MDI方式下,執行M19定向準停指令,發現確實主軸工作正常。
根據以上現象分析,可以初步判定故障可能的原因是驅動器與電動機之間的信號電纜連接不良的可能性較大。
維修時拆下電動機編碼器的連接器檢查,發現接頭松動,內部有部分線連接不良。經重新焊接后,主軸恢復正常。
例321.主軸不能進行變速的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC 6系統的立式加工中心,主軸在低速時(低于120r/min)時,S指令無效,主軸固定以120r/min轉速運轉。
分析與處理過程:由于主軸在低速時固定以120r/min轉速運轉,可能的原因是主軸驅動器有120r/min的轉速模擬量輸入,或是主軸驅動器控制電路存在不良。
為了判定故障原因,檢查CNC內部S代碼信號狀態,發現它與S指令值一一對應;但測量主軸驅動器的數摸轉換輸出(測量端CH2),發現即使是在S為0時,D/A轉換器雖然無數字輸入信號,但其輸出仍然有0.5V左右的電壓。
由于本機床的最高轉速為2250 r/min,對照表7-28可以看出,當D/A轉換器輸出0.5V左右時,電動機轉速應在120r/min左右,因此可以判定故障原因是D/A轉換器(型號:DAC80)損壞引起的。
更換同型號的集成電路后,機床恢復正常。
表7-28 指令、電壓、轉速對應表
二進制轉速指令 S模擬輸出/V 電動機轉速/(r/min) 二進制轉速指令 S模擬輸出/V 電動機轉速/(r/min)
0000 0000 0000 0 0 0000 1011 0110 0.444 100
0000 0101 1011 0.222 50 1111 1111 1111 9.9999 2250
























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