1、数控维修-FANUC 伺服驱动系统故障维修四第六课第一课 FANUC 伺服驱动系统故障维修 60 例例 217系统主板不良引起的跟随误差报警的故障维修故障现象：一台配套 FANUC 6ME 的加工中心，在加工过程中，突然停机，CRT 显示401、410、420 报警。 分析与处理过程：FANUC 6M 系统 CRT 上显示 401 报警的含义与可能的原因同上。报警 410、420 的含义是“X 轴和 Y 轴停止时的位置偏差过大”，其可能的原因有： 1)位置偏差值设定错误。2)输入电源电压太低。 3)伺服电动机不良。 4)电动机的动力线和反馈线连接故障。 5)速度控制单元故障以及系统主板的位置控
2、制部分故障，等等。 考虑到本机床 X、Y 轴速度控制单元同时存在报警，因此，故障一般都与速度控制单元的公共部分有关。 通过检查伺服驱动器电源、速度控制单元辅助电源、速度控制单元与 CNC 的连接等公共部分，未发现不良：初步判定可能是系统主板的位置控制部分不良引起的。考虑到现场有同类机床，为维修提供了便利。通过替换主板，确认了故障是由于系统主板不良引起的，直接更换主板后，排除故障，机床恢复正常。例 218编码器不良引起的跟随误差报警的故障维修故障现象：某配套 FANUC 3MA 系统的数控铣，在运行过程中系统显示 ALM31 报警。 分析及处理过程：FANUC 3MA 系统显示 ALM 31 报
3、警的含义是“坐标轴的位置跟随误差大于规定值”。 通过系统的诊断参数 DGN 800、801、802 检查，发现机床停止时 DGN 800(X 轴的位置跟随误差)在1 与2 之间变化；DGN801 (Y 轴的位置跟随误差)在1 与1 之间变化；但 DGN802 (Z 轴的位置跟随误差)值始终为“0”。由于伺服系统的停止是闭环动态调整过程，其位置跟随误差不可以始终为“0”，现象表明 Z 轴位置测量回路可能存在故障。为进一步判定故障部位，采用交换法，将 Z 轴和 X 轴驱动器与反馈信号互换，即：利用系统的 X 轴输出控制 Z 轴伺服，此时，诊断参数 DGN 800 数值变为 0，但 DGN 802
4、开始有了变化，这说明系统的 Z 轴输出以及位置测量输入接口无故障。故障最大的可能是 Z 轴伺服电动机的内装式编码器或编码器的连接电缆存在不良。 通过示波器检查 Z 轴的编码器，发现该编码器输出信号不良；更换新的编码器，机床即恢复正常。例 219例 220机械传动系统引起的跟随误差报警的故障维修 例 219故障现象：一台采用 FANUC 6M 系统的卧式加工中心，在 B 轴旋转时(不论手动或回参考点)，出现 ALM403、ALM441 报警。 分析与处理过程：FANUC 6M 系统出现ALM403、441 报警的含义同前。检查该机床的实际情况，发现机床配用的是齿牙盘回转工作台，工作台的回转应首先
5、抬起转台后，才能进行。 检查机床的实际动作，当按下 B 轴方向键后，转台有“抬起”动作，但回转动作一开始即出现以上报警。 现场分析，估计报警的原因是由于工作台抬起不到位引起的。进一步检查，确认以上原因；重新调节转台抬起行程，确保抬起到位后，故障排除，机床恢复正常。例 220故障现象：一台采用 FANUC 6M 系统的进口立式加工中心，在 A 轴回转时，出现 ALM403、ALM441 报警。 分析与处理过程：机床故障的分析过程同前例，但现场分析试验后发现本机床故障与上面几例的区别是，在本例中，当取下工件后，A 轴运动立即恢复正常，报警消除。 为了分析比较，维修时测量了有工件与无工件时的电动机负
6、载情况，测量发现，当装上工件尾架顶尖伸出后，A 轴伺服电动机电流立即上升，直到超过额定电流。 根据以上现象，可以初步判定 A 轴过载的原因是尾架干涉引起的；重新调整尾架伸出行程与压力，并监视 A 轴电流，保证尾架伸出后电动机电流在额定的 30左右，故障消失，机床恢复正常。例 221连接不良引起跟随误差报警的故障维修 故障现象：一台配套 FANUC 6M 系统的数控铣(二手设备)，开机后移动 X 轴，CNC 显示ALM411、ALM401 报警。 分析与处理过程：FANUC 6M 系统 ALM401 报警的内容同前，ALM411报警的含义是“运动时 X 轴跟随误差超过”。进一步分析、试验，发现系
7、统全部参数设置正确，开机时驱动器无报警，且利用增量方式或手轮方式少量移动 X 轴(0.2mm)，机床仍无报警，且显示变化，但电动机不转。通过诊断参数检查 X 轴跟随误差 DGN800 的值，发现在 X 轴运动时，其值不断增加，当超过200时，即出现报警，这一点与系统的“停止时允差”监控参数一致。 由于机床开机时速度控制单元均无报警，且 CNC 跟随误差能变化，初步判定机床的 CNC 与速度控制单元均无故障。利用万用表测量驱动器的 VCMD(速度给定电压)输入，发现此值始终为“0”，即：故障原因为 CNC 的速度给定电压未输入到驱动器。 在故障确定后，检查 CNC 至速度控制单元的连线，发现 X
8、 轴速度给定输出线中间已断裂；重新连接后，故障排除，X 轴即可正常工作。例 222速度控制单元不良引起跟随误差报警的故障维修故障现象：一台配套 FANUC 6M 系统的立式加工中心，在自动加工过程中突然出现ALM401、ALM431 报警。 分析与处理过程：FANUC 6M 系统 ALM 401、ALM 431 的含义同前述。故障的分析与测量过程同上例。 经测量速度控制单元的测量端 CHl8 上的 VCMD 输入有电压，但测量端 CH8 上的电流给定值始终为 0V，判定故障应与速度调节器回路有关。 对照 FANUC直流伺服单元原理图分析、检查速度调节器各组成元器件，经测量发现速度调节器的集成运
9、算放大器 Q1 的反向输入端(Q1 的 2 脚)输入有电压，但 Q1 的输出端(Q1 的 1 脚)始终为0V，由此确认 Q1 损坏。更换同规格的集成运算放大器后，故障排除，机床恢复正常。例 223系统参数错误引起跟随误差报警的故障维修故障现象：一台配套 FANUC 6ME 的加工中心，在开机后 CRT 显示401、410、411、420、421、430、431 号报警。 分析与处理过程：FANUC 6M 系统 CRT 上显示以上报警的含义及分析过程同前。初步判定故障发生在速度控制单元的公共部分。 检查伺服驱动器电源、速度控制单元辅助电源等公共部分，未发现伺服驱动系统存在不良。考虑到在一般情况下
10、，同时发生 X 轴、Y 轴、Z 轴伺服驱动器损坏的可能性较小，因此维修时检查了伺服系统的参数设定。经检查发现，该机床的部分参数存在不同程度上的错误。在故障原因不明的情况下，根据机床原出厂数据，首先对参数进行了恢复，重新开机后，故障清除，机床恢复正常工作。 为了保证加工精度，又对机床的间隙、螺距等参数进行了重新测量与补偿，机床的精度得到了恢复，机床工作完全正常。 本故障的真正原因不明，初步判断属于偶然性干扰引发的存储器数据混乱。例 224例 229运动不平稳故障维修例 224故障现象：一台配套 FANUC 7M 系统的加工中心，进给加工过程中，发现 Y轴有振动现象。 分析与处理过程：加工过程中坐
11、标轴出现振动、爬行现象与多种原因有关，故障可能是机械传动系统的原因，亦可能是伺服进给系统的调整与设定不当等等。 为了判定故障原因，将机床操作方式置于手动方式，用手摇脉冲发生器控制 Y 轴进给，发现 Y 轴仍有振动现象。在此方式下，通过较长时间的移动后，Y 轴速度单元上 OVC 报警灯亮。证明 Y 轴伺服驱动器发生了过电流报警，根据以上现象，分析可能的原因如下： 1)电动机负载过重。 2)机械传动系统不良 3)位置环增益过高。 4)伺服电动机不良，等等。维修时通过互换法，确认故障原因出在直流伺服电动机上。卸下 Y 轴电动机，经检查发现 6 个电刷中有 2 个的弹簧已经烧断，造成了电枢电流不平衡，使电动机输出转矩不平衡。另外，发现电动机的轴承亦有损坏，故而引起 Y 轴的振动与过电流。 更换电动机轴承与电刷后，机床恢复正常。
