数控机床伺服断线报警的快速诊断与排故

上传者：网友
|

翻新时间：2023-08-07

收藏到账号

全屏

数控机床伺服断线报警的快速诊断与排故

摘要：伺服系统是数控机床重要的组成单元，当机床出现伺服断线报警时，由于涉及诸多相关机械和电气的元件，如果采用传统的“由外到里，先机械后电气”的排故方法，往往会耗费大量的时间和精力。本文以生产实际中FANUC-0i系统出现的伺服断线报警为例，采用系统自带的“诊断画面”等参数快速诊断报警故障、锁定故障源、排除故障。从而大大节省了维修时间，提高了生产效率。

关键词：数控机床；伺服系统；伺服断线报警；参数；诊断

伺服系统单元是FANUC数控系统主要控制对象之一，它通过接受系统的驱动指令，经伺服放大器编译处理并放大成伺服电动机可以识别的电机转角信号，从而驱动电机转动并通过联轴器带动丝杠转动-螺母移动-工作台移动。工作台的实际位移通过光栅或独立编码器反馈给系统，其原理如图1所示。

伺服系统单元的工作稳定性直接关系到产品的加工精度和效率，其重要性不言而喻。然而伺服系统单元所涉及诸多机械和电气的原件，如伺服放大器、伺服电机、光栅、分离性编码器和内装编码器、联轴器、丝杠、螺母等等，一旦发生伺服断线报警，其排故难度可想而知。

伺服断线报警通常发生在采用光栅或独立编码器进行位置反馈的闭环数控机床上，当反馈信号异常时，就会产生伺服断线报警。即ALM416，它包含伺服硬断线报警和软断线报警两种。快速诊断并排除伺服断线报警故障主要从以下两个方面着手。

1 报警产生原因

（1）伺服电机过热

（2）伺服放大器过热

（3）软断线报警原因

1）伺服电动机与丝杠连接松动

2）联轴器内圈磨损严重导致松动

3）传动机构反向间隙过大

（4）硬断线报警原因

1）光栅或分离性编码器电缆不良、有污染或断线

2）光栅或分离性编码器电源电压低（标准5V）

3）光栅或分离性编码器本身故障

2 通过“诊断”画面诊断

图3中通过201诊断画面的第#7位和第#4位的显示数值组合来进一步锁定故障源，如图3当第#7位为“1”，第#4位为“-”时，则故障源来自伺服放大器，直接去排除放大器即可。再者，当第#7位为“1”，第#4位为“1”时，则故障源来自硬件-外置编码器，当机床采用光栅直接反馈位置时，直接去查光栅，或者通过参数屏蔽光栅，若故障消失，则为光栅的问题。当机床采用外置编码器间接反馈位置时，那就去查外置编码器，同样也是通过参数去屏蔽，若故障消失，则确定故障源为外置编码器。

当机床出现ALM416报警时，相信通过借鉴以上两个方面的方法，你可以快速诊断故障并找出故障源，当然，当故障源确认后，还需要结合实际生产中所对应的机床，所采用的位置检测装置等等客观情况去制定合理的排故实施方案。下面，通过两个实例来检验一下以上诊断方法的实用和高效。

3 实践排故

实例一一台配置FANUC 0i数控系统的车床，X轴丝杠末端安装有外置编码器，在加工的过程中出现ALM416报警。

排故：由于X轴丝杠末端安装有外置编码器，则故障源锁定。为此，通过将参数“1815”#1位由“1”改为“0”进行屏蔽，随后系统断电后上电，发现报警消失。由此断定故障发生在外置编码器或连接电缆上。经检查，发现编码器连接电缆磨损断线，更换后，故障排除。

实例二一台配置FANUC 0i数控系统的车床，Z轴一移动就会产生416报警，该机床Z轴采用光栅尺作为位置直接检测装置。

鉴于上述分析和生产实例，其排除伺服断线报警故障的效率不言而喻。伺服系统作为直接关系产品加工精度和效率的控制单元，重要性非同一般。然而，当机床长时间使用后，伺服断线报警常会出现，它直接影响了伺服单元的工作稳定性。借助“诊断”画面快速诊断故障、结合故障源产生原因并通过相关参数设定进行排除故障。这样大大节省了维修时间，提高了效率，充分保障了伺服系统的工作稳定性。