FANUC伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修

1、5.2 FANUC伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修伺服系統(tǒng)的故障診斷，雖然由于伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的不同，在具體做法上可能有所區(qū)別，但其基本檢查方法與診斷原理卻是一致的。診斷伺服系統(tǒng)的故障，一般可利用狀態(tài)指示燈診斷法、數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警顯示的診斷法、系統(tǒng)診斷信號(hào)的檢查法、原理分析法等等。FANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與FANUC數(shù)控系統(tǒng)一樣，是數(shù)控機(jī)床中使用最廣泛的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之一。從總體上說，F(xiàn)ANUC伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分為直流驅(qū)動(dòng)與交流驅(qū)動(dòng)兩大類。如前所述，直流驅(qū)動(dòng)又有SCR速度控制單元與PWM速度控制單元兩種形式；交流驅(qū)動(dòng)分模擬式交流速度控制單元與數(shù)字式交流速度控制單元兩種形式。在1985年以前生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上

2、，一般都采用直流伺服驅(qū)動(dòng)，其配套的控制系統(tǒng)有FANUC的FS5、FS6、FS7系統(tǒng)等。隨后生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上，一般都采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，其配套的控制系統(tǒng)有FANUC的FS0、FSll、FSl5/16系統(tǒng)等。 5.2.1 FANUC直流伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修直流伺服系統(tǒng)一般用于20世紀(jì)80年代中期以前生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上，這些數(shù)控機(jī)床雖然距今已經(jīng)有二十多年，但由于當(dāng)時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格十分昂貴，通常只有在高、精、尖設(shè)備中才采用數(shù)控，因此，其機(jī)床的剛性、可靠性等各方面性能通常都較好，即使在今天，很多設(shè)備還是作為企業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備在使用中，故直流伺服系統(tǒng)的維修仍然是今天數(shù)控機(jī)床維修的重要內(nèi)容。1SCR速度控制單元

3、的常見故障與維修SCR速度控制單元的主要故障與可能的原因，常見的有以下幾種。(1)速度控制單元熔斷器熔斷 造成速度控制單元熔斷器燒斷的原因有下述幾種：1)機(jī)械故障造成負(fù)載過大。如：滑動(dòng)面摩擦系數(shù)太大；齒輪嚙合不良；工件干涉、碰撞；機(jī)械鎖緊等。以上故障可通過測(cè)量電動(dòng)機(jī)電流來判斷確認(rèn)。2)切削條件不合適。如：機(jī)床切削量過大，連續(xù)重切削等。3)控制單元故障。如：控制單元的元器件損壞，控制板上設(shè)定端設(shè)定錯(cuò)誤，電位器調(diào)整不當(dāng)?shù)取?)速度控制單元與電動(dòng)機(jī)間的聯(lián)接錯(cuò)誤。如：速度負(fù)反饋被接成正反饋，使電動(dòng)機(jī)飛車或使系統(tǒng)振蕩。 5)電動(dòng)機(jī)選用不合適或電動(dòng)機(jī)不良。如：因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)的退磁，造成需要過大的勵(lì)磁電流，

4、從而引起速度控制單元熔斷器燒斷。直流電動(dòng)機(jī)去磁的檢查方法如圖5-9所示。通過測(cè)量圖5-9上的電壓表和電流表指示值，并按下式計(jì)算，可以判別電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)常數(shù)足Ke是否正常，從而確定電動(dòng)機(jī)是否退磁。式中 V測(cè)量的電壓值(V)：I測(cè)量的電流值(A)：Rm電樞電阻()；n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)Ke電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)(V/1000 r/min)。若上式成立，則證明電動(dòng)未退磁。不同型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，其電樞電阻和反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)的值也是不相同的，對(duì)于常用的FANUC直流伺服電動(dòng)機(jī)，它們的值可參考表5-1。表5-1達(dá)式 電動(dòng)機(jī)參數(shù)表型號(hào)電樞電阻Rm/反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)Ke(V/1000 r/min)型號(hào)電樞電阻Rm/反電動(dòng)

5、勢(shì)系數(shù)Ke(V/1000 r/min)00.521200.257950.8142300.32120100.28566)相序不正確。SCR速度控制單元由于存在晶閘管觸發(fā)脈沖與主電路的同步問題，因此對(duì)電源的輸入有相序的要求。若相序不正確，則接通電源后將造成速度控制單元的輸入熔斷器的熔斷。圖5-10 相序測(cè)量相序檢查可以通過用相序表或示波器進(jìn)行，如圖5-10所示。用相序表測(cè)量時(shí)，在主回路與同步電源R、S、T連接一一對(duì)應(yīng)的前提下，測(cè)量R、S、T的相序，當(dāng)相序正確時(shí)，相序表應(yīng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(如圖5-10a)。用示波器測(cè)量時(shí)，在主回路與同步電源R、S、T連接一一對(duì)應(yīng)的前提下，雙線示波器按照?qǐng)D5-10b連

6、接，當(dāng)UAB、UCB的波形為圖5-10b所示時(shí)(兩個(gè)波形在相位上相差120°)，則表明相序正確。注意：在直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，相序必須一一對(duì)應(yīng)，因此不可以用觀察交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方式，來檢查相序。(2)狀態(tài)指示燈顯示的報(bào)警 FANUC公司生產(chǎn)的SCR速度控制單元，在控制線路板上帶有3個(gè)狀態(tài)指示燈，它們分別為PRDY、TGLS和OVC指示燈，其含義如下：PRDY：綠色指示燈，指示燈亮則表示速度控制單元工作正常。TGLS：紅色指示燈，指示燈亮則表示與速度控制單元連接的測(cè)速發(fā)電機(jī)報(bào)警。OVC：紅色指示燈，指示燈亮則表示速度控制單元發(fā)生過電流報(bào)警。常見的故障現(xiàn)象與原因有：1)PRDY指示燈不亮。

7、當(dāng)系統(tǒng)通電后，如果表示速度控制單元的PRDY指示燈不亮，則造成故障的可能原因有：數(shù)控系統(tǒng)或伺服驅(qū)動(dòng)器(速度控制單元)存在報(bào)警。故障診斷可以通過數(shù)控系統(tǒng)的報(bào)警顯示、數(shù)控系統(tǒng)印制電路板上的報(bào)警指示以及機(jī)床的故障提示進(jìn)行，并根據(jù)以上提示的內(nèi)容與有關(guān)說明進(jìn)行處理。速度控制單元熔斷器熔斷。速度控制單元的功率部分和觸發(fā)電路板上，均安裝有熔斷器，當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，PRDY指示燈不亮。伺服變壓器過熱、變壓器溫度檢測(cè)開關(guān)動(dòng)作。變壓器的溫度可以這樣進(jìn)行檢查：在剛切斷電源時(shí)，馬上用手觸摸變壓器的鐵心或線圈，若用手能承受得住變壓器的溫度(60)，則說明變壓器未過熱，故障原因可能是溫度檢測(cè)開關(guān)不良，應(yīng)更換溫度檢測(cè)開關(guān)；若

8、用手只能承受幾秒鐘，則說明變壓器過熱，需要斷電半小時(shí)以上，待變壓器冷卻后再進(jìn)行試驗(yàn)。如通電后仍過熱，原因可能是負(fù)載過大或變壓器不良(如變壓器線圈局部短路，絕緣損壞等)。來自機(jī)床側(cè)的原因。如操作、設(shè)定不當(dāng)，系統(tǒng)處于急停狀態(tài)等。系統(tǒng)的位置控制或驅(qū)動(dòng)器速度控制的印制電路板不良?？梢酝ㄟ^互換法或更換備件進(jìn)行確認(rèn)。輔助電源電壓異常。即：+5V，+24V，+15V，-15V電源故障。安裝、接觸不良。如：速度控制單元與系統(tǒng)位置控制板之間的連接不良等。驅(qū)動(dòng)器發(fā)生TGLS或OVC報(bào)警。按檢查TGLS或OVC報(bào)警的方法處理。2)TGLS燈亮。TGLS燈亮表示速度控制單元發(fā)生了測(cè)速發(fā)電機(jī)斷線報(bào)警，其可能的原因是：作

9、為速度反饋的部件(如：測(cè)速發(fā)電機(jī)或脈沖編碼器)的測(cè)量信號(hào)線斷線或連接不良。電動(dòng)機(jī)的電樞線斷線或連接不良。3) OVC燈亮。OVC燈亮表示速度控制單元發(fā)生了過電流報(bào)警，其可能的原因是：過電流設(shè)定不當(dāng)。應(yīng)檢查速度控制單元上的過電流設(shè)定電位器RV3的設(shè)定是否正確。電動(dòng)機(jī)負(fù)載過重。應(yīng)改變切削條件或機(jī)械負(fù)荷，檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)與進(jìn)給系統(tǒng)的安裝與連接。電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)有振動(dòng)。應(yīng)檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)的安裝與連接是否可靠，測(cè)速機(jī)是否存在不良。負(fù)載慣量過大。位置環(huán)增益過高。應(yīng)檢查伺服系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定與調(diào)整是否正確、合理。交流輸入電壓過低。應(yīng)檢查電源電壓是否滿足規(guī)定的要求。有關(guān)速度控制單元的設(shè)定與調(diào)節(jié)可以參見本章5.

10、2.5節(jié)所述。(3)超過速度控制范圍 速度控制單元超速的原因有下述幾種：1)測(cè)速反饋連接錯(cuò)誤，如：被接成正反饋或斷線。2)在全閉環(huán)系統(tǒng)中，聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)與工作臺(tái)的連接不良，造成速度檢測(cè)信號(hào)不正確或無(wú)速度檢測(cè)信號(hào)。3)位置控制板發(fā)生故障，使來自F/V轉(zhuǎn)速的速度反饋信號(hào)未輸入到速度控制單元；4)速度控制單元設(shè)定不當(dāng)。(4)機(jī)床振動(dòng) 若坐標(biāo)軸在數(shù)控機(jī)床停止時(shí)或移動(dòng)過程中出現(xiàn)振動(dòng)、爬行, 除系統(tǒng)本身設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)外，在驅(qū)動(dòng)器上引起機(jī)床振動(dòng)的原因主要有下述幾種：1)機(jī)械系統(tǒng)連接不良，如：聯(lián)軸器損壞等。2)脈沖編碼器或測(cè)速發(fā)電機(jī)不良。對(duì)于脈沖編碼器或測(cè)速發(fā)電機(jī)不良的情況，可按下述方法進(jìn)行測(cè)量檢查。首先，將

11、位置環(huán)、速度環(huán)斷開，手動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，觀察速度控制單元印制電路板上F/V變換器的電壓(檢測(cè)端子CHl2)，如果出現(xiàn)圖5-11所示的電壓突然下跌的波形，則說明反饋部件不良。3)電動(dòng)機(jī)電樞線圈不良(如：內(nèi)部短路)。這種情況可以通過測(cè)量電動(dòng)機(jī)的空載電流進(jìn)行確認(rèn)，若空載電流隨轉(zhuǎn)速成正比增加，則說明電動(dòng)機(jī)內(nèi)部有短路現(xiàn)象。出現(xiàn)本故障一般應(yīng)首先清理?yè)Q向器、檢查電刷等環(huán)節(jié)，再進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)。如果故障現(xiàn)象依然存在，則可能是線圈匝間有短路現(xiàn)象，應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維修處理。 4)速度控制單元不良。應(yīng)首先檢查速度控制單元的調(diào)整與設(shè)定，若調(diào)整與設(shè)定正確，可通過更換速度控制單元的印制電路板或進(jìn)行維修處理。5)外部干擾。對(duì)于固定不

12、變的干擾，可檢查F/V變換器(CH2檢測(cè)端子)，電流檢測(cè)(CHll)端子，以及同步端(CHl3AC)的波形，檢查是否存在干擾，并采取相應(yīng)的措施。對(duì)于偶然性干擾，只有通過有效的屏蔽、可靠的接地等措施，盡可能予以避免。6)系統(tǒng)振蕩。應(yīng)觀察電動(dòng)機(jī)電流的波形是否有振蕩，引起振蕩的可能原因是RVl調(diào)整不當(dāng)，測(cè)速機(jī)不良，或是絲杠的間隙太大等原因。(5)超調(diào) 當(dāng)速度控制單元本身無(wú)故障時(shí)，造成系統(tǒng)超調(diào)的原因有下述幾種：1)伺服系統(tǒng)速度環(huán)增益太低或位置環(huán)增益太高?？梢酝ㄟ^調(diào)整速度控制單元電位器RVl，提高速度環(huán)增益；或通過改變系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)，降低位置環(huán)增益進(jìn)行優(yōu)化。此外，還可以通過改變速度控制單元的S6、S7、

13、S9設(shè)定等措施解決。2)提高伺服進(jìn)給系統(tǒng)和機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)的剛性。(6)單脈沖進(jìn)給精度差 產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有以下幾種：1)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙、死區(qū)或精度不足。應(yīng)重新調(diào)整機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)消除間隙，減小摩擦阻力，提高機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的靈敏度。2)伺服系統(tǒng)速度環(huán)或位置環(huán)增益太低。這時(shí)可以通過調(diào)整速度控制單元的電位器RVl解決。(7)低速爬行 在伺服進(jìn)給系統(tǒng)元器件本身無(wú)故障時(shí)，造成低速爬行的原因有以下幾種：1.)系統(tǒng)不穩(wěn)定，產(chǎn)生低速振蕩。 2)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)慣量過大。對(duì)于這種情況，有時(shí)可以通過改變印制電路板上速度控制單元的S8設(shè)定(使其斷開)，以及重新調(diào)整RVl解決。(8)圓弧切削時(shí)切削面出現(xiàn)條紋 造成這一現(xiàn)象的

14、原因有以下幾種：1)伺服系統(tǒng)增益設(shè)定不當(dāng)。可以通過降低位置增益、提高速度環(huán)增益解決。2)檢查、確認(rèn)速度控制單元的CHll端子上的電流波形，確認(rèn)電流是否連續(xù)。3)檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是否有連接松動(dòng)、間隙等。2PWM速度控制單元的常見故障與維修(1)CRT無(wú)報(bào)警顯示的故障維修 FANUC PWM速度控制單元發(fā)生故障時(shí)，通常情況下系統(tǒng)顯示器上可以顯示出報(bào)警號(hào)，維修時(shí)可以根據(jù)報(bào)警提示進(jìn)行。但是，除CRT可以顯示報(bào)警號(hào)的故障外，還有部分故障在CRT上不一定能予以顯示或不能予以指明具體的故障原因，這些故障主要有以下幾類：1)機(jī)床失控。2)移動(dòng)和停止時(shí)機(jī)床振動(dòng)。3)定位精度和加工精度差。4)速度控制單元和位置控

15、制單元?jiǎng)幼鞑徽_。對(duì)于以上故障的產(chǎn)生原因、檢查和處理方法可以歸納如下：1)機(jī)床失控。機(jī)床失控指的是機(jī)床在開機(jī)時(shí)或工作過程中突然改變速度、改變位置的情況，如：伺服起動(dòng)時(shí)突然沖擊，工作臺(tái)停止時(shí)的突然向某一方向快速運(yùn)動(dòng)，正常加工過程中的突然加速等等。其故障的原因、檢查和處理方法見表5-2。當(dāng)圓弧插補(bǔ)出現(xiàn)45°方向上的橢圓時(shí)，可以通過調(diào)整伺服進(jìn)給軸的位置增益進(jìn)行調(diào)整。坐標(biāo)軸的位置增益由下式計(jì)算： 式中 V進(jìn)給速度(mm/min)； ess位置跟隨誤差(0.001mm) KV位置增益(1/S)。位置跟隨誤差可以通過數(shù)控系統(tǒng)的診斷參數(shù)檢查，診斷參數(shù)號(hào)在不同的系統(tǒng)上有不同的定義，在FANUC 0C

16、上為DGN800804；對(duì)于其余系統(tǒng)，詳見本書第2章第2.3.3節(jié)。調(diào)整速度控制單元上的電位器RV4(F/V轉(zhuǎn)換器電壓補(bǔ)償)，可以改變同一進(jìn)給速度下的位置跟隨誤差。調(diào)整RV4，使DGN800804的值在上式計(jì)算所得的理論值的+10以內(nèi)，且參與圓弧插補(bǔ)的兩軸的位置跟隨誤差的差值必須控制在1以內(nèi)。(2)速度控制單元上的指示燈報(bào)警 在FANUCPWM速度控制單元的控制板上，右下部有7個(gè)報(bào)警指示燈，它們分別是BRK、HVAL、HCAL、OVC、LVAL、TGLS以及DCAL；在它們的下方還有PRDY(位置控制已準(zhǔn)備好信號(hào))和VRDY(速度控制單元已準(zhǔn)備好信號(hào)) 2個(gè)狀態(tài)指示燈，其含義見表5-5。表5-

17、5 速度控制單元狀態(tài)指示燈一覽表代 號(hào)含 義備 注代 號(hào)含 義備 注PRDY位置控制準(zhǔn)備好 綠色 OVC驅(qū)動(dòng)器過載報(bào)警 紅色VRDY速度控制單元準(zhǔn)備好 綠色 TGLS電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高 紅色BRK驅(qū)動(dòng)器主回路熔斷器跳閘 紅色 DCAL直流母線過電壓報(bào)警 紅色HCAL驅(qū)動(dòng)器過電流報(bào)警 紅色 LVAL驅(qū)動(dòng)器欠電壓報(bào)警 紅色HVAL驅(qū)動(dòng)器過電壓報(bào)警 紅色在正常的情況下，一旦電源接通，首先PRDY燈亮，然后是VRDY燈亮，如果不是這種情況，則說明速度控制單元存在故障。出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)指示燈的提示，可按以下方法進(jìn)行故障診斷。1)BRK報(bào)警。BRK為主回路熔斷器跳閘指示，當(dāng)指示燈亮?xí)r代表速度控制單元的主回路熔

18、斷器(參見圖5-12)NFBl、NFB2跳閘，故障原因主要有以下幾種：主回路受到瞬時(shí)電壓沖擊或干擾。這時(shí)，可以通過重新合上熔斷器NFBl、NFB2，再進(jìn)行開機(jī)試驗(yàn)，若故障不再出現(xiàn)，可以繼續(xù)工作：否則，根據(jù)下面的步驟，進(jìn)行檢查。速度控制單元主回路的三相整流橋DS(Diode module)的整流二極管有損壞(可以參照?qǐng)D5-12主回路原理圖，用萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元交流主回路的浪涌吸收器ZNR(Surge absorber)有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-12主回路原理圖，用萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元直流母線上的濾波電容器C1C3有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-12主回路原理圖，用萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單

19、元逆變晶體管模塊TMlTM4有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-12主回路原理圖，用萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元不良。熔斷器NBFl、NBF2不良。圖5-12為FANUC DCl0M、20M、30M直流伺服主回路原理圖，其余型號(hào)的原理與此相似。2)HVAL報(bào)警。HVAL為速度控制單元過電壓報(bào)警，當(dāng)指示燈亮?xí)r代表輸入交流電壓過高或直流母線過電壓。故障可能的原因如下： 輸入交流電壓過高。應(yīng)檢查伺服變壓器的輸入、輸出電壓，必要時(shí)調(diào)節(jié)變壓器變比，使輸入電壓在相應(yīng)的允許范圍。直流母線的直流電壓過高。應(yīng)檢查直流母線上的斬波管Q1、制動(dòng)電阻DCR以及外部制動(dòng)電阻是否損壞。加減速時(shí)間設(shè)定不合理。若故障在加減速時(shí)發(fā)生，應(yīng)檢

20、查系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)中的加減速時(shí)間設(shè)定是否合理。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載過重。應(yīng)檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載、慣量是否太高：機(jī)械摩擦阻力是否正常。3)HCAL報(bào)警。HCAL為速度控制單元過電流報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元存在過電流?？赡艿脑蛉缦拢褐骰芈纺孀兙w管TMITM4模塊不良。電動(dòng)機(jī)不良，如：電樞線間短路或電樞對(duì)地短路。逆變晶體管的直流輸出端存在短路或?qū)Φ囟搪贰Ｋ俣瓤刂茊卧涣?。為了判別過電流原因，維修時(shí)可以先取下伺服電動(dòng)機(jī)的電源線，將速度控制單元的設(shè)定端子S23短接，取消TGLS報(bào)警，然后開機(jī)試驗(yàn)。若故障消失，則證明過電流是由于外部原因(電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)電源線的連接)引起的，應(yīng)重點(diǎn)檢查電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)電源

21、線。若故障保持，則證明過電流故障在速度控制單元內(nèi)部，應(yīng)重點(diǎn)檢查逆變晶體管TMITM4模塊。 4)OVC報(bào)警。OVC為速度控制單元過載報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元發(fā)生了過載。其可能的原因與SCR速度控制單元相同，參見前述。5)LVAL報(bào)警。LVAL為速度控制單元電壓過低報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元的各種控制電壓過低。其可能的原因如下：速度控制單元的輔助控制電壓輸入ACl8V過低或無(wú)輸入。速度控制單元的輔助電源控制回路故障。速度控制單元的保險(xiǎn)電阻熔斷。瞬間電壓下降或電路干擾引起的偶然故障。速度控制單元不良。6)TGLS報(bào)警。TGLS為速度控制單元測(cè)速發(fā)電機(jī)斷線報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元發(fā)生

22、了測(cè)速發(fā)電機(jī)斷線，其可能的原因與SCR速度控制單元相同，參見前述。7)DCAL報(bào)警。DCAL為直流母線過電壓報(bào)警，與其相關(guān)的原因主要是直流母線的斬波管Q1、制動(dòng)電阻DCR以及外部制動(dòng)電阻不良。維修時(shí)應(yīng)注意：如果在電源接通的瞬間就發(fā)生DCAL報(bào)警，這時(shí)不可以頻繁進(jìn)行電源的通、斷，否則易引起制動(dòng)電阻的損壞。8)VRDY不亮。VRDY為速度控制單元準(zhǔn)備好指示燈，如果該燈不亮，則表示速度控制單元未準(zhǔn)備好；CNC在未接收“VRDY信號(hào)”時(shí)，不能正常工作。VRDY燈不亮的原因主要有：速度控制單元有報(bào)警，即：其余報(bào)警燈有亮。速度控制單元輔助控制電壓不正常，參見LVAL報(bào)警原因。速度控制單元ACl00V輸入電

23、壓不正確。速度控制單元的主接觸器MCC故障。速度控制單元與主板間的連接不良。系統(tǒng)未準(zhǔn)備好。系統(tǒng)的“急停”信號(hào)生效，系統(tǒng)處于急停狀態(tài)。9)VRDY開機(jī)時(shí)就亮。在正常情況下，當(dāng)接通系統(tǒng)電源，首先CNC向速度控制單元發(fā)出“位置環(huán)準(zhǔn)備好”信號(hào)，速度控制單元上的PRDY燈亮。這時(shí)若速度控制單元正常，主接觸器MCC合上，速度控制單元向CNC發(fā)出“速度控制單元準(zhǔn)備好” 信號(hào)，同時(shí)VRDY燈亮。若數(shù)控系統(tǒng)一通電，速度控制單元的VRDY燈立即就亮，則表明速度控制單元?jiǎng)幼鞑徽＃淇赡艿脑蛴校寒?dāng)系統(tǒng)“急?！卑粹o斷開時(shí)，若速度控制單元的PRDY指示燈亮，則表明系統(tǒng)“PRDY”信號(hào)故障，原因是主板不良或PRDY信號(hào)

24、連接錯(cuò)誤。當(dāng)系統(tǒng)“急?！?按鈕斷開時(shí)，若速度控制單元的PRDY指示燈不亮，表明系統(tǒng)“PRDY”信號(hào)正常，故障在速度控制單元的VRDY信號(hào)上，這時(shí)可以進(jìn)行下一步檢查。取下速度控制單元的CN2插頭，接通電源，若故障不變，則表明速度控制單元不良。取下速度控制單元的CN2插頭，接通電源，若故障消失，則表明其原因是速度控制單元與主板間的VRDY信號(hào)連接不正確、主板不良、速度控制單元不良或MCC接觸器觸點(diǎn)不良。(3)系統(tǒng)CRT上有報(bào)警的故障 由于FANUC直流伺服驅(qū)動(dòng)一般與FANUC 3、5、7、6等系列數(shù)控系統(tǒng)配套使用，其中維修過程中遇到最多的為FANUC 6。當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器故障時(shí)，CNC上亦將顯示相應(yīng)的

25、報(bào)警號(hào)，這些報(bào)警在FS6上為400-500號(hào)報(bào)警。常見的報(bào)警號(hào)及含義如下：1)過載報(bào)警(ALM400、402)。FANUC 6 ALMM400報(bào)警的含義是“基本軸驅(qū)動(dòng)器(X、Y、Z軸)過載”，ALM402報(bào)警的含義是“附加軸(第4、5軸)驅(qū)動(dòng)器過載”。CRT顯示的過載報(bào)警有以下原因：速度控制單元上熱繼電器動(dòng)作。其原因可能是熱繼電器的設(shè)定值不正確、切削條件不合適或摩擦阻力太大。伺服變壓器過熱。可以通過測(cè)量伺服變壓器的接點(diǎn)51和52的電阻值來確認(rèn)。正常值應(yīng)小于或等于10；如電阻值大于100k，則說明伺服變壓器過熱。這時(shí)，變壓器表面溫度應(yīng)達(dá)到8090，應(yīng)進(jìn)一步檢查電動(dòng)機(jī)電流，確認(rèn)切削條件。如表面溫度

26、小于60，則說明伺服變壓器未過熱，而是熱敏電阻不良，應(yīng)更換熱敏電阻。再生放電單元過熱?？梢酝ㄟ^測(cè)量速度控制單元上的T3端的3和4號(hào)線間的電阻確認(rèn)。正常時(shí)其值應(yīng)小于10；如電阻值大于100k，則說明再生放電單元過熱。這時(shí)，再生放電單元的表面金屬板的溫度應(yīng)達(dá)到8090，可能是電動(dòng)機(jī)的起/制動(dòng)或加/減速太頻繁引起的故障。如金屬底板表面的溫度只有5060，則說明再生放電單元未過熱，而是熱敏電阻不良，應(yīng)更換熟敏電阻。2)速度控制單元的VRDY斷開報(bào)警(ALM401、403)。參見速度控制單元硬件報(bào)警“VRDY燈不亮”的故障說明。3)速度控制單元的VRDY錯(cuò)誤接通報(bào)警(ALM404)。參見速度控制單元硬件

27、報(bào)警“VRDY燈開機(jī)就亮”的故障說明。除以上報(bào)警顯示外，通過CNC的診斷參數(shù)DGN707、709、713、714、715、719等，還可以對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的故障信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步維修顯示，詳見本章第5.2.3節(jié)。3直流伺服電動(dòng)機(jī)的故障診斷與維修(1)直流伺服電動(dòng)機(jī)的故障診斷1)伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)床開機(jī)后，CNC工作正常，“機(jī)床鎖住”等信號(hào)已釋放方向鍵后系統(tǒng)顯示動(dòng)，但實(shí)際伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，可能有以下原因：動(dòng)力線斷線或接觸不良。這一故障，通常在驅(qū)動(dòng)器上顯示TGLS報(bào)警。 “速度控制使能信號(hào)”(ENABLE)沒有送到速度控制單元。這時(shí)，通常驅(qū)動(dòng)器上的PRDY指示燈不亮。速度指令電壓(VCMD)為零。電動(dòng)機(jī)永

28、磁體脫落。對(duì)于帶制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)來說，可能是制動(dòng)器不良或制動(dòng)器未通電造成的制動(dòng)器未松開。松開制動(dòng)器用的直流未加入或整流橋損壞、制動(dòng)器斷線等。2)電動(dòng)機(jī)過熱。伺服電動(dòng)機(jī)過熱可能的原因如下：電動(dòng)機(jī)負(fù)載過大。由于切削液和電刷灰引起換向器絕緣不正常或內(nèi)部短路。由于電樞電流大于磁鋼去磁最大允許電流，造成磁鋼發(fā)生去磁。對(duì)于帶有制動(dòng)器的電動(dòng)機(jī)，可能是制動(dòng)線圈斷線、制動(dòng)器未松開、制動(dòng)摩擦片間隙調(diào)整不當(dāng)而造成制動(dòng)器不釋放。 電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)開關(guān)不良。3)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)有大的沖擊。若機(jī)床一開機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)即有沖擊，通常是由于電樞或測(cè)速發(fā)電機(jī)極性相反引起的。若沖擊在運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)，則可能的原因如下：測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓突變

29、。測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓的紋波太大。電樞繞組不良或內(nèi)部短路、對(duì)地短路等。脈沖編碼器不良。4)低速加工時(shí)工件表面有大的振紋。造成低速加工時(shí)工件表面有大的振紋，其原因較多，有刀具、切削參數(shù)、機(jī)床等方面的原因，應(yīng)予以綜合分析，從電動(dòng)機(jī)方面看有以下原因：速度環(huán)增益設(shè)定不當(dāng)。電動(dòng)機(jī)的永磁體被局部去磁。測(cè)速發(fā)電機(jī)性能下降，紋波過大。5)電動(dòng)機(jī)噪聲大。造成直流伺服電動(dòng)機(jī)噪聲的原因主要有以下幾種換向器接觸面的粗糙或換向器損壞。電動(dòng)機(jī)軸向間隙太大。切削液等進(jìn)入電刷槽中，引起了換向器的局部短路。6)在運(yùn)轉(zhuǎn)、停車或變速時(shí)有振動(dòng)現(xiàn)象。造成直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)、振動(dòng)的原因主要有以下幾種：脈沖編碼器不良。電樞繞組不良，繞組

30、內(nèi)部短路或?qū)Φ囟搪?。若在工作臺(tái)快速移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生機(jī)床振動(dòng)，甚至有較大的沖擊或伺服單元的熔斷器熔斷時(shí)，故障的主要原因是測(cè)速發(fā)電機(jī)電刷接觸不良。(2)直流伺服電動(dòng)機(jī)的維修1)直流伺服電動(dòng)機(jī)的基本檢查。由于結(jié)構(gòu)決定了直流伺服電動(dòng)機(jī)的維修工作量要比交流伺服電動(dòng)機(jī)大得多，當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)進(jìn)行如下檢查：伺服電動(dòng)機(jī)是否有機(jī)械損傷?電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部分是否可以手動(dòng)正常轉(zhuǎn)動(dòng)?帶制動(dòng)器的伺服電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)器是否可以正常松開?電動(dòng)機(jī)是否有松動(dòng)的螺釘或軸向間隙? 電動(dòng)機(jī)是否安裝在潮濕、溫度變化劇烈或有灰塵的地方?電動(dòng)機(jī)是否長(zhǎng)時(shí)間未開機(jī)?若如此，應(yīng)將電刷從DC電動(dòng)機(jī)上取出，重新清理?yè)Q向器表面，因電刷長(zhǎng)期停留在換向器的

31、同一個(gè)位置，將引起換向器的生銹和腐蝕，從而使電動(dòng)機(jī)換向不良和產(chǎn)生噪聲。電刷是否需要更換?若電刷剩下長(zhǎng)度短于10mm，則電刷不能再使用，必須進(jìn)行更換。若電刷接觸面有任何深槽或傷痕，或在電刷彈簧上見到電弧痕跡，亦必須更換新電刷。更換時(shí)應(yīng)用壓縮空氣吹去刷握中電刷粉塵，使用的壓縮空氣應(yīng)不含鐵粉和潮氣。安裝電刷時(shí)應(yīng)擰緊刷帽，注意電刷彈簧不能夾在導(dǎo)電金屬和刷握之間，并確認(rèn)所有刷帽都擰到各自刷握同樣的位置。電刷裝入刷握時(shí)，應(yīng)保證能平滑地移動(dòng)，并使電刷表面與換向器表面良好吻合。2)安裝伺服電動(dòng)機(jī)的注意點(diǎn)。維修完成后重新安裝伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)，要注意如下幾點(diǎn)：伺服電動(dòng)機(jī)的安裝方向，應(yīng)保證在結(jié)構(gòu)上易于電刷安裝、檢查和更

32、換的方向。帶有熱管的伺服電動(dòng)機(jī)(有風(fēng)扇電動(dòng)機(jī))，安裝方向要便于檢查和清掃冷卻器。由于伺服電動(dòng)機(jī)的防水結(jié)構(gòu)不是很嚴(yán)密，若切削液、潤(rùn)滑油等滲入伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，會(huì)引起絕緣強(qiáng)度降低、繞組短路、換向不良等故障，從而損壞換向器表面，使電刷的磨損加快。因此，應(yīng)該注意電動(dòng)機(jī)的插頭方向，避免切削液的進(jìn)入。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)安裝在齒輪箱上時(shí)，加注潤(rùn)滑油時(shí)，齒輪箱的潤(rùn)滑油油面高度必須低于伺服的輸出軸，防止?jié)櫥蜐B入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。固定伺服電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器、齒輪、同步帶等連接件時(shí)，在任何情況下，作用在電動(dòng)機(jī)上的力不能超過電動(dòng)機(jī)容許的徑向、軸向負(fù)載(見表5-6)。表5-6 直流伺服電動(dòng)機(jī)容許的徑向、軸向負(fù)載DC電動(dòng)機(jī)規(guī)格容許的徑向負(fù)

33、載容許的軸向負(fù)載DC電動(dòng)機(jī)規(guī)格容許的徑向負(fù)載容許的軸向負(fù)載00M75kg8ks10M，20M，30M，30MH 450kg 135kg00M，5M75kg20kg必須按照說明書的規(guī)定，進(jìn)行正確連線(見機(jī)床連接圖)。錯(cuò)誤的連線可能引起電動(dòng)機(jī)失控或異常的震蕩，也可能引起電動(dòng)機(jī)機(jī)床的損壞。完成接線后，通電前要測(cè)量電源線與電動(dòng)機(jī)殼體間的絕緣，測(cè)量應(yīng)該用500V兆歐表或萬(wàn)用表進(jìn)行，并用萬(wàn)用表檢查信號(hào)線和電動(dòng)機(jī)殼體的絕緣，但決不能用兆歐表測(cè)量脈沖編碼器信號(hào)線的絕緣。3)測(cè)速發(fā)電機(jī)的檢查與清掃。一般用于DC伺服電機(jī)的測(cè)速發(fā)電機(jī)是扁平形的。清掃時(shí)可以直接從外面吹入壓縮空氣進(jìn)行清掃。若機(jī)床快速移動(dòng)時(shí)，機(jī)械出現(xiàn)振

34、蕩(在大多數(shù)情況下，振動(dòng)周期是電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)時(shí)間的14倍)，當(dāng)出現(xiàn)這種故障時(shí)，一般都是由測(cè)速發(fā)電機(jī)的電刷接觸不良引起的。測(cè)速發(fā)電機(jī)由于長(zhǎng)期使用，其特性有時(shí)由于刷塵的影響將降級(jí)。這類故障可能的原因如下：由于刷塵，造成測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)的換向器相鄰換向片短路；由于刷塵，使電刷在刷握中不能平滑地移動(dòng)。由于碳膜粘在換向器表面，增加了接觸電阻，使測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出波紋增大。由于油、切削液粘在換向器表面，增加了接觸電阻，使測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出紋波增大。測(cè)速發(fā)電機(jī)的清掃應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：從伺服電動(dòng)機(jī)上卸下后蓋，注意不要讓與后蓋連在一起的導(dǎo)線受力。用干凈的空氣吹換向器表面，清潔換向器表面可以解決由于刷塵引起的大多數(shù)故障。如故

35、障還不能清除，應(yīng)按下面的步驟進(jìn)行。拆除刷握，檢查電刷是否能平滑移動(dòng)，若電刷不能平滑移動(dòng)，應(yīng)清除附著在導(dǎo)向塊、墊圈等上面的刷塵。取出轉(zhuǎn)子并小心清除換向器槽中的粉塵，然后檢查相鄰換向片間的電阻，當(dāng)測(cè)出的阻值在整個(gè)圓周均為2030時(shí)為正常值。如果測(cè)出的電阻很大(如：數(shù)百歐姆)，則換向片的繞阻可能有斷路，這種情況下，應(yīng)更換新測(cè)速發(fā)電機(jī)；如果測(cè)出的阻值低于20，則換向片間可能有短路，應(yīng)進(jìn)一步清掃換向器槽。當(dāng)換向器表面被厚的碳膜覆蓋時(shí)，可用帶有酒精的濕布擦洗。若換向器表面粗糙，則測(cè)速發(fā)電機(jī)不能再使用，應(yīng)更換新測(cè)速發(fā)電機(jī)。4)脈沖編碼的更換方法。FANUC直流伺服電動(dòng)機(jī)的脈沖編碼器安裝在電動(dòng)機(jī)的后部，它通過

36、十字聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相連，其安裝與拆卸都比較簡(jiǎn)單、容易，在此不再介紹。 FANUC交流伺服系統(tǒng)的常見故障與維修FANUC交流速度控制單元有多種規(guī)格，早期的交流伺服為模擬式，目前一般都使用數(shù)字式伺服，在數(shù)控機(jī)床中，常用的規(guī)格型號(hào)有以下幾種：1)與FANUC交流伺服電動(dòng)機(jī)AC0、5、10、20M、20、30、30R等配套的模擬式交流速度控制單元。它是FANUC最早的AC伺服產(chǎn)品，速度控制單元采用正弦波PWM控制，大功率晶體管驅(qū)動(dòng)。在結(jié)構(gòu)形式上，可以分單軸獨(dú)立型、雙軸一體型、三軸一體型三種基本結(jié)構(gòu)。單軸獨(dú)立型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H102/H103/H104/H113等；雙軸

37、一體型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H201/H202/H203等；三軸一體型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H401/H402/H403/H404等，多與FANUC 11、0A、0B等系統(tǒng)配套使用。 2)與FANUC交流S (L、T)系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的S (L、C)系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它是FANUC中期的AC伺服產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)器采用全數(shù)字正弦波PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)。其中，S系列用量最廣，規(guī)格最全；L系列只有單軸型結(jié)構(gòu)，常用的型號(hào)有A06B-6058-H001-H007/H102/H103等；C系列有單軸型、雙軸型兩種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6066

38、-H002-H006等規(guī)格，常用的雙軸型有A06B-6066-H222H224/H233、H234、H244等規(guī)格。作為常用規(guī)格，S系列有單軸型、雙軸型、三軸型三種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6058-H001H007/H023/H025等；常用的雙軸型有A06B-6058-H221H231/H251-H253等規(guī)格；常用的三軸型有A06B-6058-H331-H334等規(guī)格；多與FANUC 0C、11、15系統(tǒng)配套使用。3)與FANUC /C/M/L系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUC 系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它是FANUC當(dāng)前常用的AC伺服產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)器帶有IPM智能電源模塊，采用全數(shù)字正弦波

39、PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)。FANUC 系列數(shù)字式交流速度控制單元有如下兩種基本結(jié)構(gòu)形式：各驅(qū)動(dòng)公用電源模塊(PSM)、伺服驅(qū)動(dòng)單元(SVM)為模塊化安裝的結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)器可以是單軸型、雙軸型與三軸型三種結(jié)構(gòu)。常用的單軸型有A06B-6079-H101H106等，常用的雙軸型有A06B-6079-H201H208等規(guī)格，常用的三軸型有A06B-6079/6080-H301H307等規(guī)格，多與FANUC 0C、15A/B、16A/B、18A、20、21系統(tǒng)配套使用。電源與驅(qū)動(dòng)器一體化(SVU型)的結(jié)構(gòu)形式，各驅(qū)動(dòng)器單元可以獨(dú)立安裝，有單軸型、雙軸型兩種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6089-H10

40、lH106等規(guī)格，常用的雙軸型有A06B-6089-H201H210等規(guī)格，多與FANUC 0C、0D、15A/B、16A/B、18A、20、21系統(tǒng)配套使用。4)與FANUC 系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUC 系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它亦是FANUC當(dāng)前常用的AC伺服產(chǎn)品，采用電源與驅(qū)動(dòng)器一體化(SVU型)的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器帶有IPM智能電源模塊，采用全數(shù)字正弦波PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)?？梢允褂肞WM接口、I/OLink接口，亦可以采用光纜接口。型號(hào)為A06B-6093-H101H104/H151H154/H111-H114，多與FANUC 0TD、PM01等經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)配套使用。5)與FA

41、NUC i系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUC i系列伺服驅(qū)動(dòng)器是FANUC公司的最新產(chǎn)品，它在FANUC 系列的基礎(chǔ)上作了性能改進(jìn)。產(chǎn)品通過特殊的磁路設(shè)計(jì)與精密的電流控制以及精密的編碼器速度反饋，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)極小，加速性能優(yōu)異，可靠性極高。電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有16000000脈沖/轉(zhuǎn)極高精度的編碼器，作為速度、位置檢測(cè)器件，使系統(tǒng)的速度、位置控制達(dá)到了極高的精度。 i系列驅(qū)動(dòng)器由電源模塊(PSM)、伺服驅(qū)動(dòng)器(SVM)、主軸驅(qū)動(dòng)器(SPM)等組成，伺服驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)共用電源模塊，組成伺服/主軸一體化的結(jié)構(gòu)。伺服驅(qū)動(dòng)模塊有單軸型、雙軸型、三軸型三種基本規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)型(FANUC i系列)為200VAC輸入，常用

42、的單軸型有A06B-6114-H103H109等，雙軸型有A06B-6114-H201-H211等，三軸型有A06B-6114-H301H304等。高電壓輸入型(FANUC i(HV)系列)為400VAC輸入，常用的單軸型有A06B-6124-H102H109等，雙軸型有A06B-6124-H201-H211等，目前尚無(wú)三軸型結(jié)構(gòu)。FANUC i系列交流數(shù)字伺服配套的數(shù)控系統(tǒng)主要有FANUC 0i、FANUC 15i/150i、FANUC16i/18i/l60i/180i/20i/21i等。1模擬式交流速度控制單元的故障檢測(cè)與維修FANUC模擬式交流速度控制單元的故障診斷與維修方法與直流速度控

43、制單元類似。對(duì)于“CRT無(wú)報(bào)警顯示的故障維修”的分析、處理方法與直流PWM速度控制單元一致，參見前述。(1)速度控制單元上的指示燈報(bào)警 與直流PWM速度控制單元一樣，F(xiàn)ANUC模擬式交流速度控制單元亦設(shè)有報(bào)警指示燈，這些狀態(tài)指示燈的含義見表5-7。表5-7 速度控制單元狀態(tài)指示燈一覽表代 號(hào)含 義備注代 號(hào)含 義備注PRDY位置控制準(zhǔn)備好 綠色OVC驅(qū)動(dòng)器過載報(bào)警紅色VRDY速度控制單元準(zhǔn)備好 綠色TG電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高紅色HC驅(qū)動(dòng)器過電流報(bào)警 紅色DC直流母線過電壓報(bào)警紅色HV驅(qū)動(dòng)器過電壓報(bào)警 紅色LV驅(qū)動(dòng)器欠電壓報(bào)警紅色在正常的情況下，一旦電源接通，首先PRDY燈亮，然后是VRDY燈亮，如果不

44、是這種情況，則說明速度控制單元存在故障。出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)指示燈的提示，可按以下方法進(jìn)行故障診斷。1)VRDY燈不亮。速度控制單元的VRDY燈不亮，表明速度控制單元未準(zhǔn)備好，速度控制單元的主回路斷路器(參見圖5-13、圖5-14、圖5-15)NFBl、NFB2跳閘，故障原因主要有以下幾種：主回路受到瞬時(shí)電壓沖擊或干擾。這時(shí)，可以通過重新合上斷路器NFBl、NFB2，再進(jìn)行開機(jī)試驗(yàn)，若故障不再出現(xiàn)，則可以繼續(xù)工作；否則，根據(jù)下面的步驟，進(jìn)行檢查。速度控制單元主回路的三相整流橋DS的整流二極管有損壞(可以參照?qǐng)D5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元交流主回路的浪

45、涌吸收器ZNR有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元直流母線上的濾波電容器C1C4有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元逆變晶體管模塊TMlTM3有短路現(xiàn)象(可以參照?qǐng)D5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬(wàn)用表檢測(cè))。速度控制單元不良。斷路器NBFl、NBF2不良。 圖5-13、圖5-14、圖5-15分別為常用的單軸、雙軸、三軸型交流速度控制單元主回路原理圖，其余型號(hào)的原理與此相似。2)HV報(bào)警。HV為速度控制單元過電壓報(bào)警，當(dāng)指示燈亮?xí)r代表輸入交流電壓過高或直

46、流母線過電壓。故障可能的原因如下：輸入交流電壓過高。應(yīng)檢查伺服變壓器的輸入、輸出電壓，必要時(shí)調(diào)節(jié)變壓器變比。直流母線的直流電壓過高。應(yīng)檢查直流母線上的斬波管Q1、制動(dòng)電阻RM2、二極管D2以及外部制動(dòng)電阻是否損壞。 加減速時(shí)間設(shè)定不合理。故障在加減速時(shí)發(fā)生，應(yīng)檢查系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)中的加減速時(shí)間設(shè)定是否合理。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載過重。檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載、慣量是否太高；機(jī)械摩擦阻力是否正常。3)HC報(bào)警。HC為速度控制單元過電流報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元過電流。可能的原因如下：主回路逆變晶體管TMlTM3模塊不良。電動(dòng)機(jī)不良，電樞線間短路或電樞對(duì)地短路。逆變晶體管的直流輸出端短路或?qū)Φ囟搪?。速度?/p>

47、制單元不良。為了判別過電流原因，維修時(shí)可以先取下伺服電動(dòng)機(jī)的電源線，將速度控制單元的設(shè)定端子S23短接，取消TG報(bào)警，然后開機(jī)試驗(yàn)。若故障消失，則證明過電流是由于外部原因(電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)電源線的連接)引起的，應(yīng)重點(diǎn)檢查電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)電源線，若故障保持，則證明過電流故障在速度控制單元內(nèi)部，應(yīng)重點(diǎn)檢查逆變晶體管TMITM3模塊。4)OVC報(bào)警。OVC為速度控制單元過載報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元發(fā)生了過載，其可能的原因是電動(dòng)機(jī)過流或編碼器連接不良。5)LV報(bào)警LV為速度控制單元電壓過低報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元的各種控制電壓過低，其可能的原因如下：速度控制單元的輔助控制電壓輸入ACl8V過低

48、或無(wú)輸入。速度控制單元的輔助電源控制回路故障。速度控制單元的+5V熔斷器熔斷。瞬間電壓下降或電路干擾引起的偶然故障。速度控制單元不良。6)TG報(bào)警。TG為速度控制單元斷線報(bào)警，指示燈亮表示伺服電動(dòng)機(jī)或脈沖編碼器斷線、連接不良：或速度控制單元設(shè)定錯(cuò)誤。7)DC報(bào)警。DC為直流母線過電壓報(bào)警，與其相關(guān)的原因主要是直流母線的斬波管Q1、制動(dòng)電阻RM2、二極管以及外部制動(dòng)電阻不良。維修時(shí)應(yīng)注意：如果在電源接通的瞬間就發(fā)生DC報(bào)警，這時(shí)不可以頻繁進(jìn)行電源的通、斷，否則易引起制動(dòng)電阻的損壞。(2)系統(tǒng)CRT上有報(bào)警的故障 FANUC模擬式交流伺服通常與FANUC0A/B、FANUCl0/11/12等系統(tǒng)配

49、套使用，當(dāng)伺服發(fā)生報(bào)警時(shí)，在CNC上一般亦有相應(yīng)的報(bào)警顯示。在不同的系統(tǒng)中，報(bào)警號(hào)及意義如下。1)FANUC-0系統(tǒng)的報(bào)警4N0報(bào)警：報(bào)警號(hào)中的N代表軸號(hào)(如：1代表X軸：2代表Y 軸等，下同)，報(bào)警的含義是表示n軸在停止時(shí)的位置誤差超過了設(shè)定值。4N1報(bào)警：表示n軸在運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置跟隨誤差超過了允許的范圍。4N3報(bào)警：表示n軸誤差寄存器超過了最大允許值(±32767)；或D/A轉(zhuǎn)換器達(dá)到了輸出極限。4N4報(bào)警：表示n軸速度給定太大。4N6報(bào)警：表示n軸位置測(cè)量系統(tǒng)不良。940報(bào)警：它表示系統(tǒng)主板或速度控制單元線路板故障2)FANUCl0/11/12系統(tǒng)的報(bào)警SV00報(bào)警：測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)

50、斷線報(bào)警。SV01報(bào)警：表示伺服內(nèi)部發(fā)生過電流(過負(fù)載)報(bào)警，原因同OVC報(bào)警。SV02報(bào)警：速度控制單元主回路斷路器跳閘。SV03報(bào)警：表示伺服內(nèi)部發(fā)生異常電流報(bào)警，原因同HC報(bào)警。SV04報(bào)警：表示驅(qū)動(dòng)器發(fā)生過電壓報(bào)警，原因同HV報(bào)警。SV05報(bào)警：表示來自電動(dòng)機(jī)釋放的能量過高，發(fā)生再生放電回路報(bào)警，原因同DC報(bào)警。SV06報(bào)警：電源電壓過低報(bào)警，原因同LV報(bào)警SV08報(bào)警：停止時(shí)位置偏差過大。SV09報(bào)警：移動(dòng)過程中，位置跟隨誤差過大。SVl0報(bào)警：漂移量補(bǔ)償值(PRMl834)過大。SVll報(bào)警：位置偏差寄存器超過了最大允許值(±32767)；或D/A轉(zhuǎn)換器達(dá)到了輸出極限。S

51、Vl2報(bào)警：指令速度超過了512KP/s。SVl3報(bào)警：驅(qū)動(dòng)器未準(zhǔn)備好報(bào)警，原因同“VRDY燈不亮”故障。14)SVl4報(bào)警：在PRDY斷開時(shí)，VRDY信號(hào)已接通。15)SVl5報(bào)警：表示發(fā)生脈沖編碼器斷線報(bào)警，原因同TG報(bào)警。16)SV23報(bào)警：表示發(fā)生伺服過載報(bào)警，原因同OH報(bào)警。其余SV報(bào)警，詳見附錄中的FANUC ll報(bào)警一覽表。此外，通過CNC的診斷參數(shù)，還可以進(jìn)一步確認(rèn)故障的原因與伺服驅(qū)動(dòng)器的各種狀態(tài)信息，有關(guān)內(nèi)容可參見本章第5.2.3節(jié)。2數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)單元的故障檢測(cè)與維修(1)驅(qū)動(dòng)器上的狀態(tài)指示燈報(bào)警 FANUC S系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，設(shè)有11個(gè)狀態(tài)及報(bào)警指示燈，指示

52、燈的狀態(tài)以及含義見表5-8。以上狀態(tài)指示燈中，HC、HV、OVC、TG、DC、LV的含義與模擬式交流速度控制單元相同，主回路結(jié)構(gòu)與原理亦與模擬式速度控制單元相同，不再贅述。表5-8中，OH、OFAL、FBL為S系列伺服增添的報(bào)警指示燈，其含義如下。表5-8 FANUCS系列驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)指示燈一覽表 代 號(hào) 含 義 備 注 代 號(hào) 含 義備注 PRDY 位置控制準(zhǔn)備好 綠色 DC 直流母線過電壓報(bào)警 紅色 VRDY 速度控制單元準(zhǔn)備好 綠色 LV 驅(qū)動(dòng)器欠電壓報(bào)警 紅色 HC 驅(qū)動(dòng)器過電流報(bào)警 紅色 OH 速度控制單元過熱 HV 驅(qū)動(dòng)器過電壓報(bào)警 紅色 OFAL 數(shù)字伺服存儲(chǔ)器溢出 OVC 驅(qū)動(dòng)器

53、過載報(bào)警 紅色 FBAL 脈沖編碼器連接出錯(cuò) TG 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高 紅色1)OH報(bào)警。OH為速度控制單元過熱報(bào)警，發(fā)生這個(gè)報(bào)警的可能原因有：印制電路板上S1設(shè)定不正確。伺服單元過熱。散熱片上熱動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，在驅(qū)動(dòng)器無(wú)硬件損壞或不良時(shí)，可通過改變切削條件或負(fù)載，排除報(bào)警。再生放電單元過熱?？赡苁荙1不良，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器無(wú)硬件不良時(shí)，可通過改變加減速頻率，減輕負(fù)荷，排除報(bào)警。電源變壓器過熱。當(dāng)變壓器及溫度檢測(cè)開關(guān)正常時(shí)，可通過改變切削條件，減輕負(fù)荷，排除報(bào)警，或更換變壓器。電柜散熱器的過熱開關(guān)動(dòng)作，原因是電柜過熱。若在室溫下開關(guān)仍動(dòng)作，則需要更換溫度檢測(cè)開關(guān)。2)OFAL報(bào)警。數(shù)字伺服參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤，這時(shí)需

54、改變數(shù)字伺服的有關(guān)參數(shù)的設(shè)定。對(duì)于FANUC 0系統(tǒng)，相關(guān)參數(shù)是8100，8101，8121，8122，8123以及81538157等；對(duì)于10/11/12/15系統(tǒng)，相關(guān)參數(shù)為1804，1806，1875，1876，1879，1891以及18651869等。3)FBAL報(bào)警。FBAL是脈沖編碼器連接出錯(cuò)報(bào)警，出現(xiàn)報(bào)警的原因通常有以下幾種：編碼器電纜連接不良或脈沖編碼器本身不良。外部位置檢測(cè)器信號(hào)出錯(cuò)。速度控制單元的檢測(cè)回路不良。電動(dòng)機(jī)與機(jī)械間的間隙太大。(2)伺服驅(qū)動(dòng)器上的7段數(shù)碼管報(bào)警 FANUC C系列、/i系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器通常無(wú)狀態(tài)指示燈顯示，驅(qū)動(dòng)器的報(bào)警是通過驅(qū)動(dòng)器上的7段數(shù)碼管進(jìn)行顯示的。根據(jù)7段數(shù)碼管的不同狀態(tài)顯示，可以指示驅(qū)動(dòng)器報(bào)警的原因。FANUC