NO4主轴驱动系统故障诊断与维修电子课件 数控机床故障诊断与维修.ppt
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1、 变频器报警故障诊断与维修 项目一 FANUC主轴系统故障诊断与维修项目二 SIEMENS主轴系统故障诊断与维修 项目三项目描述随着SPWM变频调速系统的发展,部分数控机床主轴驱动采用通用变频器控制。所谓“通用”包含着两方面的含义:一是可以和通用的笼型异步电动机配套应用;二是具有多种可供选择的功能,可应用于各种不同性质的负载。变频器故障是常见的数控机床主轴系统故障之一。本项目包括通用变频器的连线、变频器操作及功能参数设定和通用变频器的常见故障诊断与维修。项目描述通过本项目的学习,学生应达到相应的能力目标,包括能够根据电气原理图连接主轴变频器;能够设定变频器功能参数;能够诊断常见的主轴变频器故障
2、,并作相应处理。支撑知识一、安川变频器VS-616G5 安川变频器VS-616G5是电流矢量控制变频器,外观如图4-1所示。在数字式操作器的显示部分,采用了16文字2行的液晶显示屏。参数设定及监视项目用日语表示。如果变更参数设定,也可用英语表示,内容一目了然,人机对话容易理解。二、变频器参数设定1.数字操作器的功能2.操作方式3.安川VS-616G5 安川VS-616G5参数见VS-616G5说明书。三、安川变频器的常见故障5.5.接地故障接地故障(GF)GF)1.1.开关电源开关电源损坏损坏 4.4.欠压故障欠压故障(UVUV)2.2.SCSC故障故障3.3.过热(过热(OHOH)四、主轴通
3、用变频器常见报警及故障处理1.通用变频器常见报警及保护1)接地保护在伺服驱动器的输出线路以及主轴内部等出现对地短路时,可以通过快速熔断器切断电源,对驱动器进行保护。2)过载保护当驱动器、负载超过额定值时,安装在内部的热开关或主回路的热继电器将动作,对驱动器进行过载保护。3)速度偏差过大报警当主轴的速度由于某种原因,偏离了指令速度且达到一定的误差后,将产生报警,并进行保护。4)瞬时过电流报警当驱动器中由于内部短路、输出短路等原因产生异常的大电流时,驱动器将发出报警并进行保护。5)速度检测回路断线或短路报警当测速发电机出现信号断线或短路时,驱动器将产生报警并进行保护。6)超速报警当检测出的主轴转速
4、超过额定值的115%时,驱动器将发出报警并进行保护。7)励磁监控如果主轴励磁电流过低或无励磁电流,为防止飞车,驱动器将发出报警并进行保护。8)短路保护当主回路发生短路时,驱动器可以通过相应的快速熔断器进行短路保护。9)相序报警当三相输入电源相序不正确或缺相时,驱动器将发出报警。2.通用变频器常见故障及处理安川变频器的连接与功能参数设定变频器故障诊断与维修任务一安川变频器的连接与功能参数设定 任务描述某企业进行机床数控改造升级,安川VS-616G5变频器作为主轴驱动,车间要求连接经济型数控机床主轴并进行参数设定。工作任务单如下。任务一安川变频器的连接与功能参数设定任务一安川变频器的连接与功能参数
5、设定(1)VS-616G5数字操作器的功能。(2)VS-616G5操作方式。(3)VS-616G5说明书(参数)。知识链接任务一安川变频器的连接与功能参数设定一、VS-616G5变频器的连接1.主回路端子的接线任务实施 任务实施任务一安川变频器的连接与功能参数设定任务一安川变频器的连接与功能参数设定2.控制回路端子的接线1)接线任务一安川变频器的连接与功能参数设定2)控制回路接线注意事项(1)把控制回路接线(端子133)与主回路接线(端子R/S/T/B1/B2/U/V/W/1/2)及其他动力线或电源线分开走线。(2)把控制回路端子9、10、18、19、20(接点输出)与端子18、21、22、2
6、3、25、26、27、33及1117的接线分开走线。任务一安川变频器的连接与功能参数设定(3)为了防止干扰而引起的误动作,需使用绞合屏蔽线或双股屏蔽线。接线距离应小于50 m。(4)将屏蔽网线连接到12(G)端子上。(5)切勿使屏蔽网线接触其他信号线及设备外壳,用绝缘胶带缠包起来。任务一安川变频器的连接与功能参数设定3.接线检查(2)线头、螺钉等有没有残留在设备内。(3)螺钉是否有松动。(4)端子部分的裸导线是否与其他端子接触。(1)接线是否有误。任务一安川变频器的连接与功能参数设定二、参数的初始化 交换了备品控制基板,且确认了变频器的容量(KV A)=0204 参数后,实施参数的初始化。新品
7、初次试运行,没有实施参数初始化的必要。进行参数的初始化,需设定A1-03(初始化)=“2220”。初始化之后,存取级别(A1-01)便是AUICK-START。表4-5为在QUICK-START 状态下的设定方法。任务一安川变频器的连接与功能参数设定任务一安川变频器的连接与功能参数设定任务评价任务一安川变频器的连接与功能参数设定任务二变频器故障诊断与维修 任务描述某车间经济型数控车床变频器主轴出现故障,需根据故障现象分析产生的原因,同时找出故障处理方法。故障诊断处理工作任务单如下。任务二变频器故障诊断与维修任务二变频器故障诊断与维修(1)安川变频器的常见故障。(2)主轴通用变频器常见报警及故障
8、处理。知识链接任务二变频器故障诊断与维修一、安川变频器控制的主轴在换刀时出现旋转任务实施 任务实施1.故障分析(1)通过查询安川变频器对输入信号的干扰资料,初步确认故障原因与线路有关。(2)再次检查机床的主轴驱动器、刀架控制的原理图与实际接线,可以判定在线路连接、控制上两者相互独立,不存在相互影响。(3)进一步检查变频器的输入模拟量,屏蔽电缆布线与屏蔽线连接,发现该电缆的布线位置与屏蔽线均不合理。任务二变频器故障诊断与维修2.故障处理 电缆重新布线并对屏蔽线进行重新连接,故障消除。任务二变频器故障诊断与维修二、变频器出现过电压报警1.故障分析(1)观察机床故障产生的过程。主要观察主轴启动、制动
9、情况。(2)初步确定故障的产生与变频器的加/减速时间设定有关。(3)当加/减速时间设定不当时,如主起/制动频繁或时间设定太短,变频器的加/减速无法在规定的时间内完成,通常容易产生过电压报警。2.故障处理修改变频器参数,适当增加加/减速时间后,故障消除。任务二变频器故障诊断与维修任务评价任务二变频器故障诊断与维修项目描述FANUC主轴系统的故障可分为报警与不报警两大类。交流主轴控制系统的故障报警能力较强,一般较新的数控机床都采用交流主轴。交流主轴如果由CNC实现主轴控制,则在CRT的警示信息画面与主轴监视画面上显示主轴系统的报警信息。在FANUC 系列主轴驱动器上,安装有两只七段数码管,用于显示
10、主轴驱动器的报警,可充分利用系统自诊断及其维修手册来进行故障定位。本项目包括FANUC主轴系统的连线、主轴驱动单元参数设置、FANUC 系列主轴的常见故障诊断方法和FANUC直流主轴驱动系统常见故障诊断及处理。项目描述通过本项目的学习,学生应达到相应的能力目标,包括能够根据电气原理图连接FANUC 主轴驱动系统;能够设定驱动单元参数;能够诊断常见的FANUC 主轴系统故障,并作相应处理;能够诊断常见的FANUC直流主轴系统故障,并作相应处理。支撑知识一、FANUC 系列主轴装置1.FANUC 系列主轴装置模块及接口(1)P、N。DC Link端口,该端口与电源模块的直流电源输出端、伺服模块的直
11、流输入端连接。(2)状态指示窗口。PIL(绿色)表示电源模块控制电源工作,ALM(红色)表示电源模块故障。(3)CX1A、CX1B。交流200 V输入/输出接口。(4)CX2A、CX2B。均为+24 V DC输出接口。(5)JX1B。模块之间连接接口。(6)S1、S2。再生制动电阻的选择。(7)CX3、CX4。主电源MCC控制信号的连接器接口和ESP急停信号连接器接口。(8)L1、L2、L3。三相交流200 V输入接口。2.FANUC 系列主轴调整画面1)运行方式 FANUC 系列主轴调整包括通常运行、定向、同步控制、刚性攻丝、CS 轮廓控制和主轴定位控制。2)参数显示3)监视画面显示3.主轴
12、监视器画面 详见课本P153-P154 4.与调整画面运行方式对应的参数号1)通常运行方式对应的参数号2)定向方式对应的参数号3)同步控制方式对应的参数号4)刚性攻丝方式对应的参数号5)主轴轮廓控制(CS轴控制)方式对应的参数号6)主轴定位控制方式对应的参数号二、FANUC 系列主轴系统报警故障1.电源指示灯PIL 不亮2.显示器始终显示“-”并闪烁3.FANUC 数控电源模块的报警显示4.FANUC 数控主轴驱动模块的报警显示三、直流主轴驱动系统常见故障1.1.主轴速度不正常或不稳定 主轴速度不正常或不稳定2.2.主轴过流报警 主轴过流报警3.3.主轴过热或过载报警 主轴过热或过载报警4.4
13、.保险丝熔断 保险丝熔断5.5.电动机不转 电动机不转6.6.主轴定向不停止 主轴定向不停止7.7.电刷磨损严重或电刷面上有划痕电刷磨损严重或电刷面上有划痕8.8.过点压吸收器烧坏 过点压吸收器烧坏FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修FANUC 直流主轴驱动系统故障诊断与维修任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定 任务描述某企业进行机床数控改造升级,更换FANUC 主轴驱动,车间要求连接数控机床主轴系统并进行参数设定。工作任务单如下。任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定(1)F
14、ANUC 系列主轴装置模块。(2)FANUC 系列主轴装置接口。(3)FANUC 主轴调整画面。知识链接任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定一、FANUC 系列主轴装置连接任务实施 任务实施任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定二、FANUC 系列主轴装置参数设定1.主轴设定调整画面2.标准参数的自动设定任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定任务评价任务一FANUC 系列主轴驱动系统连接与参数设定任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修 任务描述某车间经济型数控车床FANUC 主轴系统出现故障,需根据故障现象分析产生原因,同时找出故障处理方法。故障诊断处
15、理工作任务单如下。任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修(1)FANUC 系列主轴装置。(2)FANUC 系列主轴系统报警故障。知识链接任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修一、主轴报警灯故障任务实施 任务实施 一台配套FANUC 0i MateTD系统的数控车床,开机后,系统处在“急停”状态,显示“NOTREADY”,操作 面板上的主 轴报警指 示灯亮。任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修1.故障分析 根据故障现象,检查机床交流主轴驱动器,发现驱动器显示为“A”。根据驱动器的报警显示,其报警的含义是“驱动器软件出
16、错”,这一报警在驱动器受到外部偶然干扰时较容易出现,解决的方法通常是对驱动器进行初始化处理。任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修2.故障处理(1)切断驱动器电源,将设定端S1置“TEST”。(2)接通驱动器电源。(3)按组合键【MODE】、【UP】、【DOWN】和【DATASET】。(4)当显示器由全暗变为“FFFFF”后,松开全部键,并保持1 s以上。(5)按组合键【MODE】和【UP】,使参数显示“FC-22”。(6)按软键【DATASET】1 s以上,显示器显示“GOOD”,标准参数写入完成。(7)切断驱动器电源,将S1(SH)重新置“DRIVE”。任务二FANUC 系列主轴
17、驱动系统故障诊断与维修二、主轴系统引起的加工故障某配套FANUC 0i MateTD系统的数控车床,在自动加工时,发现机床不执行螺纹加工程序。任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修1.故障分析(3)主轴驱动器与数控之间的位置反馈信号电缆连接不良(1)主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良。(2)主轴编码器故障。任务二FANUC 系列主轴驱动系统故障诊断与维修2.故障处理检查主轴编码器与主轴驱动器的连接是否正常,如果正常,则排除主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良情况。(1)检查CRT的显示,如果正常显示主轴转速,说明主轴编码器的“A”、“*A”、“B”、“*B”信号正常。(2)用示波器
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