德国MAG 数控立加FTV1050/1800 故障处理

蔡 进，陈志江，王 乾，荆黎杰

（中车戚墅堰机车车辆工业研究所有限公司，江苏常州 213011）

0 引言

公司有一台德国MAG 数控立式加工中心FTV1050/1800，这台机床的数控系统采用的是日本的FANUC Series 18i-MB，U 轴、Y 轴和Z 三轴的电机都是FANUC 伺服电机，但是传动方式各不相同，U 轴即伺服电机轴上安装链轮带动链条，链条上均匀分布着36 把刀套。Y 轴由伺服电机通过同步齿形带传动滚珠丝杠在线性导轨上移动。Z 轴由伺服电机通过联轴节直接带动滚珠丝杠在线性导轨上移动。

1 案例1 故障现象

机床在使用的过程中，有时会出现电池无电，设备异常关机，电路板接触不良等各种情况，导致系统故障出现数据丢失的问题，首当其冲就是机床换刀位置的丢失，从而需要重新调整。机床换刀位置调整是比较繁琐的问题，他的位置是由U 轴、Y 轴和Z 三轴的位置共同决定的，而且还要涉及主轴的定向。

2 调整方法

下面就是介绍一下换刀位置（对FTV 系列机型）如何调整。

（1）在正常操作下，手动方式转动刀链，直至U 轴驱动电机转完一圈为止，这样就可以设置电动机内部电网。

（2）将系统参数1815 U 轴第4 位设置由1 改为0。

（3）关闭机床电源，然后接通电源，重新引导CNC 系统。

（4）机床设置JOG 模式，点动通过两个刀套位置。

（5）设置机床时，应该在机床调试使能的情况下，进入辛辛那提界面（图1），通过按ALTER CALC（更改计数器）硬件进行。

（6）同时在显示屏屏幕的右上角出现“MACHINE SETTING ENABLED”并且一直在闪烁（图2）。

（7）机床在手轮的模式下，按（A/B）键可以切换到U 轴，然后通过手轮可以转动刀链。

图1 辛辛那提界面设定画面

图2 机床调试使能画面

（8）通过刀具的三件套对机床换刀点的位置重新进行调整，操作手轮移动U 轴、Y 轴和Z 轴，从而确定换刀点位置。

（9）U 轴、Y 轴和Z 轴位置确定好后，U 轴按SET 输入，机床立马会出现（机床需重启）报警。

（10）执行机床关机重启，参数1815 U 轴第四位会由0 变为1。进入辛辛那提界面，通过SET 键输入Y 轴和Z 轴的位置。

（11）主轴定位位置修改：输入程序M19（主轴定位）指令。通过手轮将Y 轴移动到换刀位，确定卡槽位置是否能够刚好嵌入刀套中。通过修改参数4077 的大小值来改主轴定位位置。

（12）完成机床换刀位置的调整。

3 案例2 故障现象

机床在使用的过程中，随机出现一组奇怪的报警号1003（主轴驱动报警）、1008（主轴减速超时）、9037（SPN 1：速度检测参数错误）（图3），机床每次重新上电可以恢复正常使用。

4 故障分析及处理

根据报警信息的提示，检查主轴的参数设置，主轴是由FANUC 伺服电机通过同步齿形带进行传动，主轴和电机的最高转速都是设定为6000 r/min，主轴的比例增益和积分增益均为10，主轴在旋转的过程中负载维持在60%左右，根据另外1台相同机床的正常使用情况，说明这些参数设置和加工负载都是正常的。

维修机床时，遇见这样的问题是最头痛的，开始都是归类为偶发故障，大概是线路干扰或系统不稳定而导致的，无法查出具体的原因，操作人员带着抱怨继续加工。这样的问题困扰着我们有三个月的时间，近三个月报警发生过10 次。第一个月出现2次，第二个出现3 次，第三个月出现5 次。现在这个故障有递增的趋势，多年的维修经验告诉我们应该是某个元器件寿命到了。

我们认真的分析图纸，探讨着问题，做了一些尝试，更换主轴伺服模块，电源模块和门锁安全2 限位开关，但是都没有出现故障转移，感觉那个东西躲在某个角落“嘲笑”着我们。接着又出现奇怪的事情，原来的报警消失了，取而代之是一组新的报警号1005（主轴定向位置错误）、1006（主轴定位超时）（图4），但是主轴在旋转时并没有执行主轴定向的命令。后来又出现了一组报警号1068（驱动上电）、1082（机床断电）、1083（区域棒开关故障）、1073（中心滑动防护杆打开）、500（轴正方向超程）（图5）。

图3 开始报警画面

图4 中间报警画面

机床又给我们带来了很多的信息，虽然不知道怎么发生的，却越来越接近真相。我们有了一个大胆的猜测，机床对自身的安全检测没有通过，导致故障的随机发生，也导致报警信息的随机出现。该机床的安全模块比较的多，接线也比较复杂（图6），机床在运行的时候，重点关注这些模块，有了一个可喜的发现，在机床运行的过程中，ESR3 安全模块有两组通道，但是有一组通道却不亮，机床重新上电该组通道重新亮起来，意味着机床在运行中的安全检测存在着漏洞，重新上电可以恢复。我们及时更换模块ESR3（图7），机床恢复正常，运行一个月没有出现一次报警，机床的问题找到。

图5 后来报警画面

图6 安全模块状态

图7 ESR3 安全模块

5 结束语

进口设备的维修困难重重，首先进口设备技术保密，导致有效的资料有限，其次外国和本国设计人员的逻辑思维不一样，所以在消化吸收进口设备的资料，需要维修人员付出更多的心血，同时在维修过程中不断的积累和总结，才能提高维修进口设备的能力。