1、數控維修 -FANUC 伺服驅動系統故障維修七第六章第一課 FANUC 伺服驅動系統故障維修 60例例 235.開機后電動機產生尖叫的故障維修故障現象:一臺配套 FANUC 15MA數控系統的龍門加工中心,在起動完成、進入可操作 狀態后, X 軸只要一運動即出現高頻振蕩,電動機產生尖叫,系統無任何報警。 分析與處 理過程:在故障出現后, 觀察 X 軸拖板, 發現實際拖板振動位移很小; 但觸摸電動機輸出軸, 可感覺到轉子在以很小的幅度、極高的頻率振動:且振動的噪聲就來自 X 軸伺服電動機。 考慮到振動無論是在運動中還是靜止時均發生, 與運動速度無關, 故基本上可以排除測速發 電機、位置反饋編碼器

2、等硬件損壞的可能性。 分析可能的原因是 CNC 中與伺服驅動有關的 參數設定、 調整不當引起的:且由于機床振動頻率很高, 因此時間常數較小的電流環引起振 動的可能性較大。 由于 FANUC 15MA 數控系統 采用的是數字伺服,伺服參數的調整可以直接 通過系統進行, 維修時調出伺服調整參數頁面, 并與機床隨機資料中提供的參數表對照, 發 現參數 PRMl852、 PRMl825與提供值不符,設定值見下:參數號 正常值 實際設定值1852 1000 34141825 2000 2770將上述參數重新修改后,振動現象消失,機床恢復正常運行。例 236.驅動器無準備好信號的故障維修 故障現象:一臺配

3、套 FANUC 0M 系統的加工中 心,機床起動后,在自動方式運行下, CRT 顯示 401號報警。分析與處理過程:FANUC OM出現 401號報警的含義是“軸伺服驅動器的 VRDY 信號斷開, 即驅動器未準備好”。 根據故 障的含義以及機床上伺服進給系統的實際配置情況,維修時按下列順序進行了檢查與確認: 1 檢查 L/M/N軸的伺服驅動器, 發現驅動器的狀態指示燈 PRDY 、 VRDY 均不亮。 2檢查伺服 驅動器電源 ACl00V 、 ACl8V 均正常。 3測量驅動器控制板上的輔助控制電壓,發現±24V,±15V異常。 根據以上檢查,可以初步確定故障與驅動器的控制

4、電源有關。 仔細檢查輸入 電源,發現 X 軸伺服驅動器上的輸入電源熔斷器電阻大于 2M ,遠遠超出規定值。經更換 熔斷器后,再次測量直流輔助電壓,±24V,±15V恢復正常,狀態指示燈 PRDY 、 VRDY 均恢 復正常,重新運行機床, 401號報警消失。例 237.伺服驅動器出現 TG 報警的 故障維修 故障現象:某配套 FANUC PM0系統的數控 車床,在加工過程中,不定期地經常出現 ALM401號報警。 分析與處理過程:FANUC PM0系 統 ALM401報警的含義是“伺服驅動器的準備好 ?(DRDY信號斷開”, 通過對驅動器的檢查, 可以得知其原因是伺服驅動器

5、的 TG 報警。由于本故障為不定期發生,可以認為電纜的連接 不可靠是引起故障的原因之一。 重新連接驅動器的連接電纜及屏蔽線、接地線,故障不再 出現。例 238.伺服驅動器出現 HC 報警的維修故障現象:一臺配套 FANUC l5MA數控系統的龍門加工中心,開機時 Y 軸伺服一接通,系統 就出現過電流報警 (報警 SV003 。 分析與處理過程:FANUC l5MA系統 SV003報警的內容為 “YAXIS EXCESS CURRENT IN SERVO”。檢查 X 、 Y 、 Z 伺服驅動器的狀態指示,發現 Y 軸伺 服驅動器的過電流報警燈 HC(紅色 亮,指示 Y 伺服驅動器的直流母線存在過

6、電流。 從本章 前述可知, FANUC 交流伺服直流母線是通過三相整流橋 DS 將 R 、 S 、 T 三相交流電整流成直 流后,經電容 C 濾波作為逆變回路的逆變電源。因此,故障可能的原因有: 1控制板的直 流母線電流檢測環節 (如:采樣電阻 R1 、反饋環節不良。 2逆回路的大功率晶體管損壞。 通過使用在線測試儀,同時進行 Y 軸驅動器控制板和 Z 軸驅動器控制板的信號比較,發現 Y 軸驅動器控制板上有兩個厚膜集成電路 (型號 DV47HA6640 損壞,使同一相中的兩個大功率 晶體管同時導通,造成了直流母線的短路。更換兩個損壞的厚膜集成電路 DV47HA6640后, 故障排除。系統 AL

7、M414報警的含義為“X 軸的數字伺服系統錯誤”。 驅動器顯示“8”, 表示 L 軸 (在 機床上為 X 軸 過電流。 根據報警顯示內容, 通過機床自診斷功能, 檢查診斷參數 DGN 720, 發現其第 4位為“1”,即 X 軸出現過電流 (HCAL報警。 根據第 5章所述, FANUC 數字伺服 X 軸產生 HCAL 報警的原因主要有: 1X軸伺服電動機的電樞線產生錯誤。 2伺服驅動器內 部的晶體管模塊損壞。 3X軸伺服電動機繞組內部短路。 4伺服驅動器的主板 PCB 損壞。 根據故障情況, 由于發生故障前機床可以正常工作, 故基本可以排除 X 軸伺服電動機聯接錯 誤的可能性。 測量 X 軸

8、伺服電動機的電樞繞組,發現三相繞組電阻相同,阻值在正常的范 圍,故可以排除電動機繞組內部短路的原因。 檢查伺服驅動器內部的晶體管模塊,用萬用 表測得電源輸入端的相間電阻只有 6,低于正常值。因此,可以初步判定驅動器內部晶體 管模塊損壞。 經仔細檢查確認晶體管模塊已經損壞;更換一晶體管模塊后,故障排除。 例 240.故障現象:某配套 FANUC 0i 系統、 i 系列伺服驅動的立式數控銑,在自動加 工過程中突然出現 ALM414、 ALM411報警。 分析與處理過程:FANUC 0i 系統發生 ALM411報 警的含義是“移動過程中位置遍差過大”; ALM414的含義是“數字伺服報警 (Z-Axis DETECTION SYSTEM ERROR”。 檢查 Z 驅動器顯示“8”,表明 Z 軸 IPM 報警,可能的原因 是 Z 軸過電流、過熱或 IPM 控制電壓過低。利用系統診斷參數 DGN200檢查發現 DGN200 bit5=“1”,表明 Z 軸驅動器出現過電流報警。 根據以上診斷、檢查,可以初步確認故障 原因為在 Z 軸過電流。 考慮到機床的伺服進給系統為半閉環結構, 維修時脫開了電動機與絲 杠間的聯軸器, 手動轉動絲杠, 發