基于FANUC 160i-M数控系统半闭环功能的故障分析与维修

2015-04-27薛广库张雪梅郑杰

机床与液压 2015年16期

薛广库，张雪梅，郑杰

(成都飞机工业(集团) 有限责任公司数控加工厂，四川成都610091)

某单位五坐标数控刀具磨床采用FANUC 160i-M数控系统［1］，是一种将CNC 与PC 功能融合为一体的开放式CNC。X/Y/Z 为三直线运行坐标系，A/C 为两旋转运行坐标轴，坐标系如图1 所示。磨削刀具的加工质量主要取决于C 轴旋转运动的准确定位，C 轴的位置检测分驱动电机脉冲编码器组成的半闭环检测系统和由圆光栅和扫描磁头(RGH22Z05FOOA) 组成的全闭环位置检测系统两种，通常机床磨削刀具时C 轴采用光栅检测进行位置反馈。

图1 机床运行坐标系

1 故障现象

机床C 轴在运行过程中系统出现“#445: Soft disconnection (软断线报警) ”，机床主轴负载断电。

2 故障分析

查阅FANUC 160i-M 数控系统维修手册［2］对应的报警号，提示内容如下:

原因: C 轴运动时，伺服软件检测到软断线(电动机回转，而位置反馈数据却固定不变) ，检测到位置反馈的变化量相对速度反馈的变化量很小。

根据故障提示需进行以下方面的检查，以确定故障原因:

(1) 检查确认伺服通信放大模块检测数据连接是否正常工作;

(2) 检查机床系统参数是否设置正确;

(3) 检查C 轴电动机轴与机床的连接是否松动和晃动;

(4) 调整C 轴涡轮蜗杆机械传动系统齿合间隙;

(5) 检查C 轴圆光栅有无被污染;

(6) 检查C 轴圆光栅读数扫描磁头是否工作正常;

3 故障排除

根据故障现象和报警提示，对上述可能原因进行逐一排查。

(1) 首先，检查C 轴伺服电机脉冲编码器与伺服放大器模块(SVM) 之间的信息数据连接(JF1)是否可靠，如图2 所示。对数据线插头进行检查和重新插拔。关机重启，故障依然存在。

图2 伺服放大模块(SVM) 通信连接

(2) 然后，进入FANUC 系统参数设定界面检查参数: 1815 中的OPT (位置检测方式) 、1851 (快速移动时，轴的反向间隙补偿量) 、2024 (位置脉冲数) 、2084/2085 (传动齿数比)［3］是否正常。检查发现C 轴全闭环检测方式下的上述参数设置并无异常。

(3) 检查C 轴伺服电机轴与机床固定端连接是否可靠，有无松动。发现伺服电机末端脉冲编码器与电机轴连接可靠，数据传输可靠，无异常。

(4) 与此同时，进入FANUC 系统参数设定界面，将PVE OFF 改为PVE ON，将C 轴位置检测方式由全闭环改为半闭环，如表1 所示。再将PVE ON 改为PVE OFF，关机重启。此时，C 轴为半闭环位置检测方式，#445 报警消除，C 轴可以转动。在MDI 状态下，手动摇手轮分别给C 轴“+、－”方向单个脉冲信号，用千分表靠检验芯棒的方法观察千分表读数变化，检查C 轴机械传动机构(涡轮蜗杆机构)的传动间隙，检查发现C 轴涡轮蜗杆机械传动系统齿合间隙正常。