FANUC數(shù)控系統(tǒng)故障現(xiàn)象分析及處理.doc

FANUC數(shù)控系統(tǒng)故障現(xiàn)象分析及處理 1.FS6系列，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠的CK6140數(shù)控車床（系統(tǒng)：system-3TD31-05。CNC主板型號(hào)：A20B主軸伺服控制板型號(hào)：A350-0008-T372/04。） 例1 車床主軸無論正、反轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)約5min后，按停止按鈕，主軸旋轉(zhuǎn)不能立即停止（無制動(dòng)），若再啟動(dòng)機(jī)床主軸（不論方向如何）時(shí)，機(jī)床CRT無顯示報(bào)警號(hào)，主軸驅(qū)動(dòng)器控制板上的LED3燈亮，機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：該車床為直流主軸驅(qū)動(dòng)，LED3燈亮的原因是直流電機(jī)輸入電源相序不正確或缺相造成，由于機(jī)床已使用過，接線未動(dòng)，不可能是相序不正確，應(yīng)是缺相造成。缺相原因可能是某個(gè)晶閘管損壞或驅(qū)動(dòng)器未觸發(fā)其晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）。因主軸開始能運(yùn)行一段時(shí)間，只要不是熱穩(wěn)定性差應(yīng)是未觸發(fā)晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）所致。速度反饋回路、電流反饋回路及其控制電路是造成未觸發(fā)晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）的主要原因。故查主軸編碼器及其傳動(dòng)，傳動(dòng)無松動(dòng)，編碼器工作正常，說明速度反饋回路正常。更換主軸伺服控制板備用板，故障現(xiàn)象未改變（該板在另一臺(tái)車床上試用正常），說明控制回路正常。在電流反饋回路上，因未檢測(cè)到零電流，系統(tǒng)撤消了觸發(fā)脈沖，出現(xiàn)逆變顛覆導(dǎo)致缺相報(bào)警，更換電流互感器后故障消除。 例2 用換刀指令開始找不到刀位號(hào)，經(jīng)修理刀架又不能鎖緊，但在所指定的刀位處刀架有停頓現(xiàn)象，然后刀架繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。 分析排除：刀架找不到刀位號(hào)一般是接近開關(guān)無DC24V或8個(gè)接近開關(guān)中有損壞的。刀架不能鎖緊一般是刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí)參數(shù)不對(duì)，或刀架夾緊到位限位開關(guān)不起作用，或鎖緊機(jī)構(gòu)有故障。經(jīng)關(guān)機(jī)后用手盤刀架電機(jī)，刀架鎖緊正常，說明鎖緊機(jī)構(gòu)正常，用萬(wàn)用表查限位開關(guān)，動(dòng)作和線路正常，說明不是限位開關(guān)不起作用。故查接近開關(guān)無DC24V，系電源線端脫焊所致。焊好脫線后，刀架能在指定刀位有停頓現(xiàn)象，但刀架未鎖緊，說明刀架PLC輸入輸出信號(hào)正常，進(jìn)一步檢查系夾緊延時(shí)參數(shù)不對(duì)所致，調(diào)整后故障排除。 2.FANUCserier0iMate-TC，大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的CKA6150車床（系統(tǒng)：001940D711-01。CNC：A20B-311-B500。伺服放大器：A06B-6130-H002。I/O：A20B-2002-0520/07A。） 例1 在加工零件過程中系統(tǒng)停電，按系統(tǒng)上電按鈕開關(guān)后，系統(tǒng)無反應(yīng)。經(jīng)查找維修后再給系統(tǒng)上電，機(jī)床報(bào)警，CRT顯示報(bào)警號(hào)為“2004 feedrate override zero”，伺服放大器上的LED電源燈不亮，機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：停電后開始按系統(tǒng)上電按鈕開關(guān)，系統(tǒng)無反應(yīng)，由于無機(jī)床電路圖，只能打開電器柜和操作面板檢查控制電路，經(jīng)查啟動(dòng)按鈕常開觸點(diǎn)兩側(cè)（線號(hào)54，52與中間繼電器KA11的常開觸點(diǎn)并聯(lián)）無DC24V電壓，停止按鈕常閉觸點(diǎn)兩側(cè)（線號(hào)51，52）導(dǎo)通正常，KA11線圈一端接54號(hào)線，另一端接電源負(fù)極，說明線號(hào)51與電源正極不導(dǎo)通，經(jīng)查是該導(dǎo)線斷開造成，修復(fù)后系統(tǒng)上電正常（KA11吸合正常）。再查給伺服送強(qiáng)電的KM11交流接觸器未吸合，KM11線圈一端和控制變壓器的5、6接線端的0號(hào)線接，另一端線號(hào)107接到伺服放大器的CX29（MCC）接口（線號(hào)107、106），再接到另一伺服放大器的CX29（MCC）接口（線號(hào)106、3L+），線號(hào)3L+再經(jīng)空開與控制變壓器的5、6接線端的32號(hào)線接，通電檢查線號(hào)0與3L+的電壓為AC220V，說明故障與放大器接口線路未導(dǎo)通有關(guān)，而伺服使能信號(hào)是通過中間繼電器KA13（外部允許急停、限位開關(guān)未動(dòng)作）上的常開觸點(diǎn)（線號(hào)56、57）來控制伺服放大器接口CX30（ESP）的，現(xiàn)KA13已吸合，并且常開觸點(diǎn)接觸正常，但線號(hào)56、57上無DC24V電流通過，經(jīng)查是I/O板（A20B-2002-0520/07A）上的熔斷器（LM431A）斷開，使放大器無DC24V電壓，更換后設(shè)備正常。 例2 啟動(dòng)系統(tǒng)后，在CRT上顯示報(bào)警為“操作MESSAGE番號(hào)：2003 NO SPINDLE RANGE SWITCH SIGNAL”，機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：根據(jù)故障提示為主軸擋位開關(guān)無信號(hào)。該車床主軸箱通過操縱手柄控制主軸高低兩個(gè)轉(zhuǎn)速范圍，為防止擋位不正，通過兩個(gè)限位開關(guān)來保證傳動(dòng)位置的可靠性。故障原因可能是DC24V無電或兩個(gè)限位微動(dòng)開關(guān)中有損壞的。用手操縱高低兩個(gè)擋位，故障現(xiàn)象相同。故打開主軸箱蓋，查變速限位開關(guān)，兩組接線線號(hào)分別為1L+、X44和1L+、X55，斷開開關(guān)的一端接線，操縱變速擋位，用萬(wàn)用表查開關(guān)通斷正常；同時(shí)打開電器柜從接線端子處查該兩組線號(hào)通斷情況，仍然正常，這說明線路及開關(guān)都是好的。查直流電源，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)開關(guān)電源中的一個(gè)電源指示燈不亮，測(cè)量其輸入電壓為AC220V正常，但無輸出電壓（線號(hào)1L+、1L-）DC24V，拆開其輸出線端測(cè)量輸出回路（1L+、1L-）阻值為零，再送電，開關(guān)電源輸出電壓正常，說明輸出回路有短路現(xiàn)象，因回路中多處使用該電源，逐個(gè)排查輸出線路并測(cè)量阻值，當(dāng)拆開去刀架回路的1L+接線時(shí)，再測(cè)量輸出回路的阻值為127，用一根導(dǎo)線聯(lián)接電源和刀架處的1L+，開機(jī)正常，順刀架線路排查，在X軸伺服電機(jī)下有許多裸露導(dǎo)線隨拖板一起移動(dòng)，該處還有許多裸露導(dǎo)線有接頭，用電工膠布逐一包裹接頭再開機(jī)故障現(xiàn)象消除。 3.FANUC series 0i Mate-TB，濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的CK6136i車床（系統(tǒng)：D701-09。CNC：A02B-0301-B801。伺服放大器：A06B-6130-H002。I/O：A20B-2002-0520/07A和A20B-2002-0521/07A。） 某職業(yè)學(xué)校兩臺(tái)數(shù)控車床因?yàn)榉N種原因故障后近一年未維修，當(dāng)時(shí)故障現(xiàn)象也無記錄。系統(tǒng)上電，機(jī)床報(bào)警，CRT顯示報(bào)警號(hào)為“1002 SPINDLE ALARM 1006 TURRET MOTOR OVERLOAD QM2 1010 PROTECT SWTRIGGERED QM3”，機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：根據(jù)說明書，報(bào)警號(hào)1002為主軸報(bào)警，1006為刀架電機(jī)保護(hù)開關(guān)QM2跳閘，1010為冷卻電機(jī)保護(hù)開關(guān)QM3跳閘，查QM2、QM3空開未跳閘，可能是無DC24V電壓和回路上有故障造成。故打開電器柜，查QM2線路的104號(hào)點(diǎn)和QM3線路的107號(hào)點(diǎn)以及變頻器上96號(hào)點(diǎn)，均無DC24V電壓，經(jīng)查是I/O板（A20B-2002-0520/07A）上的熔斷器（LM431A）斷開所致，再查輸出回路，其中一臺(tái)刀架，無論手動(dòng)或機(jī)動(dòng)都轉(zhuǎn)不動(dòng)，打開刀架蓋板后發(fā)現(xiàn)其背緊螺帽太緊，調(diào)整后刀架旋轉(zhuǎn)正常。另一臺(tái)是控制變頻器96號(hào)線電路上KA14中間繼電器的線圈阻值僅為49，而同型號(hào)中間繼電器線圈阻值為120，說明該線圈局部短路，更換中間繼電器及LM43熔斷器后設(shè)備運(yùn)行正常。 4.FANUC series 0i Mate-MC，漢川機(jī)床廠生產(chǎn)的XH714D加工中心（系統(tǒng)：D511-02。伺服放大器：A06B-6130-H002。主軸驅(qū)動(dòng)器：GAdriverI/O:A16B-2203-0881/01A。） 開機(jī)后回參考點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定，時(shí)快時(shí)慢，有時(shí)無減速動(dòng)作；在CRT顯示報(bào)警號(hào)有時(shí)為“090參考點(diǎn)返回未完成”，有時(shí)為“500超程：+Y”；機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：根據(jù)報(bào)警號(hào)，可能是回參考點(diǎn)開關(guān)有故障，在機(jī)床CRT查PMC機(jī)床輸入狀態(tài)：按硬鍵“system”再按軟鍵PMC再按軟鍵PMCDGN再按軟鍵STATUS。 PMC SIGNAL STATUS ADDRESS 7 6 5 4 3 2 1 0 X0008 0 0 0 1 0 0 0 0 Z Y X0009 0 0 0 0 0 1 1 1 X0010 0 0 0 0 0 0 0 0 SERACHFOR-E 通過機(jī)床回參考點(diǎn)運(yùn)行，看X0009地址1（Y下面）的狀態(tài)，應(yīng)該是碰到減速開關(guān)為0，而現(xiàn)在該狀態(tài)無規(guī)則，說明開關(guān)動(dòng)作不可靠，但線路正常。故打開機(jī)床導(dǎo)軌防護(hù)罩，拆下三組合限位開關(guān)，分解開關(guān)后發(fā)現(xiàn)其中一組（中間一組，控制減速）復(fù)位簧銹蝕，開關(guān)失效，更換并調(diào)整該開關(guān)后設(shè)備運(yùn)行正常。 5.FANUC series 0i Mate-MB，濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的J1VMC40M數(shù)銑（系統(tǒng)：D501-08A02B-0301-B801。伺服放大器：A06B-6130-H002和兩臺(tái)A06B-6130-H003。主軸驅(qū)動(dòng)器：變頻器。I/O:A20B-2002-0521/07A和A20B-2002-0520/07A。） 該機(jī)床無論是MDI方式還是自動(dòng)方式在M03或M04指令下，無論S值為多少，主軸都不旋轉(zhuǎn)，但能聽到電機(jī)有嗡嗡聲，無報(bào)警；機(jī)床不能運(yùn)行。 分析排除：根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)和故障現(xiàn)象，可能是變頻器或主軸電機(jī)有問題，用變頻器操作面板控制電機(jī)運(yùn)行，結(jié)果能控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，說明是變頻器輸入故障，而CRT無報(bào)警提示并且面板能控制運(yùn)行，說明不是DC24V電源問題，應(yīng)是模擬輸入電壓故障。故打開機(jī)床電器柜，拆下變頻器蓋板，運(yùn)行機(jī)床使主軸正轉(zhuǎn)，用萬(wàn)用表測(cè)量變頻器上的SVC和ES兩接點(diǎn)無直流電壓，再測(cè)量CNC控制模塊上的JA40（HDI/ASP）接口的有關(guān)接點(diǎn)，其電壓為DC3.8V，很明顯是聯(lián)接導(dǎo)線問題，更換該根導(dǎo)線后設(shè)備運(yùn)行正常。系統(tǒng)常規(guī)檢查 在維修數(shù)控機(jī)床時(shí)，為了保證機(jī)床安全、可靠的運(yùn)行，不論故障是否與以下檢查有關(guān)，通常情況下都應(yīng)首先對(duì)數(shù)控系統(tǒng)作常規(guī)的檢查與測(cè)試。這些檢查包括外觀檢查與電源電壓的確認(rèn)兩個(gè)方面。1系統(tǒng)的外觀檢查（1）部件的外觀檢查 數(shù)控裝置與伺服驅(qū)動(dòng)的外觀檢查應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：1）檢查MDI/CRT單元、機(jī)床操作面板等單元的元器件外觀有無破損。2）檢查控制單元、伺服驅(qū)動(dòng)器、電源單元、I/O單元、PLC、電動(dòng)機(jī)及編碼器等單元的元器件有無不良；外形是否有破損、污染。3）各連接電纜是否有破損、絕緣損壞或插接不良等。（2）安裝檢查1）檢查控制單元、伺服驅(qū)動(dòng)器、電源單元、I/O單元、PLC等單元是否安裝牢固，模塊是否有松動(dòng)、脫落現(xiàn)象。2）檢查面板上、機(jī)床上的操作元器件是否安裝牢固。3）檢查連接電纜線是否按照要求布置、固定，電纜插頭是否已經(jīng)可靠固定。4）檢查各I/O連接端子的接線是否有松動(dòng)，安裝是否牢固等。（3）連接檢查1）檢查系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)的電源連接是否正確。2）檢查CNC、SV驅(qū)動(dòng)器、PLC、I/O單元的接地線連接是否正確，線徑是否足夠大，連接位置是否合理，保護(hù)地是否為單點(diǎn)接地。3）檢查信號(hào)電纜是否已經(jīng)可靠、合理接地。4）如果電纜線已經(jīng)更換，則應(yīng)檢查更換的電纜線是否符合系統(tǒng)要求；屏蔽層是否已經(jīng)可靠連接等。2電源電壓的確認(rèn)作為系統(tǒng)的輸入電壓，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所使用電壓的不同，滿足系統(tǒng)安裝、使用說明書規(guī)定的要求。一般來說，系統(tǒng)對(duì)于輸入電壓的基本要求如下：1)交流輸入電壓 系統(tǒng)交流主回路與控制回路的電壓： AC380V輸入：電壓值：380( )1V：頻率：(501)Hz； AC220V輸入：電壓值：220(1 )V；頻率：(501)Hz： AC200V輸入：電壓值：200(1 )V：頻率：(501)Hz： (2)FANUC系統(tǒng)各單元規(guī)定的交流輸入電壓 控制單元的電源輸入：AC200(1)V；頻率：(501)Hz；或AC220(1)V；(601)Hz：但不宜是AC200V/(601)Hz： 伺服單元的電源輸入：AC200(1 )V；頻率：(501)Hz；或AC220(1 )V；(601)Hz：但不宜是AC200V/(601)Hz：當(dāng)使用FANUC標(biāo)準(zhǔn)電源變壓器時(shí)，可以使用的輸入電壓為： AC200V、220V、230V、240V、380V、415V、440V、450V、480V、550V（誤差不超過+10，15)，系統(tǒng)輸入電壓應(yīng)按照上述要求進(jìn)行連接。(3)直流輸入電壓 DC24V輸入：電壓值：24(110)V；并經(jīng)過符合要求的濾波處理。 在部分系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)內(nèi)部采用了開關(guān)穩(wěn)壓電源，因此允許輸入電源有較大的允差。在這種前提下，對(duì)DC24V輸入的要求為： 電壓值：24(1 )V；并經(jīng)過符合要求的濾波處理。(4)系統(tǒng)電源模塊的輸出電壓 系統(tǒng)電源模塊的輸出電壓，主要是指供給系統(tǒng)內(nèi)部各單元使用的各類電壓，電壓值必須保證正確。維修時(shí)應(yīng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、檢查，并通過系統(tǒng)電源內(nèi)部的相應(yīng)調(diào)整元器件的調(diào)整，保證各電壓值在允許范圍內(nèi)。在FANUC系統(tǒng)中，常用的電壓種類與要求如下： 1)系統(tǒng)邏輯電路用5V電壓：+5(5)V。 2)系統(tǒng)輸入、輸出信號(hào)，顯示器用24V電壓：+24(1lO)V。 3)系統(tǒng)外部輸入、輸出信號(hào)用24V電壓：+24(110)V。 4)系統(tǒng)位置控制電路用+15V電壓：+15(15%)V。 5)系統(tǒng)位置控制電路用15V電壓：-15(15)V。 6)系統(tǒng)電源模塊基準(zhǔn)10V電壓：+10(10.5%)V。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，首先需要判別故障發(fā)生的部位，即：初步確定故障發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部還是系統(tǒng)外部。當(dāng)故障發(fā)生在系統(tǒng)外部時(shí)，還需要判別故障是由PLC程序邏輯條件不滿足或是機(jī)床側(cè)的元器件故障引起的。在某些情況下，機(jī)床也可能因?yàn)橄到y(tǒng)處在等待外部信號(hào)輸入的狀態(tài)，而暫時(shí)無動(dòng)作。為此，在維修時(shí)，應(yīng)熟練掌握系統(tǒng)的自診斷技術(shù)，隨時(shí)檢查系統(tǒng)、PLC、機(jī)床的接口信號(hào)狀態(tài)與系統(tǒng)的內(nèi)部工作狀態(tài)，以便判斷故障原因。在維修中，系統(tǒng)狀態(tài)的檢查包括接口信號(hào)診斷與系統(tǒng)狀態(tài)診斷兩個(gè)方面。在不同的數(shù)控系統(tǒng)中，狀態(tài)診斷的內(nèi)容與方法不盡相同，維修人員應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際使用系統(tǒng)情況，對(duì)照有關(guān)說明書進(jìn)行。 以FS0系統(tǒng)為例，表2-1列出了FS0系統(tǒng)主要接口信號(hào)與對(duì)應(yīng)的診斷參數(shù)范圍。對(duì)于數(shù)字I/O信號(hào)，診斷參數(shù)的每一字節(jié)的相應(yīng)位與對(duì)應(yīng)的輸入/輸出狀態(tài)一一對(duì)應(yīng)，“1”代表信號(hào)接通，“0”代表信號(hào)斷開。由此可見，通過檢查診斷參數(shù)可以獲得大量維修時(shí)所需要的信息。表2-1 FSO系統(tǒng)診斷參數(shù)一覽表1.I/O信號(hào)的構(gòu)成通過I/O信號(hào)的狀態(tài)診斷，確定故障部位和分析故障原因是維修時(shí)用得最多的方法一。 I/O信號(hào)的數(shù)量與構(gòu)成，在不同的系統(tǒng)中有所不同。對(duì)于FANUC系列數(shù)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)，可以分為不帶內(nèi)部PMC與帶內(nèi)部PMC(PLC)兩種形式。 不帶內(nèi)部PMC的數(shù)控系統(tǒng)的I/O信號(hào)特點(diǎn)是：不論系統(tǒng)功能、I/O單元如何，各輸入、輸出信號(hào)的作用和地址總是固定不變的。如對(duì)于FS0系統(tǒng)：輸入X016.5總是X軸參考點(diǎn)減速信號(hào)(*DECX)；輸出Y048.0總是X軸參考點(diǎn)到達(dá)信號(hào)等等。此外，在不帶內(nèi)部PMC的系統(tǒng)中，也沒有CNC與PMC間的信號(hào)轉(zhuǎn)換過程，對(duì)應(yīng)的輸入、輸出信號(hào)與CNC側(cè)的內(nèi)部信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。如：從機(jī)床(或操作面板)到系統(tǒng)的輸入信號(hào)X016.2(+X方向鍵)的狀態(tài)與CNC內(nèi)部信號(hào)G116.2的狀態(tài)完全相同；輸出到機(jī)床(或操作面板)X軸參考點(diǎn)到達(dá)信號(hào)Y048.0，與CNC內(nèi)部信號(hào)F148.0的狀態(tài)完全相同等等。 在帶內(nèi)部PMC的數(shù)控系統(tǒng)中，根據(jù)所選用的系統(tǒng)、內(nèi)部PMC類型、I/O單元的不同，其信號(hào)的數(shù)量有所不同。除少量輸入、輸出信號(hào)的作用和地址固定不變外，大部分輸入、輸出信號(hào)的作用和意義，在不同的機(jī)床上有不同的含義，維修時(shí)必須參照機(jī)床的電氣原理圖與PLC程序進(jìn)行檢查。 以FS0C數(shù)控系統(tǒng)為例，不帶內(nèi)部PMC的系統(tǒng)，I/O接口信號(hào)的構(gòu)成如圖2-11所示。圖中X016.0-X022.7是從機(jī)床(或操作面板)到系統(tǒng)的輸入信號(hào)；Y048.0-Y053.7是從系統(tǒng)到機(jī)床(或操作面板)的輸出信號(hào)。它們與系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)DGN016.0-022.7、DGN048.0-053.7一一對(duì)應(yīng)；并且與DGNll6.0-122.7、DGNl48.0-53.7狀態(tài)完全相同。圖2-11不帶PMC的I/O接口信號(hào)構(gòu)成 帶內(nèi)部PMC的數(shù)控系統(tǒng)，I/O接口狀態(tài)與信號(hào)構(gòu)成如圖2-12所示。圖2-12中，X016.0-X022.7，X000.0-X008.7， X010.0-X014.7是從機(jī)床(或操作面板)到系統(tǒng)的輸入信號(hào)；Y048.0-Y053.7，Y080.0-Y082.7，Y084.0-Y086.7是從系統(tǒng)到機(jī)床(或操作面板)的輸出信號(hào)。它們與系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)DGN016.0-022.7， DGN000.0-008.7，DGN010.0-014.7，DGN048.0-053.7，DGN080.0-082.7，DGN084.0-086.7一一對(duì)應(yīng)。而G100.0-G131.7則是從PMC輸出到CNC的內(nèi)部信號(hào)(PMC輸出)，F(xiàn)148.0-F178.7是從CNC輸入到PMC的內(nèi)部信號(hào)(PMC輸入)，它們分別與系統(tǒng)診斷數(shù)據(jù)DNGl00.0-DNGl31.7，DNGl48.0-DNGl48.7一一對(duì)應(yīng)。在這種情況下，DNGl6.2與DNGll6.2可能具有完全不同的含義，前者代表來自機(jī)床側(cè)的輸入信號(hào)X16.2，后者代表由PMC輸出到CNC的內(nèi)部信號(hào)G116.2，其作用與意義有本質(zhì)區(qū)別。 當(dāng)系統(tǒng)采用了附加I/O單元B2時(shí)，增加的輸入信號(hào)X1000.0-X1012.7也是從機(jī)床(或操作面板)到系統(tǒng)的輸入信號(hào)：輸出信號(hào)Y1020.O-Y1028.7是從系統(tǒng)到機(jī)床(或操作面板)的輸出信號(hào)圖2-12帶PMC的IO接口信號(hào)構(gòu)成2FANUC系統(tǒng)I/O信號(hào)狀態(tài)的顯示與輸出模擬在FANUC系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)的MDI/CRT面板檢查、診斷的接口信號(hào)狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上是輸入、輸出緩沖存儲(chǔ)器的內(nèi)容，當(dāng)系統(tǒng)與外部信號(hào)連接的接口電路(如輸入接收器或輸出驅(qū)動(dòng)器)發(fā)生故障時(shí)，診斷信號(hào)的狀態(tài)將與實(shí)際輸入、輸出不同。為了方便維修與調(diào)試，部分系統(tǒng)還可以通過修改輸入、輸出緩沖存儲(chǔ)器的內(nèi)容，對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行模擬輸入/輸出。 系統(tǒng)的狀態(tài)診斷操作，在不同的數(shù)控系統(tǒng)中有所不同，維修時(shí)可以參考數(shù)控系統(tǒng)的維修說明書進(jìn)行。由于狀態(tài)診斷是維修數(shù)控機(jī)床的重要手段，現(xiàn)將常用系統(tǒng)的狀態(tài)診斷操作步驟介紹如下：(1)FS0/6輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)診斷1)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的DGNOS鍵，系統(tǒng)顯示診斷頁(yè)面。2)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的PAGE鍵(換頁(yè))或CURSOR (光標(biāo)移動(dòng)鍵)，可以逐頁(yè)顯示診斷信號(hào)的狀態(tài)。3)在系統(tǒng)顯示診斷頁(yè)面時(shí)，亦可以通過輸入診斷地址及INPUT鍵，直接搜索所需要的診斷頁(yè)面。(2)FS ll輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)診斷1)在系統(tǒng)顯示“機(jī)能選擇”頁(yè)面時(shí)，按下系統(tǒng)MDI/CRT的軟功能鍵SERVICE習(xí)，顯示系統(tǒng)維修頁(yè)面(“機(jī)能選擇”頁(yè)面可以通過面板上的“機(jī)能”菜單鍵直接進(jìn)入)。2)按系統(tǒng)MDI/CRT的軟功能鍵CHAPTER，使顯示器出現(xiàn)軟功能鍵DGNOS。3)按系統(tǒng)MDI/CRT的軟功能鍵DGNOS鍵，顯示診斷頁(yè)面；或通過多次操作軟功能鍵SERVICE，亦可以顯示診斷頁(yè)面。4)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的PAGE鍵(換頁(yè))或CURSOR (光標(biāo)移動(dòng)鍵)，可以逐頁(yè)顯示診斷信號(hào)的狀態(tài)；或按操作菜單鍵，切換到操作選擇頁(yè)面，按下軟功能鍵INP-NO進(jìn)入操作引導(dǎo)方式；在面板上用地址與數(shù)字鍵，輸入診斷地址后，按EXEC鍵，可以直接搜索所需要的診斷參數(shù)。(3)FSl5的輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)診斷1)按MDI/CRT面板上的CNC/PMC鍵。2)按MDI/CRT面板上的PCDGN軟功能鍵。3)用MDI面板的地址與數(shù)字鍵輸入診斷地址(如：X100)后，按SEARCH軟功能鍵，直接檢索，顯示所需要的診斷參數(shù)。4)按系統(tǒng)MDI/CRT面板上的換頁(yè)鍵，亦可逐頁(yè)診斷信號(hào)的狀態(tài)。(4)FS0i/PM0/16/18輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)診斷1)按系統(tǒng)MDI/DPL操作面板上的SYSTEM習(xí)鍵，顯示系統(tǒng)頁(yè)面。2)按系統(tǒng)MDI/DPL操作面板上的DGNOSPARAM鍵，顯示診斷頁(yè)面。3)用MDI面板的地址與數(shù)字鍵輸入診斷地址后，按NO檢索鍵，直接搜索所需要的診斷參數(shù)。4)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的PAGE鍵(換頁(yè))或CURSOR (光標(biāo)移動(dòng)鍵)，也可以逐頁(yè)顯示診斷信號(hào)的狀態(tài)。(5)輸出信號(hào)的模擬發(fā)送 在部分FANUC系統(tǒng)中，在PLC停止程序運(yùn)行時(shí)，還可以通過修改輸入、輸出緩沖存儲(chǔ)器的內(nèi)容，對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行模擬輸出。以FS0為例，其操作步驟如下：1)選擇MDI操作方式或使系統(tǒng)進(jìn)入“緊停”狀態(tài)。2)打開系統(tǒng)的“程序保護(hù)”開關(guān)。3)按系統(tǒng)MDI/DPL操作面板上的OFFSET/SETTING鍵，系統(tǒng)顯示偏置/設(shè)定頁(yè)面。4)按系統(tǒng)MDI/DPL操作面板上的SETTING軟功能鍵，選擇設(shè)定頁(yè)面。5)按系統(tǒng)MDI/DPL操作面板上的數(shù)字鍵，輸入?yún)?shù)PWE=I，使參數(shù)寫入“使能”。6)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的DGNOS鍵，系統(tǒng)顯示診斷頁(yè)面。7)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的PAGE鍵(換頁(yè))，顯示輸出診斷信號(hào)所在的頁(yè)面。8)按CURSOR (光標(biāo)移動(dòng)鍵)，或通過輸入診斷地址及INPUT鍵，將光標(biāo)移動(dòng)到需要輸出的信號(hào)下。9)按系統(tǒng)MDI/CRT操作面板上的數(shù)字鍵，輸入診斷數(shù)據(jù)。10)按INPUT鍵或START鍵，系統(tǒng)向輸出端發(fā)送外部模擬輸出信號(hào)。 由于輸出信號(hào)的模擬發(fā)送直接控制了機(jī)床的動(dòng)作，因此這一操作要在對(duì)機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，特別是動(dòng)作的“互鎖”條件十分了解的前提下，才能進(jìn)行以上操作；此外，PMC的工作也必須處于停止?fàn)顟B(tài)，因此，本方法通常只能在機(jī)床首次調(diào)試時(shí)使用，維修人員如無十分把握，最好還是使用手動(dòng)操作電磁元器件等措施，進(jìn)行輸出信號(hào)的模擬控制。通過系統(tǒng)的顯示面板，除可以檢查、診斷I/O接口信號(hào)的狀態(tài)外，還可以檢查系統(tǒng)的實(shí)際工作狀態(tài)。在FANUC系統(tǒng)中包括以下幾個(gè)方面。1自動(dòng)運(yùn)行停止的狀態(tài)診斷當(dāng)機(jī)床在自動(dòng)工作方式下，系統(tǒng)無報(bào)警，“循環(huán)起動(dòng)”指示燈亮，但機(jī)床卻沒有動(dòng)作(即出現(xiàn)所謂的“死機(jī)”)時(shí)，可以借助這些信息，觀察系統(tǒng)的停機(jī)原因。在常用的FANUC系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)的診斷參數(shù)及含義如下：(1)FS0/6診斷參數(shù)地址及意義 在FS0/6系統(tǒng)中，自動(dòng)運(yùn)行停止診斷參數(shù)號(hào)為DGN700、701，對(duì)應(yīng)位的信號(hào)分別見表2-2和表2-3。當(dāng)DGN700、701對(duì)應(yīng)位狀態(tài)為“1”時(shí)，代表的意義如下CSCT：等待主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)信號(hào)；CITL：軸互鎖信號(hào)接通：COVZ：進(jìn)給倍率為0；CINP：進(jìn)行到位檢測(cè)；CDWL：暫停指令執(zhí)行中；CMTN：運(yùn)動(dòng)指令執(zhí)行中；CFIN：M、S、T指令執(zhí)行中。CRST：外部復(fù)位生效、復(fù)位按鈕接通、復(fù)位與倒帶信號(hào)生效；CTRD：紙帶閱讀機(jī)接口的數(shù)據(jù)輸入中；CTPU：紙帶閱讀機(jī)接口的數(shù)據(jù)輸出中。(2)FSll診斷參數(shù)地址及意義 在FSll系統(tǒng)中，自動(dòng)運(yùn)行停止診斷參數(shù)號(hào)為DGNl000、DGNl001，對(duì)應(yīng)位狀態(tài)為“1”時(shí)代表的意義如下：DGNl000：bit0：進(jìn)行到位檢測(cè)；bitl：進(jìn)給速度倍率為0：bit2：手動(dòng)進(jìn)給速度倍率為0；bit3：軸互鎖信號(hào)接通或起動(dòng)互鎖信號(hào)接通；bit4：等待主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)信號(hào)bit5：等待主軸零脈沖信號(hào)(螺紋加工時(shí)用)；bit6：等待主軸位置信號(hào)(主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給用)：bit7：紙帶讀入中。DGNl001：bit0：后臺(tái)編輯紙帶讀入中。(3)FS 15/150診斷參數(shù)地址及意義 在FANUC 15/150系統(tǒng)中，CNC工作狀態(tài)診斷與PLC狀態(tài)診斷在不同的區(qū)域，它可以通過如下操作進(jìn)入CNC工作狀態(tài)診斷頁(yè)面：1)按MDI/CRT操作面板上的“機(jī)能選擇”軟功能鍵，進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)能顯示頁(yè)面。2)按SERVICE軟功能鍵，進(jìn)入維修頁(yè)面。 3)通過MDI上的數(shù)字鍵輸入診斷參數(shù)號(hào)（如：1000)，按軟功能鍵INP-NO可顯示診斷數(shù)據(jù)DGNl000的狀態(tài)。 4)在維修頁(yè)面下，亦可通過按多次“選頁(yè)”鍵，使診斷參數(shù)逐頁(yè)顯示檢索所需的診斷頁(yè)面。 通過診斷參數(shù)DGNl000、DGNl001，可以顯示自動(dòng)方式下、系統(tǒng)無報(bào)警、“循環(huán)起動(dòng)”指示燈亮、但機(jī)床沒有動(dòng)作的原因。DGNl000、DGNl001各對(duì)應(yīng)位狀態(tài)顯示為“1”時(shí)的含義如下：DGNl000： bit0：進(jìn)行到位檢測(cè)；bit1：進(jìn)給速度倍率為0： bit2：手動(dòng)進(jìn)給速度倍率為0； bit3：軸互鎖信號(hào)或起動(dòng)互鎖信號(hào)接通； bit4：等待主軸轉(zhuǎn)速到達(dá)信號(hào)； bit5：等待主軸零脈沖信號(hào)； bit6：等待主軸位置信號(hào)； bit7：紙帶讀入中。 DGNl001： bit0：后臺(tái)編輯紙帶讀入中。 (4)FS 0i/PM0/16/18診斷參數(shù)地址及意義在PANUC 0i/PM0/16/18系統(tǒng)中，可以直接通過診斷參數(shù)DGN000至DGN016顯示自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，這些信息指示了系統(tǒng)在執(zhí)行自動(dòng)指令時(shí)所處的狀態(tài)。2不能自動(dòng)運(yùn)行的狀態(tài)診斷 當(dāng)機(jī)床在自動(dòng)工作方式下，系統(tǒng)無報(bào)警,“循環(huán)起動(dòng)”指示燈不亮，機(jī)床不能執(zhí)行自動(dòng)加工程序；或自動(dòng)加工出現(xiàn)加工中斷時(shí)，可以借助這些信息，觀察故障的原因 (1)FS0/6診斷參數(shù)地址及意義在FS0/6系統(tǒng)中，當(dāng)自動(dòng)操作方式下的加工過程出現(xiàn)停止時(shí)，診斷參數(shù)DGN712的信息指示了自動(dòng)加工中斷，以及“循環(huán)起動(dòng)”燈(STL)關(guān)閉可能的原因(如下表)。注意：DGN712的狀態(tài)應(yīng)在故障發(fā)生后即進(jìn)行檢查，若故障發(fā)生后系統(tǒng)電源被切斷，當(dāng)電源再次接通時(shí)，DGN712所有位將被清零。 通過各診斷數(shù)據(jù)的狀態(tài)組合，可以分析、確定系統(tǒng)實(shí)際所處的狀態(tài)，這些狀態(tài)的含義見表2-5。(2)FS11診斷參數(shù)地址及意義 在FS11系統(tǒng)中，當(dāng)自動(dòng)操作方式下的加工過程出現(xiàn)停止時(shí)，診斷參數(shù)DGNl010的信息指示了由于“復(fù)位”信號(hào)引起“循環(huán)起動(dòng)”燈(STL)關(guān)閉的原因，DGNl010對(duì)應(yīng)位為“1”的含義如下：ESP：緊停狀態(tài)：RRW：輸入了復(fù)位或倒帶信號(hào)ERS：外部復(fù)位信號(hào)接通；RST：系統(tǒng)復(fù)位鍵生效。(3)FSl5診斷參數(shù)地址及意義 在FSl5系統(tǒng)中，當(dāng)自動(dòng)運(yùn)行方式下的加工出現(xiàn)停止時(shí)，診斷參數(shù)DGNl005-DGNl010的信息指示了自動(dòng)加工中斷，以及“循環(huán)起動(dòng)”燈(STL)關(guān)閉可能的原因。診斷參數(shù)的顯示操作方式同前述，對(duì)應(yīng)位為“1”時(shí)的含義如下：DGNl005：bit0：在MDI方式下，DI或DO信號(hào)無效；bit1：在重新定位(REPOS)方式下，DI或DO無效；bit2：由于其他原因引起的加工中斷。DGNl006：bit0：系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行停止信號(hào)(*SP)生效；bitl：系統(tǒng)存在報(bào)警；bit2：系統(tǒng)的程序重新起動(dòng)信號(hào)(SRN)、為“1”；bt3：所選擇的程序在后臺(tái)編輯中；bit4：外部設(shè)備未準(zhǔn)備好；bit5：MDI未執(zhí)行完成；bit6：系統(tǒng)的刀具取消信號(hào)(TR ESC)生效；bit7：系統(tǒng)不允許反向執(zhí)行程序。DGNl007：bit0：外部報(bào)警信息；bit2：系統(tǒng)出現(xiàn)P/S報(bào)警；bit4：伺服報(bào)警；bit5：I/O報(bào)警；bit6：修改了需要關(guān)機(jī)生效的參數(shù)；bit7：系統(tǒng)出錯(cuò)。DGNl008：bit0：后臺(tái)編輯出現(xiàn)P/S報(bào)警；bitl：程序編輯出現(xiàn)P/S報(bào)警；bit2：系統(tǒng)過熱；bit0：子CPU出錯(cuò)；bit4：同步出錯(cuò)；bit5：參數(shù)寫入開關(guān)被打開；bit6：超程/外部數(shù)據(jù)輸入、輸出出錯(cuò)；bit7：PMC出錯(cuò)。DGNl009：bit0：系統(tǒng)處于警告狀態(tài)。DGNl010：bit0：系統(tǒng)緊停信號(hào)生效；bitl：復(fù)位和反繞信號(hào)生效；bit2：外部復(fù)位信號(hào)生效；bit3：面板上的復(fù)位鍵生效。(4)FS0i/PM0/16/18診斷參數(shù)地址及意義 在FANUC 0i/PM0系統(tǒng)中，可以直接通過診斷參數(shù)DGN020到DGN025進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行停止?fàn)顟B(tài)的顯示，這些信息指示了系統(tǒng)不執(zhí)行自動(dòng)加工程序的原因。通過表2-6的各診斷數(shù)據(jù)的狀態(tài)組合，可以分析、確定系統(tǒng)實(shí)際所處的狀態(tài)，這些狀態(tài)的含義如圖2-14所示。表2-6 系統(tǒng)內(nèi)部工作狀態(tài)顯示3坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差檢測(cè) 坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差是坐標(biāo)軸指令位置與實(shí)際位置間的差值，在數(shù)控機(jī)床上，它亦反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟隨精度與靜態(tài)定位精度。這是在維修過程中，需要特別引起注意的重要參數(shù)。在不同的FANUC系統(tǒng)中，各坐標(biāo)軸跟隨誤差的診斷參數(shù)號(hào)如下： (1)FS0/6診斷參數(shù)地址DGN800：X軸位置跟隨誤差；DGN801：Y軸位置跟隨誤差；DGN802：Z軸位置跟隨誤差；DGN803：4軸位置跟隨誤差。(2)FS11/FS15診斷參數(shù)地址DGN3000：與軸選擇對(duì)應(yīng)，為X、Y、Z、4、5軸位置跟隨誤差。(3)FS0i/PM0/16/18診斷參數(shù)地址DGN300：與軸選擇對(duì)應(yīng)，為X、Y、Z、4、5軸位置跟隨誤差。除以上系統(tǒng)狀態(tài)診斷信號(hào)外，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)還可以對(duì)各軸伺服驅(qū)動(dòng)器以及編碼器的各種報(bào)警信號(hào)進(jìn)行診斷，以確定故障的原因，有關(guān)這方面的內(nèi)容參見本書第5章第5.2.3節(jié)。CNC模塊的狀態(tài)顯示與故障診斷 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，通常情況下可以在系統(tǒng)顯示器上顯示報(bào)警號(hào)與報(bào)警內(nèi)容，但如果與顯示功能有關(guān)的部分發(fā)生故障時(shí)，顯示就無法進(jìn)行，這時(shí)必須依靠系統(tǒng)主板或其他部分的指示燈(LED)的狀態(tài)，進(jìn)行故障分析、診斷與維修。 在不同的系統(tǒng)中，系統(tǒng)主板的狀態(tài)指示有不同的含義，維修時(shí)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的不同區(qū)別對(duì)待。對(duì)于常見系統(tǒng)，主板的狀態(tài)指示含義如下述。 FANUC6系統(tǒng)主板的狀態(tài)顯示與故障診斷FANUC6系統(tǒng)主板上有五個(gè)LED作為系統(tǒng)錯(cuò)誤狀態(tài)指示，其含義如下： 1)WDALM：當(dāng)系統(tǒng)主板上的WDALM指示燈亮?xí)r，為系統(tǒng)監(jiān)控報(bào)警。 引起此報(bào)警原因一般為系統(tǒng)RAM出錯(cuò)，或者是系統(tǒng)功能參數(shù)(PRM 000005、PRM300304)設(shè)定錯(cuò)誤。當(dāng)出現(xiàn)以上故障時(shí)，在某些場(chǎng)合，一般可以通過RAM的初始化操作進(jìn)行清除。 注意：在FANUC 6系統(tǒng)中，還可以通過RAM測(cè)試操作，檢測(cè)故障的RAM號(hào)。RAM測(cè)試的操作步驟如下： 1)確認(rèn)系統(tǒng)RAM故障。 2)同時(shí)按住“-”與“.”，同時(shí)起動(dòng)系統(tǒng)。 3)CRT顯示畫面： ILMODE1、TAPE2、MEMORY3、ENPANE4、BUBBLE5、PCLOAD6、RAMTEST4) 按數(shù)字鍵6，進(jìn)入RAM測(cè)試狀態(tài)。5) 按START鍵，進(jìn)行RAM0測(cè)試。6) 再次按START鍵，進(jìn)行RAMl測(cè)試。7) 重復(fù)按START鍵，完成對(duì)全部(RAM0RAMl0)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果狀態(tài)與故障的RAM對(duì)應(yīng)關(guān)系。FANUC 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修 FANUC公司生產(chǎn)的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，主要可以分為直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類。 直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常用于20世紀(jì)80年代以前的數(shù)控機(jī)床上，多與FANUC 5、6、7系統(tǒng)配套使用。此類機(jī)床由于其使用時(shí)間己較長(zhǎng)，一般都到了故障多發(fā)期，但由于當(dāng)時(shí)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格通常都比較昂貴，在用戶中屬于大型、精密、關(guān)鍵設(shè)備，保養(yǎng)、維護(hù)通常都較好，因此在企業(yè)中繼續(xù)使用的情況比較普遍，維修過程中遇到的也較多。 在交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，F(xiàn)ANUC公司作為全世界最早開發(fā)交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的廠家之一，自1980年成功開發(fā)交流主軸系統(tǒng)以來，已經(jīng)生產(chǎn)了多個(gè)系列的交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品。作為數(shù)控機(jī)床維修中的常見產(chǎn)品，主要有以下幾種： 1)A06B10*(AC Model 1-40)系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06B-6044系列交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的模擬式交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為FANUC公司80年代初期的常用產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUCll、FANUC0、FANUC 6等。 該系列產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)器主回路采用PWM控制、大功率晶體管驅(qū)動(dòng)的型式，輸出功率范圍為1.537kW。驅(qū)動(dòng)器采用了微處理器數(shù)字控制技術(shù)，帶有速度、方向、起?？刂菩盘?hào)接口與D/A轉(zhuǎn)換器、實(shí)際轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出、電氣主軸定向準(zhǔn)停(附加功能)等功能。驅(qū)動(dòng)器具有良好的響應(yīng)特性，在整個(gè)速度范圍內(nèi)工作平穩(wěn)、振動(dòng)和噪聲較小，其中5.5kW以上的驅(qū)動(dòng)器采用了回饋制動(dòng)技術(shù)，可有效節(jié)能。 主軸電動(dòng)機(jī)全封閉的結(jié)構(gòu)型式，硅鋼片直接空氣冷卻，結(jié)構(gòu)緊湊，可以在浮塵、切削液飛濺的場(chǎng)合安全、可靠地工作。2)A06B-10“(ACModell-40)系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06-6055系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品所使用的主軸電動(dòng)機(jī)與模擬式交流主軸系統(tǒng)相同，但驅(qū)動(dòng)器為數(shù)字式。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在攻螺紋、定位剛性、快速性與操作性能上有了較大的改進(jìn)，其余性能與模擬式交流主軸系統(tǒng)相似。 3)A06B-07*系列交流主軸電動(dòng)機(jī)與A06-6059系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套組成的交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品。該系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為FANUC公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的交流主軸改進(jìn)型產(chǎn)品，主要配套的系統(tǒng)有FANUCll、FANUC0、FANUCl5等。該系列產(chǎn)品可分為S系列(標(biāo)準(zhǔn)型)、P系列(廣域恒功率調(diào)速)、H系列(高速潤(rùn)滑脂)、VH系列(高速油霧潤(rùn)滑)、HV系列(高電壓輸入)等幾個(gè)系列。產(chǎn)品一般與A06-6059系列數(shù)字式交流主軸驅(qū)動(dòng)器配套使用，其中，S系列為常用產(chǎn)品，在數(shù)控機(jī)床上使用最廣。 該系列產(chǎn)品主電動(dòng)機(jī)采用了電磁心定子直冷的冷卻型式，與早期的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，提高了輸出功率與轉(zhuǎn)速，減小了系統(tǒng)的體積與重量；驅(qū)動(dòng)器采用了更先進(jìn)的控制技術(shù)和電子元器件，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的性能。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能強(qiáng)、可靠性好，在數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用，是數(shù)控機(jī)床維修過程中常見的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之一。 4)FANUC /ai系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是FANUC公司的最新產(chǎn)品，其中i系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為本世紀(jì)初開發(fā)的最新數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系列產(chǎn)品，是系列的改進(jìn)型。 /i系列產(chǎn)品共有標(biāo)準(zhǔn)型/i系列、廣域恒功率輸出型P/Pi系列、經(jīng)濟(jì)型C/Ci系列、中空型(T/Ti系列、強(qiáng)制冷卻型L/Li系列、高電壓輸入型(HV)/(HV)i系列、高電壓輸入廣域恒功率輸出型P(HV)/P(HV)i系列、高電壓輸入中空型T(HV)/T(HV)i系列、高電壓輸入強(qiáng)制冷卻型L(HV)/L(HV)i系列等產(chǎn)品。其中Li系列最高輸出轉(zhuǎn)速為20000r/min、(HV)i系列最大額定輸出功率可達(dá)l00kW，可滿足絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的主軸要求。 該系列產(chǎn)品的主要特點(diǎn)如下：通過繞組轉(zhuǎn)換功能，進(jìn)一步增加了高速輸出范圍，縮短了加/減速時(shí)間，對(duì)于Pi系列，其恒功率輸出范圍比系列擴(kuò)大了1.5倍。采用了最新的定子直接冷卻方式，進(jìn)一步減小了電動(dòng)機(jī)外型尺寸，提高了輸出功率和轉(zhuǎn)矩。通過精密的鋁合金轉(zhuǎn)子和嚴(yán)格的動(dòng)平衡，使電動(dòng)機(jī)在高速時(shí)振動(dòng)級(jí)達(dá)到了V3級(jí)。可以選擇不同的排風(fēng)方向，盡可能減小機(jī)床熱變形，同時(shí)通過最優(yōu)的冷卻通道設(shè)計(jì)，進(jìn)一步改善了冷卻性能。根據(jù)不同的使用要求，主電動(dòng)機(jī)可以選用兩種不同類型的內(nèi)裝式位置/速度測(cè)量裝置。即：具有A/B兩相輸出的Mi型編碼器與具有A/B兩相輸出及零脈沖輸出的Mzi型編碼器，以滿足不同用戶的使用要求。 i系列產(chǎn)品與系列相比，其主要性能在以下兩個(gè)方面作了改進(jìn)：通過使用高速繞組，提高了高速區(qū)的輸出功率，解決了系列在高速區(qū)域(8000-12000r/min)輸出功率下降的問題。廣域恒功率輸出型(Pi系列)的電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速由750r/min降至為500r/min，使恒功率調(diào)速范圍擴(kuò)大了1.5倍(從1:10.6提高到1:16)。 FANUC /i系列數(shù)字式主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng)器型號(hào)為A06-6078/6072系列)一般與FANUC 0C、FANUC l5、FANUC l6/18/20等系列數(shù)控系統(tǒng)配套使用。FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的保護(hù)功能為了保證驅(qū)動(dòng)器的安全、可靠運(yùn)行，F(xiàn)ANUC直流主軸伺服系統(tǒng)在出現(xiàn)故障和異常等情況時(shí)，設(shè)置了較多的保護(hù)功能，這些保護(hù)功能與直流主軸驅(qū)動(dòng)器的故障檢測(cè)與維修密切相關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以根據(jù)保護(hù)功能的情況，分析故障原因。(1)接地保護(hù) 在伺服單元的輸出線路以及主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)部等出現(xiàn)對(duì)地短路時(shí)，可以通過快速熔斷器瞬間切斷電源，對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行保護(hù)。(2)過載保護(hù) 當(dāng)驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)負(fù)載超過額定值時(shí)，安裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的熱開關(guān)或主回路的熱繼電器將動(dòng)作，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)。(3)速度偏差過大報(bào)警 當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)的速度由于某種原因，偏離了指令速度且達(dá)到一定的誤差后，將產(chǎn)生警報(bào)，并進(jìn)行保護(hù)。(4)瞬時(shí)過電流報(bào)警 當(dāng)驅(qū)動(dòng)器中由于內(nèi)部短路、輸出短路等原因產(chǎn)生異常的大電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。(5)速度檢測(cè)回路斷線或短路報(bào)警 當(dāng)測(cè)速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)信號(hào)斷線或短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將產(chǎn)生報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。(6)速度超過報(bào)警 當(dāng)檢測(cè)出的主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過額定值的115時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。(7)勵(lì)磁監(jiān)控 如果主軸電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流過低或無勵(lì)磁電流，為防止飛車，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。(8)短路保護(hù) 當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以通過相應(yīng)的快速熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。(9)相序報(bào)警 當(dāng)三相輸入電源相序不正確或缺相狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警。FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用注意點(diǎn) (1)安裝注意事項(xiàng) FANUC直流主軸伺服系統(tǒng)對(duì)安裝有較高的要求，這些要求是保證驅(qū)動(dòng)器正常工作的前提條件，在維修時(shí)必須引起注意。1)安裝驅(qū)動(dòng)器的電柜必須密封。為了防止電柜內(nèi)溫度過高，電柜設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將溫升控制在15C以下。電柜的外部空氣引入口，應(yīng)設(shè)置過濾器，并防止從排氣口侵入塵?；驘熿F：電纜出入口、柜門等部分應(yīng)進(jìn)行密封，冷卻電扇不要直接吹向驅(qū)動(dòng)器，以免粉塵附著。維修過程中，必須保證以上部分的完好，確保機(jī)床長(zhǎng)期可靠工作。2)電動(dòng)機(jī)維修完成后，進(jìn)行重新安裝時(shí)，要遵循下列原則：電動(dòng)機(jī)安裝面要平，且有足夠的剛性。電刷應(yīng)定期維修及更換，安裝位置應(yīng)盡可能使其檢修容易。電動(dòng)機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)口的進(jìn)風(fēng)要充分，安裝位置要盡可能使冷卻部分的檢修容易。電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在灰塵少、濕度不高的場(chǎng)所，環(huán)境溫度應(yīng)在40C以下。電動(dòng)機(jī)應(yīng)安裝在切削液和油不能直接濺到的位置上。(2)使用檢查 在對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修前，應(yīng)進(jìn)行如下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作前的檢查：檢查伺服單元和電動(dòng)機(jī)的信號(hào)線、動(dòng)力線等的連接是否正確、牢固，絕緣是否良好。驅(qū)動(dòng)器、電柜和電動(dòng)機(jī)是否可靠接地。電動(dòng)機(jī)電刷的安裝是否牢靠，電動(dòng)機(jī)安裝螺栓是否完全擰緊。在維修完成、動(dòng)作正常后，還應(yīng)對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)的檢查：檢查速度指令與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否一致，負(fù)載指示是否正常。電動(dòng)機(jī)是否有異常聲音和異常振動(dòng)。軸承溫度是否急劇上升等不正常現(xiàn)象。電刷上是否有顯著的火花發(fā)生痕跡。對(duì)于工作正常的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)進(jìn)行如下日常維護(hù)：電柜的空氣過濾器每月應(yīng)清掃一次。電柜及驅(qū)動(dòng)器的冷卻風(fēng)扇應(yīng)定期檢查。建議操作人員每天都應(yīng)注意主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、異常振動(dòng)、異常聲音、通風(fēng)狀態(tài)、軸承溫度、外表溫度和異常臭味。建議使用單位維護(hù)人員，每月應(yīng)對(duì)電刷、換向器進(jìn)行檢查。建議使用單位維護(hù)人員，每半年應(yīng)對(duì)測(cè)速發(fā)電機(jī)、軸承、熱管冷卻部分、絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)。FANUC直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷 (1)主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 引起主軸不轉(zhuǎn)的原因主要有：印制電路板不良或表面太臟。觸發(fā)脈沖電路故障，晶閘管無觸發(fā)脈沖產(chǎn)生。主軸電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線斷線或電動(dòng)機(jī)與主軸驅(qū)動(dòng)器連接不良。機(jī)械聯(lián)接脫落，如高/氐檔齒輪切換用的離合器嚙合不良。機(jī)床負(fù)載太大?？刂菩盘?hào)未滿足主軸旋轉(zhuǎn)的條件，如轉(zhuǎn)向信號(hào)、速度給定電壓未輸入。(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異?；蜣D(zhuǎn)速不穩(wěn)定 引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速異?；蜣D(zhuǎn)速不穩(wěn)定的原因有：D/A轉(zhuǎn)換器故障。測(cè)速發(fā)電動(dòng)斷線或測(cè)速機(jī)不良。速度指令電壓不良。電動(dòng)機(jī)不良，如：勵(lì)磁喪失等。電動(dòng)機(jī)負(fù)荷過重。驅(qū)動(dòng)器不良。3)主軸電動(dòng)機(jī)振動(dòng)或噪聲太大引起主軸電動(dòng)機(jī)振動(dòng)或噪聲太大故障的原因有：電源缺相或電源電壓不正常。驅(qū)動(dòng)器上的電源開關(guān)設(shè)定錯(cuò)誤(如：50/60Hz切換開關(guān)設(shè)定錯(cuò)誤等驅(qū)動(dòng)器上的增益調(diào)整電路或顫動(dòng)調(diào)整電路的調(diào)整不當(dāng)。電流反饋回路調(diào)整不當(dāng)。三相電源相序不正確。電動(dòng)機(jī)軸承存在故障。主軸齒輪嚙合不良或主軸負(fù)載太大。(4)發(fā)生過流報(bào)警 引起過流報(bào)警可能的原因有：驅(qū)動(dòng)器電流極限設(shè)定錯(cuò)誤。觸發(fā)電路的同步觸發(fā)脈沖不正確。主軸電動(dòng)機(jī)的電樞線圈內(nèi)部存在局部短路。驅(qū)動(dòng)器的+15V控制電源存在故障。(5)速度偏差過大 引起速度偏差的原因有：機(jī)床切削負(fù)荷太重。速度調(diào)節(jié)器或測(cè)速反饋回路的設(shè)定調(diào)節(jié)不當(dāng)。主軸負(fù)載過大、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)不良或制動(dòng)器未松開。電流調(diào)節(jié)器或電流反饋回路的設(shè)定調(diào)節(jié)不當(dāng)。(6)熔斷器熔絲熔斷 引起熔斷器熔絲熔斷的原因主要有：驅(qū)動(dòng)器控制印制電路板不良(此時(shí)，通常驅(qū)動(dòng)器的報(bào)警指示燈LEDl亮)。電動(dòng)機(jī)不良，如：電樞線短路、電樞繞組短路或局部短路，電樞線對(duì)地短路等等。測(cè)速發(fā)電機(jī)不良(此時(shí)，通常驅(qū)動(dòng)器的報(bào)警指示燈LEDl亮)