CNC | S52电池电压低报警故障排查

功能介绍
数控机床在日常使用过程中，系统时有发生S52电池电压低，Z73备份电池电压低的报警，断电后导致伺服轴原点丢失，更换新品电池使用一定时间后故障再次发生。此文章旨在介绍MDS-EM三轴一体驱动器发生该报警时的排查方法，通过测量驱动器电池的放电电流，来判断各轴反馈线或编码器是否存在放电现象。


一、报警履历画面

①.发生报警时需要首先查看“诊断”画面里“报警记录”。

图1


二、驱动器电池基本参数与功能

①.在介绍排查方法之前，我们需要了解一下EM驱动器电池的基本参数及功能。图2所示驱动器电池整体型号是MR-BAT6V1SET其内部含两节型号为CR17335A的电池，单节电池电压为3V串联后输出电压为6V。正常情况下该电池的耐用年限在5年左右，机床断电状态下电池连续备份时间约6600H，随着伺服轴数的增加电池电量消耗相对也会增加。


②.MDS-EM三轴一体驱动器电池主要功能是当设备不使用断电后，伺服轴编码器依靠驱动器的电池供电，来保持机床各轴的绝对位置有效记忆原点位置。

图2


三、检测电池放电电流

①.如连续更换新品电池故障依旧无法解决的情况下，我们需要对驱动器电池进行放电电流检测。检测前需要准备指针万用表，测试用工具电池来完成各轴电池放电电流检测。

图3

图4


②.检测前需要将各伺服轴移动至机械原点位置切断机床电源，根据电流测试原理，将事先准备好的工具电池连接至EM驱动器BT1接口。电流测试时需将万用表DCA档调整至250mA最大量程,目的为防止放电电流过大损坏万用表。测试时从高档位逐级向最小档位切换，调整的同时需注意观察指针变化。

图5


③.使用前期准备好的工具电池，将电池正极线分别连接万用表红黑表笔进行放电检测。EM驱动器三轴正常放电电流30μA，大于此电流值可判定某个轴存在漏电。如图6所示DCA调整至50μA档实测三轴静态放电电流8μA，可判断驱动器电池放电正常各轴无漏电情况。当实测驱动器电池电压6V而报警却无法消除时，遇到此类故障时需确认报警轴的编码器反馈线是否存在松动接触不良的问题。

图6


④.如图1履历显示S52电池电压过低 009F XYZ三轴同时出现电压过低报警时，我们需要逐一对各轴反馈线实施放电电流检测。驱动器侧依次插拔 XYZ轴反馈线，排查当前异常放电数值的变化由哪一条或者多条反馈线所引起。当拔出其中一轴反馈线而其它轴放电电流在标准值范围内时可以确认对应的轴存在漏电。如图7所示实测X轴放电电流为105mA远大于标准值，判定该轴反馈线或编码器发生异常漏电的现象。

图7


⑤.查明报警原因为当前轴所致，需依次排查该轴电机侧反馈线与编码器。如图8所示因外部环境因素所致，X轴反馈线接口内部侵入液体氧化腐蚀，致使PIN3/PIN4编码器供电接口正负极短路，机床关闭电源后电池呈快速放电状态，导致电池电压迅速降低从而造成报警的发生。现场维修情况下需先期更换X轴反馈线，同时对电机侧编码器接口进行检查清洁，因不排除编码器内部是否侵入水渍，必要时实施更换电机编码器对应。

图8


⑥.机床在日常使用时偶尔会遇到在已更换反馈线与电机编码器后，开关机后系统经常出现Z70 绝对位置丢失的报警，需重复进行原点设置。发生该故障时需要测量电机侧反馈线PIN3/PIN4（图9）接口是否有电压输出，如无电压输出可判定驱动器侧接口故障，此时需电话联系三菱本部进行维修服务。

图9

总结

※ 在以往的维修案例中发生电池电压低的报警，基本为电机防护不当，反馈线与编码器接口受外部环境影响引起内部短路，导致电池持续放电电量快速消耗。
※ 部分案列是由于反馈线未留有足够余量接口拉扯松动、线缆拖拽破损造成PIN3/PIN4针脚断路，电池无法供电至电机编码器。
※ 部分客户为节约成本购买更换非三菱原装电池，致使系统频繁发生电池电压低报警，建议购买正品电池以保证各轴编码器供电正常。