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          數控機床系統報警故障處理

          時間:2022-03-15 09:30:27?? 作者:創始人 點擊:0

          數控機床編碼器、光柵尺、反饋電纜伺、服放大器、伺服電機或傳動機構出現故障時往往系統會觸發誤差過大報警,如FANUC系統的410#報警和411#報警。

          410#報警:SERVO ALARM:n- TH AXIS- EXCESS ERROR

          報警解釋:①第n軸的停止位置偏差值超過參數1829的設定值。②在簡易同步控制中,同步補償量超過參數8325的設定值。

          411#報警:SERVO ALARM:n- TH AXIS- EXCESS ERROR

          報警解釋:第n軸移動時的位置偏差值超過參數1828的設定值。

          一、工作原理

          在數控機床進行伺服控制的過程中,系統的移動指令經脈沖分配處理,進入誤差寄存器,對誤差寄存器的數值遞增,通過伺服的速度回路以及電流回路,由伺服放大器驅動伺服電機轉動,使安裝在電機后面的增量式編碼器發出數字脈沖,反饋到伺服放大器,通過FSSB光纜由進入誤差寄存器,對誤差寄存器的數值進行遞減,正常情況下誤差寄存器里的數值始終保持在一定范圍以內,伺服停止時,誤差寄存器的數值為0。想學數控編程加QQ群192963572免費領取學習資料和課程,如果移動指令或編碼器反饋兩者中有一個沒有,就會造成誤差寄存器里的絕對數值過大,在移動時,如果誤差寄存器里的絕對數值>參數1828里設定的數值,機床就會出現411報警,在停止時如果誤差寄存器里的絕對數值>參數1829里設定的數值,機床就會出現410報警。誤差寄存器的數值可以在FANUC系統的診斷 300號看到。

          二、故障原因

          通過以上分析可知,每當伺服使能接通,或者軸定位完成時,都要進行上述誤差比較。當以上誤差比較超值后,就會出現410#報警,即停止時的誤差過大。當伺服軸執行插補指令時,指令值隨時分配脈沖,反饋值也隨時讀入脈沖,誤差計數器隨時計算實際誤差值。當指令值、反饋值其中之一不能正常工作時,均會導致誤差計數器數值過大,即產生411#移動中誤差多大報警。

          那么哪些環節會導致上述兩種情況的發生呢?通過維修記錄的統計,多數情況下是發生在反饋環節上。另外機械過載、全閉環振蕩等都容易導致上述報警的發生,現將典型情況歸納如下:

          ①編碼器損壞;

          ②光柵尺放大器故障;

          ③光柵尺臟或損壞;

          ④反饋電纜損壞,斷線、破皮等;

          ⑤伺服放大器故障,包括驅動晶體管擊穿、驅動電路故障、動力電纜斷線虛接等;

          ⑥伺服電機損壞,包括電機進油、進水、電機匝間斷路等;

          ⑦機械過載,包括導軌嚴重缺油,導軌損傷、絲杠損壞、絲杠兩端軸承損壞,聯軸器松動或損壞等。

          三、實例分析

          實例1:某FANCU 0iTB數控系統半閉環控制數控車床,Z軸移動時出現411#報警。首先通過伺服診斷畫面觀察Z軸移動時的誤差值。通過觀察,發現Z軸低速移動時位置偏差數值尚未得到及時調整就出現了411#報警。這種現象是比較典型的指令與反饋不協調,有可能是反饋丟失脈沖,也有可能是負載過大而引起的誤差過大。

          由于是半閉環系統,所以反饋裝置就是電動機后面的脈沖編碼器,該機床使用FANCU 0iTB數控系統,并且X和Z軸均配置αi系列數字伺服電機,所以編碼器的互換性好,并且比較方便,因此維修人員首先更換了兩個軸的脈沖編碼器。但是完成后故障依舊存在,初步排除了編碼器問題。通過查線、測量,確認反饋電纜即連接也沒有問題。視線轉向外圍機械部分,技術人員將電機與機床脫離,將電動機從聯軸器上拆下,通電旋轉電機,無報警,排除了數控系統和伺服電機故障。檢查機械傳動部分,使用扳手手動旋轉絲杠,發現絲杠很沉,明顯超出正常值,說明進給軸傳動鏈存在機械故障,通過鉗工檢修,修復Z軸絲杠機械問題,重新安裝電動機,機床工作正常。

          實例2:某FANUC 0iMC系統半閉環立式數控銑床,Y軸解除急停開關后數秒隨即產生410#報警。

          410#報警是由于停止時誤差過大引起的,一般也是由于反饋、驅動、外圍機械這三種因素引起的。凡是這類誤差過大的報警,首先要觀察伺服運轉(SV-TURN)畫面。通過觀察,發現松開急停開關后“位置偏差”數值快速加大,并出現報警,此時機床竄動一下并停止。

          如何快速簡易的判斷位置編碼器故障?可以先按下急停開關,用手動或借助工具使電動機轉動。此時,如果SV-TURN畫面中位置偏差也跟著變化,說明編碼器沒有問題。使用此方法,通過伺服診斷畫面看到反饋脈沖良好,基本排除脈沖編碼器及反饋環節的問題。經過仔細觀察發現,通電時間不長,電動機溫升可達60~70度。通過搖表測量,發現電動機線圈對地短路,更換電機后,機床工作正常。

          四、結語

          在系統出現410#或411#報警的時候,要檢查伺服放大器、編碼器、伺服電機、伺服電機的動力電纜和編碼器的反饋電纜、伺服軸的機械負載等方面的情況。

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