1、項目七伺服系統的故障診斷與維修工作任務導入cnc速度調節器速度控制單元機床+x "度反饋電流調節器電流環)驅動器速度環位置壞測量與檢測速度檢測進給伺服系統簡圖進給伺服系統出現故障時，通常由三種表現形式： 一是在crt或操作面板上顯示報警內容或報警信息； 二是進給伺服驅動單元上用報警燈或數碼管顯示驅動單元的故障；三是運動不正常，但無任何報警。學習情境(一)伺服系統的常見報警與處理方法1.伺服系統的常見報警(1)進給伺服系統出錯報警故障這類故障的起因，大多是速度控制單元方面的故障引起的，或是主控制印制線路 板與位置控制或伺服信號有關部分的故障。表7-1速度控制單元狀態指示燈一覽表口 代f

2、含義備注q 口 代有含義備注brk馳動器主回路熔斷器跳閘紅色tgls轉速太高紅色hcal呃動器過電流報警紅色dcal直疣母線過電壓報警紅色hval呃動器過電壓報警紅色fray位置控制準備好綠色ovc馳動器過載報警紅色vrdy速度控制單元淮備好綠色lval馳動器欠電壓報警紅色備注：表示處于含義說明中是的狀態(2)檢測元件或檢測信號方面引起的故障例如：某數控機床顯示“主軸編碼器斷線”，引起的原因有： 電動機動力線斷線。如果伺服電源剛接通，尚未接到任何指令時，就發 生這種報警，則由于斷線而造成故障可能性最大。 伺服單元印制線路板設定錯誤，如將檢測元件脈沖編碼器設定成了測速 發電動機等。 沒有速度反饋

3、電壓或時有時無，這可用顯示其來測量速度反饋信號來判 斷，這類故障除檢測元件本身存在故障外，多數是由于連接不良或接通不 良引起的。 由于光電隔離板或中間的某些電路板上劣質元器件所引起的。當有時開 機運行相當長一段時間后，岀現“主軸編碼器斷線”，這時重新開機，可 能會自動消除故障。(3)參數被破壞7-2“姿數袂破壞"報警綜述警jef®狀況可能庶因參數破壞在接通控制電源時發生正在設定參數時電源斷開正在寫入參數時電源斷開進行用戶參數初始化后重新輸入參數蜓出參數的寫入次數更換伺服呃動器(重新評估參數寫入法)同服呃動器eeprom以及外 圍電路故障更換伺服馳動器參數設定異常在搖通控制電

4、源時發生裝入了設定不適當的參數執行用戶參數初始化處理(4)主電路檢測部分異常條.7-3"主電路撿測部分異常"報警媒述狀況可能原因贈措施主電路檢測部分異常在接通控制電源時或 若運行過程中發生控制電源不穩定將電源恢復正常伺服驅動器故障更換伺服呃動器(5)超速7-4"超速"報警綜述狀況可能庶因超速接通控制電源時發生電路板故陣更換伺服馳動器電動機編碼器故障更換編碼器電動機運轉過程中發生速度標定設定不合適重設速度設定速度指令過大使速度指令減到規定范內電動機編碼器信號線故障重新布線電動機編碼器故障更換編碼器電動機啟動時發生超跳過大重設伺服調整使起動特性曲線變 緩負我

5、慣星過大伺服在慣星減到規定范內(6)限位動作7-5狀況限位開關動作限位開關有動作(即控制軸實際已經超程)限位開關電路開路參照機床使用說明書進行超程解除依次檢查限位電路'處理電路開路故陣（7）過熱報警故障轟.7-6伺服單元過熱報警原因媒述衾執&、過熱的具體據ft過熱的繼電器動作熱控開關動作包動機過熱機侏切削條較苛刻機侏摩擦力矩過大伺服電動機電樞內部短路或絕緣不良電動機制動器不良電動機永久磁鋼去磁或脫落呃動器參數増益不當:呃動器與電動機配合不當：nl電動機軸承故障；超動器故障.nl重新考慮切削參數改善切削條件改善機床潤滑條件加絕緣層或更換伺服電動機更換制動器更換電動機重新設置相應參

6、數重新考慮配合條件更換軸承更換驅動器（8）電動機過載表7-7伺服駆動磊統過載報警綜述表警狀況可is迪措施過載（一般有連 續最大負載和瞬 間杲大負載）在接通控制電源時 發生伺服單元故障更換伺服單元在伺服on時發生電動機配線異常（配線不良或連接不良）修正電動機配線編碼器配線異常（配線不良或連接不良）修正編碼器配線編碼器有故障（反饋脈沖與轉角不成比例 變化，而有跳躍）更換編碼器伺服單元故障更換伺服單元在輸入指令時伺服 電動機不龍轉的情 況下發生電動機配線異竄（配線不良或連接不良）修正電動機配線編碼器配線異常（配線不良或連接不良）修正編碼器配線起動扭矩超過最犬扭矩或者負載有沖擊現 象：電動機振動或抖動

7、；重新考慮負載條件、運行條件或者電動機容量伺服單元故障更換伺服單元在通常運行時發生有效扭矩超過額定扭矩或者起動扭矩大幅 度超過額定扭矩重新考慮負載條件、運行條件或者電動機容量伺服單元存儲盤溫度過高將工作溫度下調伺服單元故障更換伺服單元伺服單元過電流報警綜述警狀況在接通控制電源時發生（9）伺服單元過電流報警過電冰功率 晶體背（igbt ）產生 過電流滅者 散熱片過熱在接 通主 電賂 電源 時發 生或 者在 電動 機運 行過 程中 產生 過電伺服呃動器的電路板與熱開關連接不艮更換伺服馳動器伺服呃動器電路板故陣us y、w與地線連接錯誤檢查配線 > 正確連接土也線纏在苴他端子上電動機主電路用電

8、纜的u、叭w與地線之間短路修正或更換電動機主電電動機主電路用電纜的u、叭w之間短路路用電纜1再生電阻配線錯誤檢查配線 > 正確連接伺服呃動器的u、叭w與地線之間短路更換伺服馳動器伺服呃動器故陣（電流反饋電路.功率晶體管或 者電路板故障）伺服電動機的從叭w與地線之間短路更換伺服單元伺服電動機的從叭w之間短路因負載轉動慣量大并且高速旋轉，動態制動器停 止，制動電賂故障更換伺服馳動器（減少負載或者降低使用轉速）位置速度指令發生劇烈變化重新評估指令值負載是否過大j是否超出再生處理能力等重新考慮負我條件.運行條件伺服驅動器的安裝方法（方向s與其他部分的間 卩畐）不適合將伺服聽動器的環境溫度下降到5

9、5七一下伺服呃動器的風扇停止轉動更換伺服馳動器伺服呃動器故障驅動器的igbt損壞；杲好是更換伺服驅動器電動機與驅動器不匹配重新選配苴他（10）伺服單元過電壓報警7-9伺服單元過電壓報警媒述警jgfw狀況可迎措施過電壓（伺服呃 動器內部的主 電路直流電壓 超過其攝犬值 札）水在接通主 電路電源時檢 測在接通控制電源時發生伺服駆動器電路板故障更換伺服馳動器在接通主電源時發生ac電源電壓過大將ac電源電壓調節到正常 范圍伺服馳動器故陣更換伺服驅動器在通常運行時發生単杳ac電源電壓（是否有過大的變化）使用轉速咼 負載轉動慣量過犬（再 生能力不足）檢杳并調整負載條件s運行條件內部或外接的再生放電電路故障

10、（包 括接線斷開或破損等）最好是更換伺服馳動器伺服驅動器故障更換伺服馳動器在伺服電動機減速時發生使用轉速高，負載轉動愷星過大檢查并重調整負載條件" 運行條件加減速時間過小，在降速過程中引起 過電壓。調整加減速時間常數（11）伺服單元欠電壓報警7-10伺服單元欠電圧報警綜述狀況施電壓不足（伺服 3e動器內部的主 電路直疣電壓低 于其攝小值限） 在接調主電路電 源時檢測在接通控制電源時發生伺服驅動器電路板故陣更換伺服馳動器電源容量太小更換容量大的馳動電源在接調主電路電源 時發生kc電源電壓過低將忻電源電壓調節到正常范圍伺服驅動器的保險絲熔斷更換保險絲i中擊電疣限制電陰斷線（電源電壓是 否

11、異常/中擊電流限制電陰是否過載更換伺服駝動器（確認電源電壓 減少主電路on/off的頻度）伺服0n信號提前有效檢杳外部似能電路是否短路伺服馳動器故障更換伺服馳動器在通常運行時發生m2電源電壓低（是否有過大的壓降）將ac電源電壓調節到正常范圍發生瞬時停電通過警報復位重新開始詁行電動機主電路用電纜短路修正或更換電動機主電路用電纜伺服電動機短路更換伺服電動機伺服驅動器故障更換伺服驅動器整流器件損壞逹議更換伺服馳動器（12）位置偏差過大表7t1值盍倫差過大報警媒述警狀況在接通控制電源時發生位置偏差參數設得過小重新設定正確參數位置偏差過大在高速離轉時發生在發出位置指令時電動 機不旋轉的情況下發生伺服單元

12、電路板故障更換伺服單元伺服電動機的u、叭w的配線不正幕缺修正電動機配線 線）伺服單元電路板故陣修正編碼器配線更換伺服單元伺服電動機的從叭w的配線不良修正電動機配線伺服單元電路板故障更換伺服單元伺服單元的増益調整不良加入平滑功能重新評估電子齒輪比動作正常 > 但在長指令時 發生位置指令脈沖的頻率過高負載條件（扭矩x轉動慣星）與電動機 規格不符重新評估負載或者電動機 客星（13）再生故障警警狀況可處理措施再生 故障再生異常在接通控制電源時發生伺服單元電路板故障更換伺服單元在接通主電路電源 時發生6kw以上時未接再生電陰連接再生電阻檢查再生電阻是否配線不良修正外接再生電阻的配線伺服單兀故障（再

13、生晶體管、電壓 檢測部分故陣）更換伺服單兀在通常運行時發生檢查再生電阻是否配線不良、是否 脫落修正外接再生電阻的配線再生電阻斷組再生能星是否過大更換再生電阻或者更換伺服單元（重新考慮負載、運行條件）伺服單兀故障（再生晶體管、電壓 檢測部分故陣）更換伺服單兀再生過載在接通控制電源時發生伺服單元電路板故障更換伺服單元在接通主電路電源 時發生電源電壓超過270v校正電壓在通常運行時發生（再生電陰溫度上升幅度大）再生能星過大（如放電電阻開路或 阻值太大）處于連續再生狀態重新選擇再生電阻容星或者重新 若慮負載條件、運行條件在通常運行時發生 （再生電陰溫度上 升幅度小）參數設定的容星小于外接再生電阻 的容

14、星（減速時間太短）校正用戶參數的設定值伺服單元故陣更換伺服單元在伺服電動機減速吋發生再生能力過大重新選擇再生電阻容量或者重新 若慮負載條件.運行條件*7-12再生故險及排除綜述(14)編碼器出錯7-13編碼器出錯及排除狀況可勰措施編碼器出錯編碼器電池警報電池連接不良s未連接正確連接電池電池電壓低于規定值更換電池、重新起動伺服單元故障更換伺服單元編碼器故陣無a和b相脈沖津該車抽際沖編碼黑引線電纜短路或破損而引起通信錯誤客觀條件接地、屏蔽不良處理好接地(15)漂移補償量過大的報警警jsfwrl能自因處理措施連接不良動力線連接不良"未連接正確連接動力線i票移補償量 過大檢測元件之間的連接不

15、良正確連接反饋元件連接線數控系統的相關參 數設置錯誤chc系統中有關漂移量補償的參數 設定錯誤引起的重新設置參數硬件故障速度控制單元的位置控制部分更換此電路板或直接更換伺服單元7-14澆移補償雖過大的報警綜述2常用伺服報警號alarm ndsvm ledspm ledpsm leddescription remarks417imraaid parameter 無故的峯戟421excessive semi-full error 執行豐閉壞tihjl430servomotooverheat 伺展電機m43103converter: main circuit overload 主回路i立我43206

16、converter: control undervoltage/open phase 便交器牲制屯圧久屯壓戎按相43304converter: dc link undervoltage 退交當克洗環欠屯壓4342inverter: contrd pover supply undervdtage 欄動器牲制屯圧欠電圧4355irrerter: dc knk under voltage 靠動當克沱環矢屯圧436soft thermal (ovc) 耿連塾(過屯址j43701converter： input circuit overcurrerl 址支臟輸入凹路過屯沱43b8 9 a b c d e

17、inverter: current alarm (l axis)(m axis)(n axis)(land m axes) and n axes)(land n axes)(l, mvand n! axes) 刪動客電趣警43907converter: dc knk overvoltage 迫交！5 jt it環it電壓44008converter excessive deviaition power i£ts電圧異常441current offset error 屯沱假基44205converter： dc knk charging/inverter db 環就電異常44302co

18、nverter: oookng fan slopped 迫變呂鳳小停 止4441inverter: internal oookng fan slopped 馳動客冷卻氐爲停止445soft dtegonngction alarm 軟斷如31警446hard disconnection alarm 峽斷此報譽447hard disconnection alarm (separate) 枝斷縱報警(死柵)448feedback mtemafch alarm 反饋系同步報警449& 9. a b. a cf. e.inverter: 1 pm alarm (l axis) 刪動化燈報警(m

19、axfe)(n axis)(land maxes)(m and nl axes) (land n axes)(u mt and n axe&)453soft dteconnection a la rm (a pulse coder) a系珂脈沖培碼営軟軌圾拭警svm led伺股放大器七段顯示管.spmle 主柚放大器七段顯示管,psm led區源單元七段顯示管。3伺服診斷畫面的使用伺服驅動系統所配套的位置檢測編碼器狀態、驅 動器工作狀態等信息可以通過cnc的fssb總線 從驅動器傳送到cnc中，在cnc上可以通過診斷 數據檢查驅動系統的工作狀態，這些狀態大部分 以二進制位信號的形式在c

20、nc診斷頁面顯示，它 們是cnc發生伺服驅動報警時的故障判別依據。（二）伺服位置反饋裝置故障診斷方法 fanuc數控系統既可以用于半閉環工作，又可以用于全 閉環工作，半閉環位置檢測為伺服電機尾部的光電編碼器 ,全閉環位置檢測來自于機床上直線光柵尺等直線位移檢 測器件。數控系統伺服反饋故障常見的是斷線故障，斷線報警根據產生的原因不同，分為硬件斷線報警和軟件斷線報警。赦披機床故障軫斷鳥療修例7"某立式加工中心，數控系統采用fanuc oi mc系統,伺服電機為ai 12/3000,外加直線光 柵構成全閉環，在使用過程中產生z軸445#報警 ,系統停止工作。1.故障報警過程當數控系統設計和

21、調試為全閉環位置控制方式，數控系統除ii實時檢測編碼器是否有斷線報警外，還實時對半閉環檢測的位置數據與分離式直線位置檢測反饋的脈沖數進行偏差計算 ,若超過參數n0.2064設置值，就會產生445#報警。2故障產生原因根據直線位置檢測反饋工作過程，故障原因可能由于直線位 置檢測器件斷線或插座沒有插好產生的；直線位置反饋裝置 的電源電壓偏低或沒有；位置反饋檢測器件本身故障；光柵 適配器等，閉環位置檢測器件是通過光柵適配器進入伺服位 置控制回路。（三）伺服進給裝置故障診斷方法進給伺服的常見故障有： 超程有軟件超程、硬件超程和急停保護三種。44當進給運動的負載過大、頻繁正反向運動，以及進給傳動潤滑狀態

22、和 過載檢測電路不良時，都會引起過載報警。竄動在進給時出現竄動現象：測速信號不穩定；速度控制信號不穩定或受 到干擾；接線端子接觸不良；反響間隙或伺服系統增益過大所致。爬行 找生奩袒或加速段或低速進給時，一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態不良、 簡服系統增益過低以及外加負載過大等因素所致。振動分析機床振動周期是否與進給速度有關伺服電機不轉ilfo進給單元除了速度控制信號外，還有使能控制信號，使能信號是 前提。位置誤差isiis超過允許的誤差范圍時，數控系統就會產生位置誤差過大報警， 差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因：系統設定的允差范圍過小；伺服系 塹壇益常直丕肖;“位置檢測裝置有污染；進給傳動鏈累積誤差過大；主軸箱 垂宜運動時平衡裝置不穩。三、任務實施（一）伺服軸跟蹤誤差過大報警及排除>$i廣停止時誤差帶1&49= 500|jiti、/工作臺(a)(b)1829和1828的參數限定值指令脈沖指令倍乗比 (cmr)實際誤差epc* 一 itlj- g lrlttjl 圈 _n_n_tt_tl f u ltltltpoz1 i反饋脈沖 p_fb實