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1.FANUC系统手动操作故障维修6例
例126.按下方向键不运动的故障维修
故障现象:某配套FANUC 0T的数控车床,在手动(JOG)操作时,出现按下“+Z”键机床不运动,但在其余各方向的手动均正常的现象。
分析及处理过程:当-Z及其余坐标轴均正常运动的情况下,可以确认数控系统、驱动器以及手动的速度等均正常,+Z不运动的原因可以大致归纳如下:
1)+Z到达软件或硬件极限。
2)在伺服驱动器上加入了正向运动限制信号。
3)+Z方向键开关损坏。
4)与Z有关的参数设定错误。
经分析,若+Z到达软件或硬件极限,则系统应有报警显示;若在伺服驱动器上加入了正向运动限制信号,则在手轮方式下+Z通常亦不能运动,但在本机床上手轮运动正常,因此初步排除了1)、2)两种可能性。
通过PLC状态诊断检查发现,+Z方向信号(DCNll7.2)始终为“0”,对应的+Z输入信号X2.1亦为“0”。由于该机床的机床操作面板为机床厂自制,检查发现,其中的按键+Z已经损坏,更换按键后,机床即恢复正常。
例127.进给速度开关不良引起的故障维修
故障现象:某配套FANUC 0M的立式加工中心,使用机床厂自制机床操作面板,在手动操作时,所有坐标轴均无法运动。
分析及处理过程:由于系统无任何报警显示,因此初步判断数控系统、伺服驱动应无故障,故障的原因应从手动工作的条件上分析。
手动方向键的输入,手动方式选择,以及手动速度的选定是机床手动操作的必要条件,经检查,方向键、方式选择均正常,但手动时,运动速度始终为“0”,故确认坐标轴不产生手动运动的原因是手动运动速度为“0”引起的。
进一步检查发现,该机床的手动速度选择波段开关的+24V公共线脱落,重新连上后机床即恢复正常。
例128.显示变化但坐标轴不运动的故障维修
故障现象:某配套FUNAC 0M的立式加工中心,在手动操作时发现,显示变化,但实际坐标轴没有运动,系统无报警显示。
分析及处理过程:为了迅速判别坐标轴不运动的原因,检查时首先检查了移动坐标轴时,电动机是否转动。
经观察,发现该机床各轴伺服电动机均未转动。考虑到FANUC 0M为闭环系统,对于这种结构,出现显示变化,但伺服电动机不转,且系统无报警显示,其原因一般均为“机床锁住”信号生效而引起的,经进一步检查发现,该机床的MLK(G117.1)为“1”,使机床进入了“锁住”状态,取消该信号后机床即可正常工作。
例129.PLC程序互锁引起的故障维修
故障现象:某配套FANUC 0M的无机械手换刀立式加工中心,手动操作X、Y轴工作正常,但Z轴没有运动。
分析及处理过程:经检查,Z轴显示不变化,但方向键、手动速度给定均正确,机床“Z轴锁住”按钮状态正常;由此判断,该故障应是系统内部PLC程序互锁而引起的,检查系统的诊断页面,发现信号Z轴互锁信号*ITZ(G128.2)为零。
再进一步对照PLC程序梯形图检查后发现,该故障是由于刀库未退到后位而引起的进给互锁,恢复刀库位置后,机床工作即正常。
例130.手轮工作不正常的故障维修
故障现象:某配套FANUC 0系统的数控铣床,当用手摇脉冲发生器(手轮)工作时,出现有时能动,有时却不动的现象,而且在不动时,CRT的位置显示画面也不变化。
分析及处理过程:发生此类故障的原因,一般都是由于手摇脉冲发生器发生故障或系统主板不良等原因引起的,为此,一般可先进行系统的状态诊断(如:通过检查诊断参数DGNl00的第7位的状态,可以确认系统是否处于机床锁住状态)。
在本例中,由于转动手摇脉冲发生器时,有时系统工作正常,可以排除机床锁住、系统参数、轴互锁信号、方式信号等方面的错误,检查应重点针对手摇脉冲发生器和手摇脉冲发生器接口电路进行。
进一步检查发现,故障原因是手摇脉冲发生器接口板上RV05专用集成块不良引起的,经更换后,故障消除。
例131.松开方向键后出现运动的故障维修
故障现象:某配套FANUC 0-TD系统的数控车床,在JOG方式下,按下X轴方向键时,坐标轴不运动,但松开X轴方向键后,X轴却开始运动。
分析与处理过程:由于系统无报警,初步判定CNC及伺服驱动系统均无故障,根据故障现象分析,应是X轴方向键的触点被接成了常闭触点引起的。
通过测量确认了故障原因,更改触点连接线后,机床恢复正常。
应注意的是:在大多数系统中,若手动方向信号在操作方式选择信号“JOG”前已经输入,则系统自动将此信号视为无效,只有在操作方式已经转换到“JOG”方式后,手动方向信号才能生效。因此在本机床上,当方向键的触点被接成了常闭触点时,就会出现按方向键点动时坐标轴不运动,而松开后产生运动的现象。
2.SIEMENS系统手动操作故障维修5例
例132.B轴出现软件限位报警的故障维修
故障现象:某配套SIEMENS 810M的卧式加工中心,在机床调试过程中,对360°回转工作台,按下-B方向键后,系统出现ALM l523报警。
分析与处理过程:SIEMENS 810M出现报警ALM l523的含义是“B轴到达软件限位位置”。由于机床回转工作台为360°连续回转的回转工作台,不应存在B轴软件限位,即:可以进行B轴的任意方向运动;考虑到回转台工作正常,因此判定故障原因是由于系统参数设定不合理引起的。
检查机床参数,发现参数“NC-MD5603 bit5=1”,即在系统中生效了第4轴软件限位功能,故机床出现上述报警。修改参数,设定“NC-MD5603 bit5=0”后,故障排除。
例133.手动Y轴时、Z轴同时运动的故障维修

图4-13 坐标系转换示例图
故障现象:某配套SIEMENS 802D的4轴联动数控镗铣床,在操作过程中发现,当手动移动Y轴时,Z轴亦随之运动,但Y、Z移动的距离不相等。
分析及处理过程:要使坐标轴产生手动运动,必须输入坐标轴运动方向键。经检查,系统的输入/输出信号、+Y、-Y、+Z、-Z方向信号均正常,无相互关联,排除了外部原因。通过深入思考后,初步判定引起以上故障的原因是系统内部设置不当,而且与坐标系的旋转有关(见图4-13)。因为只有当坐标系发生旋转后,原来的P1→P2点的运动才可能在新坐标系上转换为Y′、Z′的直线插补运动。根据以上分析,检查机床坐标系设置页面,经检查,该机床操作人员在输入工件坐标系时,误将旋转轴(A轴)的工件零点偏置值输入了坐标系绕X轴旋转的位置,引起了以上现象。修改设置值后,以上故障现象即消除。
例134~例136.显示正常变化、坐标轴不动的故障维修
例134.故障现象:某配套SIEMENS 802S的数控钻铣床,手动操作时显示正常变化,但实际坐标轴没有运动,系统无报警显示。
分析及处理过程:经检查,机床的驱动步进电动机未转动,但在PLC中机床坐标轴使能信号已经生效,且系统无报警;测量确认数控系统已发出了进给脉冲指令。
由于802S为步进电动机开环驱动系统,它无位置检测装置,若在PLC中未使用步进驱动器的“准备好”信号,那么,即使驱动器工作不正常,数控系统仍可以正常显示,并输出指令脉冲。因此,判定故障原因可能是驱动器与CNC之间的连线或驱动器故障引起的。
进一步检查发现,该机床步进驱动器的输入电源(85V)跳闸,机床设计时又未对驱动器进行监控,故引起了上述故障。合上主电源后,机床即恢复正常。
例135.故障现象:某配套SIEMENS 802S的数控车床,手动操作时Z轴显示正常,但坐标轴没有运动。
分析及处理过程:与上述例子类似,观察发现Z轴步进电动机与丝杆没有转动,但Z轴电动机发热,且有明显的励磁。为了进一步判别,松开了电动机与丝杆的联接,再移动Z轴,发现Z轴电动机可以正常转动。
但手动转动丝杆发现阻力很大,故确认故障原因在机械部分,经进一步检查发现,该机床的导轨防护罩卡死,使坐标轴无法正常移动,导致步进电动机失步。修复防护罩后,机床恢复正常。
例136.故障现象:某配套SIEMENS 802D的数控镗铣床,手动操作时,X轴显示正常,但实际坐标轴没有运动。
分析及处理过程:SIEMENS 802D为半闭环系统。对于半闭环系统,当显示正常、但坐标轴不运动时,可首先检查伺服电动机是否旋转,以确定故障部位在机械传动系统还是在电气控制系统。
经检查,本机床X轴电动机正常旋转,因此可以马上确认故障是由于机械传动系统不良引起的。
进一步检查发现,该轴的伺服电动机与滚珠丝杠间联接的联轴器存在松动;经重新固定后,机床恢复正常。
3.其他系统手动操作故障维修4例
例137.NUM l020系统松开方向键后轴不停止的故障维修
故障现象:某配套NUM l020系统的数控车床,在手动运动时,发现X轴手轮停止或手动方向键松开后,机床仍向指令方向移动。
分析与处理过程:数控机床出现上述故障,通常是伺服进给系统的位置测量信号断开造成的,其原因一般为编码器不良或编码器与CNC的连接不良引起的。在本机床上,经检查编码器工作正常,电缆连接正确。
根据NUM l020系统的特点,考虑到该系统各伺服轴信号无固定的插座,区分坐标轴的方法是依靠插座的短接线进行的,如:对于X轴需要将11、12、23、24、25脚短接。经检查发现该机床的NC侧插座的11号脚断线,相当于X轴的位置反馈信号被系统视为了Y轴位置反馈信号,所以,当X轴运动时,系统未检测到位置反馈信号,而造成X轴不停地运动。将11脚重新焊接后,机床恢复正常。
例138.GSK980M系统运动方向无故变反的故障维修
故障现象:某配套GSK980M的数控铣床,在操作过程中发现,机床的X轴实际运动方向无故与原机床的运动方向相反。
分析及处理过程:在大多数数控系统中,坐标轴的运动方向的改变可以通过同时改变伺服电动机的电枢接线与交换脉冲编码器的A、B、及*A、*B相输出来实现;部分系统中,还可以通过改变数控系统的机床参数宋实现。但是,这样的改变通常需要由维修者进行,一般操作人员不太可能进行以上修改。
因此,分析产生以上故障的原因,应可能是在正常的操作下操作者有可能进行的改变。考虑到GSK980M系统,可以通过设置页面,直接将X轴工作于镜象方式,它是造成坐标轴反向的原因之一。经检查发现,引起的原因确是操作者将系统设置页面中的X轴镜象设为“开”的状态。重新设置后,机床即恢复正常。
例139.KNDl00T系统进给倍率开关无效的故障维修
故障现象:某配套KNDl00T的数控车床,在机床开机后,发现面板上的“进给倍率开关”无效,机床无任何报警号。
分析与处理过程:经现场分析,发现机床可以通过操作面板的进给速度增加、减少键调整进给速度,因此,可断定机床数控系统、驱动器工作正常。由于在KNDl00T中,外部“进给倍率开关”为选择功能,它决定于系统选择功能参数的设定,其选择参数为DGN 200 bit 0=“1”。经检查发现,该机床参数已经被修改;恢复该参数的设定后,“进给倍率开关”生效,机床恢复正常。
例140.KNDl00T系统手轮无效的故障维修
故障现象:某配套KNDl00T的数控车床,在机床开机后,发现手轮无效,但机床无任何报警号。
分析与处理过程:经现场分析,发现机床在其他手动、自动、MDI方式下均能正常工作。因此,引起故障可能的原因如下:
①机床手轮不良,手轮信号无输入。
②系统参数被修改,导致手轮功能无效。
由于在KNDl00T中,手轮为选择功能,它决定于系统选择功能参数的设定,其选择参数为PRM001 bit3=“1”。经检查发现,该机床参数已经被修改;恢复该参数的设定后,手轮工作恢复正常。
维修体会与维修要点:
数控机床手动(包括:手动连续进给JOG、手动增量进给STEP、手轮进给HANDLE)的要求一般如下:
1)操作方式选择必须为手动连续进给(JOG)、手动增量进给(STEP)、手轮进给(HANDLE)之一。
2)各伺服轴的驱动器必须已经正常工作,无报警。
3)坐标轴互锁信号(1TX、1TY、1TZ)等必须已经释放。
4)移动方向必须给定。
5)进给速度必须已经给定(即:手动进给速度与进给倍率不为零)。
6)机床锁住(MLK)、Z轴锁住、外部复位等信号必须已经释放。