FANUC数控系统故障现象分析与处理.docx

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FANUC数控系统故障现象分析与处理

FANU数控系统故障现象分析及处理

1.FS6系列，第一机床厂的CK6140数控车床〔系统：

system-3TD31-05。

CNC主板型号：

A20B-0008-0200.211。

主轴伺服控制板型号：

A350-0008-T372/04。

〕

例1车床主轴无论正、反转，运转约5min后，按停止按钮，主轴旋转不能立即停止〔无制动〕，假设再启动机床主轴〔不管方向如何〕时，机床CRT无显示报警号，主轴驱动器控制板上的LED3灯亮，机床不能运行。

分析排除：

该车床为直流主轴驱动，LED3灯亮的原因是直流电机输入电源相序不正确或缺相造成，由于机床已使用过，接线未动，不可能是相序不正确，应是缺相造成。

缺相原因可能是某个晶闸管损坏或驱动器未触发其晶闸管工作转换〔逆变〕。

因主轴开始能运行一段时间，只要不是热稳定性差应是未触发晶闸管工作转换〔逆变〕所致。

速度反响回路、电流反响回路及其控制电路是造成未触发晶闸管工作转换〔逆变〕的主要原因。

故①查主轴编码器及其传动，传动无松动，编码器工作正常，说明速度反响回路正常。

②更换主轴伺服控制板备用板，故障现象未改变〔该板在另一台车床上试用正常〕，说明控制回路正常。

③在电流反响回路上，因未检测到零电流，系统撤消了触发脉冲，出现逆变颠覆导致缺相报警，更换电流互感器后故障消除。

例2用换刀指令开始找不到刀位号，经修理刀架又不能锁紧，但在所指定的刀位处刀架有停顿现象，然后刀架继续旋转。

分析排除：

刀架找不到刀位号一般是接近开关无DC24V或8个接近开关

中有损坏的。

刀架不能锁紧一般是刀架电机反转延时参数不对，或刀架夹紧到位

限位开关不起作用，或锁紧机构有故障。

经关机后用手盘刀架电机，刀架锁紧正常，说明锁紧机构正常，用万用表查限位开关，动作和线路正常，说明不是限位开关不起作用。

故①查接近开关无DC24V系电源线端脱焊所致。

②焊好脱线后，刀架能在指定刀位有停顿现象，但刀架未锁紧，说明刀架PLC输入输出信号正常，进一步检查系夹紧延时参数不对所致，调整后故障排除。

2.FANUCserier0iMate-TC，机床集团有限责任公司生产的CKA615C车床〔系统：

001940D711-01。

CNCA20B-311-B500。

伺服放大器：

A06B-6130-H002

I/O:

A20B-2002-0520/07A。

〕

例1在加工零件过程中系统停电，按系统上电按钮开关后，系统无反响。

经查找维修后再给系统上电，机床报警，CRT显示报警号为“2004feedrate

overridezero〞，伺服放大器上的LED电源灯不亮，机床不能运行。

分析排除：

停电后开始按系统上电按钮开关，系统无反响，由于无机床电路图，只能翻开电器柜和操作面板检查控制电路，经查启动按钮常开触点两侧

〔线号54,52与中间继电器KA11的常开触点并联〕无DC24V6压，停止按钮常闭触点两侧〔线号51,52〕导通正常，KA11线圈一端接54号线，另一端接电源负极，说明线号51与电源正极不导通，经查是该导线断开造成，修复后系统上电正常〔KA11吸合正常〕。

再查给伺服送强电的KM1佼流接触器未吸合，KM11线圈一端和控制变压器的5、6接线端的0号线接，另一端线号107接到伺服放大器的CX29〔MCC接口〔线号107、106〕，再接到另一伺服放大器的CX29〔MCC接口〔线号106、3L+〕，线号3L+再经空开与控制变压器的5、6接线端的32号线接，通电检查线号0与3L+的电压为AC220V说明故障与放大器接口线路未导通有关，而伺服使能信号是通过中间继电器KA13〔外部允许…急停、限位开关未动作〕上的常开触点〔线号56、57〕来控制伺服放大器接口CX30〔ESP的，现KA13已吸合，并且常开触点接触正常，但线号56、57上无DC24V电流通过，经查是I/O板〔A20B-2002-0520/07A〕上的熔断器〔LM431A断开，使放大器无DC24V电压，更换后设备正常。

例2启动系统后，在CRT上显示报警为“操作MESSAGH号：

2003NOSPINDLERANGESWITCHSIGNAL机床不能运行。

分析排除：

根据故障提示为主轴挡位开关无信号。

该车床主轴箱通过操纵手柄控制主轴上下两个转速围，为防止挡位不正，通过两个限位开关来保证传动位置的可靠性。

故障原因可能是DC24V无电或两个限位微动开关中有损坏的。

用手操纵上下两个挡位，故障现象相同。

故①翻开主轴箱盖，查变速限位开关，两组接线线号分别为1L+、X44和1L+、X55,断开开关的一端接线，操纵变速挡位，用万用表查开关通断正常；同时翻开电器柜从接线端子处查该两组线号通断情况，仍然正常，这说明线路及开关都是好的。

②查直流电源，发现两个开关电源中的一个电源指示灯不亮，测量其输入电压为AC220V正常，但无输出电压〔线号1L+、1L-〕DC24V拆开其输出线端测量输出回路〔1L+、1L-〕阻值为零，再送电，开关电源输出电压正常，说明输出回路有短路现象，因回路中多处使用该电源，逐个排查输出线路并测量阻值，当拆开去刀架回路的1L+接线时，再测量

输出回路的阻值为127Q，用一根导线联接电源和刀架处的1L+，开机正常，顺

刀架线路排查，在X轴伺服电机下有许多裸露导线随拖板一起移动，该处还有许

多裸露导线有接头，用电工胶布逐一包裹接头再开机故障现象消除。

3.FANUCseries0iMate-TB，第一机床厂生产的CK6136i车床〔系统：

D701-09。

CNCA02B-0301-B801。

伺服放大器：

A06B-6130-H002I/O:

A20B-2002-0520/07A和A20B-2002-0521/07A。

〕

某职业学校两台数控车床因为种种原因故障后近一年未维修，当时故障现象也无记录。

系统上电，机床报警，CRT显示报警号为“1002SPINDLEALARM

1006TURRETMOTOROVERLOADQM21010PROTECTFSIWGEREQM3，机床不能运行。

分析排除：

根据说明书，报警号1002为主轴报警，1006为刀架电机保护开关QM2跳闸，1010为冷却电机保护开关QM3跳闸，查QM2QM腔开未跳闸，可能是无DC24Vt压和回路上有故障造成。

故翻开电器柜，查QM2线路的104

号点和QM3线路的107号点以及变频器上96号点，均无DC24Vt压，经查是I/O板〔A20B-2002-0520/07A〕上的熔断器〔LM431A断开所致，再查输出回路，其中一台刀架，无论手动或机动都转不动，翻开刀架盖板后发现其背紧螺帽太紧，调整后刀架旋转正常。

另一台是控制变频器96号线电路上KA14中间继电器的线圈阻值仅为49Q,而同型号中间继电器线圈阻值为120Q,说明该线圈局部短路，更换中间继电器及LM43熔断器后设备运行正常。

4.FANUCseries0iMate-MC，汉川机床厂生产的XH714D加工中心〔系统：

D511-02。

伺服放大器：

A06B-6130-H002主轴驱动器：

GAdriverl/O:

A16B-2203-0881/01A。

开机后回参考点时运动速度不稳定，时快时慢，有时无减速动作；在CRT

显示报警号有时为“090参考点返回未完成〞，有时为“500超程：

+Y';机床不能运行。

分析排除：

根据报警号，可能是回参考点开关有故障，在机床CRT查PMC机床输入状态：

按硬键“system再按软键PM&再按软键PMCDGN再按软键

STATUS

PMCSIGNALSTATUS

ADDRESS76543210

X000800010000

ZY

X000900000111

X001000000000

〔SERAC〕〔〕〔〕〔〕〔FOR-E

通过机床回参考点运行，看X0009地址1〔丫下面〕的状态，应该是碰到减速开关为0,而现在该状态无规那么，说明开关动作不可靠，但线路正常。

故打开机床导轨防护罩，拆下三组合限位开关，分解开关后发现其中一组〔中间一组，控制减速〕复位簧锈蚀，开关失效，更换并调整该开关后设备运行正常。

5.FANUCseries0iMate-MB第一机床厂生产的J1VMC40数铣〔系统：

D501-08A02B-0301-B801。

伺服放大器：

A06B-6130-H002和两台A06B-6130-H003主轴驱动器：

变频器。

l/O:

A20B-2002-0521/07A和A20B-2002-0520/07A。

〕

该机床无论是MDI方式还是自动方式在M03或M04指令下，无论S值为多少，主轴都不旋转，但能听到电机有嗡嗡声，无报警；机床不能运行。

分析排除：

根据机床结构和故障现象，可能是变频器或主轴电机有问题，用变频器操作面板控制电机运行，结果能控制电机正反转，说明是变频器输入故障，而CRT无报警提示并且面板能控制运行，说明不是DC24V电源问题，应是模

拟输入电压故障。

故①翻开机床电器柜，拆下变频器盖板，运行机床使主轴正转，用万用表测量变频器上的SVC和ES两接点无直流电压，再测量CNC控制模块上的JA40〔HDI/ASP接口的有关接点，其电压为很明显是联接导线问题，更换该根导线后设备运行正常。

系统常规检查

在维修数控机床时，为了保证机床平安、可靠的运行，不管故障是否与以下检查有关，通常情况下都应首先对数控系统作常规的检查与测试。

这些检查包括外观检查与电源电压确实认两个方面。

1.系统的外观检查

〔1〕部件的外观检查数控装置与伺服驱动的外观检查应包括以下几个方面：

1〕检查MDI/CRT单元、机床操作面板等单元的元器件外观有无破损。

2〕检查控制单元、伺服驱动器、电源单元、I/O单元、PLG电动机及编码器等单元的元器件有无不良；外形是否有破损、污染。

3〕各连接电缆是否有破损、绝缘损坏或插接不良等。

〔2〕安装检查

1〕检查控制单元、伺服驱动器、电源单元、I/O单元、PLC等单元是否安装牢固，模块是否有松动、脱落现象。

2〕检查面板上、机床上的操作元器件是否安装牢固。

3〕检查连接电缆线是否按照要求布置、固定，电缆插头是否已经可靠固定。

4〕检查各I/O连接端子的接线是否有松动，安装是否牢固等。

〔3〕连接检查

1）检查系统、驱动的电源连接是否正确。

2）检查CNCSV驱动器、PLGI/O单元的接地线连接是否正确，线径是否足够大，连接位置是否合理，保护地是否为单点接地。

3）检查信号电缆是否已经可靠、合理接地。

4）如果电缆线已经更换，那么应检查更换的电缆线是否符合系统要求；屏蔽层是否已经可靠连接等。

2.电源电压确实认

作为系统的输入电压，应根据系统所使用电压的不同，满足系统安装、使用说

明书规定的要求。

一般来说，系统对于输入电压的根本要求如下：

1）交流输入电压系统交流主回路与控制回路的电压：

AC380V输入：

电压值：

380（）1V:

频率：

（50±1）Hz;

AC220V输入：

电压值：

220

（1）V;频率：

（50±1）Hz：

AC200V输入：

电压值：

200

（1）V:

频率：

（50±1）Hz：

（2）FANUC系统各单元规定的交流输入电压控制单元的电源输入：

AC200

（1）V;频率：

（50±1）Hz;或AC220

（1）V;（60±1）Hz：

但不宜是AC200V/（60±1）Hz：

伺服单元的电源输入：

AC200

（1）V;频率：

（50±1）Hz;或AC220

（1）V;