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FANUC主轴驱动系统的通用故障分析

加工中心- FANUC主轴驱动系统的通用故障分析

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FANUC主轴驱动系统的通用故障分析;

FANUC主轴驱动系统的简单分类;FANUC主轴驱动系统的常见共性故障分析;

1.直流可控硅主轴伺服单元2.交流模拟主轴驱动单;FANUC主轴驱动系统的简单分类:序号名称维修品;型号特征为A06B-6041-HXXX主回路有1;直流可控硅;1主轴伺服单;元流回路,200V三相交流电输入,六路可控硅全波;反馈信号,给主回路提FANUC主轴驱动系统的通用故障分析FANUC主轴驱动系统的简单分类FANUC 主轴驱动系统的常见共性故障分析

1.直流可控硅主轴伺服单元 2.交流模拟主轴驱动单元 3.交流数字主轴驱动单元 4.α系列电源模块PSM 5.α系列电源模块PSMR 6.α系列主轴模块SPM 报警 7.α系列主轴模块SPM 错误FANUC 主轴驱动系统的简单分类: 序号 名称 维修品的特点简介型号特征为A06B-6041-HXXX主回路有12个可控硅组成正反两组可逆整直流可控硅主轴伺服单元流回路,200V三相交流电输入,六路可控硅全波整流,接触器,三只保配早期系统,险。电流检测器,控制电路板(板号为:A20B-0008-0371~0377)的作用如:3,6,5,7,是接受系统的速度指令(0-10V模拟电压)和正反转指令,和电机的速度330C,200C,反馈信号,给主回路提供12路触发脉冲。报警指示有四个红色二极管显2000C等。示各自的意义。

型号特征为A06B-6044-HXXX,主回路有整流桥将三相185V交流电变成

300V直流,再由六路大功率晶体管的导通和截止宽度来调整输出到交流

主轴电机的电压,以达到调节电机的速度的目的。还有两路开关晶体管和

交流模拟主三个可控硅组成回馈制动电路,有三个保险、接触器、放电二极管,放电较早期系统,2 轴 伺服 单电阻等控制电路板作用原理与上述基本相同(板号为:A20B-0009-0531~0535或A20B-1000-0070 ~ 0071 )。报警指示有四个红色二极管分别代表8,4,2,

1编码,共组成15个报警号。交流数字主轴伺服单元 型号特征为A06B-6055-HXXX,主回路与交流模拟主轴伺服单元相同,其较早期系统,他结构相似,控制板的作用原理与上述基本相似(板号为如:3,6,0A,A20B-1001-0120),但是所有信号都转换为数字量处理。有五位的数码管10/11/12,15E,

显示电机速度,报警号,可进行参数的显示和设定。 15A,0E,0B等。 如: 3,6,7,0A等。 所配系统型号交流S系列数型号特征为A06B-6059-HXXX,主回路该为印刷板结构,其他元件有螺钉0系列,16/18A,4 字主轴伺服固定在印刷板上,这样便于维修,拆卸较为方便,不会造成接线错误。以16/18E,15E,单元 后的主轴伺服单元都是此结构。原理与交流模拟主轴伺服单元相似,有一10/11/12等。个驱动模块和一个放电模块(H001~003没有放电模块,只有放电电阻),控制板与交流数字基本相似(板号为A20B-1003-0010或120B-1003-0100),数码管显示电机速度及报警号,可进行参数的设定,还可以设定检测波形方式等(在后面有详细介绍)。交流S系列串

5 行主轴伺服

单元 型号特征为A06B-6059-HXXX,原理同S系列数字主轴伺服单元,主回路与S系列数字主轴伺服单元相同,控制板的接口为光缆串行接口(板号为A20B-1100-XXXX),数码管显示电机速度及报警号,可进行参数的设定,还可以设定检测波形方式和单独运行方式16/18A,16/18E,15E,10/11/12等。

6 交流串行主型号特征为A06B-6064-HXXX,与交流S系列串行主轴伺服单元基本相同。0C,16/18B,15B轴伺服单元 体积有所减小。

将伺服系统分成三个模块:PSM(电源模块),SPM(主轴模块)和SVM(伺服模块)。必须与PSM一起使用型号特征为:α系列为A06B-6078-HXXX或A06B-6088-HXXX或αC系列为A06B-6082-HXXX,主回路体积明显减小,交流α系列A06B-6102-HXXX,主轴伺服单将原来的金属框架式改为黄色塑料外壳的封闭式,从外面看不到电路板,元 维修时需打开外壳,主回路无整流桥,有一个IPM或三个晶体管模块,一个主控板和和一个接口板,或一个插到主控板上的驱动板。电源模块与主轴模块结构基本相同。αC系列主轴单元无电机速度反馈信号。电源模块将200V交流电整流为300V直流电和24V直流给后面的SPM和SVU使用,以及完成回馈制动任务。 0C,0D,16/18C,15B,I系列。 等市场不常见。

1.直流可控硅主轴伺服单元

序号 故障征兆 原因分析 解决方法

1. 仔细检查直流主轴电机的测速发电机是否有电压输出。

2. 检查电机的励磁电压是否正常,停止时是13.8V,电流为2.8A,启动时电压为32V,电流为6.8A。过速或失速检测到直流主轴电机3. 检查控制板上+15V是否正常。 1 报警(LED1的速度太高或检测不红灯点亮)。 到电机速度。 4. 检查接线是否有错误,包括动力线A、H,励磁线J、K。

5. 控制板设定错误,检查是否有维修人员改过短路棒或电位器的设定。

6. 控制板故障,更换控制板,或送FANUC修理。过电流或失电流检测器检测到电

2 磁报警机的电流太高或控制磁电流。 (LED2点板检测到电机没有励亮) 1.检查是否机械卡住,用手盘主轴,应该非常灵活 2.检查直流主轴电机的线圈电阻是否正常,换向器是否太脏,如果太脏,可用干燥的压缩空气吹干净。

3.检查动力线A,H是否连接牢固。

4.检查励磁线J,K是否连接牢固。

5.检查主回路上的12个可控硅是否有短路的,如果有,更换(注意,一般坏的不止一个,正负之间阻值正常为无穷大)。

6.检查控制板上CH21(励磁电压指令)是否有电压(停止时是2.8V,启动时电压为6.8V)如果无,则更换元件IC16。

7.检查控制板上CH22(同步脉冲)是否有波形,如果无,更换元件HY21 A-OS02/4。

8.更换控制板上元件HY7,8,9,A-0S04(管脚11如果无脉冲,则该A-OS04坏)。

9.检查控制板上+15V是否正常。

10. 检查控制板上元件HY10,11,12 的12,13,14,15管脚是否有脉冲,如果无,则更换该元件A-OS03。

11. 检查控制板上元件HY15,16,17,18的管脚9、10,12、13,15、16间是否有脉冲,如果没有脉冲或脉冲幅值不够,则更换相应元件A-TC02,及HY13,14的A-DV05。

1. 用手抚摩直流主轴电机的表面,是否很热,如果很热,停机,冷

1.直流主轴电机热继过热或过载电器动作。

3 报警(LED4点亮) 2.伺服单元内部热继电器动作。 却后开机再看有无报警。 2. 负载太大,查机械负载或切削量是否太大。 3. 观察是否一开机就有报警,如果是,则查控制板CN2是否没有插好,检查电机的热保护开关是否断开,以及单元的热保护开关TH是否断开。

1160为电机的调速方式转换点,速度在电机速度达4 到1160以上就不能再上升了 0-1160时,励磁电流为6.8A恒定,电机主线圈电压由0V-220V变化,电机速度大于160,则电机主线圈压为220V恒定,励磁电流从6.8A减小。

5 保险丝熔断 主回路有短路或绝缘1. 检查直流伺服电机的绝缘或主回路的绝缘,如果绝缘电阻小于1M不良引起,或控制板或更小,则更换相应部件。 1. 检查电机励磁电压是否正常(按上述方法) 2. 基本是控制板的励磁回路故障,可更换IC15,IC16,IC17试一下。 3. 更换控制板。

故障引起主回路电流过大,在减速时由于2. 用万用表检查所有主回路12个可控硅是否有短路,更换相应坏板上的厚膜电路故障的可控硅。引起间短路。

3.如果在烧保险的同时有过电流报警,可按上述过电流报警处理方法:8,9,10,11步骤检查。

4.用万用表检查输入电压是否太高,不能超过250V。

5.更换主控制板。

1.观察,给指令后伺服单元出现什么报警,如果是伺服有OVC,则有可能机械卡死。

2.如果伺服无任何报警,此时应检查各接线或连接插头是否正常,包括电机动力线、电机励磁线、CN1插头,R,S,T三相输入线、系统发出指令后,主CN2插头以及控制板与单元的连接。如果都正常,则更换控制板检查。 轴伺服单元或直流主

6 电机不转 轴电机不执行,或由3. 检查直流主轴电机的碳刷是否正常,是否接触不好,如果不好或于控制板检测到电流磨损严重,更换碳刷。偏差值过大,所以等待此偏差值变小。 4. 检查电机励磁回路或主回路是否有电阻值,如果没有阻值或阻值很大,更换电机。

5. 检查控制板上的CH6是否有电压,正常在点机禁止时是没有电压的,如果有一接近15V的电压,则电流反馈回路故障,更换主回路的电流检测器和控制板上的IC12。

1. 如果是用编码器方式定向,检查编码器信号(在定向板上有PA,*PA,PB,*PB,SC,*SC),正常为方波,如果异常,检查反馈线或编码器是否有损坏,若有则更换。主轴定向不主轴单元没有接收到停止,出现编码器信号或磁性传

7 超时报警感器信号,或系统没(机床厂设有接收到定向完成信置的报警)。 号。 2. 如果信号都为没有变化,但高低电位正常(如果PA高,*PA为低),则检查连接主轴编码器的皮带是否脱落或断开。 3. 如果是用磁性编码器方式定向,在主轴旋转时,定向板上的绿色

指示是否交替点亮,如果没有变化,更换磁性传感器。

4. 如果主轴已经停在准停位,但仍然有报警,则定向板未发出定向完成信号,可能是定向板上的继电器坏了,更换。

2.交流模拟主轴驱动单元

序号 故障征兆

过热报警

1 (LED1点亮) 原因分析 交流主轴电机的过热开关断开。 解决方法 1.检查CN1插头是否连接不牢。 2.是否主轴电机负载太大,电机太热,等温度降低后再开机看是否还有报警。

3.拔下控制板CN2插头,用万用表测量插脚2,3之间的阻值,正常应为短路,如果开路,则是电机或反馈线断线,检查电机的热保护开关或反馈线。

4.如果CN1的2,3 之间正常,则更换控制板上的HY2,RV05厚膜电路(FANUC 有售)。

1.不启动主轴,用手盘主轴使主轴电机快速转动起来,估计电机的实际速度是多少,让另外一人用示波器检测主轴控制板上TSA波形,看是否与实际变化一致,一般情况有100-300mV,如果基本不变,则是电机速度传感器或速度反馈回路故障,用示波器测控制板上的PA,PB端子的波形,正常为直流2.5V,有0.5V的正弦波动,如果不是,拆下主轴电机的速度传感器(在电机后部,拆下风扇和风扇下面的盖,即可看见一块小的印刷板带一个白色的圆形传感头),如果传感头上有磨损,则坏了,更换(FANUC有售,根据电机型号可查到传感器的型号,如:电机型号最后四位为B100,则传感器的型号为A860-0854-V320),注意调整传感器与测速齿轮之间的间隙,应为0.1-0.15之间,可用10元人民币置与其间很灵活,对折后置与其间很紧即可。

2. 如果PA,PB波形正常,而LED显示速度不正常,再测PSA,PSB,应为方波,如果不是,调整电位器RV18或RV19,直到PSA,速度误差过

2 大报警

(LED2点

亮) 主轴电机的实际速度PAB变为方波。 与指令速度的误差值超过允许值,一般是启动时电机没有转动

或速度上不去。 3. 如果速度显示正常,则查电机或动力线是否正常,动力线可用万用表或兆欧表测量出,电机如果有问题,一般会出过电流报警而不会出此报警。

4. 电机动力线相序是否接错。如果不对,在启动时主轴来回转几下后出此报警。

5. 查主回路接触器是否吸合,如果没有吸合,则测量接触器的线圈有无200V交流电压,如果无,则控制板有故障,如果有电压,则更换接触器,如果正常吸合,可测量晶体管的+,— 两端是否有直流300V,如果没有,则可能是接触器或整流桥有故障。

6. 检查板上设定是否正确,S1(一般短路),S2(一般短路),S4(如果开路,则ME3或ME5至少有一个有DA转换器,可更换试一下,如果没有,则S4短路)。

7. 检查控制板上的—15V是否正常,如果异常,检查板上的电源回路。


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