黃勇軍

作者通聯(lián)：廣州日立冷機(jī)有限公司 廣東從化市鰲頭鎮(zhèn)510935

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1.編碼器故障

（1）常州機(jī)床總廠生產(chǎn)的TH5660數(shù)控立式加工中心采用FANUC 0M數(shù)控系統(tǒng)。加工中出現(xiàn)“409 SPINDLE ALARM”，主軸伺服放大器同時(shí)顯示故障代碼“31”。

查閱FANUC伺服維修說明書，為內(nèi)置編碼器故障。拆開主軸伺服電機(jī)后蓋內(nèi)的風(fēng)扇，可見一個(gè)速度檢測(cè)編碼器及與電機(jī)轉(zhuǎn)子相連的齒輪盤。拆檢編碼器，感應(yīng)面有發(fā)黑的痕跡，更換編碼器后設(shè)備工作正常。更換安裝時(shí)注意編碼器與齒輪盤的距離（距離要求較嚴(yán)格），可用A4紙兩層的厚度來控制間距（圖1），夾住紙后鎖緊編碼器的兩顆固定螺釘即可。

（2）同為TH5660加工中心，在主軸旋轉(zhuǎn)、主軸定位時(shí)均出現(xiàn)“409 SPINDLE ALARM”的同時(shí)主軸伺服放大器顯示故障代碼“27”。

圖1 編碼器安裝間距示意圖

查閱FANUC伺服維修說明書，為外置編碼器故障。該外置編碼器用于檢測(cè)主軸定位角度。檢查發(fā)現(xiàn)編碼器與主軸相連的同步皮帶已很松弛，調(diào)整皮帶后故障仍不能排除。檢查編碼器導(dǎo)線引出口，發(fā)現(xiàn)密封件已脫落，懷疑編碼器進(jìn)水，拆下編碼器用低壓氣吹干內(nèi)部的積水，重新安裝并用玻璃膠密封好導(dǎo)線引出口，試執(zhí)行M03、M04正常，說明設(shè)備故障已基本排除，執(zhí)行M19調(diào)整好主軸定位角度，設(shè)備恢復(fù)正常工作。

2.伺服及電路故障

（1）臺(tái)灣永進(jìn)YCM-105A立式加工中心采用FANUC 0M數(shù)控系統(tǒng)。在自動(dòng)加工中突然出現(xiàn)“414 SERVO ALARM：X DETEC ERROR”，關(guān)機(jī)后再開機(jī)，報(bào)警消除，一移動(dòng)X軸又出現(xiàn)414報(bào)警。

檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)產(chǎn)生414報(bào)警時(shí)，伺服放大器顯示故障代碼“8”。依據(jù)FANUC 0M系統(tǒng)維修手冊(cè)查診斷號(hào)720號(hào)：按［SYS/DGN］→［診斷］→鍵盤輸入№720→［INPUT］，查得DGN720.4=1，為過電流報(bào)警。過電流產(chǎn)生的可能原因?yàn)樗欧糯笃?、伺服電機(jī)、放大器與電機(jī)聯(lián)接電纜故障、機(jī)械卡死等。根據(jù)機(jī)床使用情況（濕式加工，伺服電機(jī)插頭易進(jìn)水、電纜易老化），檢查伺服電機(jī)側(cè)，發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)的三條動(dòng)力線與蓋板接觸部分已露出銅線，并且能看到明顯的放電痕跡。拆下動(dòng)力線重新包扎后開機(jī)，移動(dòng)X軸，414號(hào)報(bào)警還是出現(xiàn)。用相同型號(hào)的伺服放大器更換后，設(shè)備工作正常。此次故障是由于伺服電機(jī)動(dòng)力線絕緣損壞對(duì)地產(chǎn)生短路，并導(dǎo)致伺服放大器損壞。

（2）常州機(jī)床總廠生產(chǎn)的TH5660數(shù)控立式加工中心采用FANUC 0M數(shù)控系統(tǒng)。Z軸移動(dòng)時(shí)，負(fù)載率達(dá)160%，出現(xiàn)“434 SERVO ALARM：Z DETEC ERROR”（Z軸檢測(cè)錯(cuò)誤）。Z軸不移動(dòng)負(fù)載有時(shí)都有100%，Z軸移動(dòng)停止后，明顯感覺伺服電機(jī)還有動(dòng)作（負(fù)載率變化），但坐標(biāo)值不變，伺服電機(jī)明顯有發(fā)熱現(xiàn)象。

由于Z軸能移動(dòng)，基本可以排除機(jī)械卡死的可能。查機(jī)床電路圖可知，Z軸設(shè)置有剎車裝置，懷疑剎車裝置沒有動(dòng)作。測(cè)量剎車裝置用DC 90V電源，發(fā)現(xiàn)整流器無電壓輸出，而輸入電壓AC 220V正常，可判斷為整流器損壞，更換整流器后，Z軸工作正常。

3.電池?zé)o電造成的編碼器記憶原點(diǎn)丟失故障

（1）日本三井精機(jī)HU63A數(shù)控臥式加工中心采用FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)。在一段長(zhǎng)假后，開機(jī)產(chǎn)生“300 B軸原點(diǎn)復(fù)歸請(qǐng)求”及“B軸APC（絕對(duì)脈沖編碼器）電池電壓低”報(bào)警。

該機(jī)床的B軸帶絕對(duì)脈沖編碼器，原點(diǎn)位置依靠電池保持，只要電池電壓正常，原點(diǎn)位置被系統(tǒng)記憶，開機(jī)無須做原點(diǎn)復(fù)歸。在系統(tǒng)通電情況下，將電池BR-CCF2TH 6V拆下（如無相同的電池，可用市購堿性電池LR20四顆串聯(lián)成6V電池組代替），先將B軸轉(zhuǎn)動(dòng)到大約在機(jī)械原點(diǎn)的位置，按［OFFSET/SETTING］→找到并修改PWE由→0→1，然后修改參數(shù)按［SYSTEM］→［參數(shù)］→1815→［№ SEARCH］，修改第四軸1815.5（參數(shù)1815分別對(duì)應(yīng)X、Y、Z及第4軸的原點(diǎn)設(shè)定）由1→0，其次修改1815.4由1→0→1（系統(tǒng)出現(xiàn)000報(bào)警——要求關(guān)斷電源），再修改1815.5由0→1，最后關(guān)閉系統(tǒng)及設(shè)備電源，開機(jī)作原點(diǎn)復(fù)歸，如B軸原點(diǎn)不準(zhǔn)確，上述步驟可重復(fù)多次直至調(diào)好B軸原點(diǎn)為止。

（2）臺(tái)灣永進(jìn)YCM-105A加工中心采用FANUC 0M數(shù)控系統(tǒng)。開機(jī)后出現(xiàn)“300 X軸原點(diǎn)復(fù)歸要求”報(bào)警，同時(shí)顯示屏顯示“BAT”字符。

檢查編碼器電池（通電情況下），發(fā)現(xiàn)電池正負(fù)極已生銹，更換電池，將X軸用手輪搖至機(jī)械原點(diǎn)（機(jī)床在機(jī)械原點(diǎn)處設(shè)有▼標(biāo)記），修改參數(shù)22.0（參數(shù)22.0～22.2分別對(duì)應(yīng)X、Y及Z軸機(jī)械原點(diǎn)設(shè)定）由1→0→1，系統(tǒng)出現(xiàn)“000”報(bào)警后，關(guān)機(jī)再開機(jī)作原點(diǎn)復(fù)歸即可。

4.檢測(cè)開關(guān)故障

（1）日本三井精機(jī)HU63A數(shù)控臥式加工中心采用FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)。在自動(dòng)換刀過程中，換刀手臂（ARM）從刀庫刀杯中拔出少許后停止動(dòng)作，出現(xiàn)ATC（自動(dòng)刀具交換）超時(shí)報(bào)警。

查看梯形圖，分析換刀手臂從刀杯拔出刀具的正常過程：刀具有/無檢測(cè)開關(guān)（SQ-A156，有刀時(shí)為1，燈指示為綠；無刀時(shí)為0，燈指示為紅）。若有刀，執(zhí)行M100（刀具拔出）后X75.4必須改變狀態(tài)（即由1→0）才能執(zhí)行下步動(dòng)作M83（ATC到待機(jī)位）。

為確保安全，手動(dòng)取下刀具后，檢查接近開關(guān)SQ-A156，用鐵質(zhì)工具試驗(yàn)該開關(guān)，其狀態(tài)指示燈有變化（紅/綠），但系統(tǒng)檢測(cè)狀態(tài)不變（即X75.4不能由1→0），拆下該開關(guān)發(fā)現(xiàn)檢測(cè)表面積有較厚的油泥，擦拭干凈后再試驗(yàn)，狀態(tài)指示燈及檢測(cè)信號(hào)X75.4同步變化，說明開關(guān)已恢復(fù)正常。重新安裝好檢測(cè)開關(guān)，執(zhí)行ATC各指令，正常。

5.機(jī)械故障

（1）日本三井精機(jī)HU63A數(shù)控臥式加工中心采用FANUC 31i數(shù)控系統(tǒng)。在自動(dòng)加工中主軸突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)且無任何報(bào)警。

在MDI方式下輸入“S500 M03；”，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)正常，再輸入“S600”主軸變速油缸動(dòng)作，但主軸不旋轉(zhuǎn)。檢查主軸高速確認(rèn)信號(hào)X10.5=1，說明油缸動(dòng)作已到位，應(yīng)該是變速離合器出了問題。拆開主軸后發(fā)現(xiàn)離合器內(nèi)的一顆銷釘已脫落，導(dǎo)致變速不能完成，原裝配的銷釘比新銷釘直徑小0.01mm是此次故障的直接原因。更換銷釘后，故障排除。

（2）日本三井精機(jī)H5C數(shù)控臥式加工中心采用FANUC 6MB數(shù)控系統(tǒng)。加工中B軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)聲音異常，并產(chǎn)生443報(bào)警。

用手搖脈沖使B軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)B軸時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)不轉(zhuǎn)，不轉(zhuǎn)時(shí)能聽見B軸伺服電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)，之后就會(huì)產(chǎn)生443、440等報(bào)警，拆開伺服電機(jī)減速箱側(cè)蓋和B軸側(cè)蓋，用手搖脈沖發(fā)生器邊操作邊觀察，發(fā)現(xiàn)給定旋轉(zhuǎn)指令時(shí)B軸多數(shù)情況下不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)伺服電機(jī)在不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。查說明書，發(fā)現(xiàn)B軸為全閉環(huán)控制，開始懷疑B軸的聯(lián)軸器出了問題，使得實(shí)際位置無法達(dá)到給定要求的位置，所以電機(jī)在不停地轉(zhuǎn)，超時(shí)后出現(xiàn)443報(bào)警。拆開減速箱，用手試著轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器，很容易轉(zhuǎn)動(dòng)，原來聯(lián)軸器已松動(dòng)。松開背緊螺絲后，鎖緊聯(lián)軸器，再裝好背緊裝置，用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)B軸，非常輕松，說明B軸沒問題，裝好伺服電機(jī)及聯(lián)軸器，通電開機(jī)，原點(diǎn)復(fù)歸后手動(dòng)旋轉(zhuǎn)B軸，機(jī)床恢復(fù)正常。

（3）日本三井精機(jī)HU63A數(shù)控加工中心采用FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)。使用一年左右，Z軸突然出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，該機(jī)床為半閉環(huán)控制系統(tǒng)，機(jī)床并未產(chǎn)生報(bào)警。

依據(jù)常理，首先檢查與位置環(huán)相關(guān)的參數(shù)（№ 1851）是否發(fā)生變化或被人為改變，核對(duì)參數(shù)與原始記錄相同，將該參數(shù)在原始設(shè)置的基礎(chǔ)上往正負(fù)方向各調(diào)整了幾次，Z軸爬行現(xiàn)象沒有改善，排除參數(shù)的原因，再用互換法排除了伺服放大器的因素。通過以上檢查基本可以確定爬行是機(jī)械方面的故障。經(jīng)檢查，最終發(fā)現(xiàn)Z軸絲桿與立柱聯(lián)接處螺母副的四顆內(nèi)六角螺釘（圖2）已全部松動(dòng)。鎖緊螺釘后再運(yùn)行Z軸，爬行消除。

圖2 Z軸絲杠與立柱聯(lián)接示意圖