fanuc栅格

fanuc栅格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。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=12。轴选择（+/-Jx）有效对应PMC地址G100G102=13。减速开关读入信号（*DECx）对应PMC地址X9.0X9.3或G196.03 =1 0 14。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： 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X9.0X9.3或G196.0G196.3，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 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）。