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1、FANUC伺服系统维修技术经验总结及FANUC伺服电机维修方法2已阅959次2009-11-262数字式交流伺服驱动单元的故障检测与维修(1)驱动器上的状态指示灯报警 FANUC S系列数字式交流伺服驱动器，设有11个状态及报警指示灯，指示灯的状态以及含义见表5-8。以上状态指示灯中，HC、HV、OVC、TG、DC、LV的含义与模拟式交流速度控制单元相同，主回路结构与原理亦与模拟式速度控制单元相同，不再赘述。表5-8中，OH、OFAL、FBL为S系列伺服增添的报警指示灯，其含义如下。表5-8 FANUCS系列驱动器状态指示灯一览表代 号 含 义 备 注代 号 含 义备注PRDY位置控制准备好
2、绿色DC直流母线过电压报警红色VRDY速度控制单元准备好 绿色LV驱动器欠电压报警红色HC驱动器过电流报警 红色OH速度控制单元过热HV驱动器过电压报警 红色OFAL数字伺服存储器溢出OVC驱动器过载报警 红色FBAL脉冲编码器连接出错TG电动机转速太高 红色1)OH报警。OH为速度控制单元过热报警，发生这个报警的可能原因有：印制电路板上S1设定不正确。伺服单元过热。散热片上热动开关动作，在驱动器无硬件损坏或不良时，可通过改变切削条件或负载，排除报警。再生放电单元过热。可能是Q1不良，当驱动器无硬件不良时，可通过改变加减速频率，减轻负荷，排除报警。电源变压器过热。当变压器及温度检测开关正常时，
3、可通过改变切削条件，减轻负荷，排除报警，或更换变压器。电柜散热器的过热开关动作，原因是电柜过热。若在室温下开关仍动作，则需要更换温度检测开关。2)OFAL报警。数字伺服参数设定错误，这时需改变数字伺服的有关参数的设定。对于FANUC 0系统，相关参数是8100，8101，8121，8122，8123以及81538157等；对于10/11/12/15系统，相关参数为1804，1806，1875，1876，1879，1891以及18651869等。3)FBAL报警。FBAL是脉冲编码器连接出错报警，出现报警的原因通常有以下几种：编码器电缆连接不良或脉冲编码器本身不良。外部位置检测器信号出错。速度控
4、制单元的检测回路不良。电动机与机械间的间隙太大。(2)伺服驱动器上的7段数码管报警 FANUC C系列、/i系列数字式交流伺服驱动器通常无状态指示灯显示，驱动器的报警是通过驱动器上的7段数码管进行显示的。根据7段数码管的不同状态显示，可以指示驱动器报警的原因。FANUC C系列、电源与驱动器一体化结构型式(SVU型)的/i系列交流伺服驱动器的数码管状态以及含义见表5-9。表5-9 FANUC C/i系列(SVU型)7段数码管状态一览表数码管显示含 义备 注 速度控制单元未准备好开机时显示 0速度控制单元准备好 1速度控制单元过电压报警同HV报警 2速度控制单元欠电压报警同LV报警 3直流母线欠
5、电压报警主回路断路器跳闸 4再生制动回路报警瞬间放电能量超过，或再生制动单元不良或不合适5直流母线过电压报警平均放电能量超过，或伺服变压器过热、过热检测元器件损坏 6动力制动回路报警动力制动继电器触点短路 8L轴电动机过电流第一轴速度控制单元用 9M轴电动机过电流第二轴速度控制单元用 bL/M轴电动机过电流 8L轴的IPM模块过热、过流、控制电压低第一轴速度控制单元用 9M轴的IPM模块过热、过流、控制电压低第二轴速度控制单元用 bL/M轴的IPM模块过热、过流、控制电压低采用公用电源模块结构型式(SVM型)的FANUC/i系列数字式交流伺服驱动器，数码管状态以及含义见表5-10；有关电源模块
6、的状态显示及故障诊断详见本书第7章第7.2.4表5-10 FANUC/i系列(SVM型)7段数码管状态一览表数码管显示含 义备 注速度控制单元未准备好 0速度控制单元准备好 1风机单元报警 2速度控制单元+5V欠电压报警 5直流母线欠电压报警主回路断路器跳闸 81轴电动机过电流一轴或二、三轴单元的第一轴 9M轴电动机过电流二、三轴单元的第二轴 AN轴电动机过电流二、三轴单元的第三轴 bL/M轴电动机同时过电流 CM/N轴电动机同时过电流 dL/N轴电动机同时过电流 EL/M/N轴电动机同时过电流 8L轴的IPM模块过热、过流、控制电压低一轴或二、三轴单元的第一轴 9M轴的IPM模块过热、过流、
7、控制电压低二、三轴单元的第二轴 AN轴的IPM模块过热、过流、控制电压低二、三轴单元的第三轴 bL/M轴的IPM模块同时过热、过流、控制电压低 CM/N轴的IPM模块同时过热、过流、控制电压低 dL/N轴的IPM模块同时过热、过流、控制电压低 EL/M/N轴的IPM模块同时过热、过流、控制电压低FANUC 系列数字式交流速度控制单元，带有POWER、READY、ALM 3个状态指示灯与7段数码管状态显示，指示灯与数码管的含义见表5-11。(3)系统CRT上有报警的故障1)FANUC-0系统的报警。FANUC数字伺服出现故障时，通常情况下系统CRT上可以显示相应的报警号，对于大部分报警，其含义与
8、模拟伺服相同；少数报警有所区别，这些报警主要有：4N4报警：报警号中的N代表轴号(如：1代表X轴：2代表Y轴等，下同)，报警的含义是表示数字伺服系统出现异常，详细内容可以通过检查诊断参数；诊断参数的意义见本书第5.2.3节。表5-11 FANUC系列7段数码管状态一览表POWER灯READY灯ALM灯数码管显示含 义备 注O速度控制单元未准备好开机时显示OO速度控制单元准备好OY速度控制单元过电压报警同HV报警OP直流母线欠电压报警主回路熔断器跳闸OJ再生制动回路过热报警瞬间放电能量超过，或再生制动单元不良或不合适Oo过热报警速度控制单元过热OC风扇故障报警Oc过电流报警主回路过流4N6报警：
9、表示位置检测连接故障，可以通过诊断参数作进一步检查、判断，参见本章第5.2.3节。4N7报警：表示伺服参数设定不正确，可能的原因有：a)电动机型号参数(FANUC 0为8N20、FANUCll/15为1874)设定错误。b)电动机的转向参数(FANUC 0为8N22、FANUCll/15为1879)设定错误。c)速度反馈脉冲参数(FANUC 0为8N23、FANUCll/15为1876)设定错误。d)位置反馈脉冲参数(FANUC 0为8N24、FANUCll/15为1891)设定错误。e)位置反馈脉冲分辨率(FANUC 0为037bit7、FANUCll/15为1804)设定错误。940报警：
10、它表示系统主板或驱动器控制板故障。2)FANUCl0/11/12/15系统的报警。当使用数字伺服时，在FANUC l0/11/12及FANUC15上可以显示相应的报警。这些报警中，SV000SVl00号报警的含义与前述的模拟伺服基本相同，不再赘述。对于数字伺服的特殊报警主要有以下几个。SVl01报警：绝对编码器数据出错报警。可能的原因是绝对编码器不良或机床位置不正确。SVll0报警：串行编码器报警(串行A)。可能的原因是串行编码器不良或连接电缆不良，具体内容可以参见/系列伺服驱动器报警说明。SVlll报警：串行编码器报警(串行C)，原因同上。SVll4报警：串行编码器数据出错。SVll5报警：
11、串行编码器通信出错。SVll6报警：驱动器主接触器(MCC)不良。SVll7报警：数字伺服电流转换错误。SVll8报警：数字伺服检测到异常负载。3)FANUCl6/18系统的报警。在FANUCl6/18系统中，当伺服驱动器出现报警时，CNC亦可显示相应的报警信息，这些信息包括：ALM400报警：伺服驱动器过载，可以通过诊断参数DGN201进一步分析，有关DGN201的说明见后述。ALM401报警：伺服驱动器未准备好，DRDY信号为“0”。ALM404报警：伺服驱动器准备好信号DRDY出错，原因是驱动器主接触器接通(MCON)未发出，但驱动器DRDY信号已为“1”。ALM405报警：回参考点报警
12、。ALM407报警：位置误差超过设定值。ALM409报警：驱动器检测到异常负载。ALM410报警：坐标轴停止时，位置跟随误差超过设定值。ALM411报警：坐标轴运动时，位置跟随误差超过设定值。ALM413报警：数字伺服计数器溢出。ALM414报警：数字伺服报警，详细内容可以参见诊断参数DGN200204的说明。ALM415报警：数字伺服的速度指令超过了极限值(511875P/s)，可能的原因是机床参数CMR设定错误。ALM416报警：编码器连接出错报警，详细内容可参见诊断参数DGN201的说明。ALM417报警：数字伺服参数设定错误报警，相关的参数有：PRM2020/2022/2023/202
13、4/2084/2085/1023等。ALM420报警：同步控制出错。ALM421报警：采用双位置环控制时，位置误差超过。在系统使用绝对编码器时，报警还包括以下内容：ALM300报警：坐标轴需要手动回参考点操作。ALM301报警：绝对编码器通信出错。ALM302报警：绝对编码器数据转换出现超时报警。ALM303报警：绝对编码器数据格式出错。ALM304报警：绝对编码器数据奇偶校验出错。ALM305报警：绝对编码器输入脉冲错误。ALM306报警：绝对编码器电池电压不足，引起数据丢失。ALM307报警：绝对编码器电池电压到达更换值。ALM308报警：绝对编码器电池报警。ALM308报警：绝对编码器回
14、参考点不能进行。在系统使用串行编码器时，串行编码器报警内容如下：ALM350报警：串行编码器故障，具体内容可以通过诊断参数DGN202/204检查。ALM351报警：串行编码器通信出错，具体内容可以通过诊断参数DGN203检查。3交流伺服电动机的维修(1)交流伺服电动机的基本检查 原则上说，交流伺服电动机可以不需要维修，因为它没有易损件。但由于交流伺服电动机内含有精密检测器，因此，当发生碰撞、冲击时可能会引起故障，维修时应对电动机作如下检查：1)是否受到任何机械损伤?2)旋转部分是否可用手正常转动?3)带制动器的电动机，制动器是否正常?4)是否有任何松动螺钉或间隙?5)是否安装在潮湿、温度变化
15、剧烈和有灰尘的地方?等等。(2)交流伺服电动机的安装注意点 维修完成后，安装伺服电动机要注意以下几点：1)由于伺服电动机防水结构不是很严密，如果切削液、润滑油等渗入内部，会引起绝缘性能降低或绕组短路，因此，应注意电动机尽可能避免切削液的飞溅。2)当伺服电动机安装在齿轮箱上时，加注润滑油时应注意齿轮箱的润滑油油面高度必须低于伺服的输出轴，防止润滑油渗入电动机内部。3)固定伺服电动机联轴器、齿轮、同步带等连接件时，在任何情况下，作用在电动机上的力不能超过电动机容许的径向、轴向负载(见表5-12)。表5-12 交流伺服电动机容许的径向、轴向负载电机形式容许的径向负载电机形式容许的径向负载10，202
16、5kg10，20，30，30R450kg0， 575kg4)按说明书规定，对伺服电动机和控制电路之间进行正确的连接(见机床连接图)。连接中的错误，可能引起电动机的失控或振荡，也可能使电动机或机械件损坏。当完成接线后，在通电之前，必须进行电源线和电动机壳体之间的绝缘测量，测量用500兆欧表进行：然后，再用万能表检查信号线和电动机壳体之间的绝缘。注意：不能用兆殴表测量脉冲编码器输入信号的绝缘。(3)脉冲编码器的更换 如交流伺服电动机的脉冲编码器不良，就应更换脉冲编码器。更换编码器应按规定步骤进行，以FANUC S系列伺服电动机为例，编码器在交流伺服电动机中的安装如图5-16所示，更换步骤如下：1电
17、枢线插座 2连接轴 3转子 4外壳 5绕组 6后盖联接螺钉 7安装座 8安装座联接螺钉 9编码器固定螺钉 10编码器联接螺钉 11后盖 12橡胶盖 13编码器轴 14编码器电缆 15编码器插座图5-16 伺服电动机结构示意图1）松开后盖联接螺钉6，取下后盖11。2）取出橡胶盖12。3)取出编码器联接螺钉10，脱开编码器和电动机轴之间的联接。4)松开编码器固定螺钉9，取下编码器。注意：由于实际编码器和电动机轴之间是锥度啮合，联接较紧，取编码器时应使用专门的工具，小心取下。5)松开安装座的联接螺钉8，取下安装座7。编码器维修完成后，再根据图5-16重新安装上安装座7, 并固定编码器联接螺钉10，使
18、编码器和电动机轴啮合。为了保证编码器的安装位置的正确，在编码器安装完成后，应对转子的位置进行调整，方法如下：1)将电动机电枢线的V、W相(电枢插头的B、C脚)相连。2)将U相(电枢插头的A脚)和直流调压器的“+”端相联，V、W和直流调压器的“”端相联(见图5-17a)，编码器加X+5V电源(编码器插头的J、N脚间)。3)通过调压器对电动机电枢加入励磁电流。这时，因为Iu=IV+IW。，且Iv=Iw，事实上相当于使电动机工作在图5-17b所示的90位置，因此伺服电动机(永磁式)将自动转到U相的位置进行定位。注意：加入的励磁电流不可以太大，只要保证电动机能进行定位即可(实际维修时调整在35A)。4)在电动机完成U相定位后，旋转编码器，使编码器的转子位置检测信号C1、C2、C4、C8(编码器插头的C、P、L、M脚)同时为“1”，使转子位置检测信号和电动机实际位置一致。5)安装编码器固定螺钉，装上后盖，完成电动机维修。图5-17 转子位置调整示意图
