第三节 FANUC 进给伺服系统的故障分析

FANUC 进给伺服系统的简单分类： 名称 特点简介 所配系统型号 直流 只有单轴结构，型号为A06B-6045-HXXX。主回配早期系统，如： 可控硅 路有2个可控硅模块组成（国产的为6只可控硅），5，7，330C，200C，伺服 120V三相交流电输入，六路可控硅全波整流，接2000C等。 单元 触器，三只保险。 市场上已不常见。 控制电路板有两种，带电源和不带电源，其作用是接受系统的速度指令（0-10V模拟电压），和速度反馈信号，给主回路提供六路触发脉冲。 直流 有单轴或双轴两种，型号为A06B-6047-HXXX， 较早期系统，如： PWM 主回路有整流桥将三相185V交流电变成300V直3，6，0A等 伺服 流，再由四路大功率晶体管的导通和截止宽度来市场较常见。 单元 调整输出到直流伺服电机的电压，以达到调节电机的速度，有两个无保险断路器、接触器、放电二极管，放电电阻等。 控制电路板作用原理与上述基本相同。 交流 有单轴、双轴或三轴结构，型号为较早期系统，如： 模拟 A06B-6050-HXXX，主回路比直流PWM伺服多3，6，0A，10/11/12，伺服 一组大功率晶体管模块，其他结构相似，控制板15E，15A，0E，0B单元 的作用原理与上述基本相同。 等，市场较常见。 交流 有单轴、双轴或三轴结构，型号为0系列，16/18A，S系列1 A06B-6057-HXXX，主回路与交流模拟伺服相似，16/18E，15E，10/11/12伺服 控制板有较大改变，它只接受系统的六路脉冲，等。 单元 将其放大，送到主回路的晶体管的基级。主回路市场较常见。 将电机的U，V两相电流转换为电压信号经控制板送给系统。 交流 有单轴、双轴或三轴结构，型号为0系列，16/18A，S系列2 A06B-6058-HXXX，原理同S系列，主回路有所16/18E，15E，10/11/12伺服 改变，将接线改为螺钉固定到印刷板上，这样便等。 单元 于维修，拆卸较为方便，不会造成接线错误。 市场较常见。 控制板可与上述通用。 交流 有单轴、双轴结构，型号为A06B-6066-HXXX，0C，16/18B，15B 等。 C系列 主回路体积明显减小，将原来的金属框架式该改市场不常见。 伺服 为黄色塑料外壳的封闭式，从外面看不到电路板，单元 维修时需打开外壳，主回路有一个整流桥，一个IPM或晶体管模块，一个驱动板，一个报警检测板，一个接口板，一个焊接到主板上的电源板，需要外接100V 交流电源提供接触器电源。 交流 有单轴、双轴或三轴结构，型号为： 0C，0D，16/18C，15B，α系列 SVU：A06B-6089-HXXX I系列。 伺服 SVUC：A06B-6090-HXXX, 可替代C系列伺服， 市场常见 单元 结构与外形C系列相似，电路板有接口板和主控SVU, 制板，电源、驱动和报警检测电路都集成在主控SVUC 制板上，无100V交流输入。 常用于不配备FANUC交流主轴电机系统的机床上，如：数控车、数控铣、数控磨床等。 13

１． 序号 1 2 3 4 5 6 7

序号 名称 8 交流 α系列 伺服 单元 SVM 维修品的特点简介 所配系统型号 有单轴、双轴或三轴结构，型号为： 0C，0D，16/18C，15B，SVMi：A06B-6079-HXXX I系列。市场常见 将伺服系统分成三个模块：PSMi（电源模块），SPMi（主轴模块）和SVMi（伺服模块）。 电源模块将200V交流电整流为300V直流和24V直流给后面的SPMi和SVMi使用，以及完成回馈制动任务。SVMi不能单独工作，必须与PSMi一起使用。 其结构为：一块接口板，一块主控制板，一个IPM模块（智能晶体管模块），无接触器和整流桥。 PSM将在主轴伺服系统部分介绍。 9 交流 αi系列 伺服 单元 SVM 10 交流 ?系列 伺服 单元 11 交流?i系列伺服 单元

有单轴、双轴或三轴结构，型号为： SVM：A06B-6114-HXXX 将伺服系统分成三个模块：PSM（电源模块），SPM（主轴模块）和SVM（伺服模块）。 电源模块将200V交流电整流为300V直流和24V直流给后面的SPM和SVM使用，以及完成回馈制动任务。SVM不能单独工作，必须与PSM一起使用，而SVU以及前面的交、直流伺服单元都可单独使用。 其结构为：一块接口板，一块主控制板，一个IPM模块（智能晶体管模块），无接触器和整流桥。 PSMi将在主轴伺服系统部分介绍 单轴，型号为：A06B-6093-HXXX，有两种：一种是I/O LINK形式控制，控制刀库、刀塔或机械手，有LED显示报警号。另一种为伺服轴，由轴控制板控制，只有报警红灯点亮，无报警号，可在系统的伺服诊断画面查到具体的报警号。外部电源有三相交流200V，直流24V，外部急停，外接放电电阻及其过热线，这些插头很容易插错，一旦插错一个，就会将它烧坏。 只有接口板和控制板两块。 有单轴、双轴或三轴结构，型号为： SVPM：A06B-6134-H30X (三轴)，H20X(两轴) SVU：A06B-6130-H00X (只有单轴) 15/16/18/21/0I –B系列，０I-C系列 0C，0D，16/18C，15B，I系列。 市场常见。 多用于小型数控机床或刀库，机械手等的定位。 15/16/18/21/0I –B系列，０I-C，０I MATE-B/C系列 14

２．FANUC 进给伺服系统的常见共性故障分析：

２．1直流可控硅伺服单元 序号 故障现象 原因 解决方法 1 过电流报输出到伺服电机的电流1．可通过互换控制板来初步判断是否为主警 由一个电流检测器CD1回路或是控制板故障（与其他轴互换，所（OVC 检测，转换成电压信号，有轴的控制板都可互换），一般是控制板红灯点亮） 由控制板判断是否过电的可能性大。 流，因此，从控制板的2．另外可检查是否为上电就报警还是速度触发电路、检测电路，高了报警，如果上电就报警，则有可能是到主回路，再到电机，主回路可控硅烧了，这可通过万用表测可都有可能是故障点。 控硅是否导通来判断，正常的可控硅两端电阻无穷大，如果导通则坏了。如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。 3．如果是控制电路板坏了，则必须将它送到FANUC维修点进行修理或购买新品，因为板上易坏的IC在市面上可能买不到。 2 伺服电机电机移动时速度不平稳振动 会产生振动和噪音。 1． 伺服电机换向器的槽中有碳粉，或碳刷需更换。 2． 用示波器测控制板上CH11-CH3 波形，正常为6个均匀的正弦波，如果少一个就不正常，可能是控制板上驱动回路或主回路可控硅坏，通过互换控制板可判断。 3． 调整控制板上的RV7试一试。 1．伺服电机过热，或伺服电机热保护开关坏。 2．伺服变压器过热，或伺服变压器热保护开关坏。 3．伺服单元过热，或伺服单元热保护开关坏。 4．查以上各部件的过热连接线是否断线。 3 过热报警 伺服电机、伺服变压器或伺服单元过热开关断开。 15

4 不能准备好。 系统报警显示401或403（伺服VRDY OFF）。 5 TG报警（TG红灯点亮） 6 飞车 （一开机电机速度很快上升，因系统超差报警而停止） 7 系统出现 VRDY ON 报警 系统开机自检后，如果1．检查各个插头是否接触不良，包括控制板没有急停和报警，则发与主回路的连接。 出PRDY信号给伺服单2．查外部交流电压是否都正常，包括：3相元，伺服单元接收到该120V输入（端子A，1，2），单相100V信号后，接通主接触器，（端子3，4），查控制板上各直流电压是送回VRDY信号，如果否正常，如果有异常，则为带电源板故障，系统在规定时间内没有再查该板上的保险是否都正常。 接收到VRDY信号，则3．仔细观察接触器是吸合后再断开，还是根发出此报警，同时断开本就不吸合。如果是吸合后再断开，则可各轴的PRDY信号，因能是接触器的触点不好，更换接触器。如此，上述所有通路都可果有一个没有吸合，则该单元的接触器线能是故障点。 圈不好或控制板不好，可通过测接触器的线圈电阻来判断。 4．查CN2的4，5端子是否导通，这是外部过热信号，通常是短路的，如果没有接线，则看短路棒S21必须短路，查主回路的热继电器是否跳开。 5．如果以上都正常，则为CN1指令线或系统板故障。 失速或暴走，即电机的1．可通过互换单元来初步判断是否为控制速度不按指令走，所以，单元还是电机故障，一般是单元的可能性从指令到速度反馈回大。 路，都有可能出故障。 2．另外可查看是否为上电就报警还是速度高了报警。如果上电就报警，则有可能是主回路可控硅坏了。如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。 3．观察是否一直报警还是偶尔出现报警，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。 系统未给指令到伺服单1． 检查三相输入电压是否有缺相，或保险是元，而电机自行行走。否有一烧断。 是由于正反馈或无速度2． 查外部接线是否都正常，包括：3相120V 反馈信号引起，所以应输入（端子A，1，2）相序UVW是否正查伺服输出，速度反馈确，输出到电机的+、-（端子5、6，7、8）等回路。 是否接反，CN1插头是否有松动。 3． 查电机速度反馈是否正常，包括：是否接反、是否断线、是否无反馈。 4． 交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。 5．系统的速度检测和转换回路故障。 系统在PRDY信号还未1．查主回路接触器的触点是否接触不好，或发出就已经检测到是CN1接线错误， VRDY信号。即伺服单2．查是否有维修人员将系统指令口封上。 元比系统早准备好，系 统认为这样为异常。 16