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1、长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校学习情境3 进给伺服单元拆装、调整及维修 1.进给伺服系统的位置控制形式 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 。（1）半闭环控制 3.1 FANUC系统进给伺服基本知识长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校（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
2、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1m、0.5m、0.1m）。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。长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校交 流 伺 服 放 大 器伺服单元（SVU）系列伺服单元伺服单元具有串行数字接口（JS1B）具有伺服总线接口（COP10A/COP10B ）具有I/O Link接口（JD1A/JD1B）伺服模块（SVM）i伺服单元具
3、有伺服总线接口（COP10A/COP10B）接口具有I/O Link接口（JD1A/JD1B）系列伺服模块i系列伺服模块2.FANUC 系统伺服放大器的分类长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校系列伺服单元系列伺服单元i系列伺服单元系列伺服模块i系列伺服模块长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校伺服电动机系列伺服电动机:FS-OC/OD系统、FS-16/18/21/O i A系统i系列伺服电动机：FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统系列伺服电动机：FS-OD/O i A系统iS系列伺服电动机：FS-O i B/C 、O i Mate B/C系统iS系列伺
4、服电动机： FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统带制动的伺服 电动机线圈系列伺服电动机: DC90Vi/iS/iS系列伺服电动机: DC24V3.FANUC 系统伺服电动机长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校3.2FANUC 系统系列伺服单元及维修技术3.2.1 伺服单元端子功能及连接 1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。
5、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（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。长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校JV1B、JV2B：A型接口的伺服控 制信号输入接口。JS1B、JS2B：B型接口的伺服控 制信号输入接口。JF1、JF2：B型接口的伺服位置反 馈信号输入接口。 JA4：伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（6V）。CX3：伺服装置内MCC动作确认接口，一般可
6、用于伺服单元主 电路接触器的控制。CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开 关（常闭点）。 电缆接口说明 长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校SSCK20数控车床伺服单元连接图长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校2.FANUC 系统i系列伺服单元长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校数控车床i伺服单元连接图（Oi MateTB）长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校系列伺服模块i系列伺服模块3.3伺服模块(SVM)驱动装置及维修技术长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校（1）DC Link端子盒 （2）绝对脉冲编码器电池 （3）
7、状态指示 （4）绝对编码器电池电源连接线（CX5X） （5）接口型设定开关S1/S2 （6）24V电源保险F2 （7）24V电源I/O连接器 CX2A/CX2B （8）DC Link充电灯 （9）信号检测板连接器JX5 （10）模块之间接口输入连接器JX1A （11）模块之间接口输出连接器JX1B （12）（13）A型接口伺服信号连接器 JV1B/JV2B （14）（15）B型接口伺服信号连接器 JS1B/JS2B （16）（17）B型接口伺服电机编码器连接器 JF1/JF21. 系列伺服模块端子功能 长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校FANUC 系统系列伺服模块实际连接图(4轴
8、)长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校FANUC 系统系列伺服模块连接原理图(4轴)长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校2.FANUC 系统i系列伺服模块端子接口功能BATTERY：为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）。STATUS：为伺服模块状态指示窗口。CX5X：为绝对编码器电池的接口。 CX2A：为DC24V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。CX2B：为DC24V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。C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服 单元的
9、C0P10B连接（光缆）。C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统的 C0P10A连接（光缆）。JX5：为伺服检测板信号接口。JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。 长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校FANUC 系统i系列伺服模块连接(3轴)长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校3.5 伺服参数的设定及初始化操作 3.5.1 数控系统伺服参数的设定 1伺服参数设定的条件 （1）CNC单元的类型及相应软件（功能），如系统是FANUC0C/OD 系统还是FANUC16/18/21/0i系统。（2）
10、伺服电机的类型及规格，如进给伺服电动机是系列、C系列、i 系列、系列、还是i系列。（3）电机内装的脉冲编码器类型，如编码器是增量编码器还是绝对编码 器。（4）系统是否使用分离型位置检测装置，如是否采用独立型旋转编码器 或光栅尺作为伺服系统的位置检测装置。（5）电机转机床工作台移动的距离，如机床丝杠的螺距是多少，进给 电动机与丝杠的传动比是多少。（6）机床的检测单位（例如0.001mm）。（7）CNC的指令单位（例如0.001mm） 长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校2伺服参数的设定画面 FANUC-OCOD系统操作:FANUC-OiA/OiB/OiC系统操作:长春汽车工业高等专科
11、学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校3.伺服电动机调整画面长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校FANUC数控系统伺服报警的故障诊断及实际处理方法长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校系统伺服功能设定位参数：TGAL（#1）：软件断线报警的检测水平0：标准设定（不能修改系统参数）1：调低检测标准（可以修改系统）系统参数FANUC-OC/O为8n64，FANUC-18i/Oi系统参数 为2064（标准设定为4）OBEN（#2）：速度控制观测器
12、功能（消除高频振荡）0：不使用 1：使用相关系统参数2047、2050、2051长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校PIEN（#3）：速度控制方式设定0：I-P控制（数控冲床）1：P-I控制NPSP（#4）：N脉冲抑制功能0：不使用 1：使用参数2099（标准设定400 ）长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校BLEN（#5）：是否使用反冲加速功能0：不使用 1：使用当机床反冲、摩擦等影响较大情况下，伺服电动机反转 时会产生延迟，造成圆弧切削时的象限突起。系统参数2048：反冲加速量（电动机刚刚反转的转速偏 置值） OVSC(#6):是否使用超程补偿功能0:不使用 1:使
13、用参数2045:速度环不完全积分增益PK3V(0-30000)30000(11ms) 2500(4ms)长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校系统参数2202#3设定为”1”长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校VOFS(#7):防过冲计数器是否使用0:不使用 1:使用参数2077:032767 如32000如果用此值而出现过冲时，将值以10为单位逐渐增加。相 反，不出现过冲，但在停止时摆动，则将值以10为单位逐 渐减小长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校ALM1报警诊断号#7（OVL）：伺服过载报警（实际为伺服过热报警） #6（LV）： 伺服低电压报警#5（O
14、VC）：伺服过电流报警#4（HCA）：伺服异常电流报警#3（HVA）：伺服高电压报警#2（DCA）：伺服放电电路报警 #1（FBA）：伺服断线报警#0（OFA）：伺服溢出报警长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校伺服过载报警（OVL）的故障诊断与处理 伺服过载报警诊断方法伺服放大器过载报警伺服电动机过载FANUCOC/OD系统报警号为：#400FANUC-16/18/21/OiA系统报警号为：#400FANUC-16i/18i/21i/OiB/OiC系统报警号为：#430（伺服 电动机过载）/#431（伺服放大器过载）长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校伺服电动机过热报警
15、的原因及实际处理方法1.机械传动故障引起电动机的过载，如电动机与丝杠连接故障、 滚珠丝杠与滚珠之间故障等。2.伺服电动机本身故障引起电动机过载,如伺服电动机绝缘不良( 匝间短路)、三相电流不平恒及电动机热敏电阻不良等。3.伺服电动机过载检测参数不良,进行伺服电动机参数初始化设定 .伺服放大器过热报警的原因及实际处理方法1.伺服放大器散热条件变差,如散热风扇不良、通风道不畅通。2。放大器伺服过载检测电路不良，如放大器过热监控电路和热 敏电阻不良（可以用同等规格放大器对调法进行判别）3。系统伺服软件不良及伺服轴板不良（伺服初始化操作）。长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校#5（OVC）
16、 伺服过电流报警（1）系统参数设定错误或伺服软件不良进行伺服参数初始化操作恢复电动机标准参数（2）机械传动故障（如配合过紧、润滑不良、丝杠和轴承损坏等 ）对机械部件进行重新调整或修理（3）切削负载过重或切削参数不合理通过加工中故障每次发生在同一程序段,修改加工工艺.（4）伺服电动机或连接电缆短路 用钳型电流表测量三相平衡电流或用电桥测量伺服电动机三 相平衡电阻,更换电动机或连接电缆 （5）伺服放大器或伺服电动机编码器不良更换伺服放大器或编码器长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校#4（HCA） 伺服异常电流报警（1）系统参数设定错误或伺服软件不良进行伺服参数初始化操作恢复电动机标准参数 （2）机械传动卡死故障及垂直轴电动机抱闸控制电路故障对机械部件进行重新调整或修理 （3）伺服电动机或连接电缆短路用摇表测量电动机绝缘电阻，更换电动机或连接电缆（4）伺服放大器故障伺服放大器LED显示8/8.，9/9.，A/A.，B/
