数控维修专讲--参考点报警类故障维修 20 例二

1、数控维修专讲-参考点报警类故障维修 20 例二 “零脉冲”不良故障维修5例     例151FANUC 6M回参考点时发生ALM091报警的维修   故障现象：某配套FANUC 6M的卧式加工中心，在回参考点时发生ALM091报警。 分析及处理过程：FANUC 6M发生“ALM091”的含义是“脉冲编码器同步出错”，在FANUC 6M中可能的原因有以下两个方面： 1)编码器“零脉冲”不良。2)回参考点时位置跟随误差值小于128m。 维修时对回参考点的跟随误差(诊断参数DGN800)进行了检查，检查发现此值为200m左右，达到

2、了规定的值。进一步检查该机床的位置环增益为16.67 S-1，回参考点速度设置为200mm/min，属于正常范围，因此初步排除了参数设定的原因。可能的原因是脉冲编码器“零脉冲”不良。 经测量，在电动机侧，编码器电源(+5V电压)只有+4.5V左右，但伺服单元上的+5V电压正确。因此，可能的原因是线路压降过大而导致的编码器电压过低。进一步检查发现，编码器连接电缆的+5V电源线中只有一根可靠连接，其余3根虚焊脱落：经重新连接后，机床恢复正常。    例152更换编码器后出现参考点位置不稳定的故障维修    故障现象：某配套FANUC 6M

3、的立式加工中心，在更换编码器后，回参考点时出现参考点位置不稳定，定位精度差的故障。 分析及处理过程：原因分析过程同上例。经检查发现该机床有关参数设置均正确无误，编码器+5V电压正常，编码器全部线路焊接可靠，机床手轮及增量进给值均正确无误，故排除了参数设置与连接问题。 考虑到该编码器已进行更换，维修时，利用示波器对该编码器的零位脉冲进行了测量，最后检查出原因是：编码器的“零脉冲”Z和 的输出端引脚与原编码器的插脚正巧相反，使得编码器的“零脉冲”Z信号总是为“1”(只有在“零位”的瞬间为“0”)。因此，机床只要减速挡块放开，“零脉冲”就已经存在，参考点的定位精度完全决定于减速挡块的精度；从而导致了

4、参考点位置不稳定，定位精度差的故障。经更换Z和 信号后，机床随即恢复了正常。    例153例154FANUC ll系统光栅不良引起PS200报警的维修     例153故障现象：某配套FANUC llM系统的卧式加工中心，在X轴回参考点时，CNC显示PS200报警分析及处理过程：检查该机床回参考点减速动作正确，系统与回参考点有关的全部参数设定无误，因此，初步判定故障是由于“零脉冲”不良引起的。 分析实际机床，该机床采用的是全闭环结构，测量系统使用的是Heidenhain公司生产的光栅尺。为了尽快确定故障部位，维修时将X、Y

5、的光栅尺前置放大器(EXE601)进行了互换。开机试验，X轴回参考点正常，由此确认故障是由于光栅尺前置放大器EXE601不良引起的；拆下EXE601进行修复后，机床恢复正常工作(有关Heidenhain光栅尺的原理与维修，可以参见本书第6章第6.4.5节的有关内容)。    例154故障现象：某配套FANUC llM系统的卧式加工中心，在X轴回参考点时，CNC显示PS200报警。     分析及处理过程：机床同前，检查该机床回参考点减速动作正确，系统与回参考点有关的全部参数设定无误，初步判定故障是由于“零脉冲”不良引起的。

6、由于机床使用了Heidenhain光栅，通过更换EXE601前置放大器, 故障仍然不变，由此确认故障是由于光栅尺不良引起的。 拆下光栅尺检查，发现该光栅尺由于使用时间较长，内部光栅尺已被污染，重新清洗处理，经测试确认光栅输出信号恢复后，重新安装光栅尺，故障排除，机床恢复正常。    例155屏蔽线不良引起参考点不稳定的故障维修     故障现象：某配套FAGOR 8030的立式加工中心，在回参考点时出现参考点位置不稳定，参考点定位精度差的故障。 分析及处理过程：经检查该机床在手动方式下工作正常，参考点减速速度、位置环增益设置

7、正确，测量编码器+5V电压正常，回参考点的动作过程正确。因此，可以初步判定故障是由于编码器零位脉冲受到干扰而引起的。 进一步检查发现，该轴编码器连接电缆的屏蔽线脱落，重新连接后，参考点定位恢复稳定，定位精度达到原机床要求。 维修体会与维修要点：脉冲编码器同步出错，可能的原因是：编码器零位脉冲不良或回参考点速度太低。由于参考点零位脉冲检查需要有示波器进行，维修时一般可以先检查回参考点速度和位置增益的设置，并确认系统的位置跟随误差值在128m以上。 在参数设置正确时，可能的原因为“零脉冲”信号不良。由于零位脉冲的信号脉宽较窄，它对干扰十分敏感，因此必须针对以下几方面进行检查： 1)编码器的供电电压

8、必须在+5V±0.2V的范围内，当小于4.75V时，将会引起“零脉冲”的输出干扰。 2)编码器反馈的屏蔽线必须可靠连接，并尽可能使位置反馈电缆远离干扰源与动力线路。 3)编码器本身的“零脉冲”输出必须正确，满足系统对零位脉冲的要求。 4)参考点减速开关所使用的电源必须平稳，不允许有大的脉动。 4.6.3 参数设定错误的故障维修5例 如前所述，数控系统中出现“脉冲编码器同步出错”报警，除编码器“零脉冲”不良外，可能的原因还有回参考点时位置跟随误差值小于128m。 闭环系统位置跟随误差，决定于系统位置环增益、回参考点速度、伺服驱动单元测速反馈(F/V变换电压补偿)的调节等。位置跟随误差值

9、可由下面的公式计算： 式中 ess位置跟随误差(m)； V进给速度(mm/min)，回参考点时，应取减速挡块压上后的速度FL； Kv伺服系统位置环增益(S1)。 其中，进给系统的位置环增益Kv、减速挡块压上后的速度FL由机床参数进行设定。在各系统中，对应的参数号见表4-6。 表4-6 回参考点主要参数一览表    2.在SIEMENS系统中，同型号的系统，由于系统软件版本的不同，地址号可能会有所区别。 根据表4-6的设置，可用公式计算出ess若此值小于128 LLm，则属于机床参数设置错误，此时，可根据机床的实际情况对参数进行更改处理，使ess值在128Llm以上

10、。    例156位置环增益设定不当引起的故障维修 故障现象：某配套FANUC 6M的卧式加工中心。在回参考点时发生ALM091报警。   分析及处理过程：原因分析过程同前述。维修时对回参考点的跟随误差(诊断参数DGN800)进行了检查，检查发现此值回参考点时为831m左右，小于规定的128m值。 进一步检查机床参数的设定，发现该轴位置环增益(PRM090)设置为(30S-1)，回参考点减速速度为150mm/min。根据机床的实际情况，该机床属于大型机床，工作台负载重，其快进速度、加速度等设定都较低。因此引起故障的原因可能是位置环增益设置过大。

11、根据德国机床生产厂家的推荐，参照同类机床的数据比较，并经计算校验后得出：对于该机床，位置环增益Kv应在16.67S1左右。 维修时将位置环增益(PRM090)设置为16.67S-1后，机床恢复正常；测试3轴的动态特性，也满足机床动特性的要求。    例157回参考点速度设定不当引起的故障维修     故障现象：某配套FANUC llM的卧式加工中心，在回参考点时发生PS200报警。 分析及处理过程：FANUC llM的PS200报警的含义与FANUC 6M的ALM091报警相似，因此分析过程同前述。检查诊断参数(DGN300

12、0)，发现回参考点时，位置偏差其值为20m左右，系统的Kv设置为16.67Sl，属于正常范围。 但进一步检查发现，参数FL(PRMl425)的设定为20mm/in，此值显然太小。对照其余轴，该参数为200，查明故障原因是操作者在恢复参数时输入错误而引起的，更改为200后，机床恢复正常。   例158软件限位设定不当引起的故障维修    故障现象：某配套FANUC 0MD系统的立式加工中心，回参考点过程中出现ALM520和Y轴过行程报警。 分析及处理过程：经检查，机床“回参考点减速”开关以及CNC的信号输入均正常，因此初步分析原因是由于参数设定不

13、当引起的故障。 仔细观察Y轴回参考点动作过程，发现“回参考点减速”开关未压到，CNC就出现了ALM520报警，ALM520报警的意义是：机床到达“软件限位”位置，即机床移动距离值超过了系统参数设定的软件行程极限值。此类故障可以通过重新设定参数进行解决，处理方法如下： 1)将机床运动到正常位置，进行手动回参考点，并利用手动方式压上“回参考点减速”开关，进行回参考点，验证回参考点动作的正确性。 2)在回参考点动作确认正确后，通过MDI/CRT面板，修改软件限位参数(为了方便可以直接将其改为最大值±99999999)。 3)再次执行正常的手动回参考点操作，机床到达参考点定位停止。 4)恢复

14、软件限位参数(由±99999999改回原参数值)。 5)再次执行正常的手动回参考点操作，机床动作正常，报警消除。 例159参数设定不当引起的故障维修 故障现象：某配套FANUC 0TD系统的数控车床，在执行回参考点动作时,出现位置不准的故障。 分析与处理过程：由于机床回参考点动作过程正常，但实际参考点位置每次都不同，出现此类故障，通常与系统的参数设定、编码器以及编码器与丝杠间的联接等方面原因有关。 在本机床上，经互换伺服电动机确认编码器以及编码器与丝杠间的联接可靠。 检查系统的参数设定，在伺服参数页面下检查参考计数器容量(Ref counter)，发现其值设置与实际机床不符，导致参考点位置的不正确。设定正确的参数后，机床恢复正常。    例160YASKAWA J50M系统出现ALM231、232、233报警的维修    故障现象：某配套YASKAW