速度控制单元TGLS报警的故障维修之例1
故障现象:一台配套FANUC 7M系统的加工中心,开机时,CRT显示ALM05、ALM07报警。
分析与处理过程:FANUC 7M系统发生05号报警的含义同例204。
检查机床伺服驱动系统,发现X轴速度控制单元上的TGLS报警灯亮,即:X轴存在测速发电机断线报警,分析故障可能的原因有: 1)测速发电机或脉冲编码器不良。 2)电动机电枢线断线或连接不良。 3)速度控制单元不良。
测量、检查X轴速度控制单元,发现外部条件正常;速度控制单元与伺服电动机、CNC的连接正确,表明故障与速度控制单元或电动机有关。 为了确定故障部位,维修时首先通过互换X、Y轴速度控制单元的控制板,发现故障现象不变,初步判定故障在伺服电动机或电动机装的测量系统上。
由于故障都与伺服电动机有关,维修时再次进行了同规格电动机的互换确认,故障随着伺服电动机转移。
将X轴电动机拆下,通过加入直流电,单独旋转电动机,电动机转动平稳、调速正常,表明电动机本身无故障。用示波器测量测速发电机输出波形,发现波形异常。拆下测速发电动机检查,发现测速发电机电刷弹簧已经断裂,引起了接触不良。通过清扫测速发电机,并更换电刷后,机床恢复正常。
速度控制单元TGLS报警的故障维修之例2
故障现象:一台配套FANUC 6M的加工中心,机床起动后,手动进行第4轴回参考点操作,速度控制单元出现TGLS报警。
分析与处理过程:速度控制单元出现TGLS报警的含义是“速度测量系统断线”。根据故障的含义以及实际机床情况,维修时按下列顺序进行了检查与确认: 1)检查电动机装式脉冲编码器,未发现不良。
2)检查电动机、驱动器各连接器,均已经牢固连接。 3)用万用表测量电动机各电缆的连接,未发现问题。 4)交换驱动器的控制板未见异常。
重新起动机床,报警消失,但回转工作台回零后,又重现报警。 为了分清故障部位,考虑到机床伺服系统为半闭环结构,试着脱开电动机与丝杠的联接后,再次开机试验,发现故障消失,因此判定故障原因在回转工作台的机械部分。
检查后发现回转工作台的齿牙盘位置已经发生了偏离,经重新调整机械位置后,报警消除,机床恢复正常。
速度控制单元HCAL报警的故障维修之例1
故障现象:一台配套FANUC 6ME的数控冲床,开机时CRT显示ALM401报警,且Y轴速度控制单元上HCAL报警灯亮。
分析与处理过程:FANUC 6M系统CRT上显示401报警的含义是“X、Y、Z等进给轴伺服驱动系统的速度控制单元的准备信号(VRDY信号)为OFF状态,即伺服驱动系统没有准备好”:速度控制单元状态指示灯HCAL亮的含义是“速度控制单元存在过电流报警”。
由于本机床使用的是PWM直流速度控制单元,根据报警分析,直流速度控制单元存在过电流报警是引起数控系统401报警的根本原因,因为当速度控制单元出现过电流时,必然使得速度控制单元的“准备好”信号(VRDY信号)断开。
速度控制单元出现过电流可能的原因有: 1)主回路逆变晶体管TMl~TM4模块不良。
2)伺服电动机电枢线短路、绕组短路或对地短路。 3)驱动器部逆变晶体管输出短路或对地短路。
根据以上原因,通过测量电动机绕组,表明电动机正常;因此故障最大可能的原因是驱动器上的晶体管模块损坏。通过实际测量发现,驱动器主回路的逆变晶体管模块TMl、TM2(参见图5-12)损坏。在测量确认主回路无短路的前提下,通过更换同规格模块后,故障排除,机床恢复正常工作。
速度控制单元HCAL报警的故障维修之例2
故障现象:一台采用FANUC 6M系统,配套DCl0型PWM直流速度控制单元的立式加工中心,开机时出现ALM401报警。
分析与处理过程:FANUC 6M出现ALM 401报警的含义同前。检查速度控制单元,发现Y轴伺服驱动器上的HCAL报警灯亮,表明Y轴存在过电流,故障可能的原因同上。
为了确认故障部位,维修是先取下伺服电动机的电枢线,并设定了端子S23短路(取消由于电枢线未连而产生TGLS报警)。再次开机试验,发现HCAL报警消失,由此确认,故障与驱动器本身无关,其故障部位在电枢线或伺服电动机上。
拆下Y轴伺服电动机检查,发现该轴电动机由于安装位置不良,长期有冷却水溅入电枢线插头,引起了电枢线插头的绝缘不良,产生了短路;更换电动机插头,并对冷却水进行防护处理后,机床恢复正常。
速度控制单元BRK报警的故障维修
故障现象:一台采用FANUC 6M系统,配套FANUC DCl0型PWM直流伺服驱动系统的数控铣床,在自动运行过程中突然停机,CNC出现ALM401、ALM43¨报警。 分析与处理过程:FANUC 6M出现ALM401报警的含义同上;ALM431是Z轴跟随误差报警。
检查伺服驱动系统,发现Z轴速度控制单元的BRK报警灯亮,表明主回路断路器跳闸,分析故障原因,可以初步确定为主回路存在短路或过电流。
重新合上主回路断路器NBFl/NBF2后,测量Z轴速度控制单元电源进线,发现U、W间存在短路,对照速度控制单元主回路原理图(见图5-12)逐一检查主回路各元器件,测量发现,该速度控制单元的主回路浪涌吸收器ZNR
存在短路。更换同规格的浪涌吸收器后,在测量确认主回路已无短路的情况下,再次开机,机床故障排除。
速度控制单元HVAL报警的故障维修
故障现象:某配套FANUC 6M系统,DC20/30型直流PWM驱动的卧式加工中心,在自动加工过程中,偶然出现ALM401、ALM421报警。 分析与处理过程:FANUC 6M出现ALM401报警的含义同上;ALM421是Y轴位置跟随超差报警。
由于故障偶尔出现,初步判定CNC与伺服驱动系统本身无损坏;据操作人员反映,在机床手动、回参考点工作时,均无报警,分析电缆连接不良的可能性亦较小。
为了确定故障原因,维修时对Y轴编制了空运行试验程序,经多次试验确认:故障多在快进起动与停止时出现,故障时,速度控制单元上HVAL报警指示灯亮,表明驱动系统存在过电压。
测量速度控制单元输入电源,发现输入电压正确;检查直流母线上的制动电阻、斩波管均未损坏,初步判定故障是由于机械负载过重引起的。 由于该机床Y轴采用了液压平衡系统,分析机械负载过重可能与平衡液压缸的压力调节有关,进一步检查液压系统,发现平衡压力调整过低;重新调正平衡系统压力后,故障现象消失,机床恢复正常。
速度控制单元OVC报警的故障维修之例1
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。
由于该机床的第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,机床恢复正常。
速度控制单元OVC报警的故障维修之例2
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。
检查机床实际情况,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。
速度控制单元LVAL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。
测速发电机引起的位置跟随误差报警的故障维修之例1
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。
测速发电机引起的位置跟随误差报警的故障维修之例2
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。
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制部分故障,等等。