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2019全景工博会
运动控制

CNC | 主轴及伺服警报的快速诊断对策

  2020年01月06日  

方式一:关闭轴功能的应用

  (一)主轴开环

  目的:主轴电机的运转信号仅来源于驱动单元,不会受到编码器反馈的数据影响,从而可区分是主轴驱动器还是外部因素存在故障。

  对于开环控制后不可消除的警报,可以确认为主轴驱动器存在故障,反之需要检查回授线缆/编码器/外部因素。

案例

  某客户机台每次开机都出现【S01 0018 电机端检测器初始通讯异常 S1】警报。

  处理过程:
  ① 将#13018参数“S1”栏位置由初始值“0000”改为“0002”,如图1所示:

  ② 参数修改后重新启动NC电源,开环模式生效,此机台报警消除,由此可确认驱动器正常;
  ③ 将参数恢复至初始值后重新启动NC电源,取消开环模式。

  处理结果:
  优先更换回授线测试未解除警报,后续更换主轴编码器后机台恢复正常。
  注:(1)开环模式下转速应逐步提升,不建议高于2000r/min;
  (2)开环模式仅作为故障的排查,不可应用于加工,转速和定位角度会有偏差,测试完成参数需复原;
  (3)开环模式下可应对下表1较常见的主轴编码器通讯/检测类警报:

(二)主轴轴取消

  目的:忽略主轴的所有反馈数据和报警,测试机台其余轴是否还存在其他故障,从而判断故障是否来源于主轴部分(常应用于Y02、Y03警报的排查)。

案例

  某客户机台(配置为单轴分体式驱动单元)每次开机现【Y03 放大器未安装 S1 XYZ】警报。对于Y02、Y03类警报,可通过报警的轴号结合光纤通道连接方式、查看驱动器数码管的显示状态来分析。

  处理过程:
  ① 查看到光纤连接方式为NC连至主轴再通往伺服轴,驱动器数码管均显示“Ab”;故怀疑NC/主光纤光缆/主轴驱动器异常的可能性。
  ② 将NC主光纤光缆跳过SP轴驱动器连接至下一轴“Z”轴的CN1A接口,如图2所示:

        ③ 将#3024参数“S1”栏位置由初始值“1”改为“0”,如下图3所示:

  ④ 重新启动机台总电源后,报警消除,由此可确认为主轴驱动器引起故障。

  处理结果:更换主轴驱动器后机台恢复正常。
  注:
  (1)此次故障通过现象分析,在不更换零件及线缆的情况下应用此功能快速地缩小检查范围,找到主轴驱动器故障源,确认了NC/主光纤光缆/伺服轴驱动器相关部分正常。
  (2)某种情况下进行此参数的应用可能出现“S01电机过热0046 S1”警报,具体可参考文章《故障排查中的轴取出功能》内Y18BF信号的应用。

(三)伺服轴取出

  目的:可忽略该伺服轴的反馈数据和报警,不反馈该轴的运转和报警信息,从而可区分是否为所取消轴引起的故障。

  某一伺服轴取出后报警依然存在,基本可排除此伺服轴的故障。可继续使用此方法对其它伺服轴进行取出,直至报警消除。如此可将故障点锁定在某一轴后,再用本文介绍的其它方法对该轴驱动器/编码器/电机/电缆/及外部因素进行排查。

案例

  某客户机台使用一体式驱动器出现【S01 003D 加减速时电源电压异常 S1】警报,后续每次开机都无法消除。对于此故障,除了可查看报警的出现与急停的解除与否的方法来判断之外,也可应用轴取出功能作确认。

  处理过程:
  ① 使用主轴轴取出方法测试后,故障仍未解除,接着逐一排查其余伺服轴;
  ② 将#1070和#8201参数“X”栏位置由初始值“0”改为“1”,如下图4所示:

  ③ 重新启动NC电源,报警消除,由此可确认为X轴部分引起的故障;
  ④ 取出驱动器侧X轴电缆插头,使用兆欧表测量出绝缘值低下;
  ⑤ 取出电机端X轴电缆插头,使用兆欧表单独测量电机绝缘值正常,由此确认为动力线绝缘性低下而引起。

  处理结果:更换X轴电机动力线后机台恢复正常。
  注:
  (1)此客户案例较特殊,但万变不离其宗,故障的排查思路是可灵活应变的。另外,报警虽解除,但与此故障相关的机台供电、伺服参数、电机阻值以及动力线的绝缘性等都要做测量/核实,避免存在隐患。
  (2)轴取出还可应对下表2较常见的伺服轴电机及编码器类警报:

(四)无伺服轴运行

  目的:该参数可忽略驱动单元报警,机床厂家可在安装调试中(驱动单元、电机未连接的状态下)进行试运行,也可用于测试故障机台其余轴是否还存在其他故障(应用于分体式驱动器Y02、Y03警报排查及第四轴的取消)。

案例

  某客户因加工产品的切换,无需使用第四轴。拆除机械与接线后,开机出现【Y03 放大器未安装 A XYZS1】警报。

  处理过程:
  ① 将#2018参数“A”栏位置由初始值“0”改为“1”,如下图5所示:

  ② 关闭机台总电源。拆卸第四轴机械装置部分,做好电机动力线接头及编码器回授线接头的密封和保护(需再使用第四轴时可快速对应);
  ③ 取出第四轴驱动器CNP1和CNP2供电线路插头;
  ④ 将光纤连接方式恢复为NC至一体型驱动器,如图6所示:

  ⑤ 重新启动NC电源,A轴的关闭完成。
  注:Y02、Y03警报的排查与主轴轴取消操作方法雷同,只需修改参数并结合光纤逐一跳过驱动器测试即可。

方式二:变更接线及通道号

  对于偶然性发生的故障,无法快速确认驱动单元是否故障,可采用此方式对应,后续在使用时通过报警的轴号转移与否判别:若报警轴号发生转移,可判断为驱动器本体故障;反之,需要检查电机及线缆等外部因素。

注意:必须满足交换轴的驱动器型号、马达型号及外部回生适配才可作交换。

一、单轴分体式驱动单元

  MDS-D-SVJ3与MDS-EJ-V1系列交换方法一致,举例X、Y轴交换如下:
  方法:
  ① 关闭机台总电源及主断路器;
  ② 把CN2编码器回授上之接线交换;
  ③ 把CNP3马达动力线接线交换(无需改变三相相序);
  ④ 把驱动单元旋纽上之设定号码对换,如图7所示:

  ⑤ 重新启动NC电源,完成操作。

  方法:
  ① 把#1021参数之通道号互相对换,如下图8所示:

  ② 关闭机台总电源及断路器;
  ③ 把CN2编码器回授上之接线交换;
  ④ 把CNP3马达动力线接线交换(接线变更参考方法?图);
  ⑤ 无需改变旋钮,重新启动NC电源,完成操作。

二、多轴一体式驱动单元

  MDS-DM-SPV3与MDS-EM-SPV3系列交换方法一致,举例X、Y轴交换如下:
  ① 把#1021参数之通道号互相对换,如下图9所示:


  ② 关闭机台总电源及断路器;
  ③ 把CN31L/CM31M/CM31S马达动力线相应接线交换(无需改变三相相序);
  ④ 把CN2L/CN2M/CN2S编码器回授线相应接线作交换,如图10所示:

  ⑤ 重新启动NC电源,完成操作。

  总结:
  在维修的时候,可结合以上功能,不必局限于某一种方法作测试。灵活的运用于故障排查中,即可快速缩小故障范围查找出故障源。

标签:三菱电机我要反馈
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