单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,长春汽车工业高等专科学校,第3章 进给伺服驱动装置及维修技术,1.进给伺服系统的位置控制形式,数控机床的半闭环控制时，进给伺服电动机的内装编码器的反馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。,数控机床半闭环控制的特点：控制系统的稳定性高。,位置控制的精度相对不高，不 能消除伺服电动机与丝杠的连接误差及传动间隙,对加工的影响。,（1）半闭环控制,3.1.1 FANUC系统进给伺服基本知识,第3章 进给伺服驱动装置及维修技术 1.进给伺服系统的位置控,1,（2）全闭环控制,形式,如果数控机床采用分离型位置检测装置作为位置反馈信号，则进给伺服控制形式为全闭环控制形式。在全闭环控制形式中，进给伺服系统的速度反馈信号来自伺服电动机的内装编码器信号，而位置反馈信号是来自分离型位置检测装置的信号。,全闭环控制特点:,位置控制精度相对高，此时精度由位置检测装置精度决定（目前光栅尺的精度有1m、0.5m、0.1m）。,全闭控制相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比较困难。但伺服软件技术的发展，新的数控系统,克服上面的不足。,（2）全闭环控制形式如果数控机床采用分离型位置检测装置作为位,2,交流伺服放大器,伺服单元,（SVU）,系列伺服单元,伺服单元,具有串行数字接口,（JS1B）,具有伺服总线接口,（COP10A/COP10B）,具有I/O Link接口,（JD1A/JD1B）,伺服模块,（SVM）,i伺服单元,具有伺服总线接口,（COP10A/COP10B）接口,具有I/O Link接口,（JD1A/JD1B）,系列伺服模块,i系列伺服模块,2.FANUC 系统伺服放大器的分类,交流伺服放大器伺服单元系列伺服单元伺服单元具有串行数字接,3,系列伺服单元,系列伺服单元,i系列伺服单元,系列伺服模块,i系列伺服模块,系列伺服单元系列伺服单元i系列伺服单元系列伺服模块,4,伺服电动机,系列伺服电动机:,FS-OC/OD系统、FS-16/18/21/O i A系统,i系列伺服电动机：,FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统,系列伺服电动机：,FS-OD/O i A系统,iS系列伺服电动机：,FS-O i B/C 、O i Mate B/C系统,iS系列伺服电动机：,FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统,带制动的伺服,电动机线圈,系列伺服电动机,:,DC90V,i/iS/iS系列,伺,服电动机:DC24V,3.FANUC 系统伺服电动机,伺服电动机系列伺服电动机:FS-OC/OD系统、FS-16,5,3.2FANUC 系统系列伺服单元及维修技术,3.2.1,伺服单元端子功能及连接,1,系列伺服单元的端子功能,L1、L2、L3：,三相输入动力电源端子，交流200V。,L1C、L2C：,单相输入控制电路电源端子，交流200V（出厂时与L1、L2短接）。,TH1、TH2：,为过热报警输入端子（出厂时，TH1-TH2已短接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。,RC、RI、RE：,外接还是内装制动电阻选择端子。,RL2、RL3：,MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。,100A、100B：,C型放大器内部交流继电器的线圈外部输入电源（型放大器已为内部直流24V电源）。,UL、VL、WL：,第一轴伺服电动机动力线。,UM、VM、WM：,第二轴伺服电动机动力线。,3.2FANUC 系统系列伺服单元及维修技术3.2.1,6,JV1B、JV2B：,A型接口的伺服控制信号输入接口。,JS1B、JS2B：,B型接口的伺服控制信号输入接口。,JF1、JF2：,B型接口的伺服位置反馈信号输入接口。,JA4：,伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（6V）。,CX3：,伺服装置内MCC动作确认接口，一般可用于伺服单元主电路接触器的控制。,CX4,：,伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开关（常闭点）。,电缆接口说明,JV1B、JV2B：A型接口的伺服控制信号输入接口。JF1、,7,SSCK20数控车床伺服单元连接图,SSCK20数控车床伺服单元连接图,8,1伺服单元过电压报警“1”,2.伺服单元控制电压低报警“2”,3伺服单元主电路低电压报警“3”,伺服单元主电路低电压报警是指伺服单元的DC300V电压低或为0V报警。,4.伺服单元DC制动回路报警“4”,5伺服单元过热报警“5”,伺服单元过热报警是指伺服单元检测出过热输入信号。产生的故障原因可能有：,6伺服单元过电流报警“8”、“9”、“b”,伺服单元过电流报警是指伺服单元的第1轴、第2轴及第1、2轴检测出过电流。产生的故障原因可能有：,7伺服单元的智能功率模块（IPM）报警“8.”、“9.”、“b.”,伺服单元的智能功率模块报警是指智能功率模块过热报警、过电流报警及伺服单元控制电路低电压报警。产生的故障原因可能有：,系列伺服单元报警代码,1伺服单元过电压报警“1”2.伺服单元控制电压低报警“2”,9,2.FANUC 系统i系列伺服单元,2.FANUC 系统i系列伺服单元,10,L1、L2、L3：主电源输入端接口，三相交流电源200V、50/60Hz。,U、V、W：伺服电动机的动力线接口。,DCC、DCP：外接DC制动电阻接口。,CX29：主电源MCC控制信号接口。,CX30：急停信号（*ESP）接口。,CXA20：DC制动电阻过热信号接口。,CX19A：DC24V控制电路电源输入接口。连接外部24V稳压电源。,CX19B：DC24V控制电路电源输出接口。连接下一个伺服单元的CX19A。,C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）接口。与下一个伺服单元的C0P10B连接（光缆）。,C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）接口。与CNC系统的C0P10A连接（光缆）。,JX5：伺服检测板信号接口。,JF1：伺服电动机内装编码器信号接口。,CX5X：伺服电动机编码器为绝对编码器的电池接口,。,FANUC 系统i系列伺服单元端子功能,L1、L2、L3：主电源输入端接口，三相交流电源200V、5,11,数控车床i伺服单元连接图（Oi MateTB）,数控车床i伺服单元连接图（Oi MateTB）,12,系列伺服模块,i系列伺服模块,3.3伺服模块(SVM)驱动装置及维修技术,系列伺服模块i系列伺服模块3.3伺服模块(SVM)驱动装,13,（1）DC Link端子盒,（2）绝对脉冲编码器电池,（3）状态指示,（4）绝对编码器电池电源连接线（CX5X）,（5）接口型设定开关S1/S2,（6）24V电源保险F2,（7）24V电源I/O连接器 CX2A/CX2B,（8）DC Link充电灯,（9）信号检测板连接器JX5,（10）模块之间接口输入连接器JX1A,（11）模块之间接口输出连接器JX1B,（12）（13）A型接口伺服信号连接器 JV1B/JV2B,（14）（15）B型接口伺服信号连接器JS1B/JS2B,（16）（17）B型接口伺服电机编码器连接器JF1/JF2,1.,系列伺服模块端子功能,（1）DC Link端子盒1.系列伺服模块端子功能,14,FANUC 系统系列伺服模块连接原理图(4轴),FANUC 系统系列伺服模块连接原理图(4轴),15,FANUC 系统系列伺服模块实际连接图(4轴),FANUC 系统系列伺服模块实际连接图(4轴),16,2.FANUC 系统i系列伺服模块端子接口功能,BATTERY：,为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）。,STATUS：,为伺服模块状态指示窗口。,CX5X：,为绝对编码器电池的接口。,CX2A：,为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CX2B相连。,CX2B：,为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输出接口，与后一个模块的CX2A相连。,C0P10A：,伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服单元的C0P10B连接（光缆）。,C0P10B：,伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统的C0P10A连接（光缆）。,JX5：,为伺服检测板信号接口。,JF1、JF2：,为伺服电动机编码器信号接口。,CZ2L、CZ2M：,为伺服电动机动力线连接插口。,2.FANUC 系统i系列伺服模块端子接口功能BATTER,17,FANUC 系统i系列伺服模块连接(3轴),FANUC 系统i系列伺服模块连接(3轴),18,3.系列,伺服模块的报警代码及故障原因分析,(1)内部风扇停止报警代码“1”,(2)控制电路电压低报警代码“2”,(3)主电路DC300V电压低报警代码“5”,(4)伺服模块过热报警代码“6”,(5)伺服模块的冷却风扇停止报警代码“F”,(6)伺服模块之间通信错误报警代码“P”,(7)伺服模块主电路（DC300V）过电流报警代码“8”,(8)伺服模块的IPM过热/过电流报警代码“8.”、“9.”、“A.”,3.系列伺服模块的报警代码及故障原因分析(1)内部风扇,19,3.5 伺服参数的设定及初始化操作,3.5.1 数控系统伺服参数的设定,1伺服参数设定的条件,（1）C,NC单元的类型及相应软件（功能），如系统是FANUC0C/OD系统还是FANUC16/18/21/0i系统。,（2）,伺服电机的类型及规格，如进给伺服电动机是系列、C系列、i系列、系列、还是i系列。,（3）,电机内装的脉冲编码器类型，如编码器是增量编码器还是绝对编码器。,（4）系统,是否使用分离型位置检测装置，如是否采用独立型旋转编码器或光栅尺作为伺服系统的位置检测装置。,（5）,电机转机床工作台移动的距离，如机床丝杠的螺距是多少，进给电动机与丝杠的传动比是多少。,（6）,机床的检测单位（例如0.001mm）。,（7）CNC的指令单位（例如0.001mm）,3.5 伺服参数的设定及初始化操作 3.5.1 数控系统伺,20,2伺服参数的设定画面,FANUC-OCOD,系统操作:,FANUC-OiA/OiB/OiC,系统操作:,2伺服参数的设定画面 FANUC-OCOD系统操作:FAN,21,(1)初始化设定位:,#0（PLC01）：,设定为“0”时，检测单位为1m，FANUCOC/OD系统使用参数8n23（速度脉冲数）、8n24（位置脉冲数），FANUC16/18/21/OiA系统和FANUC16i/18i/21i/OiB/OiC系统使用参数2023（速度脉冲数）、2024（位置脉冲数）。设定为“1”时，检测单位为0.1m，把上面系统参数的数值乘10倍。,#1（DGPRM）：,设定为“0”时，系统进行数字伺服参数初始化设定，当伺服参数初始化后，该位自动变成“1”。,#3（PRMCAL）：,进行伺服初始化设定时，该位自动变成“1”（FANUCOC/OD系统无此功能）。根据编码器的脉冲数自动计算下列参数：PRM2043、PRM2044、PRM2047、PRM2053、PRM2054、PRM2056、PRM2057、PRM2059、PRM2074、PRM2076。,(1)初始化设定位:#0（PLC01）：设定为“0”时，检,22,(2)伺服电动机ID号（MOTOR ID NO）,(2)伺服电动机ID号（MOTOR ID NO）,23,(3)AMR：设定电枢倍增比,系列和i系列伺服电动机设定为“00000000”,与电机内装编码器类型无关。,（4）CMR：设定伺服系统的指令倍率,设定值=（指令单位/检测单位）2,如数控车床的X轴通常采用直径编程：为1,数控铣床和加工中心：为2,(3)AMR：设定电枢倍增比 系列和i系列伺服电动机设定,24,（5）设定柔性进给传动比（N/M）,半闭环控制伺服系统：,N/M=(伺服电动机一转所需的位置反馈脉冲数/100万)的约分数,例1:,某数控车床的X轴伺服电动机与进给丝杠直连,丝杠的螺距为6mm,伺服电动机为c6/2000.,N/M=6000/10