项目二 FANUC 0i 数控机床维修

项目二 FANUC 0i数控机床维修 • 一学习目标 • 二工作任务 • 模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 模块二伺服模块的使用 • 模块三变频主轴的使用 • 模块四系统参数的设定方法下一页

项目二 FANUC 0i数控机床维修 • 模块五系统的数据备份及恢复 • 模块六 FANUC 0i系统更换电池与熔丝 • 模块七 FANUC 0i报警的查看与排除 • 模块八 CKA6136数控车床PMC分析 • 模块九 FANUC 0i PMC屏幕画面功能的使用返回

一学习目标 • 终极目标:会FANUC数控机床故障的初步维修。 • 促成目标: • (1)会FANUC系统及伺服间的连接。 • (2)会FANUC系统参数的设定与调整。 • (3)会FANUC系统数据的备份及恢复。 • (4)会FANUC系统常见故障的查看及排除。 • (5)会用FANUC系统梯形图对外围故障分析。 • (6)会用FANUC系统PMC对外围故障分析。返回

二工作任务 • 对FANUC数控机床常见故障进行诊断分析，并排除故障。返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 一、学习目标 • 终极目标:会FANUC 0i C系统电气连接。 • 促成目标: • (1)掌握系统各接口的功能。 • (2)了解FSSB总线的使用。 • (3)掌握I/0 Link模块的使用。 • 二、工作任务 • 按照图2-1-1，分析FANUC 0i C数控系统的连接关系。下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 三、相关实践知识 • (一)电源连接 • 在系统连接部件中，需要24V DC电源供电的部件有CNC单元的CP1接口和I/0 Link扩展模块。 • FANUC 0i C系统使用3V DC的铿电池给系统中的SRAM供电，以保证在里边存放的数据在关机后不丢失。 • (二)MDI单元的连接 • MDI键盘通过CA55接口连接，C N2连接显示屏下方的按键，包括向左箭头(返回上-级功能)、向右箭头(同级菜单翻页)和空白软键。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • (三)I/O Link单元的连接 • I/0 Link接口是-个串行接口，用于NC与各种I/O单元进行连接，如机床操作面板、I/O单元、刀库用p系列伺服模块、机械手用p系列伺服模块等设备都与控制单元主板上的JD1A ( I/O Link)连接，并且在所连接的各设备间高速传送I/O信号。 • I/O Link连接的规则:在I/O Link中，设备分为主单元和子单元。FANUC 0i系统的控制单元为主单元，通过JD1A进行连接的设备为子单元。一个I/O Link最多可连接16组子单元。用于I/O Link连接的两个接口分别叫做JD1A和JD1B,对所有具有I/O Link功能单元是通用的，连接电缆总是从一个单元的JD1A连接到下-个单元的JD1B。连接到最后一个单元时，最后-个单元的JD1A是无须连接的，如图2-1-2所示。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 图2-1-2中，I/O Link接口采用了连接I/O模块和I/O板两种方式，用于输入/输出信号的扩展。图中JA3接口用于手轮的连接，最多可以接3个手轮，机床操作面板也要接到I/O板上。 • (四)模拟主轴的连接 • JA40是FANUC 0i C系统的模拟量主轴速度信号接口，CNC系统输出的速度信号(0-l0V)与变频器的模拟量频率输入端相连接，如图2-1-3所示。当主轴需要接编码器反馈时，需要将编码器与JA7 A串行主轴接口相连接。 • (五)串行主轴的连接 • JA7 A是FANUC 0i C系统的串行主轴信号，串行主轴即伺服主轴。将CNC上的JA7 A与主轴模块上的JA7 B连接起来，主轴模块上的JA7 A可以连接到下-个主轴模块的JA7 B上，FANUC串行主轴最多可以接两个，其连接关系见图2-1-4。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • (六)伺服轴的连接 • COP10A接口为伺服接口，CNC中的伺服接口卜通过FANUC串行伺服总线( FANUC Serial Servo Bus, FSSB)光纤连接至伺服驱动器(SVM) 。 FSSB是-种串行连接总线，通过COP10A接口连接至COP10B接口，其连接关系见图2-1-4。 • (七)RS-232-C串口连接 • FANUC系统有两个串行接口JD36A, JD36B，串行接口主要用于与外部设备相连(如计算机、纸带阅读机等)，将加工程序、参数等数据通过外部设备输入到系统中或从系统中输出给外部设备。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 四、相关理论知识 • (一)FANUC 0i数控系统简介 • FANUC数控系统功能完善，品种齐全，稳定可靠，性价比高，在市场的占有率远远超过其他数控系统。从20世纪70年代以来FANUC公司推出了多个产品系列。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • FANUC 0i系列是非常适合国内机床行业使用的系统系列，其中0i-C系列具有车床、铣床、磨床和冲床功能，可以对4个坐标轴进行控制，系统软件除了个别的功能外，还采用了功能包化，涵盖了常用的大部分功能，系统硬件采用了最新的电子设计技术，系统和显示器一体化的结构，其连接和操作与FS16i/18i/21i基本相同。其集成度较FANUC 0系统的集成度更高，因此0i控制单元体积更小，便于安装排布。而其简化版本0i-M ale系列更适合于小型的数控机床，具有更好的性价比，控制轴为3轴(铣床),2轴(车床)，功能和规格略少于0i系列。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 2. FANUC 0i MC系统的基本结构 • 主模块由主板、CPU卡、显示卡、伺服轴控制卡、FROM & SRAM存储卡(在伺服控制卡下面)、模拟量主轴控制卡(在显示卡下边)和电源单元等组成，如图2-1-8所示。 • 伺服控制卡通过FSSB实现伺服单元的控制；显示卡用于显示系统文字、图形；CPU卡通过总线与各模块通信，实现CNC的控制；电源单元为系统提供各种直流电源，电源单元的输入为直流24V；FROM&SRAM模块中，FROM用来存储CNC、数字伺服、PMC、其他CNC功能用的系统软件和用户软件，SRAM用来存储系统参数、加工程序、各种补偿值等；模拟量主轴控制卡用于实现模拟量主轴控制(如通过变频器控制的主轴)。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 3.扩展结构 • FANUC 0i C控制单元分带选择槽和不带选择槽两种，带选择槽的外部形状如图2-1-9所示。 • 控制单元有两个插槽可以扩展功能，主板上主要有CNC控制用CPU、电源回路、电池保护存储器、轴控制板、主轴串行接口、LCD显示控制、MDI接口、I/ 0 Link ,PMC控制板、存储卡接口、RS-232- C通信接口等；选择板主要有串行通信板、以太网板、PROFIBUS板、数据服务器板等，可根据需要进行配置。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 五、拓展知识FANUC 0i D系统新功能 • (一)CNC功能软件上的新功能 • 在FANUC 0i C原有功能的基础上再加上以下功能。 • 1.纳米插补 • 当程序指令为1μm时，发送到伺服控制的位置指令以1nm进行运算，如图2-1-10所示。结合αi伺服可获得更加平滑的机械移动，更平滑的高精度加工表面。 • 2. PMC功能模块(FB)功能 • 利用LADDER 11把常用的PMC程序模块化，如图2-1-11所示可注册频繁调用已经注册的功能模块(FB)，通过设定参数修改梯形图内部逻辑。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • 3. 2路径车床功能 • 提供用于2路径车床的丰富功能，如同步/混合控制(可在路径间的各轴之间互换移动指令)、路径间干涉检查(如果由于编程错误或是其他设定错误而使两个刀架互相干涉，在刀架接触之前使之停止)等，如图2-1-12所示。 • 4.嵌入式以太网 • 标准支持100 Mb/s嵌入式以太网，CNC可以与PC相连，传输NC程序和监视CNC状态。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • (二)优异的操作性 • 在FANUC 0i C的基础上，再添加以下操作特性。 • 1.动态切换语言显示 • 无需关断电源，只需简单操作即可切换到其他的语言显示，如图2-1-13所示，操作画面可支持18种语言显示(新增加了丹麦语)。 • 2.防止误操作 • 自动检查数据的有效范围，在更新、删除数据时需要确认操作，在程序启动时需要确认操作.如图2-1-14所示。 • 3.8级数据保护 • CNC的数据按操作人员的级别分别保护(操作者、最终用户的管理者、机床制造商MTB等)，在专门的画面中设定CNC数据的保护级别，使用存储器保护键信号或密码解除保护，如图2-1-15所示。上一页下一页返回

模块一 FANUC 0i数控系统的连接 • (三)个性化功能 • 1.C语言执行器 • 提供大量CNC和PMC用的函数，通过执行C语言程序，可显示机床制造商自己的操作画面，并监视机床的运行状态，如图2-1-16所示。 • 2. FANUC PICTURE • 可以在PC上简单、快捷地创建机床操作画面，使用带触摸屏的机床操作画减小了机床操作面板的尺寸，画面数据可通过存储卡存储到CNC的FROM中，如图2-1-17。 • 3.快捷宏指令调用 • 只需简单的梯形图程序即可完成宏程序的调用和执行，如刀具测量和刀具交换等宏程序，最多可调用和执行16个宏程序，如图2-1-18所示。上一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 一、学习目栋 • 终极目标:掌握FANUC αi系列驱动系统的使用。 • 促成目标: • (1)了解FANUC αi系列驱动系统的接口。 • (2)掌握FANUC αi系列驱动系统的接线。 • (3)掌握FANUC αi系列驱动系统的故障排除方法。 • 二、工作任务 • 掌握FANUC αi系列伺服系统的使用。 • 三、相关实践知识 • FANUC αi系列驱动系统由电源模块、主轴驱动模块与主轴电机、伺服进给驱动模块与伺服电机组成。下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (一)FANUC由系列驱动系统的接口 • 1.电源模块PSM接口 • 如图2-2-1所示，FANUC 0i电源模块各指示灯及接口信号如下。 • (1) "TB1"，即直流电源输出端。与主轴模块和伺服模块的直流输入端相连，为其提供直流电源(300V DC) 。 • (2) "STATUS"(状态)LED指示灯。用于表示电源模块所处的状态。出现异常时，显示相关的报警代码。 • (3)直流回路连接充电状态LE D。在该指示灯完全熄灭后，方可对模块电缆进行各种操作，否则有触电危险。 • (4) "CXIA, CX1B" 。 CXIA为200V AC输入接口；CX1B为200V AC输出接口。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (5) "CXA2A”为24V DC电源、* ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CXA2B相连。 • (6) "JX1B"，即模块连接接口，作通信用。 • (7) "CX3" MCC接口。该接口连接主接触器的触点，用于控制输入电源模块的三相交流电源的通断。 • (8) "CX4" * E”信号接口。该接口用于连接机床的急停信号。 • (9) "L1, L2, L3”三相交流电源输入端，三相200 V 。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 2.主轴模块SPM接口如图2-2-2所示，FANUC 0i主轴模块各指示灯及接口信号如下。 • (1) "TBI”直流电源输入端。与电源模块、伺服模块的直流输入端相连。 • (2) "STATUS"(状态)LED指示灯。用于表示主轴模块所处的状态。出现异常时，显示相关的报警代码。 • (3) "CXA2A”为24V DC电源、* ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CX2B相连。 • (4) "CXA2B”为24V DC电源、* ESP急停信号、XMIF报警信息输出接口，与后一个模块的CX2A相连。 • (5) "JX4"，即主轴伺服状态检查接口。该接口用于连接主轴模块状态检查电路板，可获得内部信号的状态(脉冲发生器和位置编码器的信号)。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (6) "JYl"，即主轴负载功率表和主轴转速表的连接接口。 • (7)“JA7A”，通信串行输出接口。该接口与下一个主轴(如果有的活)的JA7 B接口相连。 • (8)"JA7B”，通信串行输入接口。该接口与控制单元的JA7A (SPDL)接口相连。 • (9)" JYA2”，连接主轴电动机速度传感器(主轴电机内装脉冲发生器和电机过热信号)。 • (10)“JYA3”，位置编码器和高分辨率位置编码器接口。 • (11)“JYA4”，磁感应开关和外部单独旋转信号接口，作为主轴位置一转信号接口。 • (12) “U、V、W”三相交流变频电源输出端，与主轴伺服电机连接。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 3.伺服模块SVM接口 • FANUC αi系列伺服是一种高速、高精度、高效率的智能化伺服系统，它可促进机床的高速、高精度和紧凑设计。图2-2-3是该伺服驱动模块的接口框图，图中接口的作用如下: • (1)"TB1”连接电源模块的直流母线(300V DC)。 • (2) "BATTERY”为伺服电动机绝对编码器的电池盒(6V DC) 。 • (3) "STATUS”为伺服模块状态指示窗口。 • (4) "CXSX”为绝对编码器电池的接口。 • (5) "CXA2A”为24V DC电源、*E”急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CX2B相连。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (6) "CXA2B”为24V DC电源、* ESP急停信号、XMIF报警信息输出接口，与后一个模块的CX2A相连。 • (7 ) " COP10A" FANUC串行伺服总线(FSSB输出接口，与下一个伺服单元的COP10B连接(光缆)。 • (8) "COP10B" FANUC串行伺服总线(FSSB )输入接口，与CNC系统的COP10A连接(光缆)。 • (9) "JX5”为伺服检测板信号接口。 • (l0) " JF1, JF2”为伺服电动机编码器信号接口。 • (11) CZ2L, CZ2M:为伺服电动机动力线连接插口。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (二)FANUC由系列驱动系统的连接 • 图2-2-4所示为FANUC αi系列伺服模块的连接电气原理，包括电源模块、主轴放大器模块和伺服放大器模块之间的连接，以及与CNC等外部设备的连接。 • FANUC电源模块采用三相200 V供电，经断路器1后分3个支路给伺服驱动系统供电。支路1为控制回路供电两相电源，经断路器2连接至电源模块CX1A接口；支路2为动力电源三相电源，经主接触器MCC和电抗器连接至电源模块L1 , L2 , L3电源输入接口；支路3经断路器3后连接至主轴风扇电机，系统上电后主轴风扇便开始工作。电源模块上CX4接口为急停按钮输入，急停按钮常采用常闭连接，其连接见图2-2-5。 CX3为主接触器控制接口，当电源模块自检正常后，内部继电器常开触点闭合，主接触器线圈得电，电源模块动力电上电，其连接如图2-2-6所示。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 在连接图的所有模块最上方TB1为直流母线连接，CXA2A为24V DC电源、* ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，模块间CXA2A与CXA2B互相连接。 • 主轴模块上JA7 B与CNC的JA7 A相连接。FANUC可以串行连接两个主轴模块，连接时第一主轴模块上的JA7 A再连接至第二主轴模块上的JA7 B，连接如图2-2-7所示。主轴模块上的“JYA2”接口为主轴电动机速度传感器和电机过热信号接口。“JYA3”为位置编码器和高分辨率位置编码器接口；" JYA4"磁感应开关和外部单独旋转信号接口，作为主轴位置一转信号接口。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • CNC与伺服模块通过光缆串行连接取代了。伺服模块电缆的连接，不仅保证了信号传输的速度，而且增强了抗干扰能力，保证了传输的可靠性。伺服模块之间也通过光缆串行连接，连接的规则为从COP10A连接至COP10B，而且全闭环连接用的分离型检测器也通过该接口扩展，见图2-1-4。 • 伺服电机如果采用绝对式编码器，需要将6V DC电池连接至CXSX接口，编码器反馈连接至JF1(第1电机编码器反馈)或JF2(第2电机编码器反馈)。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (三)FANUC由系列模块的故障诊断 • 1.电源模块报警信息 • 电源模块的报警信息及产生的故障原因如表2-2-1所示。 • 2.主轴模块报警信息 • 数控机床的主轴出现故障时，主轴模块的ALM (红色)灯亮且LED两位数码管用来显示相应的报警代码。表2-2-2所示为FANUC αi系列主轴模块报警代码及故障原因分析。 • 3. FANUC αi系列伺服模块的报警 • FANUC αi系列伺服模块报警代码见表2-2-3。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 四、相关理论知识 • FANUC伺服装置按主电路的电源输入是交流还是直流可分为伺服单元( Servo Unit, SVU)和伺服模块(Servo Module, SVM)两种。伺服单元的输入电源通常是三相交流电(200V AC, 50Hz)，电动机的再生能量通过伺服单元的再生放电制动电阻消耗掉。FANUC系统的伺服单元有α系列、β系列和βi系列。FANUC系统的伺服模块有。系列和αi系列。伺服模块的输入电源为直流电源(通常为300V DC)，电动机的再生能量通过系统电源模块反馈到电网，一般主轴驱动装置为串行数字控制装置时，进给轴驱动装置采用伺服模块。 • FANUC αi系列驱动系统由电源模块、主轴驱动模块与主轴电机、伺服进给驱动模块与伺服电机组成。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (一)电源模块 • 电源模块将L1, L2 , L3输入的三相交流电(一般为200V)整流、滤波成直流电(300V DC)，为主轴模块和伺服模块提供直流电源；将2008, 2005控制端输入的交流电转换成直流电(24V DC, 5V DC)，为电源模块本身提供控制回路电源；通过电源模块的逆变块把电动机再生能量反馈到电网，实现回馈制动，如图2-2-8所示。 • 新型的电源模块已经把主电路中的整流块和逆变块及保护、监控电路等做成一体的智能模块(IPM，且主电路的滤波电解电容安装在各驱动模块中。 • 电源模块主要是将三相交流电转换成直流电，为主轴模块和伺服模块提供(直流)电源。而主轴模块和伺服模块在运动控制指令下，经由IGBT模块组成的三相逆变回路输出三相变频交流电，控制主轴电动机和伺服电机进行精确的定位运动。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • FANUC αi系列电源模块主要分为PSM , PSMR , PSM-HV , PSMV HV 4种，输入电压分别为交流200 V和交流400 V两种。 • 电源模块的型号构成如下: • PSM——电源模块。 • ——制动形式，无表示再生制动；“R”表示能耗制动。 • ——输出功率。 • ——输入电压，无表示200V；“HV”表示400V. • ——是否是i系列。 • 如PSM-15i, PSM-55PSMR-5. 5、PSM-75 HVi。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (二)伺服模块 • 伺服模块接收控制单元发出的进给速度和位移指令信号，经伺服模块转换放大后，驱动伺服电机，使机床实现精确的工作进给和快速移动。 • FANUC αi系列伺服模块主要分为SVM , SVM- HV两种。前者最多可带3个伺服轴，后者最多可带2个伺服轴。 • 伺服模块的型号构成如下: • ——何服模块。 • ——第1轴最大电流。 • ——第2轴最大电流。 • ——第3轴最大电流。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • ——输入电压，无表示200V,“HV”表示400V。 • 与αi系列伺服模块不同的是，αi系列伺服模块的伺服信息通过FANUC串行伺服总线FSSB(光纤)传输，而不是通过传统的串行信号电缆线传输。FANUC16i/18i/21i/0iB/0iC系统一般采用αi系列伺服模块进行伺服轴的驱动。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (三)主轴模块 • 主轴模块用于控制驱动主轴电动机。FANUC的α系列伺服模块主要分为SPM , SPMC，SPM-HV三种。 • 主轴模块的型号构成如下: • SPM——主轴模块。 • ——电动机类型，无表示α系列；“C”表示αC系列。 • ——额定输出功率。 • ——输入电压，无表示200V,“HV”表示400V。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (四)急停信号与超程链 • 急停信号可使机床进入紧急停止状态，需将急停信号输入至CNC控制器、伺服放大器及主轴放大器。急停信号一般采用常闭连接，当急停信号(* ESP)触点闭合时，CNC控制器进入急停释放状态，伺服和主轴电机处于可控制及运行状态；当急停信号(* ESP)触点断开时，CNC控制器复位并进入急停状态，伺服和主轴电机减速直至停止。 • 当急停信号(* ESP)触点断开时，在关断主轴电机电源之前，必须确认主轴电机已减速至停止，否则当主轴电机正在运转时，直接关断电机动力电源，主轴电机由于惯性会继续转动，这是十分危险的。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • FANUC控制放大器αi系列产品是基于以上安全需求考虑而设计的。急停信号输入到电源模块(PSM ) 。 PSM输出电机动力电源的MCC控制信号，用来控制加于电源模块的电源的ON/OFF，如图2-2-5和图2-2-6所示。 • CNC控制器通过软件限位功能来检测超程。通常情况下，不需要有硬件限位开关来检测超程，然而，如果由于伺服反馈故障致使机床超出软件限位时，则需要有一个行程限位开关与急停信号相连，使机床停止。图2-2-9举例说明当使用CNC控制器及αi系列控制放大器时急停信号的连接。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 五、扩展知识 • βi系列伺服单元是FANUC公司推出的最新的可靠性高、性能价格比高的进给伺服驱动装置，如图2-2-10所示。一般用于小型数控机床的进给轴的伺服驱动，例如在配置FANUC 0i Made TC或MC伺服系统的经济型机床中作为进给轴的伺服驱动，以及在大型加工中心数控机床的附加伺服轴的驱动，如加工中心中作为刀库的旋转、机械手的转臂控制、回转工作台控制等。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (一)βi系列伺服单元的端子功能及连接 • L1 , L2 , L3:主电源输入端接口，三相交流电源200 V, 50/60 Hz。 • U, V,W:伺服电动机的动力线接口。 • DLL, DCP:外接DC制动电阻接口。 • C X29:主电源MCC控制信号接口。 • CX30:急停信号(* ESP)接口。 • CXA20：DC制动电阻过热信号接口。 • CXA19A ：24V DC控制电路电源输入接口。连接外部24 V稳压电源。 • CXA19B：24V DC控制电路电源输出接口。连接下一个伺服单元的CXA19A。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • COP10A:伺服串行伺服总线(FSSB)接口。与下一个伺服单元的COP10B连接(光缆)。 • COP10B:伺服串行伺服总线(FSSB)接口。与CNC系统的COP10A连接(光缆)。 • JXS:伺服检测板信号接口。 • JF1:伺服电动机内装编码器信号接口。 • CXSX:伺服电动机编码器为绝对编码器的电池接口。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (二)βi系列伺服单元的连接 • FANUC 0i Made TC系统的数控车床与团伺服单元的连接如图2-2-11所示，TC1为三相伺服变压器，将输入的动力电源380 V经过转换成200 V后分别连接到X轴、Z轴伺服单元的L1 , L2 , L3端子，作为伺服单元的主电路的输入电源。外部24 V直流稳压电源连接到X轴伺服单元的CXA19A, X轴伺服单元的CXA19B连接到Z轴伺服单元的CXA19A，作为伺服单元的控制电路的输入电源。伺服单元的DLL和DCP分别连接到X轴、Z轴的外接制动电阻，CX20A连接到相应的制动电阻的热敏开关，JF1连接到相应的伺服电动机内装编码器的接口上，作为X轴、Z轴的速度和位置反馈信号控制。FANUC 0i Ma-te TC系统CNC通过FSSB光纤将系统COP10A连接到X轴伺服驱动单元的COP10B, X轴伺服单元的COP10A连接到Z轴伺服单元的COP10B，用于CNC与伺服单元的通信。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • (三)βi系列伺服单元的报警 • βi系列伺服单元上没有类似于。系列上的LE D显示器，因此伺服单元不显示报警内容，如有报警，伺服单元通过高速串行总线传送至CNC , CNC会显示报警号为“4xx”的报警。 • (四)βi SVPM伺服放大器 • βi系列SVPM的伺服放大器，是带主轴放大器的一体型放大器，可以驱动3个进给轴，其连接如图2-2-12所示。图中连接接口功能与βi伺服模块作用相同。 • 电源连接分为控制电源和动力电源两种，24V DC控制电源接在CXA2C接口，三相200V AC动力电接入TB1。绝对式编码器电池接口连接至CXSX。 • CNC与SVPM通过FSSB光纤连接，CNC端接口为COP10A, SVPM上接口为COP10B。上一页下一页返回

模块二 FANUC α i伺服模块的使用 • 3个(或两个)伺服电机的动力线放大器端的插头盒是有区别的，CZ2L(第一轴)、CZ2M(第二轴)、CZ2N(第三轴)分别对应为XX , XY,”，一般FANUC公司提供的动力线，都是将插头盒单独放置，用户自己根据实际情况装入，所以在装入时要注意一一对应。电机所对编码器反馈接口分别对应JF1, JF2和JF3。 • 串行主轴控制与CNC通过JA7 B接口连接，JA7 A接口，可以接第二主轴。JYA2接速度反馈，JYA3接编码器反馈。第1主轴电机连接至TB2。上一页返回

模块三变频主轴的使用 • 一、学习目标 • 终极目标:掌握变频器的使用。 • 促成目标: • (1)了解变频器的接线端子。 • (2)掌握变频器的连接。 • (3)掌握变频器的故障排除方法。 • 二、工作任务 • 掌握SIEMENS MM420变频器的使用。下一页返回

模块三变频主轴的使用 • 三、相关实践知识 • (一)SIEMENS MM420变频器的接线端子 • 1.强电端子的连接图2-3-1所示的是MM420变频器强电接线端子连接。 • MM420 ( MICROMASTER 420)变频器电源输入端可以输入三相380-480V AC或单相200 ~220V AC。三相电源的输入端子为L1 , L2 , L3，单相电源输入的端子为L (L1) , N (L2)。电动机连接的端子为U, V,。可以按三角形连接，也可以按星形连接。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • MM420 ( MICROMASTER 420)变频器电源输入端可以输入三相380-480V AC或单相200 ~220V AC。三相电源的输入端子为L1 , L2 , L3，单相电源输入的端子为L (L1) , N (L2)。电动机连接的端子为U, V。可以按三角形连接，也可以按星形连接。 • 当电机功率太大时，需采用外接制动电阻进行制动，外接制动电阻可接在DC+和DC-端。可实现按线性方式平滑和可控地降低电动机的速度。 • 接线的过程中须注意以下事项:即使变频器不处于运行状态，其电源输入线直流回路端子和电动机端子上仍然可能带有危险电压，因此断开开关以后还必须等待5 min保证变频器放电完毕再开始安装工作。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • 2.控制端子功能 • 图2-3-2所示为MM420变频器的控制接线端子示意图，端子按功能可分为以下几种。 • 1)模拟量输入端子 • 模拟量输入端子由变频器提供的l0V电压输出端子1和2和模拟输入端子3, 4组成。在构成模拟量输入时，端子1和2可作为模拟量的电源提供者。而模拟输入3,4可以接受。-10 V, 0-20 mA和-10-10 V的模拟量给定输入，当参数P1000 = 2 ,则该端的模拟量输入决定变频器的输出频率，决定电动机的设定转速。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • 2)开关量输入端子 • 当采用状态显示板时，变频器的各参数不能修改，为默认设置状态，与开关量有关的几个参数设置值为:P0701 = 1 ； P0702 =12 ； P0703 = 9 ； P0704 , P0705 ,P0706 = 15 ； P0707 , P0708 = 0。此时可以由开关量输入端子的状态控制电机的启动、停止和正转、反转控制。 • 当端子5 ( DIN1)为高电平状态时，电动机启动；为低电平状态时，电动机停止。 • 当端子6 ( DIN2)为高电平状态时，电动机反转；为低电平状态时，电动机正转。 • 当端子7 ( DINS)为高电平状态时，故障复位。 • 端子8为变频器提供的24 V电源输出，可作为开关量接入端口的电源。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • 3)继电器输出端子 • 继电器输出由端子10 ( RL1B)和11 ( RLlC)组成，端子为常开连接，可通过参数来设定其功能。 • 4)模拟量输出端子 • 模拟量输出端子由两组端子12 , 13组成，可由参数P0771指定其反馈实际设定频率、实际输出频率、实际输出电压、实际直流回路电压和实际输出电流等内容。 • 5)通信端子 • 端子14 , 15为RS-485串行通信接入端口，通信协议由相关参数设定，可实现和外部设备的信息交换。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • (二)SIEMENS MM420变频器的连接 • 图2-3-3所示为MM420变频器作为数控机床主轴驱动的连接。 • 变频器速度控制输入端子3, 4接CNC模拟主轴输出端，如在FANUC系统中连接JA40接口，802 D系统中连接至611 Ue驱动器上模拟输出端。 • 变频器方向控制通过PLC控制输出继电器接通5, 8(正转)或6, 8(反转)来实现。 • 主电路中，变频器电源通过Q F4断路器和KM2接触器后连接至端子L1 ,L2、L3。 • 主轴电机连接至端子U, V, W。上一页下一页返回

模块三变频主轴的使用 • (三)变频器参数的设定 • 在使用基本操作面板(BOP)时，可按照下列步骤更改参数的数值: • (1)按参数访问键，则出现访问参数菜单“r000" 。 • (2)按数值增加键，直到显示出所需修改参数P××××。 • (3)按参数访问键，显示当前的设定值。 • (4)按数值增加键或数值减少键，修改当前值至所需要的数值。 • (5)按参数访问键，确认和存储这一数值。 • (6)再按数值增加键，重复步骤(2)~(5)，将要修改的参数值全部设定。 • (7)按多功能键Fn，切换至“r000" 。 • (8)按参数访问键，返回标准的变频器显示(默认为输入频率值)。上一页下一页返回

项目二 FANUC 0i 数控机床维修