FANUC數(shù)控系統(tǒng)故障現(xiàn)象分析及處理

    1.FS6系列，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠的CK6140數(shù)控車床（系統(tǒng)：system-3TD31-05。CNC主板型號(hào)：A20B-0008-0200．211。主軸伺服控制板型號(hào)：A350-0008-T372/04。）
    例1 車床主軸無(wú)論正、反轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)約5min后，按停止按鈕，主軸旋轉(zhuǎn)不能立即停止（無(wú)制動(dòng)），若再啟動(dòng)機(jī)床主軸（不論方向如何）時(shí)，機(jī)床CRT無(wú)顯示報(bào)警號(hào)，主軸驅(qū)動(dòng)器控制板上的LED3燈亮，機(jī)床不能運(yùn)行。
    分析排除：該車床為直流主軸驅(qū)動(dòng)，LED3燈亮的原因是直流電機(jī)輸入電源相序不正確或缺相造成，由于機(jī)床已使用過(guò)，接線未動(dòng)，不可能是相序不正確，應(yīng)是缺相造成。缺相原因可能是某個(gè)晶閘管損壞或驅(qū)動(dòng)器未觸發(fā)其晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）。因主軸開始能運(yùn)行一段時(shí)間，只要不是熱穩(wěn)定性差應(yīng)是未觸發(fā)晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）所致。速度反饋回路、電流反饋回路及其控制電路是造成未觸發(fā)晶閘管工作轉(zhuǎn)換（逆變）的主要原因。故①查主軸編碼器及其傳動(dòng)，傳動(dòng)無(wú)松動(dòng)，編碼器工作正常，說(shuō)明速度反饋回路正常。②更換主軸伺服控制板備用板，故障現(xiàn)象未改變（該板在另一臺(tái)車床上試用正常），說(shuō)明控制回路正常。③在電流反饋回路上，因未檢測(cè)到零電流，系統(tǒng)撤消了觸發(fā)脈沖，出現(xiàn)逆變顛覆導(dǎo)致缺相報(bào)警，更換電流互感器后故障消除。
    例2 用換刀指令開始找不到刀位號(hào)，經(jīng)修理刀架又不能鎖緊，但在所指定的刀位處刀架有停頓現(xiàn)象，然后刀架繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
    分析排除：刀架找不到刀位號(hào)一般是接近開關(guān)無(wú)DC24V或8個(gè)接近開關(guān)中有損壞的。刀架不能鎖緊一般是刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)延時(shí)參數(shù)不對(duì)，或刀架夾緊到位限位開關(guān)不起作用，或鎖緊機(jī)構(gòu)有故障。經(jīng)關(guān)機(jī)后用手盤刀架電機(jī)，刀架鎖緊正常，說(shuō)明鎖緊機(jī)構(gòu)正常，用萬(wàn)用表查限位開關(guān)，動(dòng)作和線路正常，說(shuō)明不是限位開關(guān)不起作用。故①查接近開關(guān)無(wú)DC24V，系電源線端脫焊所致。②焊好脫線后，刀架能在指定刀位有停頓現(xiàn)象，但刀架未鎖緊，說(shuō)明刀架PLC輸入輸出信號(hào)正常，進(jìn)一步檢查系夾緊延時(shí)參數(shù)不對(duì)所致，調(diào)整后故障排除。
    2.FANUCserier0iMate-TC，大連機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的CKA6150車床（系統(tǒng)：001940D711-01。CNC：A20B-311-B500。伺服放大器：A06B-6130-H002。I/O：A20B-2002-0520/07A。）
    例1 在加工零件過(guò)程中系統(tǒng)停電，按系統(tǒng)上電按鈕開關(guān)后，系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)。經(jīng)查找維修后再給系統(tǒng)上電，機(jī)床報(bào)警，CRT顯示報(bào)警號(hào)為“2004 feedrate override zero”，伺服放大器上的LED電源燈不亮，機(jī)床不能運(yùn)行。
    分析排除：停電后開始按系統(tǒng)上電按鈕開關(guān)，系統(tǒng)無(wú)反應(yīng)，由于無(wú)機(jī)床電路圖，只能打開電器柜和操作面板檢查控制電路，經(jīng)查啟動(dòng)按鈕常開觸點(diǎn)兩側(cè)（線號(hào)54，52與中間繼電器KA11的常開觸點(diǎn)并聯(lián)）無(wú)DC24V電壓，停止按鈕常閉觸點(diǎn)兩側(cè)（線號(hào)51，52）導(dǎo)通正常，KA11線圈一端接54號(hào)線，另一端接電源負(fù)極，說(shuō)明線號(hào)51與電源正極不導(dǎo)通，經(jīng)查是該導(dǎo)線斷開造成，修復(fù)后系統(tǒng)上電正常（KA11吸合正常）。再查給伺服送強(qiáng)電的KM11交流接觸器未吸合，KM11線圈一端和控制變壓器的5、6接線端的0號(hào)線接，另一端線號(hào)107接到伺服放大器的CX29（MCC）接口（線號(hào)107、106），再接到另一伺服放大器的CX29（MCC）接口（線號(hào)106、3L+），線號(hào)3L+再經(jīng)空開與控制變壓器的5、6接線端的32號(hào)線接，通電檢查線號(hào)0與3L+的電壓為AC220V，說(shuō)明故障與放大器接口線路未導(dǎo)通有關(guān)，而伺服使能信號(hào)是通過(guò)中間繼電器KA13（外部允許…急停、限位開關(guān)未動(dòng)作）上的常開觸點(diǎn)（線號(hào)56、57）來(lái)控制伺服放大器接口CX30（ESP）的，現(xiàn)KA13已吸合，并且常開觸點(diǎn)接觸正常，但線號(hào)56、57上無(wú)DC24V電流通過(guò)，經(jīng)查是I/O板（A20B-2002-0520/07A）上的熔斷器（LM431A）斷開，使放大器無(wú)DC24V電壓，更換后設(shè)備正常。
    例2 啟動(dòng)系統(tǒng)后，在CRT上顯示報(bào)警為“操作MESSAGE番號(hào)：2003 NO SPINDLE RANGE SWITCH SIGNAL”，機(jī)床不能運(yùn)行。
    分析排除：根據(jù)故障提示為主軸擋位開關(guān)無(wú)信號(hào)。該車床主軸箱通過(guò)操縱手柄控制主軸高低兩個(gè)轉(zhuǎn)速范圍，為防止擋位不正，通過(guò)兩個(gè)限位開關(guān)來(lái)保證傳動(dòng)位置的可靠性。故障原因可能是DC24V無(wú)電或兩個(gè)限位微動(dòng)開關(guān)中有損壞的。用手操縱高低兩個(gè)擋位，故障現(xiàn)象相同。故①打開主軸箱蓋，查變速限位開關(guān)，兩組接線線號(hào)分別為1L+、X44和1L+、X55，斷開開關(guān)的一端接線，操縱變速擋位，用萬(wàn)用表查開關(guān)通斷正常；同時(shí)打開電器柜從接線端子處查該兩組線號(hào)通斷情況，仍然正常，這說(shuō)明線路及開關(guān)都是好的。②查直流電源，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)開關(guān)電源中的一個(gè)電源指示燈不亮，測(cè)量其輸入電壓為AC220V正常，但無(wú)輸出電壓（線號(hào)1L+、1L-）DC24V，拆開其輸出線端測(cè)量輸出回路（1L+、1L-）阻值為零，再送電，開關(guān)電源輸出電壓正常，說(shuō)明輸出回路有短路現(xiàn)象，因回路中多處使用該電源，逐個(gè)排查輸出線路并測(cè)量阻值，當(dāng)拆開去刀架回路的1L+接線時(shí)，再測(cè)量輸出回路的阻值為127Ω，用一根導(dǎo)線聯(lián)接電源和刀架處的1L+，開機(jī)正常，順刀架線路排查，在X軸伺服電機(jī)下有許多裸露導(dǎo)線隨拖板一起移動(dòng)，該處還有許多裸露導(dǎo)線有接頭，用電工膠布逐一包裹接頭再開機(jī)故障現(xiàn)象消除。
    3.FANUC series 0i Mate-TB，濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的CK6136i車床（系統(tǒng)：D701-09。CNC：A02B-0301-B801。伺服放大器：A06B-6130-H002。I/O：A20B-2002-0520/07A和A20B-2002-0521/07A。）
    某職業(yè)學(xué)校兩臺(tái)數(shù)控車床因?yàn)榉N種原因故障后近一年未維修，當(dāng)時(shí)故障現(xiàn)象也無(wú)記錄。系統(tǒng)上電，機(jī)床報(bào)警，CRT顯示報(bào)警號(hào)為“1002 SPINDLE ALARM 1006 TURRET MOTOR OVERLOAD QM2 1010 PROTECT SW．TRIGGERED QM3”，機(jī)床不能運(yùn)行。
    分析排除：根據(jù)說(shuō)明書，報(bào)警號(hào)1002為主軸報(bào)警，1006為刀架電機(jī)保護(hù)開關(guān)QM2跳閘，1010為冷卻電機(jī)保護(hù)開關(guān)QM3跳閘，查QM2、QM3空開未跳閘，可能是無(wú)DC24V電壓和回路上有故障造成。故打開電器柜，查QM2線路的104號(hào)點(diǎn)和QM3線路的107號(hào)點(diǎn)以及變頻器上96號(hào)點(diǎn)，均無(wú)DC24V電壓，經(jīng)查是I/O板（A20B-2002-0520/07A）上的熔斷器（LM431A）斷開所致，再查輸出回路，其中一臺(tái)刀架，無(wú)論手動(dòng)或機(jī)動(dòng)都轉(zhuǎn)不動(dòng)，打開刀架蓋板后發(fā)現(xiàn)其背緊螺帽太緊，調(diào)整后刀架旋轉(zhuǎn)正常。另一臺(tái)是控制變頻器96號(hào)線電路上KA14中間繼電器的線圈阻值僅為49Ω，而同型號(hào)中間繼電器線圈阻值為120Ω，說(shuō)明該線圈局部短路，更換中間繼電器及LM43熔斷器后設(shè)備運(yùn)行正常。
    4.FANUC series 0i Mate-MC，漢川機(jī)床廠生產(chǎn)的XH714D加工中心（系統(tǒng)：D511-02。伺服放大器：A06B-6130-H002。主軸驅(qū)動(dòng)器：GAdriverI/O:A16B-2203-0881/01A。）
    開機(jī)后回參考點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定，時(shí)快時(shí)慢，有時(shí)無(wú)減速動(dòng)作；在CRT顯示報(bào)警號(hào)有時(shí)為“090參考點(diǎn)返回未完成”，有時(shí)為“500超程：+Y”；機(jī)床不能運(yùn)行。
    分析排除：根據(jù)報(bào)警號(hào)，可能是回參考點(diǎn)開關(guān)有故障，在機(jī)床CRT查PMC機(jī)床輸入狀態(tài)：按硬鍵“system”→再按軟鍵PMC→再按軟鍵PMCDGN→再按軟鍵STATUS。
PMC SIGNAL STATUS
ADDRESS 7 6 5 4 3 2 1 0
X0008 0 0 0 1 0 0 0 0
Z Y
X0009 0 0 0 0 0 1 1 1
X0010 0 0 0 0 0 0 0 0
〔SERACH〕〔〕〔〕〔〕〔FOR-E〕
    通過(guò)機(jī)床回參考點(diǎn)運(yùn)行，看X0009地址1（Y下面）的狀態(tài)，應(yīng)該是碰到減速開關(guān)為0，而現(xiàn)在該狀態(tài)無(wú)規(guī)則，說(shuō)明開關(guān)動(dòng)作不可靠，但線路正常。故打開機(jī)床導(dǎo)軌防護(hù)罩，拆下三組合限位開關(guān)，分解開關(guān)后發(fā)現(xiàn)其中一組（中間一組，控制減速）復(fù)位簧銹蝕，開關(guān)失效，更換并調(diào)整該開關(guān)后設(shè)備運(yùn)行正常。
    5.FANUC series 0i Mate-MB，濟(jì)南第一機(jī)床廠生產(chǎn)的J1VMC40M數(shù)銑（系統(tǒng)：D501-08A02B-0301-B801。伺服放大器：A06B-6130-H002和兩臺(tái)A06B-6130-H003。主軸驅(qū)動(dòng)器：變頻器。I/O:A20B-2002-0521/07A和A20B-2002-0520/07A。）
    該機(jī)床無(wú)論是MDI方式還是自動(dòng)方式在M03或M04指令下，無(wú)論S值為多少，主軸都不旋轉(zhuǎn)，但能聽到電機(jī)有嗡嗡聲，無(wú)報(bào)警；機(jī)床不能運(yùn)行。 
    分析排除：根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)和故障現(xiàn)象，可能是變頻器或主軸電機(jī)有問(wèn)題，用變頻器操作面板控制電機(jī)運(yùn)行，結(jié)果能控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，說(shuō)明是變頻器輸入故障，而CRT無(wú)報(bào)警提示并且面板能控制運(yùn)行，說(shuō)明不是DC24V電源問(wèn)題，應(yīng)是模擬輸入電壓故障。故①打開機(jī)床電器柜，拆下變頻器蓋板，運(yùn)行機(jī)床使主軸正轉(zhuǎn)，用萬(wàn)用表測(cè)量變頻器上的SVC和ES兩接點(diǎn)無(wú)直流電壓，再測(cè)量CNC控制模塊上的JA40（HDI/ASP）接口的有關(guān)接點(diǎn)，其電壓為DC3.8V，很明顯是聯(lián)接導(dǎo)線問(wèn)題，更換該根導(dǎo)線后設(shè)備運(yùn)行正常。