FANUC 0i-MD數控系統電池維護與改造的策略研究

李海斌 戴雪華 佘 威

（1.溫嶺市太平高級職業中學，臺州 317500；2.武漢儀表電子學校，武漢 430074）

在加工中心中，FANUC 0i-MD數控系統采用的原配電池是松下Panasonic BR-CCF2TH 6V鋰電池。正常開機時，電池基本不耗電，而停機時需要電池供電以保存系統數據，此時耗電量大。當出現電池電壓變低時，開機和機床使用中會發生DS0307APC黃閃故障報警，在機床開機狀態下更換電池即可；當電池電壓過低時，絕對位置脈沖編碼器的當前信息丟失，開機會出現DS0306報警，顯示機床原點參數丟失，造成機床無法正常使用，必須更換電池和重新設置參數。

學校實訓中心的機床，因為使用的時間比企業要少，特別在法定長假或者寒暑假時基本處于停機狀態，經常會在開學初出現機床因電池缺電而需要更換和維護。加工中心因為有刀具庫，主軸的高度不能設置在隨意的位置，需要跟換刀臂的位置匹配，再加上參數的設置，就變成了一項耗時較大的工作。市場上的原配系統電池廠商售價很高，需要600元一個電池組，使用時間一到兩年。

1 電池的更換

電池的更換要分兩種情況，一是DS0307 APC黃閃故障報警更換，二是出現DS0306報警后更換。本文以浙江凱達KDX800L數控立式銑床為例，運用FANUC 0i-MD數控系統，后加配德大機械（昆山）#40圓盤式刀庫，機床的X軸、Y軸、Z軸采用絕對位置脈沖編碼器。

（1）當出現DS0307 APC黃閃故障報警，機床可以正常使用，理論上原配電池還可以繼續維持一周左右的供電，但是因為電池質量無法確保，基本都會馬上予以更換。在開機的狀態下直接更換外接電池，更換后在操作面板上按reset鍵即可，無需重啟機床，也不需要重設參考點。接頭插拔時，要注意接頭的方向位置，不要壓壞針腳，同時也要注意安全，不要觸碰電器柜內的高壓電。

較新的機床上基本都會在主板上集成法拉電容，在外接電池短時間斷電，拉法電容會繼續供電，理論上最多可以保持一天的數據不會丟失，因此出現DS0307 APC黃閃報警也可以在關機時更換電池。但關機的必要性不大，因為主板上可能沒有集成拉法電容或者有拉法電容卻已接近失效，所以不建議在關機狀態下更換電池。

（2）電池在虧電的情況下繼續耗電而沒有及時被發現，造成電池電壓持續降低，低于某一個值時會出現SD0306報警，絕對位置脈沖編碼器的當前信息丟失，機床無法正常工作。更換電池后，機床會出現DS0300報警，提示須回參考點，此時必須重新設置參考點，如圖1所示。

圖1 DS0300報警

圖2 參數設置

1.1 設置步驟

打開參數開關；將參數No 1815#4（APZ：X軸，Y軸，Z軸）設置為0；機床斷電；機床上電，顯示需要回參考點；手輪移動X、Y、Z三軸到需設置的參考點位置；將參數No 1815#4（APZ：X軸，Y軸，Z軸）設置為1；看機械坐標是否為0，是的話將參數No 1815#3（APC：X軸，Y軸，Z軸）設置為1；關閉參數開關；機床斷電；機床上電；參考點設置完成，如圖2所示。

1.2 設置注意事項

一是設置APZ時，須確保機床位于原參考點位置。二是若X、Y、Z三軸在設置前移動距離過少，有可能無法設置APZ值，相應的軸需要移動至少絲杠一個螺距的距離。三是涉及刀庫，需要調整主軸的高度與換刀臂的位置相匹配，先移動主軸到大概位置，再手動把換刀壁轉到主軸下方，用塞尺量取兩者的相對位置以調整高度即可。部分機床在護罩板上有箭頭位置標識，移動到位就可。

四是在設置參考點后，開機后Z軸的機械坐標可能會顯示一個非零的負數，相對坐標的Z值仍然為0，造成這一現象的原因是主軸電機的剎車功率不足，主軸會因重力影響使位置發生微量下降，每次發生的位移量也不同，但不會影響機械零點及換刀。五是設置完成后必須檢查，先主軸回零（MDI下運行G91G28G0Z0），再手動轉動機械臂角度位置到主軸下方，檢查高度是否準確。

2 電池的改造

由于系統原配的電池價格高昂，筆者產生了改造電池的設想。

一是試驗采用自動充電電池來供電，充電的電源如果引自機床電器柜內的電源，會使機床部分電路電壓不穩定，造成數控系統驅動器或者伺服電機的運行不穩定。而采用外接電源來供電會比較麻煩，需要外接引入220V交流電，要配相應的變壓器，并且位置不好安裝。另外，從實訓室的用電安全和規范角度考慮，這樣做也不妥當。驗證后，不建議使用這樣的方式來改造。

二是采用4節5號大容量可充電電池來供電，在網上購買一個4節5號電池的電池盒，接入原先的接頭就可以替換使用。使用3D打印機打印一個可以外掛在原先電池盒位置上的盒子，把電池盒放入這個盒中，如圖3、圖4所示。

圖4 電池盒在3D打印盒中的放置

圖3 3D打印盒

停機狀態下，外接電池的耗電量比較大，一般的電池使用時間為2個月左右，大容量電池的使用時間為5個月左右，基本可以滿足要求。這樣的方式改造費用比較低，也符合使用的要求，沒有增加維護的工作量。試用驗證后，建議使用這種方式改造。

3 結語

機床的保養工作比較煩瑣，如果日常維護是由數銑加工的科任教師負責而非專業設備維修人員，工作的難度就會很大。在能夠吃透問題的情況下，人們可以進行適當創新實踐，從而快速提高教師的機床維護實踐能力。