数控维修--FANUC伺服驱动系统故障维修三

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& G* l, ~+ Z, J( W$ ?: U第六课
1 Q4 S5 N# @3 g- \" c第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60例
+ `; w5 ^* h2 O2 T6 X% R, y7 w" F  Y    例212~例213．速度控制单元OVC报警的故障维修
/ O+ g' @; n6 s- e     例212．故障现象：某配套FANUC 6M系统的进口立式加工中心，在自动加工过程中出现ALM402、ALM403、ALM441报警。 分析与处理过程：FANUC 6M出现以上报警的含义如下： ALM401：附加轴(第4轴)速度控制单元过载报警。 ALM403：第4轴速度控制单元未准备好报警。 ALM441：第4轴位置跟随误差超过报警。 由于该机变压器的第4轴(A轴)为数控转台，根据报警的含义，检查A轴速度控制单元及伺服电动机，发现该轴伺服电动机表面温度明显过高，证明A轴事实上存在过载。 为了分清故障部位，在回转台上取下了伺服电动机，旋转A轴蜗杆，发现蜗杆已被完全夹紧。考虑到该轴有液压夹紧机构，在松开A轴液压夹紧机构后再试验，但蜗杆仍无法转动，由此确认故障是由于A轴机械负载过重引起的。 打开A轴转台检查，发现转台内部的夹紧装置及检测开关位置调节不当，使A轴在松开状态下，仍然无法转动；重新调整转台夹紧装置及检测开关后，再次试验，报警消失，机变压器恢复正常。
5 X0 b- f" X& z, S    例213．故障现象：一台采用FANUC 6M系统的进口立式加工中心，自动加工过程中，CRT显示 ALM403、ALM441报警。 分析与处理过程：ALM403、ALM441报警的含义同前。根据报警内容，可以确定故障的主要原因是第4轴驱动器未准备好。检查报警时第4轴速度控制单元的状态，发现该轴伺服驱动器的指示灯“OVC”亮，表明速度控制单元存在过载。 经与上例同样的检查，发现转台可以正常松开，而且在取下工件后，程序空运行动作完全正常，证明转台本身无故障。 检查机变压器实际情况，发现该机床的A轴除在转台侧夹紧外，尾架上亦带有液压夹紧装置。A轴回转需要两者同时松开方可进行。调节尾架液压夹紧装置，在保证可靠松开后，故障排除，机床报警消失。
    例214．速度控制单元LVAL报警的故障维修
3 b; `# w/ f, f9 ]- p$ H     故障现象：一台配套FANUC 6M系统的立式加工中心，在开机后，系统显示ALM401报警。 分析与处理过程：FANUC 6M系统出现ALM 401的原因同前述。经检查X轴速度控制单元的报警指示灯LVAL亮，表明速度控制单元存在电源电压过低报警。 根据LVAL报警可能的原因，首先检查驱动器的ACl8V输入，测量表明，输入电压正确。进一步检查辅助电源熔断器F8/F9正常，表明辅助电源回路无短路。 对照FANUC直流伺服单元原理图，开机后测量驱动器辅助电源控制电压，发现驱动器DCl5V为“0”，表为+15V辅助电源故障。逐级测量+15V辅助电源回路各元器件，最终发现驱动器的DCl5V集成稳压器件Q11(7815)损坏。 更换同规格集成电路后，测量+15V正常，LVAL亮灭，机床报警消失，故障排除。
    例215~例216．测速发电机引起的位置跟随误差报警的故障维修
0 a; c$ m% d: K- n( g+ h  d/ ~    例215．故障现象：一台配套FANUC 7M系统的加工中心，机床起动后，CRT显示38号报警。
分析与处理过程：FANUC 7M出现38号报警的含义是Z轴停止时的位置跟随误差超过允许的范围。 对于直流伺服驱动系统，为了加快动态响应速度，当坐标轴处于停止状态，电动机应处于“零位抖动”状态。在正常情况下，这一状态的速度控制单元的测量端CH8对地电压应在±0.5V以下，若此值过大，就会导致工作台停止时的位置跟随误差超过参数设定的允许范围。 在本机床上，检查速度控制单元的增益调整RVl电位器在60％左右，相当于速度环增益为251/S，应属于正常的设定，调整RVl故障无法排除。 进一步利用示波器观察测量端CH2的测速发电机输入波形，并与其他轴的信号相比较，发现Z轴的测速发电机的输入信号脉动过大，初步判定故障是由测速发电机不良引起的。进一步检查发现，测速发电机的刷架机械位置发生了偏移、刷架已经断裂，造成反馈信号的脉动过大，引起停止时的位置跟随误差的超差。 更换测速发电机的刷架后，故障排除，机床恢复正常。
    例216．故障现象：一台配套FANUC 7M系统的立式加工中心，开机时，系统出现ALM05、07和37号报警。 分析与处理过程： FANUC 7M系统ALM05、ALM07的含义同前；ALM37是Y轴位置误差过大报警。 分析以上报警，ALM05报警是由于系统“急停”信号引起的，通过检查可以排除；ALM07报警是系统中的速度控制单元未准备好，可能的原因有： 1)电动机过载。 2)伺服变压器过热。 3)伺服变压器保护熔断器熔断。 4)输入单元的EMG(IN1)和EMG(IN2)之间的触点开路。 5)输入单元的交流100V熔断器熔断(F5)。 6)伺服驱动器与CNC间的信号电缆连接不良。 7)伺服驱动器的主接触器(MCC)断开。 ALM 37报警的含义是“位置跟随误差超差”。
     综合分析以上故障，当速度控制单元出现报警时，一般均会出现ALM 37报警，因此故障维修应针对ALM07报警进行。 在确认速度控制单元与CNC、伺服电动机的连接无误后，考虑到机床中使用的X、Y、Z伺服驱动系统的结构和参数完全一致，为了迅速判断故障部位，加快维修进度，维修时首先将X、Z两个轴的CNC位置控制器输出连线XC(Z轴)和XF(Y)轴以及测速反馈线XE(Z轴)与XH(Y轴)进行了对调。这样，相当于用CNC的Y轴信号控制Z轴，用CNC的Z轴信号控制Y轴，以判断故障部位是在CNC侧还是在驱动侧。经过以上调换后开机，发现故障现象不变，说明本故障与CNC无关。 在此基础上，为了进一步判别故障部位，区分故障是由伺服电动机或驱动器引起的，维修时再次将Y、Z轴速度控制单元进行了整体对调。经试验，故障仍然不变，从而进一步排除了速度控制单元的原因，将故障范围缩小到Y轴直流伺服电动机上。 为此，拆开了直流伺服电动机，经检查发现，该电动机的内装测速发电机与伺服电动机间的联接齿轮存在松动，其余部分均正常。将其联接紧固后，故障排除。