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案例5

FANUC — OC/OD 系统组成及特点. 1.进给伺服系统的位置控制形式. （1）半闭环控制. 案例5. 数控机床的半闭环控制时，进给伺服电动机的内装编码器的反馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。 数控机床半闭环控制的特点：控制系统的稳定性高。 位置控制的精度相对不高，不 能消除伺服电动机与丝杠的连接误差及传动间隙 对加工的影响。. （2）全闭环控制 形式.

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案例5

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Presentation Transcript

  1. FANUC—OC/OD系统组成及特点 1.进给伺服系统的位置控制形式 （1）半闭环控制 案例5 数控机床的半闭环控制时，进给伺服电动机的内装编码器的反馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。 数控机床半闭环控制的特点：控制系统的稳定性高。 位置控制的精度相对不高，不 能消除伺服电动机与丝杠的连接误差及传动间隙对加工的影响。

  2. （2）全闭环控制形式 如果数控机床采用分离型位置检测装置作为位置反馈信号，则进给伺服控制形式为全闭环控制形式。在全闭环控制形式中，进给伺服系统的速度反馈信号来自伺服电动机的内装编码器信号，而位置反馈信号是来自分离型位置检测装置的信号。 全闭环控制特点:位置控制精度相对高，此时精度由位置检测装置精度决定（目前光栅尺的精度有1μm、0.5μm、0.1μm）。 全闭控制相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比较困难。但伺服软件技术的发展，新的数控系统克服上面的不足。

  3. 2.FANUC 系统伺服放大器的分类 α系列伺服模块 β系列伺服单元 βi系列伺服单元 α系列伺服单元 αi系列伺服模块

  4. 伺服单元端子功能及连接 1．α系列伺服单元的端子功能 L1 、L2、L3：三相输入动力电源端子，交流200V。 L1C、L2C：单相输入控制电路电源端子，交流200V（出厂时与L1、L2短接）。 TH1、TH2：为过热报警输入端子（出厂时，TH1-TH2已短接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。 RC、RI、RE：外接还是内装制动电阻选择端子。 RL2、RL3：MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。 100A、100B：C型放大器内部交流继电器的线圈外部输入电源（α型放大器已为内部直流24V电源）。 UL、VL、WL：第一轴伺服电动机动力线。 UM、VM、WM：第二轴伺服电动机动力线。

  5. SSCK—20数控车床伺服单元连接图

  6. 2.FANUC 系统βi系列伺服单元

  7. FANUC 系统βi系列伺服单元端子功能 L1、L2、L3：主电源输入端接口，三相交流电源200V、50/60Hz。 U、V、W：伺服电动机的动力线接口。 DCC、DCP：外接DC制动电阻接口。 CX29：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。 CX19A：DC24V控制电路电源输入接口。连接外部24V稳压电源。 CX19B：DC24V控制电路电源输出接口。连接下一个伺服单元的CX19A。 C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）接口。与下一个伺服单元的C0P10B连接（光缆）。 C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）接口。与CNC系统的C0P10A连接（光缆）。 JX5：伺服检测板信号接口。 JF1：伺服电动机内装编码器信号接口。 CX5X：伺服电动机编码器为绝对编码器的电池接口。

  8. 数控车床βi伺服单元连接图（Oi MateTB）

  9. 伺服模块(SVM)驱动装置及维修技术 α系列伺服模块 αi系列伺服模块

  10. 3.α系列伺服模块的报警代码及故障原因分析 (1)内部风扇停止报警代码“1” (2)控制电路电压低报警代码“2” (3)主电路DC300V电压低报警代码“5” (4)伺服模块过热报警代码“6” (5)伺服模块的冷却风扇停止报警代码“F” (6)伺服模块之间通信错误报警代码“P” (7)伺服模块主电路（DC300V）过电流报警代码“8” (8)伺服模块的IPM过热/过电流报警代码“8.”、“9.”、“A.”

  11. 伺服参数的设定及初始化操作 FANUC-OCOD系统操作: FANUC-OiA/OiB/OiC系统操作:

  12. (1)初始化设定位: #0（PLC01）：设定为“0”时，检测单位为1μm，FANUC—OC/OD系统使用参数8n23（速度脉冲数）、8n24（位置脉冲数），FANUC—16/18/21/OiA系统和FANUC—16i/18i/21i/OiB/OiC系统使用参数2023（速度脉冲数）、2024（位置脉冲数）。设定为“1”时，检测单位为0.1μm，把上面系统参数的数值乘10倍。 #1（DGPRM）：设定为“0”时，系统进行数字伺服参数初始化设定，当伺服参数初始化后，该位自动变成“1”。 #3（PRMCAL）：进行伺服初始化设定时，该位自动变成“1”（FANUC—OC/OD系统无此功能）。根据编码器的脉冲数自动计算下列参数：PRM2043、PRM2044、PRM2047、PRM2053、PRM2054、PRM2056、PRM2057、PRM2059、PRM2074、PRM2076。

  13. (2)伺服电动机ID号（MOTOR ID NO）

  14. (3)AMR：设定电枢倍增比 α系列和αi系列伺服电动机设定为“00000000” 与电机内装编码器类型无关。 （4）CMR：设定伺服系统的指令倍率 设定值=（指令单位/检测单位）×2 如数控车床的X轴通常采用直径编程：为1 数控铣床和加工中心：为2

  15. （5）设定柔性进给传动比（N/M） 半闭环控制伺服系统： N/M = (伺服电动机一转所需的位置反馈脉冲数/100万)的约分数 例1:某数控车床的X轴伺服电动机与进给丝杠直连,丝杠的螺距为6mm,伺服电动机为αc6/2000. N/M = 6000/1000000 = 3/500 例2: 某数控铣床X、Y轴伺服电动机与进给丝杠采用1:2齿轮比连接,进给丝杠的螺距为10mm,伺服电动机为αc12/2000. N/M = 10000×0.5/1000000 = 1/200

  16. （6）电动机的移动方向（DIRECTION SE） 111为正方向（从脉冲编码器端看为顺时针方向旋转）。 -111为负方向（从脉冲编码器端看为逆时针方向旋转）。 （7）速度脉冲数（VELOCITY PULSE NO） 串行编码器设定为8192 （8）位置脉冲数（POSITION PULSE NO） 半闭环控制系统中，设定为12500。 全闭环系统中，按电动机一转来自分离型检测装置的位置脉冲数设定。 （9）参考计数器的设定（REF COUNTER） 按电机—转所需的位置脉冲数（半闭环）或按该数能被整数整除的数来设定（全闭环）

  17. 3.伺服电动机调整画面

  18. 数控机床进给伺服系统报警及维修技术 伺服过热报警（#400）和伺服不能就绪报警（#401） 1．伺服过热报警“400”报警号 系统检测原理 :

  19. 故障的诊断方法 : 通过伺服电动机调整画面的ALM1和ALM2进行判定

  20. 故障原因分析 电动机过热: 1）机械传动故障引起的电动机过载。 2）切削条件引起的电动机过载。 3）电动机本身不良（电动机定子绕组的热敏电阻不良）。 4）系统伺服参数整定不良，进行伺服参数初始化。 伺服放大器过热: 1）伺服放大器的风扇故障。 2）如果为伺服单元（SVU）还可能是TH1—TH2的接口或外接的热保护元件故障。 3）伺服放大器本身故障：硬件故障（智能逆变模块不良）；伺服软件不良。

  21. 2. 伺服不能就绪报警“401”报警号 系统检测原理 :

  22. 故障产生的原因: 伺服驱动装置故障: 连接电缆故障；伺服装置的继电器MCC控制回路或线圈本身故障；内部控制回路或检测电路故障。 系统轴控制卡（轴板）故障或系统伺服模块故障: 此时需要更换系统轴板或对该板进行检修。 故障的诊断方法 采用信号短接的方法来判别故障的部位 ,把伺服模块JV1B（JV2B）的8-10短接后系统上电 ,如果伺服放大器为“0”则故障在轴板或系统主板；如果伺服放大器为“-”则故障在伺服放大器本身。

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