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摘要：数控系统控制与传统加工系统相比不但可大幅度提高生产率，而且具有较高的加工精，本文介绍的046-022龙门镗铣加工中心采用法拉克18I数控系统，在此基础上介绍了该加工中心SV410、SV411、SV436报警处理方法。
关键词：法拉克18I数控系统;同步轴;报警维修
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2020）11-0000-00
0概述
传统的机车构架生产线由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低，已经很难满足现代构架的加工要求，而模块式设计的镗铣加工中心，采用数控系统控制不但可大幅度提高生产率，而且加工精度优于传统加工，特别适用于构架这种大型的复杂多面体的高精密度加工。因此，为了满足加工质量要求，提高加工效率，公司引进了一台定梁龙门镗铣加工中心。该龙门镗铣加工中心采用法拉克18I数控系统，具有较高的精度，目前用于铣削安装面、钻孔以及攻丝工作。
1问题提出
1.1在加工过程中出现了编号为SV436号报警。
1.1.1故障判断
通过查找系统说明书，故障原因在于：
（1）伺服电机负载过高，或是电机发热引起的报警。?
（2）这个报警是数控系统检测到伺服放大器温度升高，到达系统软件的监测值，发出的报警。该报警不同于过流报警，但又有一定关系。
（3）放大器温升较大，除本身元器件外，机械负荷较大是主要原因。当机械负荷变大时，放大器输出电流也会随着增大（但不是那种剧增，剧增就会过流报警），那么放大器温度也在升高。
（4）这个故障一般是机械卡住，抱闸未松开，或者是机床配重问题时出现。
1.1.2检查及解决
（1）检查机械：由于是水平轴，故不存在抱闸未松开，或者是机床配重问题。该机床X轴是双伺服轴同步驱动，属于静压导轨，请维修钳工师傅检查机械方面连接问题;液压方面，各个压力点检测正常，对工作台的浮起量进行打表检测也在正常范围。因此暂时排除机械方面的故障。
（2）检查电气：首先检测X2电机：经检查X2轴电机绝缘良好;电机电缆线无缺陷;编码器安装牢固;编码器线缆无缺陷。其次检查X2驱动器：拆卸X2驱动器，检查驱动器风扇，风扇运动良好无卡阻，清扫灰尘，电器元件也无明显缺陷。与X1轴驱动器互换，故障依旧。再次检查X2控制卡：拆卸X2控制卡，清扫灰尘，与X1轴控制卡互换，故障依旧。再次检查核对参数：此机床X轴是由X1、X2双轴驱动，进行参数比较无较大不同，排除参数引起故障。最后在线诊断：（监视）画面中位置误差：X1轴为0，X2轴为101，所以基本上判定为两轴不同步造成机械扭曲，电流逐渐攀升，出现过流报警。复位报警，机床操作回零，X1、X2两轴电流显示均较小，为1%以下，但是X1轴（监视）画面中位置误差为0，X2轴（监视）画面中位置误差为58。反复操作X轴来回快速手动移动，静止后X1軸位置误差为5以下，X2轴位置误差逐渐增大，两轴电流也逐渐上升，当X2轴位置误差上升到100时，电流上升为200%，系统SV436报警。故判定是X2轴位置反馈方面引起的。拆卸开工作台防护罩，按下急停，找到X2轴读数头，用橡胶棒轻轻敲击，发现X2轴位置误差数值有50左右的变化，所以故障就定位于X2轴读数头安装松动。进行机床操作回零，按下急停，在（监视）画面中对照X2轴位置误差的值进行调整安装，直至位置误差的值小于5，再进行机床操作回零，发现X2轴位置误差的值很小，来回反复操作X轴快速手动移动发现X2轴位置误差值很小，两轴的电流也十分正常，故障解决。至今，此机床也没有产生此报警。
1.2在加工过程中Z轴频繁出现了编号为SV410、SV411号报警。
1.2.1故障判断
SV410号报警产生的原因是Z轴伺服电机停止时停止位置偏差值超过了系统参数1829中设定值。
通过查找系统说明书，故障定位于：
（1）机床在停止状态，如果Z轴受到碰撞导致停止的位置偏差值超过了系统参数1829中设定值。
（2）机床的伺服放大器、伺服电机存在故障，导致移动时无法正常按照指令驱动机械负载。
（3）伺服电机编码器故障、编码器电缆故障、光栅尺故障，造成伺服轴位置反馈不正常引起报警。
（4）机床机械方面问题：滚珠丝杆、螺母存在质量、安装问题，造成伺服轴移动阻尼增大，造成伺服轴位置反馈不正常引起报警。
（5）对于垂直轴，在开机、关机时，如果伺服电机的励磁和电机抱闸打开、关闭时间不匹配，这样就会造成开机时，抱闸打开过快，机床伺服轴由于自身重力会自然下落。停止时，由于抱闸关闭过快，造成机床伺服轴移动阻尼增大。
SV411号报警产生的原因是Z轴伺服电机移动时的位置偏差值超过了系统参数1828中设定值。
通过查找系统说明书，故障定位于：
（1）机械方面与上述SV410号报警相同。
（2）机床加工过程中，进给量较大、进给量不均匀、刀具损坏，造成负载急剧增大。
（3）机床的伺服放大器、伺服电机存在故障，在加工过程会产生此报警。
（4）伺服电机编码器故障、编码器电缆故障、光栅尺故障，造成伺服轴位置反馈不正常，在加工过程会产生此报警。
1.2.2检查及解决
由于此机床Z轴是垂直轴，机械方面要拆卸较多防护罩，而且登高作业，安全防护作业较复杂，故先从电气方面入手检查。首先检查伺服放大器、控制卡，与无报警伺服轴互换，报警一样存在。排除伺服放大器、控制卡引起报警。其次检查伺服电机，三相绕组平衡，对地阻值良好，动力电缆也无故障。排除伺服电机引起报警。再次检查伺服电机编码器、编码器电缆、光栅尺、光栅尺电缆，也正常，排除此方面引起的报警。最后对Z轴抱闸装置线圈电压进行检查，发现线圈电压会无规律的降低到10V以下，这样就会造成伺服电机运行不平稳，甚至会造成伺服电机突然抱死，因此就会造成位置偏差值超过了系统参数1828、1829中设定值，产生SV410、SV411号报警。继续检查PMC程序，控制抱闸装置线圈的输出点正常，直流24V电压供电正常，最终发现控制抱闸装置线圈的继电器节点接触不良，更换继电器试机正常，至今未出现此类故障。
2结语
经过多次维修，我们深刻认识到数控机床出现故障时，可以遵循的方法：（1）先外部后内部。数控机床其故障发生时有机械、液压、电气这三种综合反映出来。维修人员应该先由内向外逐一排查。（2）先机械后电气。一般来说，机械故障较易发现，而数控系统故障维修诊断难度较大。在机床故障报警后，先排除机械性故障，往往可以事半功倍。（3）先静后动。先在断电状态下，分析确认无危险后，方可通电。在运行状态下，进行动态观察、检验、测试，查找故障。（4）先简单后复杂。当出现多种故障，一时无法下手，应该先解决较为容易的问题，后解决难度较大的故障。往往简单的外围问题解决后，有些系统伺服报警也就消除了。
收稿日期：2020-09-03
作者简介：杨永涛（1973—），男，四川资阳人，大专，高级技师，研究方向：维修电工。
关键词：法拉克18I数控系统;同步轴;报警维修
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2020）11-0000-00
0概述
传统的机车构架生产线由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低，已经很难满足现代构架的加工要求，而模块式设计的镗铣加工中心，采用数控系统控制不但可大幅度提高生产率，而且加工精度优于传统加工，特别适用于构架这种大型的复杂多面体的高精密度加工。因此，为了满足加工质量要求，提高加工效率，公司引进了一台定梁龙门镗铣加工中心。该龙门镗铣加工中心采用法拉克18I数控系统，具有较高的精度，目前用于铣削安装面、钻孔以及攻丝工作。
1问题提出
1.1在加工过程中出现了编号为SV436号报警。
1.1.1故障判断
通过查找系统说明书，故障原因在于：
（1）伺服电机负载过高，或是电机发热引起的报警。?
（2）这个报警是数控系统检测到伺服放大器温度升高，到达系统软件的监测值，发出的报警。该报警不同于过流报警，但又有一定关系。
（3）放大器温升较大，除本身元器件外，机械负荷较大是主要原因。当机械负荷变大时，放大器输出电流也会随着增大（但不是那种剧增，剧增就会过流报警），那么放大器温度也在升高。
（4）这个故障一般是机械卡住，抱闸未松开，或者是机床配重问题时出现。
1.1.2检查及解决
（1）检查机械：由于是水平轴，故不存在抱闸未松开，或者是机床配重问题。该机床X轴是双伺服轴同步驱动，属于静压导轨，请维修钳工师傅检查机械方面连接问题;液压方面，各个压力点检测正常，对工作台的浮起量进行打表检测也在正常范围。因此暂时排除机械方面的故障。
（2）检查电气：首先检测X2电机：经检查X2轴电机绝缘良好;电机电缆线无缺陷;编码器安装牢固;编码器线缆无缺陷。其次检查X2驱动器：拆卸X2驱动器，检查驱动器风扇，风扇运动良好无卡阻，清扫灰尘，电器元件也无明显缺陷。与X1轴驱动器互换，故障依旧。再次检查X2控制卡：拆卸X2控制卡，清扫灰尘，与X1轴控制卡互换，故障依旧。再次检查核对参数：此机床X轴是由X1、X2双轴驱动，进行参数比较无较大不同，排除参数引起故障。最后在线诊断：（监视）画面中位置误差：X1轴为0，X2轴为101，所以基本上判定为两轴不同步造成机械扭曲，电流逐渐攀升，出现过流报警。复位报警，机床操作回零，X1、X2两轴电流显示均较小，为1%以下，但是X1轴（监视）画面中位置误差为0，X2轴（监视）画面中位置误差为58。反复操作X轴来回快速手动移动，静止后X1軸位置误差为5以下，X2轴位置误差逐渐增大，两轴电流也逐渐上升，当X2轴位置误差上升到100时，电流上升为200%，系统SV436报警。故判定是X2轴位置反馈方面引起的。拆卸开工作台防护罩，按下急停，找到X2轴读数头，用橡胶棒轻轻敲击，发现X2轴位置误差数值有50左右的变化，所以故障就定位于X2轴读数头安装松动。进行机床操作回零，按下急停，在（监视）画面中对照X2轴位置误差的值进行调整安装，直至位置误差的值小于5，再进行机床操作回零，发现X2轴位置误差的值很小，来回反复操作X轴快速手动移动发现X2轴位置误差值很小，两轴的电流也十分正常，故障解决。至今，此机床也没有产生此报警。
1.2在加工过程中Z轴频繁出现了编号为SV410、SV411号报警。
1.2.1故障判断
SV410号报警产生的原因是Z轴伺服电机停止时停止位置偏差值超过了系统参数1829中设定值。
通过查找系统说明书，故障定位于：
（1）机床在停止状态，如果Z轴受到碰撞导致停止的位置偏差值超过了系统参数1829中设定值。
（2）机床的伺服放大器、伺服电机存在故障，导致移动时无法正常按照指令驱动机械负载。
（3）伺服电机编码器故障、编码器电缆故障、光栅尺故障，造成伺服轴位置反馈不正常引起报警。
（4）机床机械方面问题：滚珠丝杆、螺母存在质量、安装问题，造成伺服轴移动阻尼增大，造成伺服轴位置反馈不正常引起报警。
（5）对于垂直轴，在开机、关机时，如果伺服电机的励磁和电机抱闸打开、关闭时间不匹配，这样就会造成开机时，抱闸打开过快，机床伺服轴由于自身重力会自然下落。停止时，由于抱闸关闭过快，造成机床伺服轴移动阻尼增大。
SV411号报警产生的原因是Z轴伺服电机移动时的位置偏差值超过了系统参数1828中设定值。
通过查找系统说明书，故障定位于：
（1）机械方面与上述SV410号报警相同。
（2）机床加工过程中，进给量较大、进给量不均匀、刀具损坏，造成负载急剧增大。
（3）机床的伺服放大器、伺服电机存在故障，在加工过程会产生此报警。
（4）伺服电机编码器故障、编码器电缆故障、光栅尺故障，造成伺服轴位置反馈不正常，在加工过程会产生此报警。
1.2.2检查及解决
由于此机床Z轴是垂直轴，机械方面要拆卸较多防护罩，而且登高作业，安全防护作业较复杂，故先从电气方面入手检查。首先检查伺服放大器、控制卡，与无报警伺服轴互换，报警一样存在。排除伺服放大器、控制卡引起报警。其次检查伺服电机，三相绕组平衡，对地阻值良好，动力电缆也无故障。排除伺服电机引起报警。再次检查伺服电机编码器、编码器电缆、光栅尺、光栅尺电缆，也正常，排除此方面引起的报警。最后对Z轴抱闸装置线圈电压进行检查，发现线圈电压会无规律的降低到10V以下，这样就会造成伺服电机运行不平稳，甚至会造成伺服电机突然抱死，因此就会造成位置偏差值超过了系统参数1828、1829中设定值，产生SV410、SV411号报警。继续检查PMC程序，控制抱闸装置线圈的输出点正常，直流24V电压供电正常，最终发现控制抱闸装置线圈的继电器节点接触不良，更换继电器试机正常，至今未出现此类故障。
2结语
经过多次维修，我们深刻认识到数控机床出现故障时，可以遵循的方法：（1）先外部后内部。数控机床其故障发生时有机械、液压、电气这三种综合反映出来。维修人员应该先由内向外逐一排查。（2）先机械后电气。一般来说，机械故障较易发现，而数控系统故障维修诊断难度较大。在机床故障报警后，先排除机械性故障，往往可以事半功倍。（3）先静后动。先在断电状态下，分析确认无危险后，方可通电。在运行状态下，进行动态观察、检验、测试，查找故障。（4）先简单后复杂。当出现多种故障，一时无法下手，应该先解决较为容易的问题，后解决难度较大的故障。往往简单的外围问题解决后，有些系统伺服报警也就消除了。
收稿日期：2020-09-03
作者简介：杨永涛（1973—），男，四川资阳人，大专，高级技师，研究方向：维修电工。