今科技術(shù)/轉(zhuǎn)摘
例1．回參考點(diǎn)出現(xiàn)超程報(bào)警的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0M的加工中心，在開機(jī)手動(dòng)回參考點(diǎn)的過程中，出現(xiàn)超程報(bào)警。
分析及處理過程：經(jīng)了解，該機(jī)床為用戶新添設(shè)備，操作人員未進(jìn)行過系統(tǒng)的培訓(xùn)，在開機(jī)后，未將工作臺移出參考點(diǎn)減速區(qū)域之外，即開始了回參考點(diǎn)動(dòng)作，造成了機(jī)床的越位。在退出超程保護(hù)后，手動(dòng)移動(dòng)工作臺，移出參考點(diǎn)減速區(qū)后，重新回參考點(diǎn)，機(jī)床恢復(fù)正常。
例2．回參考點(diǎn)后機(jī)床無法繼續(xù)操作的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0M的數(shù)控機(jī)床，在回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：機(jī)床在參考點(diǎn)位置停止后，參考點(diǎn)指示燈不亮，機(jī)床無法進(jìn)行下一步操作。機(jī)床關(guān)機(jī)后，又可手動(dòng)操作，回參考點(diǎn)后上述現(xiàn)象又出現(xiàn)。
分析及處理過程：根據(jù)以上現(xiàn)象判斷，機(jī)床回參考點(diǎn)動(dòng)作屬于正常。考慮到機(jī)床已在參考點(diǎn)附近停止運(yùn)動(dòng)，因此，初步判斷其原因可能是參考點(diǎn)定位精度未達(dá)到規(guī)定的要求所引起的。通過機(jī)床的診斷功能，在診斷頁面下對系統(tǒng)的“位置跟隨誤差”(DGN800~802)進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)床的Y軸的跟蹤誤差超過了定位精度的允許范圍。經(jīng)調(diào)整伺服驅(qū)動(dòng)器的“偏移”電位器，使“位置跟隨誤差”DGN800-802的值接近“0”后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。
例3．參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，回參考點(diǎn)動(dòng)作正常，但參考點(diǎn)位置隨機(jī)性大，每次定位都有不同的值。
分析及處理過程：由于機(jī)床回參考點(diǎn)動(dòng)作正常，證明機(jī)床回參考點(diǎn)功能有效。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，參考點(diǎn)位置雖然每次都在變化，但卻總是處在參考點(diǎn)減速擋塊放開后的位置上。因此，可以初步判定故障的原因是由于脈沖編碼器“零脈沖”不良或絲杠與電動(dòng)機(jī)間的連接不良引起的故障。
為確認(rèn)問題的原因，鑒于故障機(jī)床伺服系統(tǒng)為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時(shí)脫開了電動(dòng)機(jī)與絲桿間的聯(lián)軸器，并通過手動(dòng)壓參考點(diǎn)減速擋塊，進(jìn)行回參考點(diǎn)試驗(yàn)；多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每次回參考點(diǎn)完成后，電動(dòng)機(jī)總是停在某一固定的角度上。
以上證明，脈沖編碼器“零脈沖”無故障，問題的原因應(yīng)在電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接上。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，該故障是由于絲桿與聯(lián)軸器間的彈性脹套配合間隙過大，產(chǎn)生聯(lián)接松動(dòng)：修整脹套，重新安裝后機(jī)床恢復(fù)正常。
例4．參考點(diǎn)發(fā)生整螺距偏移的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUCOM的數(shù)控銑床，在批量加工零件時(shí)，某天加工的零件產(chǎn)生批量報(bào)廢。分析及處理過程：經(jīng)對工件進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)零件的全部尺寸相對位置都正確，但X軸的全部坐標(biāo)值都相差了整整10mm。分析原因，導(dǎo)致X軸尺寸整螺距偏移(該軸的螺距是10mm)的原因是由于參考點(diǎn)位置偏移引起的。
對于大部分系統(tǒng)，參考點(diǎn)一般設(shè)定于參考點(diǎn)減速擋鐵放開后的第一個(gè)編程器的“零脈沖”上；若參考點(diǎn)減速擋塊放開時(shí)刻，編碼器恰巧在零脈沖附近，由于減速開關(guān)動(dòng)作的隨機(jī)性誤差，可能使參考點(diǎn)位置發(fā)生1個(gè)整螺距的偏移。這一故障在使用小螺距滾珠絲杠的場合特別容易發(fā)生。
對于此類故障，只要重新調(diào)整參考點(diǎn)減速擋塊位置，使得擋塊放開點(diǎn)與“零脈沖”位置相差在半個(gè)螺距左右，機(jī)床即可恢復(fù)正常工作。本機(jī)床經(jīng)以上處理后，故障排除，機(jī)床恢復(fù)正常，全部零件加工正確。
例5．參考點(diǎn)減速信號不良引起的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC llM的加工中心，在回參考點(diǎn)過程中，發(fā)生超程報(bào)警。
分析及處理過程：經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床在“回參考點(diǎn)減速”擋塊壓上后，坐標(biāo)軸無減速動(dòng)作，由此判斷故障原因應(yīng)在減速信號上。通過系統(tǒng)的診斷顯示，發(fā)現(xiàn)該信號的狀態(tài)在“回參考點(diǎn)減速”擋塊壓上/松開后，均無變化。
對照原理圖檢查線路，最終確認(rèn)該軸的“回參考點(diǎn)減速”開關(guān)由于切削液的侵入而損壞；更換開關(guān)后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例6．伺服電動(dòng)機(jī)重新安裝后引起的回參考點(diǎn)故障維修
故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 802D的數(shù)控銑床，在用戶首次開機(jī)時(shí)，在回參考點(diǎn)的過程中出現(xiàn)超程報(bào)警。
分析及處理過程：經(jīng)了解，該機(jī)床是在重新安裝后的第一次開機(jī)，且在機(jī)床搬送過程中拆下了Z軸電動(dòng)機(jī)，并對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了重新安裝。
分析原因，判斷機(jī)床在搬送過程中，由于Z軸(主軸箱)位置產(chǎn)生了移動(dòng)，使得電動(dòng)機(jī)與絲桿間的相對聯(lián)接位置發(fā)生了變化，導(dǎo)致參考點(diǎn)偏離了原來的位置，引起了Z軸超程報(bào)警。在退出超程保護(hù)后，經(jīng)重新調(diào)整參考點(diǎn)偏置值，機(jī)床恢復(fù)正常。
例7．減速擋塊固定不良引起回參考點(diǎn)超程的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M的加工中心，在回參考點(diǎn)的過程中，發(fā)生超程報(bào)警。
分析及處理過程：經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的回參考點(diǎn)減速擋塊放開位置，處在機(jī)床行程極限開關(guān)之后，與系統(tǒng)回參考點(diǎn)設(shè)置要求不符。機(jī)床參考點(diǎn)減速擋塊尚未脫開，超程保護(hù)信號已經(jīng)發(fā)出，導(dǎo)致了機(jī)床超程報(bào)警。
進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該擋塊未可靠固定于卡軌內(nèi)，在開關(guān)與擋塊長期接觸后，位置產(chǎn)生了移動(dòng)，導(dǎo)致了超程報(bào)警。重新固定擋塊后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例8．偶然因素引起參考點(diǎn)發(fā)生整螺距偏移的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 802D的數(shù)控銑床，在停機(jī)后重新起動(dòng)機(jī)床，發(fā)現(xiàn)零件Y方向的定位位置產(chǎn)生了整螺距偏移。
分析及處理過程：原因分析同上例，初步判斷其原因是由于參考點(diǎn)位置偏移引起的。但檢查參考點(diǎn)減速擋塊，發(fā)現(xiàn)安裝位置正確、固定可靠。重新回參考點(diǎn)多次，Y方向的定位位置都正確，故其故障原因與參考點(diǎn)減速擋塊的安裝無關(guān)。
經(jīng)認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)該軸行程開關(guān)上有較多的鐵屑，由此判斷參考點(diǎn)減速擋塊的誤動(dòng)作是由于偶然性鐵屑干涉所引起的。維修時(shí)在參考點(diǎn)減速開關(guān)上增加了防護(hù)后，機(jī)床恢復(fù)正常工作，并從此再無此現(xiàn)象出現(xiàn)。
例9．回參考點(diǎn)不到位的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS 810M的數(shù)控機(jī)床，在回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：機(jī)床在參考點(diǎn)位置停止后，“未到位”燈不熄滅，機(jī)床無法進(jìn)行下一步操作：機(jī)床關(guān)機(jī)后，又可手動(dòng)操作，回參考點(diǎn)后上述現(xiàn)象又出現(xiàn)。
分析及處理過程：分析過程同上例。通過機(jī)床的診斷功能〖DIAGNOS〗，在軸診斷〖SERVICEAXIS〗頁面下對系統(tǒng)各坐標(biāo)軸的“位置跟隨誤差”進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)床Z軸的跟蹤誤差超過了定位精度的允許范圍。由于SIEMENS 810系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)漂移補(bǔ)償，其操作方法如下：
1)按系統(tǒng)軟功能鍵〖DIAGNOS〗，并進(jìn)行系統(tǒng)軟功能鍵擴(kuò)展。
2)按系統(tǒng)軟功能鍵〖NC-MD〗。
3)按系統(tǒng)軟功能鍵〖AXIS-MDl〗。
4)調(diào)整光標(biāo)，定位于參數(shù)NC-MD2722。
5)按操作面板上的程序編輯“修改”鍵，系統(tǒng)對Z軸進(jìn)行自動(dòng)漂移補(bǔ)償。
經(jīng)自動(dòng)漂移補(bǔ)償，使“位置跟隨誤差”的值接近“0”后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。
例10．FANUC 6M回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)生ALM091報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的臥式加工中心，在回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)生ALM091報(bào)警。
分析及處理過程：FANUC 6M發(fā)生“ALM091”的含義是“脈沖編碼器同步出錯(cuò)”，在FANUC 6M中可能的原因有以下兩個(gè)方面：
1)編碼器“零脈沖”不良。
2)回參考點(diǎn)時(shí)位置跟隨誤差值小于128μm。
維修時(shí)對回參考點(diǎn)的跟隨誤差(診斷參數(shù)DGN800)進(jìn)行了檢查，檢查發(fā)現(xiàn)此值為200μm左右，達(dá)到了規(guī)定的值。進(jìn)一步檢查該機(jī)床的位置環(huán)增益為16.67 S-1，回參考點(diǎn)速度設(shè)置為200mm/min，屬于正常范圍，因此初步排除了參數(shù)設(shè)定的原因。可能的原因是脈沖編碼器“零脈沖”不良。
經(jīng)測量，在電動(dòng)機(jī)側(cè)，編碼器電源(+5V電壓)只有+4.5V左右，但伺服單元上的+5V電壓正確。因此，可能的原因是線路壓降過大而導(dǎo)致的編碼器電壓過低。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，編碼器連接電纜的+5V電源線中只有一根可靠連接，其余3根虛焊脫落：經(jīng)重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例11．更換編碼器后出現(xiàn)參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在更換編碼器后，回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定，定位精度差的故障。
分析及處理過程：原因分析過程同上例。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該機(jī)床有關(guān)參數(shù)設(shè)置均正確無誤，編碼器+5V電壓正常，編碼器全部線路焊接可靠，機(jī)床手輪及增量進(jìn)給值均正確無誤，故排除了參數(shù)設(shè)置與連接問題。
考慮到該編碼器已進(jìn)行更換，維修時(shí)，利用示波器對該編碼器的零位脈沖進(jìn)行了測量，最后檢查出原因是：編碼器的“零脈沖”Z和 的輸出端引腳與原編碼器的插腳正巧相反，使得編碼器的“零脈沖”Z信號總是為“1”(只有在“零位”的瞬間為“0”)。因此，機(jī)床只要減速擋塊放開，“零脈沖”就已經(jīng)存在，參考點(diǎn)的定位精度完全決定于減速擋塊的精度；從而導(dǎo)致了參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定，定位精度差的故障。經(jīng)更換Z和 信號后，機(jī)床隨即恢復(fù)了正常。
例12．故障現(xiàn)象：某配套FANUC llM系統(tǒng)的臥式加工中心，在X軸回參考點(diǎn)時(shí)，CNC顯示PS200報(bào)警。
分析及處理過程：檢查該機(jī)床回參考點(diǎn)減速動(dòng)作正確，系統(tǒng)與回參考點(diǎn)有關(guān)的全部參數(shù)設(shè)定無誤，因此，初步判定故障是由于“零脈沖”不良引起的。
分析實(shí)際機(jī)床，該機(jī)床采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，測量系統(tǒng)使用的是Heidenhain公司生產(chǎn)的光柵尺。為了盡快確定故障部位，維修時(shí)將X、Y的光柵尺前置放大器(EXE601)進(jìn)行了互換。開機(jī)試驗(yàn)，X軸回參考點(diǎn)正常，由此確認(rèn)故障是由于光柵尺前置放大器EXE601不良引起的；拆下EXE601進(jìn)行修復(fù)后，機(jī)床恢復(fù)正常工作(有關(guān)Heidenhain光柵尺的原理與維修，可以參見本書第6章第6.4.5節(jié)的有關(guān)內(nèi)容)。
例13．故障現(xiàn)象：某配套FANUC llM系統(tǒng)的臥式加工中心，在X軸回參考點(diǎn)時(shí)，CNC顯示PS200報(bào)警。
分析及處理過程：機(jī)床同前，檢查該機(jī)床回參考點(diǎn)減速動(dòng)作正確，系統(tǒng)與回參考點(diǎn)有關(guān)的全部參數(shù)設(shè)定無誤，初步判定故障是由于“零脈沖”不良引起的。
由于機(jī)床使用了Heidenhain光柵，通過更換EXE601前置放大器, 故障仍然不變，由此確認(rèn)故障是由于光柵尺不良引起的。
拆下光柵尺檢查，發(fā)現(xiàn)該光柵尺由于使用時(shí)間較長，內(nèi)部光柵尺已被污染，重新清洗處理，經(jīng)測試確認(rèn)光柵輸出信號恢復(fù)后，重新安裝光柵尺，故障排除，機(jī)床恢復(fù)正常。
例14．屏蔽線不良引起參考點(diǎn)不穩(wěn)定的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FAGOR 8030的立式加工中心，在回參考點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)參考點(diǎn)位置不穩(wěn)定，參考點(diǎn)定位精度差的故障。
分析及處理過程：經(jīng)檢查該機(jī)床在手動(dòng)方式下工作正常，參考點(diǎn)減速速度、位置環(huán)增益設(shè)置正確，測量編碼器+5V電壓正常，回參考點(diǎn)的動(dòng)作過程正確。因此，可以初步判定故障是由于編碼器零位脈沖受到干擾而引起的。
進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線脫落，重新連接后，參考點(diǎn)定位恢復(fù)穩(wěn)定，定位精度達(dá)到原機(jī)床要求。
維修體會(huì)與維修要點(diǎn)：
脈沖編碼器同步出錯(cuò)，可能的原因是：編碼器零位脈沖不良或回參考點(diǎn)速度太低。由于參考點(diǎn)零位脈沖檢查需要有示波器進(jìn)行，維修時(shí)一般可以先檢查回參考點(diǎn)速度和位置增益的設(shè)置，并確認(rèn)系統(tǒng)的位置跟隨誤差值在128μm以上。
在參數(shù)設(shè)置正確時(shí)，可能的原因?yàn)椤傲忝}沖”信號不良。由于零位脈沖的信號脈寬較窄，它對干擾十分敏感，因此必須針對以下幾方面進(jìn)行檢查：
1)編碼器的供電電壓必須在+5V±0.2V的范圍內(nèi)，當(dāng)小于4.75V時(shí)，將會(huì)引起“零脈沖”的輸出干擾。
2)編碼器反饋的屏蔽線必須可靠連接，并盡可能使位置反饋電纜遠(yuǎn)離干擾源與動(dòng)力線路。
3)編碼器本身的“零脈沖”輸出必須正確，滿足系統(tǒng)對零位脈沖的要求。
4)參考點(diǎn)減速開關(guān)所使用的電源必須平穩(wěn)，不允許有大的脈動(dòng)。
例15．回參考點(diǎn)速度設(shè)定不當(dāng)引起的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC llM的臥式加工中心，在回參考點(diǎn)時(shí)發(fā)生PS200報(bào)警。
分析及處理過程：FANUC llM的PS200報(bào)警的含義與FANUC 6M的ALM091報(bào)警相似，因此分析過程同前述。檢查診斷參數(shù)(DGN3000)，發(fā)現(xiàn)回參考點(diǎn)時(shí)，位置偏差其值為20μm左右，系統(tǒng)的Kv設(shè)置為16.67S－l，屬于正常范圍。
但進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，參數(shù)FL(PRMl425)的設(shè)定為20mm/in，此值顯然太小。對照其余軸，該參數(shù)為200，查明故障原因是操作者在恢復(fù)參數(shù)時(shí)輸入錯(cuò)誤而引起的，更改為200后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例16．軟件限位設(shè)定不當(dāng)引起的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0MD系統(tǒng)的立式加工中心，回參考點(diǎn)過程中出現(xiàn)ALM520和Y軸過行程報(bào)警。
分析及處理過程：經(jīng)檢查，機(jī)床“回參考點(diǎn)減速”開關(guān)以及CNC的信號輸入均正常，因此初步分析原因是由于參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起的故障。
仔細(xì)觀察Y軸回參考點(diǎn)動(dòng)作過程，發(fā)現(xiàn)“回參考點(diǎn)減速”開關(guān)未壓到，CNC就出現(xiàn)了ALM520報(bào)警，ALM520報(bào)警的意義是：機(jī)床到達(dá)“軟件限位”位置，即機(jī)床移動(dòng)距離值超過了系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的軟件行程極限值。此類故障可以通過重新設(shè)定參數(shù)進(jìn)行解決，處理方法如下：
1)將機(jī)床運(yùn)動(dòng)到正常位置，進(jìn)行手動(dòng)回參考點(diǎn)，并利用手動(dòng)方式壓上“回參考點(diǎn)減速”開關(guān)，進(jìn)行回參考點(diǎn)，驗(yàn)證回參考點(diǎn)動(dòng)作的正確性。
2)在回參考點(diǎn)動(dòng)作確認(rèn)正確后，通過MDI/CRT面板，修改軟件限位參數(shù)(為了方便可以直接將其改為最大值±99999999)。
3)再次執(zhí)行正常的手動(dòng)回參考點(diǎn)操作，機(jī)床到達(dá)參考點(diǎn)定位停止。
4)恢復(fù)軟件限位參數(shù)(由±99999999改回原參數(shù)值)。
5)再次執(zhí)行正常的手動(dòng)回參考點(diǎn)操作，機(jī)床動(dòng)作正常，報(bào)警消除。
例17．參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起的故障維修
故障現(xiàn)象：某配套FANUC 0TD系統(tǒng)的數(shù)控車床，在執(zhí)行回參考點(diǎn)動(dòng)作時(shí),出現(xiàn)位置不準(zhǔn)的故障。
分析與處理過程：由于機(jī)床回參考點(diǎn)動(dòng)作過程正常，但實(shí)際參考點(diǎn)位置每次都不同，出現(xiàn)此類故障，通常與系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定、編碼器以及編碼器與絲杠間的連接等方面原因有關(guān)。
在本機(jī)床上，經(jīng)互換伺服電動(dòng)機(jī)確認(rèn)編碼器以及編碼器與絲杠間的連接可靠。
檢查系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定，在伺服參數(shù)頁面下檢查參考計(jì)數(shù)器容量(Ref counter)，發(fā)現(xiàn)其值設(shè)置與實(shí)際機(jī)床不符，導(dǎo)致參考點(diǎn)位置的不正確。設(shè)定正確的參數(shù)后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例18．YASKAWA J50M系統(tǒng)出現(xiàn)ALM231、232、233報(bào)警的維修
故障現(xiàn)象：某配套YASKAWA J50M系統(tǒng)的加工中心，在機(jī)床重新調(diào)整后，執(zhí)行回參考點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)ALM231、232、233報(bào)警。
分析與處理過程：YASKAWA J50M系統(tǒng)出現(xiàn)ALM231、232、233報(bào)警的含義是參考點(diǎn)返回區(qū)域錯(cuò)誤，此報(bào)警一般與系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定有關(guān)。
在現(xiàn)場了解機(jī)床的調(diào)整情況后，得知機(jī)床調(diào)整時(shí)為了改變參考點(diǎn)位置，對系統(tǒng)參數(shù)#6304~#6307、#6480~#6483進(jìn)行了調(diào)整。檢查以上參數(shù)實(shí)際設(shè)定，發(fā)現(xiàn)#6304~#6307被設(shè)定為“0”，引起了以上故障。
重新設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)#6304-#6307為1000后，通過改變其他參數(shù)調(diào)整機(jī)床參考點(diǎn)，機(jī)床報(bào)警消失，恢復(fù)正常工作。