伺服FANUC+进给伺服系统的通用故障分析.docx
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伺服FANUC+进给伺服系统的通用故障分析
FANUC进给伺服系统的故障分析
作者:
胡年
一.FANUC进给伺服系统的共性故障分析
（一）FANUC进给伺服系统的简单分类：
序号
名称
维修品的特点简介
所配系统型号
1
直流
可控硅
伺服
单元
只有单轴结构，型号为A06B-6045-HXXX。
主回路有2个可控硅模块组成（国产的为6只可控硅），120V三相交流电输入，六路可控硅全波整流，接触器，三只保险。
控制电路板有两种，带电源和不带电源，其作用是接受系统的速度指令（0-10V模拟电压），和速度反馈信号，给主回路提供六路触发脉冲。
配早期系统，如：
5，7，330C，200C，2000C等。
市场上已不常见。
2
直流
PWM
伺服
单元
有单轴或双轴两种，型号为A06B-6047-HXXX，主回路有整流桥将三相185V交流电变成300V直流，再由四路大功率晶体管的导通和截止宽度来调整输出到直流伺服电机的电压，以达到调节电机的速度，有两个无保险断路器、接触器、放电二极管，放电电阻等。
控制电路板作用原理与上述基本相同。
较早期系统，如：
3，6，0A等
市场较常见。
3
交流
模拟
伺服
单元
有单轴、双轴或三轴结构，型号为A06B-6050-HXXX，主回路比直流PWM伺服多一组大功率晶体管模块，其他结构相似，控制板的作用原理与上述基本相同。
较早期系统，如：
3，6，0A，10/11/12，15E，15A，0E，0B等，市场较常见。
4
交流
S系列1
伺服
单元
有单轴、双轴或三轴结构，型号为A06B-6057-HXXX，主回路与交流模拟伺服相似，控制板有较大改变，它只接受系统的六路脉冲，将其放大，送到主回路的晶体管的基级。
主回路将电机的U，V两相电流转换为电压信号经控制板送给系统。
0系列，16/18A，16/18E，15E，10/11/12等。
市场较常见。
5
交流
S系列2
伺服
单元
有单轴、双轴或三轴结构，型号为A06B-6058-HXXX，原理同S系列，主回路有所改变，将接线改为螺钉固定到印刷板上，这样便于维修，拆卸较为方便，不会造成接线错误。
控制板可与上述通用。
0系列，16/18A，16/18E，15E，10/11/12等。
市场较常见。
6
交流
C系列
伺服
单元
有单轴、双轴结构，型号为A06B-6066-HXXX，主回路体积明显减小，将原来的金属框架式该改为黄色塑料外壳的封闭式，从外面看不到电路板，维修时需打开外壳，主回路有一个整流桥，一个IPM或晶体管模块，一个驱动板，一个报警检测板，一个接口板，一个焊接到主板上的电源板，需要外接100V交流电源提供接触器电源。
0C，16/18B，15B等。
市场不常见。
7
交流
α系列
伺服
单元
SVU,
SVUC
有单轴、双轴或三轴结构，型号为：
SVU：
A06B-6089-HXXX
SVUC：
A06B-6090-HXXX,可替代C系列伺服，
结构与外形C系列相似，电路板有接口板和主控制板，电源、驱动和报警检测电路都集成在主控制板上，无100V交流输入。
常用于不配备FANUC交流主轴电机系统的机床上，如：
数控车、数控铣、数控磨床等。
0C，0D，16/18C，15B，I系列。
市场常见
序号
名称
维修品的特点简介
所配系统型号
8
交流
α系列
伺服
单元
SVM
有单轴、双轴或三轴结构，型号为：
SVM：
A06B-6089-HXXX
将伺服系统分成三个模块：
PSM（电源模块），SPM（主轴模块）和SVM（伺服模块）。
电源模块将200V交流电整流为300V直流和24V直流给后面的SPM和SVM使用，以及完成回馈制动任务。
SVM不能单独工作，必须与PSM一起使用，而SVU以及前面的交、直流伺服单元都可单独使用。
其结构为：
一块接口板，一块主控制板，一个IPM模块（智能晶体管模块），一个放电电阻，无接触器和整流桥。
PSM将在主轴伺服系统部分介绍。
0C，0D，16/18C，15B，I系列。
市场常见
9
交流
ß系列
伺服
单元
单轴，型号为：
A06B-6093-HXXX，有两种：
一种是I/OLINK形式控制，控制刀库、刀塔或机械手，有LED显示报警号。
另一种为伺服轴，由轴控制板控制，只有报警红灯点亮，无报警号，可在系统的伺服诊断画面查到具体的报警号。
外部电源有三相交流200V，直流24V，外部急停，外接放电电阻及其过热线，这些插头很容易插错，一旦插错一个，就会将它烧坏。
只有接口板和控制板两块。
0C，0D，16/18C，15B，I系列。
市场常见。
多用于小型数控机床或刀库，机械手等的定位。
（二）FANUC进给伺服系统的常见共性故障分析：
1．直流可控硅伺服单元
序号
故障征兆
原因分析
解决方法
1
过电流报警
（OVC
红灯点亮）
输出到伺服电机的电流由一个电流检测器CD1检测，转换成电压信号，由控制板判断是否过电流，因此，从控制板的触发电路、检测电路，到主回路，再到电机，都有可能是故障点。
1．可通过互换控制板来初步判断是否为主回路或是控制板故障（与其他轴互换，所有轴的控制板都可互换），一般是控制板的可能性大。
2．另外可检查是否为上电就报警还是速度高了报警，如果上电就报警，则有可能是主回路可控硅烧了，这可通过万用表测可控硅是否导通来判断，正常的可控硅两端电阻无穷大，如果导通则坏了。
如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．如果是控制电路板坏了，则必须将它送到FANUC维修点进行修理或购买新品，因为板上易坏的IC在市面上可能买不到。
2
伺服电机振动
电机移动时速度不平稳会产生振动和噪音。
1．伺服电机换向器的槽中有碳粉，或碳刷需更换。
2．用示波器测控制板上CH11-CH3波形，正常为6个均匀的正弦波，如果少一个就不正常，可能是控制板上驱动回路或主回路可控硅坏，通过互换控制板可判断。
3．调整控制板上的RV7试一试。
3
过热报警
伺服电机、伺服变压器或伺服单元过热开关断开。
1．伺服电机过热，或伺服电机热保护开关坏。
2．伺服变压器过热，或伺服变压器热保护开关坏。
3．伺服单元过热，或伺服单元热保护开关坏。
4．查以上各部件的过热连接线是否断线。
4
不能准备好。
系统报警显示401或403（伺服VRDYOFF）。
系统开机自检后，如果没有急停和报警，则发出PRDY信号给伺服单元，伺服单元接收到该信号后，接通主接触器，送回VRDY信号，如果系统在规定时间内没有接收到VRDY信号，则发出此报警，同时断开各轴的PRDY信号，因此，上述所有通路都可能是故障点。
1．检查各个插头是否接触不良，包括控制板与主回路的连接。
2．查外部交流电压是否都正常，包括：
3相120V输入（端子A，1，2），单相100V（端子3，4），查控制板上各直流电压是否正常，如果有异常，则为带电源板故障，再查该板上的保险是否都正常。
3．仔细观察接触器是吸合后再断开，还是根本就不吸合。
如果是吸合后再断开，则可能是接触器的触点不好，更换接触器。
如果有一个没有吸合，则该单元的接触器线圈不好或控制板不好，可通过测接触器的线圈电阻来判断。
4．查CN2的4，5端子是否导通，这是外部过热信号，通常是短路的，如果没有接线，则看短路棒S21必须短路，查主回路的热继电器是否跳开。
5．如果以上都正常，则为CN1指令线或系统板故障。
5
TG报警（TG红灯点亮）
失速或暴走，即电机的速度不按指令走，所以，从指令到速度反馈回路，都有可能出故障。
1．可通过互换单元来初步判断是否为控制单元还是电机故障，一般是单元的可能性大。
2．另外可查看是否为上电就报警还是速度高了报警。
如果上电就报警，则有可能是主回路可控硅坏了。
如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．观察是否一直报警还是偶尔出现报警，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
6
飞车
（一开机电机速度很快上升，因系统超差报警而停止）
系统未给指令到伺服单元，而电机自行行走。
是由于正反馈或无速度反馈信号引起，所以应查伺服输出，速度反馈等回路。
1．检查三相输入电压是否有缺相，或保险是否有一烧断。
2．查外部接线是否都正常，包括：
3相120V
输入（端子A，1，2）相序UVW是否正确，输出到电机的+、-（端子5、6，7、8）是否接反，CN1插头是否有松动。
3．查电机速度反馈是否正常，包括：
是否接反、是否断线、是否无反馈。
4．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
5．系统的速度检测和转换回路故障。
7
系统出现
VRDYON
报警
系统在PRDY信号还未发出就已经检测到VRDY信号。
即伺服单元比系统早准备好，系统认为这样为异常。
1．查主回路接触器的触点是否接触不好，或是CN1接线错误，
2．查是否有维修人员将系统指令口封上。
8
电机不转
系统发出指令后，伺服单元或伺服电机不执行，或由于系统检测到伺服偏差值过大，所以等待此偏差值变小。
1．观察，给指令后系统或伺服出现什么报警，如果是伺服有OVC，则有可能电机制动器没有打开或机械卡死。
2．如果伺服无任何报警，则系统会出超差报警，此时应检查各接线或连接插头是否正常，包括电机动力线、CN1插头，A，1，2三相输入线、CN2插头以及控制板与单元的连接。
如果都正常，则更换控制板检查。
3．检查伺服电机是否正常。
4．查系统伺服误差诊断画面，是否有一个较大的数值（10-20左右，正常值应小于5），如果是，则调整控制板上的RV2（OFFSET）直到该数变为0左右。
2．直流PWM伺服单元
序号
故障征兆
原因分析
解决方法
1
TG报警
（TG红灯点亮）
失速或暴走，即电机的速度不按指令走，所以，从指令到速度反馈一路，都有可能出故障。
1．单轴可通过互换单元，双轴将各轴指令线和动力线互换，来初步判断是否为控制单元还是电机故障，一般是单元的可能性大。
2．如果上电就报警，则有可能是主回路晶体管坏了。
可用万用表测量并自行更换晶体管模块，如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．观察是否一直报警还是偶尔报警，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
2
飞车（一开机电机速度很快上升，因系统超差报警而停止）
系统未给伺服单元指令，而电机自行行走。
是由于正反馈或无速度反馈信号引起，所以应查伺服输出，速度反馈等回路
1．检查三相输入电压是否有缺相。
2．查外部接线是否都正常，包括：
3相120V
输入（端子A，1，2），输出到电机的+、-（端子5、6，7、8）是否接反，CN1插头是否有松动。
3．查电机速度反馈是否正常，包括：
是否接反、是否短线、是否无反馈。
4．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
3
断路器跳开（BRK灯点亮）
主回路的两个无保险断路器检测到电流异常，跳开，或检测回路有故障。
1．查主回路电源输入端的两个无保险断路器是否跳开，正常应为ON（绿色）。
2．如果合不上，则主回路有短路的地方，应仔细检查主回路的整流桥、大电容、晶体管模块等。
3．控制板报警回路故障。
4
电机不转
系统发出指令后，伺服单元或伺服电机不执行，或由于系统检测到伺服偏差值过大，所以等待此偏差值变小。
1．检查给指令后系统或伺服出现报警，如果是伺服有OVC报警，则有可能电机制动器没有打开或机械卡死。
2．如果伺服无任何报警，则系统会出超差报警，此时应检查各接线或连接插头是否正常，包括电机动力线、CN1插头，A，1，2三相输入线、CN2插头以及控制板与单元的连接。
如果都正常，则更换控制板检查。
3．检查伺服电机是否正常。
4．查系统伺服误差诊断画面，是否有一个较大的数值（10-20左右，正常值应小于5），如果是，则调整控制板上的RV2（OFFSET）直到该数变为0左右。
5
过热（OH灯点亮）
伺服电机，伺服变压器，伺服单元和放电单元的热保护开关断开。
1．伺服电机过热，或伺服电机热保护开关坏。
2．伺服变压器或放电单元过热，或者伺服变压器或放电单元热保护开关坏，如果未接变压器或放电单元过热线，则印刷板上S20（OH）短路。
3．伺服单元过热，或伺服单元热保护开关坏。
4．查以上各部件的过热连接线是否断线。
6
异常电流报警
（HCAL红灯点亮）
伺服单元的185V交流经过整流变为直流300V，直流侧有一检测电阻检测直流电流，如果后面有短路，立即产生该报警。
1．如果是一直出现，可用万用表测量主回路晶体管模块是否短路，自行更换晶体管模块，如果未短路，则与其他轴互换控制板，如果随控制板转移，则修理控制板。
2．如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．观察是否一直报警还是偶尔，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
7
高电压报警（HVAL红灯点亮）
伺服控制板检测到主回路或控制回路电压过高，一般情况是检测回路出故障。
1．检查三相185V输入电压是否正常。
2．查CN2的1、2、3交流+，-18V是否都正常。
3．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
8
伺服电机振动
电机移动时速度不平稳会产生振动和噪音。
1．伺服电机换向器的槽中有碳粉，或碳刷需更换。
2．控制电路板S1，S2设定与其他好板比较，是否错。
3．控制电路板RV1设定是否正确。
9
低电压报警
（LVAL红灯点亮）
伺服控制板检测到主回路或控制回路电压过底，或检测回路故障。
1．检查三相185V输入电压是否太低。
2．查CN2的1、2、3交流+，-18V是否都正常。
3．检查主回路的晶体管，二极管，电容等是否有异常。
3．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
10
放电异常报警
（DCAL红灯点亮）
放电回路（放电三极管，放电电阻，放电驱动回路）异常，经常是有短路引起。
1．检查主回路的晶体管，放电三极管，二极管，电容等是否有异常。
2．如果有外接放电电阻，检查其阻值是否正常。
3．检查伺服电机是否正常。
4．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
11
不能准备好
系统报警显示伺服VRDYOFF。
系统开机自检后，如果没有急停和报警，则发出PRDY信号给伺服单元，伺服单元接收到该信号后，接通主接触器，送回VRDY信号，如果系统在规定时间内没有接收到VRDY信号，则发出此报警，同时断开各轴的PRDY信号，因此，上述所有通路都是故障点。
1．检查各个插头是否接触不良，包括控制板与主回路的连接。
2．查外部交流电压是否都正常，包括：
3相185V输入（端子A，1，2），单相100V（端子3，4）。
3．查控制板上各直流电压是否正常，如果有异常，则为电源板故障，再查该板上的保险是否都正常。
4．仔细观察接触器是吸合后再断开，还是根本就不吸合。
如果是吸合后再断开，则可能是接触器的触点不好，更换接触器，如果有一个没有吸合，则该单元的接触器线圈不好或控制板不好，可通过测接触器的线圈电阻来判断。
5．如果以上都正常，则为CN1指令线或系统板故障。
12
系统出现VRDYON报警
系统在PRDY信号还未发出就已经检测到VRDY信号。
即伺服单元比系统早准备好，系统认为这样为异常。
1．查主回路接触器的触点是否接触不好，或是CN1接线错误，
2．查是否有维修人员将系统指令口封上或指令口有故障。
3.交流模拟伺服单元
序号
故障征兆
原因分析
解决方法
1
TG报警
（TG红灯点亮）
失速或暴走，即电机的速度不按指令走，所以，从指令到速度反馈一路，都有可能出故障。
1．单轴可通过互换单元，双轴将各轴指令线和动力线互换，来初步判断是否为控制单元还是电机故障，一般是单元的可能性大。
2．如果上电就报警，则有可能是主回路晶体管坏了。
可用万用表测量并自行更换晶体管模块，如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．更换隔离放大器A76L-0300-0077。
4．观察是否一直报警还是偶尔，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
2
飞车（一开机电机速度很快上升，因系统超差报警而停止）
系统未给伺服单元指令，而电机自行行走。
是由于正反馈或无速度反馈信号引起，所以应查伺服输出，速度反馈等回路。
1．检查三相输入电压是否有缺相。
2．查外部接线是否都正常，包括：
3相185V
输入（端子A，1，2），输出到电机的U、V，W，G（端子5、6，7、8）是否接反，CN1插头是否有松动。
3．查电机速度反馈是否正常，包括：
是否接反、是否短线、是否无反馈。
4．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
3
断路器跳开（BRK灯点亮）
主回路的两个无保险断路器检测到电流异常，跳开，或检测回路有故障。
1．查主回路电源输入端的两个无保险断路器是否跳开，正常应为ON（绿色）。
2．如果合不上，则主回路有短路的地方，应仔细检查主回路的整流桥、大电容、晶体管模块等。
3．控制板报警回路故障。
4
电机不转
系统发出指令后，伺服单元或伺服电机不执行，或由于系统检测到伺服偏差值过大，所以等待此偏差值变小。
1．给指令后系统或伺服出现报警，如果是伺服有OVC报警，则有可能电机制动器没有打开或机械卡死。
2．如果伺服无任何报警，则系统会出超差报警，此时应检查各接线或连接插头是否正常，包括电机动力线、CN1插头，A，1，2三相输入线、CN2插头以及控制板与单元的连接。
如果都正常，则更换控制板检查。
3．检查伺服电机是否正常。
4．查系统伺服误差诊断画面，是否有一个较大的数值（10-20左右，正常值应小于5），如果是，则调整控制板上的RV2（OFFSET）直到该数变为0左右。
5
过热（OH灯点亮）
伺服电机，伺服变压器，伺服单元和放电单元的热保护开关断开。
1．交流伺服电机过热，或伺服电机热保护开关坏。
2．伺服变压器或放电单元过热，或者伺服变压器或放电单元热保护开关坏，如果未接变压器或放电单元过热线，则印刷板上S20（OH）应短路。
3．伺服单元过热，或伺服单元热保护开关坏。
4．查以上各部件的过热连接线是否断线。
6
异常电流报警
（HCAL红灯点亮）
伺服单元的185V交流经过整流变为直流300V，直流侧有一检测电阻检测直流电流，如果后面有短路，立即产生该报警。
1．如果是一直出现，可用万用表测量主回路晶体管模块是否短路，自行更换晶体管模块，如果未短路，则与其他轴互换控制板，如果随控制板转移，则修理控制板。
2．如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
3．观察是否一直报警还是偶尔，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
7
高电压报警（HVAL红灯点亮）
伺服控制板检测到主回路或控制回路电压过高，一般情况是检测回路出故障。
1．检查三相185V输入电压是否正常。
2．查CN2的1、2、3交流+，-18V是否都正常。
3．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
8
低电压报警
（LVAL红灯点亮）
伺服控制板检测到主回路或控制回路电压过底，或检测回路故障。
1．检查三相185V输入电压是否太低。
2．查CN2的1、2、3交流+，-18V是否都正常。
3．检查主回路的晶体管，二极管，电容等是否有异常。
4．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
9
放电异常报警
（DCAL红灯点亮）
放电回路（放电三极管，放电电阻，放电驱动回路）异常，经常是有短路引起。
1．检查主回路的晶体管，放电三极管，二极管，电容等是否有异常。
2．如果有外接放电电阻，检查其阻值是否正常。
3．检查伺服电机是否正常。
3．交换控制电路板，如果故障随控制板转移，则是电路板故障。
10
不能准备好
系统报警显示伺服VRDYOFF。
系统开机自检后，如果没有急停和报警，则发出PRDY信号给伺服单元，伺服单元接收到该信号后，接通主接触器，送回VRDY信号，如果系统在规定时间内没有接收到VRDY信号，则发出此报警，同时断开各轴的PRDY信号，因此，上述所有通路都是故障点。
1．检查各个插头是否接触不良，包括控制板与主回路的连接。
2．查外部交流电压是否都正常，包括：
3相185V输入（端子A，1，2），单相100V（端子3，4）。
3．查控制板上各直流电压是否正常，如果有异常，则为带电源板故障，再查该板上的保险是否都正常。
4．仔细观察接触器是吸合后再断开，还是根本就不吸合。
如果是吸合后再断开，则可能是接触器的触点不好，更换接触器，如果有一个没有吸合，则该单元的接触器线圈不好或控制板不好，可通过测接触器的线圈电阻来判断。
5．如果以上都正常，则为CN1指令线或系统板故障。
11
系统出现VRDYON报警
系统在PRDY信号还未发出就已经检测到VRDY信号。
即伺服单元比系统早准备好，系统认为这样为异常
1．查主回路接触器的触点是否接触不好，或是CN1接线错误，
2．查是否有维修人员将系统指令口封上或指令口有故障。
4.交流S系列（含1，2）
序号
故障征兆
原因分析
解决方法
1
异常电流报警（HC红灯点亮）
伺服单元的185V或200V交流经过整流变为直流300V，直流侧有一检测电阻检测直流电流，如果后面有短路，引起瞬间过电流，立即产生该报警。
1．如果是一直出现，可用万用表测量主回路晶体管模块是否短路，如果是晶体管有短路，则一般情况下，控制板的驱动回路也会有故障，此时如果更换新模块，还会烧坏，所以最好是将整个单元送到FANUC修理。
2．如果晶体管是好的，则可能是控制板或是主回路的能耗制动回路（继电器或整流二极管）故障，可互换控制板来判别。
3．如果是高速报警而低速正常则可能是控制板或电机或动力线有问题，这也可通过交换伺服单元来判别。
4．观察是否一直报警还是偶尔，如果是一直报警则是单元或是控制板故障，否则可能是电机。
5．如果通过检测和互换判断伺服单元和电机及动力线都无故障，则是指令线或系统的轴控制板故障。
2
电机不转
系统发出指令后，伺服单元或伺服电机不执行，或由于系统检测到伺服偏差值过大，所以等待此偏差值变小。
1．给指令后系统或伺服出现报警，如果是伺服有OVC报警，则有可能电机制动器没有打开或机械卡死。
2．如果伺服无任何报警，则系统会出超差报警，此时应检查各接线或连接插头是否正常，包括电机动力线、CN1插头，A，1，2三相输入线、CN2插头以及控制板与单元的连接。
如果都正常，则更换控制板检查。
3．查主回路接线是否正常，两个电阻及二极管，三极管是否有断路的地方。
4．检查伺服电机是否正常。
3
过热（OH灯点亮）
伺服电机，伺服变压器，伺
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