德國MAG 數控立加FTV1050/1800 故障處理

蔡 進，陳志江，王 乾，荊黎杰

（中車戚墅堰機車車輛工業研究所有限公司，江蘇常州 213011）

0 引言

公司有一臺德國MAG 數控立式加工中心FTV1050/1800，這臺機床的數控系統采用的是日本的FANUC Series 18i-MB，U 軸、Y 軸和Z 三軸的電機都是FANUC 伺服電機，但是傳動方式各不相同，U 軸即伺服電機軸上安裝鏈輪帶動鏈條，鏈條上均勻分布著36 把刀套。Y 軸由伺服電機通過同步齒形帶傳動滾珠絲杠在線性導軌上移動。Z 軸由伺服電機通過聯軸節直接帶動滾珠絲杠在線性導軌上移動。

1 案例1 故障現象

機床在使用的過程中，有時會出現電池無電，設備異常關機，電路板接觸不良等各種情況，導致系統故障出現數據丟失的問題，首當其沖就是機床換刀位置的丟失，從而需要重新調整。機床換刀位置調整是比較繁瑣的問題，他的位置是由U 軸、Y 軸和Z 三軸的位置共同決定的，而且還要涉及主軸的定向。

2 調整方法

下面就是介紹一下換刀位置（對FTV 系列機型）如何調整。

（1）在正常操作下，手動方式轉動刀鏈，直至U 軸驅動電機轉完一圈為止，這樣就可以設置電動機內部電網。

（2）將系統參數1815 U 軸第4 位設置由1 改為0。

（3）關閉機床電源，然后接通電源，重新引導CNC 系統。

（4）機床設置JOG 模式，點動通過兩個刀套位置。

（5）設置機床時，應該在機床調試使能的情況下，進入辛辛那提界面（圖1），通過按ALTER CALC（更改計數器）硬件進行。

（6）同時在顯示屏屏幕的右上角出現“MACHINE SETTING ENABLED”并且一直在閃爍（圖2）。

（7）機床在手輪的模式下，按（A/B）鍵可以切換到U 軸，然后通過手輪可以轉動刀鏈。

圖1 辛辛那提界面設定畫面

圖2 機床調試使能畫面

（8）通過刀具的三件套對機床換刀點的位置重新進行調整，操作手輪移動U 軸、Y 軸和Z 軸，從而確定換刀點位置。

（9）U 軸、Y 軸和Z 軸位置確定好后，U 軸按SET 輸入，機床立馬會出現（機床需重啟）報警。

（10）執行機床關機重啟，參數1815 U 軸第四位會由0 變為1。進入辛辛那提界面，通過SET 鍵輸入Y 軸和Z 軸的位置。

（11）主軸定位位置修改：輸入程序M19（主軸定位）指令。通過手輪將Y 軸移動到換刀位，確定卡槽位置是否能夠剛好嵌入刀套中。通過修改參數4077 的大小值來改主軸定位位置。

（12）完成機床換刀位置的調整。

3 案例2 故障現象

機床在使用的過程中，隨機出現一組奇怪的報警號1003（主軸驅動報警）、1008（主軸減速超時）、9037（SPN 1：速度檢測參數錯誤）（圖3），機床每次重新上電可以恢復正常使用。

4 故障分析及處理

根據報警信息的提示，檢查主軸的參數設置，主軸是由FANUC 伺服電機通過同步齒形帶進行傳動，主軸和電機的最高轉速都是設定為6000 r/min，主軸的比例增益和積分增益均為10，主軸在旋轉的過程中負載維持在60%左右，根據另外1臺相同機床的正常使用情況，說明這些參數設置和加工負載都是正常的。

維修機床時，遇見這樣的問題是最頭痛的，開始都是歸類為偶發故障，大概是線路干擾或系統不穩定而導致的，無法查出具體的原因，操作人員帶著抱怨繼續加工。這樣的問題困擾著我們有三個月的時間，近三個月報警發生過10 次。第一個月出現2次，第二個出現3 次，第三個月出現5 次。現在這個故障有遞增的趨勢，多年的維修經驗告訴我們應該是某個元器件壽命到了。

我們認真的分析圖紙，探討著問題，做了一些嘗試，更換主軸伺服模塊，電源模塊和門鎖安全2 限位開關，但是都沒有出現故障轉移，感覺那個東西躲在某個角落“嘲笑”著我們。接著又出現奇怪的事情，原來的報警消失了，取而代之是一組新的報警號1005（主軸定向位置錯誤）、1006（主軸定位超時）（圖4），但是主軸在旋轉時并沒有執行主軸定向的命令。后來又出現了一組報警號1068（驅動上電）、1082（機床斷電）、1083（區域棒開關故障）、1073（中心滑動防護桿打開）、500（軸正方向超程）（圖5）。

圖3 開始報警畫面

圖4 中間報警畫面

機床又給我們帶來了很多的信息，雖然不知道怎么發生的，卻越來越接近真相。我們有了一個大膽的猜測，機床對自身的安全檢測沒有通過，導致故障的隨機發生，也導致報警信息的隨機出現。該機床的安全模塊比較的多，接線也比較復雜（圖6），機床在運行的時候，重點關注這些模塊，有了一個可喜的發現，在機床運行的過程中，ESR3 安全模塊有兩組通道，但是有一組通道卻不亮，機床重新上電該組通道重新亮起來，意味著機床在運行中的安全檢測存在著漏洞，重新上電可以恢復。我們及時更換模塊ESR3（圖7），機床恢復正常，運行一個月沒有出現一次報警，機床的問題找到。

圖5 后來報警畫面

圖6 安全模塊狀態

圖7 ESR3 安全模塊

5 結束語

進口設備的維修困難重重，首先進口設備技術保密，導致有效的資料有限，其次外國和本國設計人員的邏輯思維不一樣，所以在消化吸收進口設備的資料，需要維修人員付出更多的心血，同時在維修過程中不斷的積累和總結，才能提高維修進口設備的能力。