FANUCαi系列进给伺服驱动系统典型故障诊断与维修
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第 ８卷 第 ２期
２０ ０ ８年 ６月
南 京 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｕｎｌ ｆ ａｊ ｇＩｓｔ ｅｏ Ｉ ｕｔ ｅｈ ｏｏｙ ｏｒａ ｏ Ｎ ｎｉ ｎｔｕ ｆ ｎ ｓｙＴ ｃ ｎｌ ｎ ｉｔ ｄ ｒ ｇ
的任务就是要完 成各 坐标轴 运 动的 位置控 制 及速 度控 制。 数控 机 床 进 给 伺 服 系统 的组 成 框 图 如 图 ｌ 示 ， 是 一 个 双 所 它 闭 环 系统 ， 环是 速 度 环 ， 环 是 位 置环 。 内 外
础 上 作 了性 能 改 进 。 产 品通 过 特 殊 的磁 路 设 计 与 精 密 的 电
伺 服 系统 是 数 控 机 床 的 主要 部 分 ， 一 台数 控 机 床 中一 在 般 有 多 套 。 由于 它 和 机 械部 分 有 联 接 ， 以 出现 故 障 的 机 会 所
１ Ｆ ＵＣ ｏ ＡＮ ｑ系列进 给 伺 服 驱 动装 置 的控 制 原 理 与 连接
１ １ 控 制原 理 ．
制 系统 。 １ ２ Ｆ Ｕ ｑ系 列进 给 伺 服驱 动 装 置 的 连接 ． ＡＮ Ｃ ｏ 系 列 伺 服 模 块 连 接 图 如 图 ２所 示 。ｘ 轴 模 块 上 Ｐ Ｎ 、
到位置控制指令 ， 同时 ， 置检测装 置将实 际位 置检测信 号 位
反馈 给数 控 系 统 ， 成 全 闭环 或 半 闭 环 的 位 置 控 制 。经 位 置 构 比较后 ， 数控 系 统 输 出 速 度 控 制 指 令 至 各 坐 标 轴 的 驱 动 装 置 ， 速 度控 制 单 元 驱 动 伺 服 电 动 机 ， 动 滚 珠 丝 杠 传 动 进 经 带 行 进 给运 动 ， 成 位 置 环 控制 。伺 服 电 动 机 上 的 测 速 装 置 将 完 电 动机 转 速 信 号 与速 度 控 制 指 令 比较 ， 成 速 度 环 控 制 。 因 构
驱 动 器 是 Ｆ Ｎ Ｃ公 司 的最 新产 品 ， 在 Ｆ Ｎ Ｃ 系 列 的 基 Ａ Ｕ 它 Ａ Ｕ
在数 控 机 床 中 ， 服 是 指有 关 的 传 动 或 运 动 参 数 均 严 格 伺 按 照 数控 装 置 的控 制 指令 实现 ， 些 参 数 主要 包 括 运 动 的速 这
度、 运动的方向和运动 的起 、 位置 等 。数控 机床 的性 能 停 在很大程度上取决 于进 给伺 服 系统的性 能。进 给伺服 系统
ＲＯＲ） ”。
检查 ｚ驱动器报警 代码显示… ， ８’可能 的原 因是 ｚ轴链
路 电流 异 常 。利 用 系 统 诊 断 参 数 Ｄ Ｎ ０ 查 发 现 Ｄ Ｎ ０ Ｇ ２ ０检 Ｇ ２０
：
串行总线 Ｈ Ｓ （ Ｓ Ｂ 光缆 ） 传输 ， 取代了电缆 的连接 ， 不仅保证 了 信号传输 的速度 ， 而且保证 了传输 的可靠性 ， 降低 了故 障 并 率。各模块之问的信息传递是通过 Ｃ ２ ／ Ｘ Ｂ的串行数据 ＸＡＣ２
２０４ ） １０ ６
要： 通过 对 Ｆ Ｎ Ｃ ｄ Ａ Ｕ 系７进 给 伺 服 驱 动 系统 的原 理 和 特 点 的 分 析 ， 合 进 给 驱 动 系统 维 修 中的 具 体 实例 ， ， ３ 结 分析
了产 生 故 障 的原 因 、 断 思路 、 修 方 法 等。 诊 维
关 键词 ：Ａ Ｕ 数 控 系统 ； 障 诊 断 ； 修 Ｆ Ｎ Ｃ； 故 维 中 图分 类号 ：Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标 识 码 ： Ａ
相对多一些 。根据有． 关统计 ， 伺服 系统故 障要 占整个 Ｃ Ｃ Ｎ 系统故障的 １３ 而且伺服系统故障所造成后果也 比较严重 ， ／，
轻 则 停 机 ， 响加 工 精 度 ， 则 会 严 重损 坏 机 床 ， 此 在 维 修 影 重 为 伺 服 系 统方 面 的故 障 时也 应 特 别 重 视 。 Ｆ Ｎ Ｃ ． 列 伺 服 Ａ Ｕ 系
Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １８． ．
Ｊ ｎ ，０ ８ ｕ ．２０
文章 编 号 ：６ １ ４ ４ （０ ８ ０ ０ １ ０ １７ — ６４ ２０ ）２ ０ ５— ３
Ｆ Ｎ Ｃ Ａ Ｕ
系 列 进 给 伺 服 驱 动 系统
典 型 故 障 诊 断 与 维 修
（ 南京工业 业技术 学院
摘
机 械工程 系， 江苏 南京
第 ８卷 第 ２期
图 ２ Ｆ Ｕ 系列 伺 服 模块 连接 图 ＡＮ Ｃ 电 动机 动 力 线 连 接 插 口。 Ｃ ５ 为 绝 对 编 码 器 电池 的 接 口。 ＸＸ Ｊ ５为伺 服 检 测 板信 号 接 口 。 Ｘ 从 ． 服 模 块 的 硬件 连 接 可 以 看 出 ， 服信 息通 过 高 速 伺 伺
此进给伺服 系统实际上是外环为位置环 ， 内环为速度环 的控
收 稿 日期 ：０ ８— ３—１ ２０ ０ ６
作者简介： 金川（９ ９一） 女 ， １７ ， 内蒙包头 人， 南京工业职业技术学院讲师 ， 技师 ， 工学硕 士。
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１ ６
南 京 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
与 ｚ轴模块上 的 Ｐ Ｎ相连。ｘ轴模块 上的 Ｃ ２ 、 Ｘ Ａ为 Ｄ ２ Ｖ Ｃ４
电源 、 Ｅ Ｐ急 停 信 号 、 ＭＩ 警 信 息 输 入 接 口 ， ｚ轴 模 Ｓ Ｘ Ｆ报 与 块上 的 Ｃ ２ Ｘ Ｂ相 连 。Ｘ轴 模 块上 Ｃ Ｐ Ｏ Ｏ ＩＡ为 伺 服 高 速 串行 总 线 （ ＳＢ 输 出接 口， ｚ轴 模 块 上 的 Ｃ Ｐ Ｏ ＨＳ） 与 Ｏ ＩＢ相 连 （ 缆 ） 光 。 Ｊ ＩＪ２为 伺 服 电 动机 编 码 器 信 号 接 口。 Ｃ １ 、 Ｚ Ｌ为 伺 服 Ｆ 、Ｆ Ｚ Ｃ ２ Ｌ
流控制以及精密 的编码器速 度反馈 ， 使转 矩波动 极小 ， 加速
性 能 优 异 ， 靠性 极 高 。 可
ｌ 测 薏
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速硷 度
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ｌ 量 反 ［ — — 测 与 馈 — — 一
数控 系统 根 据输 入 的程 序 指 令 及 数 据 ， 插 补 运 算 后 得 经
第 ８卷 第 ２期
２０ ０ ８年 ６月
南 京 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
Ｊｕｎｌ ｆ ａｊ ｇＩｓｔ ｅｏ Ｉ ｕｔ ｅｈ ｏｏｙ ｏｒａ ｏ Ｎ ｎｉ ｎｔｕ ｆ ｎ ｓｙＴ ｃ ｎｌ ｎ ｉｔ ｄ ｒ ｇ
的任务就是要完 成各 坐标轴 运 动的 位置控 制 及速 度控 制。 数控 机 床 进 给 伺 服 系统 的组 成 框 图 如 图 ｌ 示 ， 是 一 个 双 所 它 闭 环 系统 ， 环是 速 度 环 ， 环 是 位 置环 。 内 外
础 上 作 了性 能 改 进 。 产 品通 过 特 殊 的磁 路 设 计 与 精 密 的 电
伺 服 系统 是 数 控 机 床 的 主要 部 分 ， 一 台数 控 机 床 中一 在 般 有 多 套 。 由于 它 和 机 械部 分 有 联 接 ， 以 出现 故 障 的 机 会 所
１ Ｆ ＵＣ ｏ ＡＮ ｑ系列进 给 伺 服 驱 动装 置 的控 制 原 理 与 连接
１ １ 控 制原 理 ．
制 系统 。 １ ２ Ｆ Ｕ ｑ系 列进 给 伺 服驱 动 装 置 的 连接 ． ＡＮ Ｃ ｏ 系 列 伺 服 模 块 连 接 图 如 图 ２所 示 。ｘ 轴 模 块 上 Ｐ Ｎ 、
到位置控制指令 ， 同时 ， 置检测装 置将实 际位 置检测信 号 位
反馈 给数 控 系 统 ， 成 全 闭环 或 半 闭 环 的 位 置 控 制 。经 位 置 构 比较后 ， 数控 系 统 输 出 速 度 控 制 指 令 至 各 坐 标 轴 的 驱 动 装 置 ， 速 度控 制 单 元 驱 动 伺 服 电 动 机 ， 动 滚 珠 丝 杠 传 动 进 经 带 行 进 给运 动 ， 成 位 置 环 控制 。伺 服 电 动 机 上 的 测 速 装 置 将 完 电 动机 转 速 信 号 与速 度 控 制 指 令 比较 ， 成 速 度 环 控 制 。 因 构
驱 动 器 是 Ｆ Ｎ Ｃ公 司 的最 新产 品 ， 在 Ｆ Ｎ Ｃ 系 列 的 基 Ａ Ｕ 它 Ａ Ｕ
在数 控 机 床 中 ， 服 是 指有 关 的 传 动 或 运 动 参 数 均 严 格 伺 按 照 数控 装 置 的控 制 指令 实现 ， 些 参 数 主要 包 括 运 动 的速 这
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检查 ｚ驱动器报警 代码显示… ， ８’可能 的原 因是 ｚ轴链
路 电流 异 常 。利 用 系 统 诊 断 参 数 Ｄ Ｎ ０ 查 发 现 Ｄ Ｎ ０ Ｇ ２ ０检 Ｇ ２０
：
串行总线 Ｈ Ｓ （ Ｓ Ｂ 光缆 ） 传输 ， 取代了电缆 的连接 ， 不仅保证 了 信号传输 的速度 ， 而且保证 了传输 的可靠性 ， 降低 了故 障 并 率。各模块之问的信息传递是通过 Ｃ ２ ／ Ｘ Ｂ的串行数据 ＸＡＣ２
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要： 通过 对 Ｆ Ｎ Ｃ ｄ Ａ Ｕ 系７进 给 伺 服 驱 动 系统 的原 理 和 特 点 的 分 析 ， 合 进 给 驱 动 系统 维 修 中的 具 体 实例 ， ， ３ 结 分析
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关 键词 ：Ａ Ｕ 数 控 系统 ； 障 诊 断 ； 修 Ｆ Ｎ Ｃ； 故 维 中 图分 类号 ：Ｇ ５ Ｔ ６９ 文 献标 识 码 ： Ａ
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Ｖｏ ． Ｎｏ ２ １８． ．
Ｊ ｎ ，０ ８ ｕ ．２０
文章 编 号 ：６ １ ４ ４ （０ ８ ０ ０ １ ０ １７ — ６４ ２０ ）２ ０ ５— ３
Ｆ Ｎ Ｃ Ａ Ｕ
系 列 进 给 伺 服 驱 动 系统
典 型 故 障 诊 断 与 维 修
（ 南京工业 业技术 学院
摘
机 械工程 系， 江苏 南京
第 ８卷 第 ２期
图 ２ Ｆ Ｕ 系列 伺 服 模块 连接 图 ＡＮ Ｃ 电 动机 动 力 线 连 接 插 口。 Ｃ ５ 为 绝 对 编 码 器 电池 的 接 口。 ＸＸ Ｊ ５为伺 服 检 测 板信 号 接 口 。 Ｘ 从 ． 服 模 块 的 硬件 连 接 可 以 看 出 ， 服信 息通 过 高 速 伺 伺
此进给伺服 系统实际上是外环为位置环 ， 内环为速度环 的控
收 稿 日期 ：０ ８— ３—１ ２０ ０ ６
作者简介： 金川（９ ９一） 女 ， １７ ， 内蒙包头 人， 南京工业职业技术学院讲师 ， 技师 ， 工学硕 士。
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南 京 工 业 职 业 技 术 学 院 学 报
与 ｚ轴模块上 的 Ｐ Ｎ相连。ｘ轴模块 上的 Ｃ ２ 、 Ｘ Ａ为 Ｄ ２ Ｖ Ｃ４
电源 、 Ｅ Ｐ急 停 信 号 、 ＭＩ 警 信 息 输 入 接 口 ， ｚ轴 模 Ｓ Ｘ Ｆ报 与 块上 的 Ｃ ２ Ｘ Ｂ相 连 。Ｘ轴 模 块上 Ｃ Ｐ Ｏ Ｏ ＩＡ为 伺 服 高 速 串行 总 线 （ ＳＢ 输 出接 口， ｚ轴 模 块 上 的 Ｃ Ｐ Ｏ ＨＳ） 与 Ｏ ＩＢ相 连 （ 缆 ） 光 。 Ｊ ＩＪ２为 伺 服 电 动机 编 码 器 信 号 接 口。 Ｃ １ 、 Ｚ Ｌ为 伺 服 Ｆ 、Ｆ Ｚ Ｃ ２ Ｌ
流控制以及精密 的编码器速 度反馈 ， 使转 矩波动 极小 ， 加速
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数控 系统 根 据输 入 的程 序 指 令 及 数 据 ， 插 补 运 算 后 得 经
