FANUC系统培训教案10.docx

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FANUC系统培训教案10

返回参考点及常见故障

一.回零必要性

系统通过参考点来确定机床原点位置，以正确建立机床坐标。

二.回原点方式

增量式有挡块返回参考点

绝对编码器无挡块返回参考点

绝对编码器有挡块返回参考点

三.机床返回参考点控制原理

系统在返回参考点状态（REF或ZERO）下，按下各轴点动按钮（+J）,机床以快速移动速度向机床参考点方向移动，当减速开关（*DEC）碰到减速档块时，减速开关由闭合转为断开，系统开始减速，以低速向参考点方向移动。

当减速开关离开档块时，此时减速开关再次闭合，系统开始找栅格信号（编码器一转信号）系统接收到一转信号后，以低速移动一个栅格偏移量（如果系统参数设置了栅格偏移量），准确停在机床参考点上。

特别强调

减速开关复位（再次闭合），大约半个螺距后遇到一转脉冲比较合理。

因为开关闭合是靠弹簧复位的，每次复位时间并不固定，只要在半个螺距内开关能够闭合，随后而来的一转脉冲即为原点脉冲信号。

最坏情况复位信号和一转脉冲信号重合，系统有可能立即停下或以下一个一转脉冲信号为原点脉冲，此时原点有可能偏移一个螺距的距离，原点返回便不准确了。

基本概念：

1.栅格偏移量

16/18/21/

16i/18i/21i系统1850

0系统508-511

减速开关由压下断开到复位（由0变为1后）检测到的第1个1转信号后系统的偏移量

调整栅格偏移量可调整原点位置

2.手动返回参考点方向

16/18/21/0i系统1006#5

0系统3#3

设为0，按正方向

设为1，按负方向

3.手动返回参考点，同时控制轴数

16/18/21/0i系统1002#0

0系统49#4

设为1：

3轴设为0：

1轴

4.第一，第二参考点

16/18/21/0i系统12401241

0系统708-711735-737

5.栅格宽度：

16/18/21/0i系统1821

0系统570-573

可以在伺服设定画面中参考计数器中直接设定，电机每转进给长度或角度值

6.手动返回参考点速度

16/18/21/0i系统1420

0系统518519520521

7.返回参考点减速速度

16/18/21/0i系统1425

0系统534

四.数控系统返回参考点故障

1.找不到参考点

①机床回零过程无减速动作或一直以减速回零。

多数因为减速开关及接线故障

16/18/21/Oi系统：

减速开关X9.0X9.1X9.2X9.3

0系统;减速开关X16.5X17.5X18.5X19.5

②机床回零动作正常，但系统得不到一转信号。

原因可能是电动机编码器及接线或系统轴数故障

2.机床回参考点过程出现软超程

处理方法：

将软限位参数设为无效

机床回零后，再重新恢复软限位

16/18/21/Oi系统：

正向软限位1320

负向软限位1321

0系统：

正向软限位700-703

负向软限位704-707

将其限位正向设为（8个9）

将其限位负向设为-（8个9）

若不够大，将正限位设为-1，负限位设为+1，相当于∞。

五.找不准参考点（返回参考点有偏差）

1.减速档块位置不当

系统减速开关从OFF到ON第一个栅格之间距离应为1/2栅格量。

由系统诊断号可以看出。

16/18/21/Oi系统：

诊断号302

0系统：

诊断号956

2.减速开关安装位置不当或开关本身不良，重新调整开关位置或更换减速开关（尤其要看档块是否松动，开关是否性能不良。

）

3.参考计数器容量设定不当

以电机每转进给长度或角度设定参考计数器值

4.减速档块过短

减速档块长度=[快速进给速度×（30+（快速进给加减速时间常数）/2+伺服时间常数）×1.2]÷60×1000

举例：

快速进给速度：

12M/MIN=12000MM/MIN

快速进给直线加减速时间常数100MS

伺服时间常数1/伺服增量

伺服时间常数Oi系统中为1825，取3000，单位0.011/S

3000×0.01/S=301/S转化为时间1/30=0.033秒

折算成毫秒MS为33MS

档块长度=[12000×（30+100/2+33）×1.2]÷60×1000=27MM

考虑到将来可能会加大时间常数，（本例中33值可能会取大），最终确定档块长度为30-35MM

注：

上述计算适用于快速直线型加减速情况

快速进给指数函数加减速时，快速进给加减速时间常数不用除2。

5.每次开机有偏差

①机械有间隙

②更换系统备份电池

6.返回参考点减速速度过低

16/18/Oi系统中1425

0系统中534

7.编码器或放大器不良（包括光栅尺可能故障）

通过对换放大器伺服电动机的信号线及动力线，

如果故障不转移，则为放大器故障

如果故障转移，则为编码器故障。

凡涉及到编码器故障，常见故障如下：

①脏，进水或灰尘

②屏蔽线接触不良

③连接线（特别是插头处松动，接触不良，断线等。

）

否则更换编码器

8.电机和机械连接有松动，丝杠有间隙。

六.绝对编码器故障维修

系统采用绝对编器作为位置检测装置时，系统断电后靠备用电池来记忆位置。

备用电池通常为6V。

1.数控机床产生绝对位置丢失故障原因

①由于维护不当伺服放大器的绝对编码器电池电压不足。

②伺服电机或放大器拆下修复后

③机械修复

④系统参数覆盖及参数初始化操作

2.相关参数

16/18/21/Oi系统参数1815#5

0系统参数21#0-#3

设为0，绝对位置检测无效

设为1，绝对位置检测有效

16/18/21/Oi系统参数1815#4

0系统参数22#0-#3

设为0，绝对位置没有确立

设为1，绝对位置设定

3.无档块返回参考点绝对位置丢失处理方法

报警号为300

①修改系统参数1815#5为0，系统改为增量编码器方式。

②系统断电再上电

③手动移动各轴至机床参考点位置

④将参数1815的#5#4设为1

⑤系统断电后重新上电

注：

1.如果参考点位置知道在什么地方，比如用百分比或其他作了标记，则移到原位置即可。

2.如果参考点位置不知道原来固定位置，则用手动移动机床出现硬超程，然后向回移动半个螺距，此处即可设为参数点。

4.有档块返回参考点控制机床出现绝对位置丢失的处理方案，对应报警号300。

①修改系统参数1815#5为0系统增量编码器方式

②系统断电再重新上电

③手动控制各轴执行返回参考点动作

④手动控制各轴离开参考点（至少为丝杠一个螺距以上的距离）

⑤把系统参数1815#5设为1

⑥系统断电后再重新上电

⑦手动控制各轴返回机床参考点

此时系统1815#4自动变为1，参考点建立。

M代码的PMC控制

1.M代码使用说明：

①通常一个程序段只能指定一个M代码。

当1618Oi系统中3404#7设为1时，可同时在一个程序段最多指定三个M代码，如M10M11M12,并行同时执行，在加工中可实现较短的循环时间。

②移动指令和辅助功能M代码执行顺序

在一个程序段中同时指定了移动指令和M辅助指令译码M指令时，如果串入DEN（分配结束信号），则先执行移动指令后执行M功能，否则同时执行。

2.M代码控制时序

系统读到程序中M指令时,输出M代码指令信息

16/18/21/Oi系统M代码输出地址F10-F13（四字节二进码）

0系统M代码输出地址F151（2位BCD码）

↓

经过系统读M代码的延时时间TMF后

（由参数设定,标准为16MS）

系统输出M代码选通信号MF

16/18/Oi系统F7.0

0系统F150.0

↓

PMC接收到M代码选通信号MF后执行译码指令（DECDECB）

将M代码信息译成某继电器为1,完成某种功能，如冷却，夹紧功能

（加入分配结束信号DEN,则先移动后执行M指令）

（不加入分配结束信号DEN,则同动）

16/18/Oi系统DENF1.3

0系统DENF149.3

↓

M功能执行结束后，把辅助功能结束信号（FIN）送到CNC中

16/18/Oi系统FING4.3

0系统FING120.3

↓

系统接收到PMC发出的辅助功能结束信号（FIN）

经过辅助功能结束延时时间TFIN

（系统参数设定，标准设定时间16MS）

切断系统M代码选通信号MF

↓

系统M代码选通信号MF断开后切断系统辅助功能结束信号FIN

系统切断M代码指令输出信息信号

系统准备读取下一条M代码指令信息

编程惯例：

F7.0M功能选通信号

F7.2S功能选通信号

F7.3T功能选通信号

R600.0M代码完成信号汇总

R600.1S代码完成信号汇总

R600.2T代码完成信号汇总

讲解如下：

对于M功能完成信号过程如下（ST过程相同）

①F7.0（M代码选通信号MF）为1

系统执行M功能结束R600.0为1

则G4.3（辅助功能结束信号为1）

②G4.3输入到CNC中

CNC系统切断F7.0（M代码选通信号）

G4.3变为0，程序于是继续向下执行。

G4.3与F7.0F7.1F7.3互为因果关系，互反。

关于螺距补偿问题

需要设置如下项

1参考点螺距误差补偿点的号码，（3620）

2各轴负向最远端的螺补号码（3621）

3各轴正向最远端的螺补号码（3622）

4各轴螺补误差补偿倍率（3623）

设为1，检测单位与补偿单位相同

设为0，与设为1相同

5各轴螺补点的间隔（3264）

补偿点等间距分布

6负向最远端补偿点号码

参考点的补偿号码-（机床负方向行程长度/补偿间隔）+1

7正向最远端补偿点号码

参考点的补偿号码+（机床负方向行程长度/补偿间隔）

注意参考点号码在参考点的负方向，它的补偿值是相对于原点（参考点）的数值，建立第一个补偿点后，以后各点均为相对值。

所谓相对值是后一个点相对于前一个点的值，发那科螺补是一个相对值。