黑巧克力品牌排行榜:FANUC增量方式不能返回参考点原因与对策

FANUC增量方式不能返回参考点原因与对策 增量方式不能正常返回参考点 其故障表现形式为： 情况1：手动回零时不减速，并伴随超程报警 情况2：手动回零有减速动作，但减速后轴运动不停止直至90# 报警——伺服轴找不到零点 情况3：手动回零方式下根本没有轴移动 那么我们从分析整个返回参考点的工作过程和工作原理入手。 回忆第三章3-7中介绍的增量回零条件和回零时序图3-38，我们总结如下： FANUC i系列在返回参考点时应满足下列条件： 1。回参考点方式有效（ZRN）（MD1/MD4）——对应PMC地址G43.7=1， G43.0=1/G43.2=1 2。轴选择（+/-Jx）有效——对应PMC地址G100~G102=1 3。减速开关读入信号（*DECx）——对应PMC地址X9.0~X9.3或G196.0~3 =1   0   1 4。电气栅格被读入，找到参考点。 现在我们重温第三章3-7中叙述的增量式回零过程：         ①                           ②                     ③          ④ 工作台快速移动      档块压下减速开关 减速开关抬起 找到参考点 这里需要详细说明的是“电气栅格”。FANUC数控系统除了与一般数控系统一样，在返回参考点时需要寻找真正的物理栅格——编码器的一转信号（如下图7-2所示），或光栅尺的栅格信号（如下图7-3所示）。并且还要在物理栅格的基础上再加上一定的偏移量——栅格偏移量（1850#参数中设定的量），形成最终的参考点。也即图7-1中的“GRID”信号，“GRID”信号可以理解为是在所找到的物理栅格基础上再加上 “栅格偏移量”后生成的点。 FANUC公司使用电气栅格“GRID”的目的，就是可以通过1850# 参数的调整，在一定量的范围内（小于参考计数器容量设置范围）灵活的微调参考点的精确位置，这一点与西门子数控系统返回参考点方式有所不同。而这一“栅格偏移量”参数恰恰是我们维修工程师维修、调整时应该用到的参数。

故障原因

   了解上述的工作原理，我们就不难分析各阶段故障产生的原因。首先我们分析上面情况1的故障原因及解决方案。当我们选择了回参考点方式 后，按下某个轴的方向按钮 ，此时如果机床能够快速向参考点方向移动时，则说明方式选择信号通过PMC接口通知了CNC（时序图第①步顺利通过）。此后如果没有减速现象出现，并且还伴随超程报警，则说明在执行到时序图②的时候出现了问题——减速开关信号*DECn没有通知到CNC，这时请关注下面两个环节：

1  减速开关进油或进水，信号失效，I/O单元之前就没有信号。

2  减速开关OK，但PMC诊断画面没有反应，虽然信号已经输入到系统接口板，但由于I/O接口板或输入模块已经损坏。 由于减速开关在工作台下面，工作条件比较恶略（油、水、铁屑侵蚀），严重时引起24V短路，损伤接口板，从而导致上述两种情况时有发生。 作为维修技术人员，应该能够娴熟的判断出上述两种不同的故障，其手段比较简单——用万用表检测开关通断情况，通过PMC诊断画面观察*DECn的变化。*DECn的地址是X9.0~X9.3或G196.0~G196.3，分别代表第1轴到第4轴的减速开关的状态，n表示第n轴。 注意；这里“ * ”表示负逻辑，即低电平有效，正常情况下*DECn应该是1    0     1的变化。只要*DECn信号能够从1变为0，则工作台就会完成减速这一动作，即时序图中②步可以通过。 下面我们分析不能够返回参考点的第2种情况——有减速动作，但工作台减速后一直不停的低速运行，并最终出现90#报警。 从图7-1时序图中我们应该注意一个细节，FANUC数控系统寻找参考点一般是在减速开关抬起后寻找第一个一转信号（对于编码器，参见图7-2“一转脉冲”）或物理栅格（对于直线光栅尺，参见图7-3“参考点”栅格），此时如果一转信号或物理栅格信号缺失，则就会出现90#报警——找不到参考点。 那么什么会导致一转信号或物理栅格信号缺失呢？通过我们多年的实践，下述几种情况均容易引起栅格信号缺失： *  编码器或光栅尺被污染，如进水进油。 *  反馈信号线或光栅适配器受外部信号干扰 *  反馈电缆信号衰减 *  编码器或光栅尺接口电路故障、器件老化。 *  伺服放大器接口电路故障      上述前三种情况是维修中常遇到的现象，分析这一故障的关键点是“一转信号”或“栅格信号”。数控系统一旦找到这一信号，返回参考点即告完成。 许多现场技术人员由于对FANUC返回参考点的工作原理及过程不甚了解，所以往往把不住“脉”。这里有一个表面现象常常会使我们的维修工程师感到疑惑，从图7-2我们可以看到脉冲反馈有PCA/*PCA、PCB/*PCB及PCZ/*PCZ，在第三章3-2节中我们介绍了FANUC反馈元件的基本结构和工作原理（并参照图3-9 FANUC伺服框图祥解），许多工程师也有所了解，所以我们有时会错误的认为；既然机床伺服轴能够正常的移动，那么反馈装置一定没有问题。其实不然，伺服轴在通常的运动时，位置环和速度环主要取PCA/*PCA、PCB/*PCB以及格雷码信号，而仅在寻找参考点的时候才采集PCZ信号，另外由于PCZ是窄脉冲，所以在同样的污染条件下，有时候PCA/*PCA，PCB/*PCB可以正常工作，但是PCZ信号已经达不到门槛电压，或波形严重失真。这就是为什么脉冲编码器或光栅尺其它信号可以正常工作，唯独“栅格”信号不好的原因（参见下图7-4）。   实例1: 龙门数控镗铣床FANUC16iM系统，半闭环控制，每天开机手动返回参考点时X轴偶尔会出现90#报警，找不到参考点，返回参考点时工作台有减速动作，但是一旦手动回参考点成功，重复用G28方式回零没有任何问题。 分析原因；大多数机床制造商设置在手动返回参考点时，寻找并读取PCZ信号（物理栅格信号）建立参考点，而在G28方式下使用计数器清零的方式返回参考点，不寻找物理栅格信号。从故障描述来看重点应该检查一转信号。首先采用最简便易行的方法，检查反馈电缆，用万用表电阻挡测量电缆两端通断，结果没有问题。接下来更换脉冲编码器，将X轴编码器与另一个可以回参考点的轴（Y轴）编码器互换，结果没有任何变化，即：X轴仍然不能够每次找到零点，而Y轴回零正常，说明脉冲编码器良好。之后更换伺服放大器，仍然没有效果。说明相关的硬件均已更换，仍然没有找到故障点。仔细分析大型机床的结构，发现X轴反馈电缆经过坦克链到伺服放大器共计50余米，初步判断可能是由于信号衰减造成的一转信号不好，最后将5V及0V线脚与电缆中多余的备用线并联加粗，降低线间电阻，提高信号幅值，最终排除了故障。 注意：FANUC α系列驱动的反馈装置采用的是高速串行传送，用传统的示波器无法观测波形，所以更多的是采用替代法或者借助系统界面诊断排查故障。   实例2：辛辛那提T30加工中心，采用FANUC 11M系统，全闭环，Z轴手动返回参考点时找不到零点。 分析原因：由于该机床是全闭环控制，所以物理栅格位置是在光栅上面，我们的工作重点应该放在光栅上。将光栅用无水酒精擦干净后可以找到零点，但是时有时无，成功比率占到70%左右，仍旧不能满足正常生产要求，初步判断原参考点栅格有损伤，由于光栅尺的栅格是由一定间距的多个栅格组成的，具体读取哪一个栅格作为零点，取决于减速档块的位置和减速开关信号的触发。往往某一个栅格损坏了，其他栅格却完好无损。所以将减速档块前移一个（或n个）栅格位置，手动回零成功。 注意这时候的参考点已经和机床出厂时的完全不同，换刀用的第二参考点和工件零点已经改变了，所以维修人员一定要将这些点重新调整（通过参数设定机床坐标零点、第二参考点位置、以及重新建立工件坐标系等）。