FANUC 0i-MD数控系统电池维护与改造的策略研究

2018-07-27李海斌戴雪华

现代制造技术与装备 2018年6期

李海斌戴雪华佘威

（1.温岭市太平高级职业中学，台州 317500；2.武汉仪表电子学校，武汉 430074）

在加工中心中，FANUC 0i-MD数控系统采用的原配电池是松下Panasonic BR-CCF2TH 6V锂电池。正常开机时，电池基本不耗电，而停机时需要电池供电以保存系统数据，此时耗电量大。当出现电池电压变低时，开机和机床使用中会发生DS0307APC黄闪故障报警，在机床开机状态下更换电池即可；当电池电压过低时，绝对位置脉冲编码器的当前信息丢失，开机会出现DS0306报警，显示机床原点参数丢失，造成机床无法正常使用，必须更换电池和重新设置参数。

学校实训中心的机床，因为使用的时间比企业要少，特别在法定长假或者寒暑假时基本处于停机状态，经常会在开学初出现机床因电池缺电而需要更换和维护。加工中心因为有刀具库，主轴的高度不能设置在随意的位置，需要跟换刀臂的位置匹配，再加上参数的设置，就变成了一项耗时较大的工作。市场上的原配系统电池厂商售价很高，需要600元一个电池组，使用时间一到两年。

1 电池的更换

电池的更换要分两种情况，一是DS0307 APC黄闪故障报警更换，二是出现DS0306报警后更换。本文以浙江凯达KDX800L数控立式铣床为例，运用FANUC 0i-MD数控系统，后加配德大机械（昆山）#40圆盘式刀库，机床的X轴、Y轴、Z轴采用绝对位置脉冲编码器。

（1）当出现DS0307 APC黄闪故障报警，机床可以正常使用，理论上原配电池还可以继续维持一周左右的供电，但是因为电池质量无法确保，基本都会马上予以更换。在开机的状态下直接更换外接电池，更换后在操作面板上按reset键即可，无需重启机床，也不需要重设参考点。接头插拔时，要注意接头的方向位置，不要压坏针脚，同时也要注意安全，不要触碰电器柜内的高压电。

较新的机床上基本都会在主板上集成法拉电容，在外接电池短时间断电，拉法电容会继续供电，理论上最多可以保持一天的数据不会丢失，因此出现DS0307 APC黄闪报警也可以在关机时更换电池。但关机的必要性不大，因为主板上可能没有集成拉法电容或者有拉法电容却已接近失效，所以不建议在关机状态下更换电池。

（2）电池在亏电的情况下继续耗电而没有及时被发现，造成电池电压持续降低，低于某一个值时会出现SD0306报警，绝对位置脉冲编码器的当前信息丢失，机床无法正常工作。更换电池后，机床会出现DS0300报警，提示须回参考点，此时必须重新设置参考点，如图1所示。

图1 DS0300报警

图2 参数设置

1.1 设置步骤

打开参数开关；将参数No 1815#4（APZ：X轴，Y轴，Z轴）设置为0；机床断电；机床上电，显示需要回参考点；手轮移动X、Y、Z三轴到需设置的参考点位置；将参数No 1815#4（APZ：X轴，Y轴，Z轴）设置为1；看机械坐标是否为0，是的话将参数No 1815#3（APC：X轴，Y轴，Z轴）设置为1；关闭参数开关；机床断电；机床上电；参考点设置完成，如图2所示。

1.2 设置注意事项

一是设置APZ时，须确保机床位于原参考点位置。二是若X、Y、Z三轴在设置前移动距离过少，有可能无法设置APZ值，相应的轴需要移动至少丝杠一个螺距的距离。三是涉及刀库，需要调整主轴的高度与换刀臂的位置相匹配，先移动主轴到大概位置，再手动把换刀壁转到主轴下方，用塞尺量取两者的相对位置以调整高度即可。部分机床在护罩板上有箭头位置标识，移动到位就可。

四是在设置参考点后，开机后Z轴的机械坐标可能会显示一个非零的负数，相对坐标的Z值仍然为0，造成这一现象的原因是主轴电机的刹车功率不足，主轴会因重力影响使位置发生微量下降，每次发生的位移量也不同，但不会影响机械零点及换刀。五是设置完成后必须检查，先主轴回零（MDI下运行G91G28G0Z0），再手动转动机械臂角度位置到主轴下方，检查高度是否准确。

2 电池的改造

由于系统原配的电池价格高昂，笔者产生了改造电池的设想。

一是试验采用自动充电电池来供电，充电的电源如果引自机床电器柜内的电源，会使机床部分电路电压不稳定，造成数控系统驱动器或者伺服电机的运行不稳定。而采用外接电源来供电会比较麻烦，需要外接引入220V交流电，要配相应的变压器，并且位置不好安装。另外，从实训室的用电安全和规范角度考虑，这样做也不妥当。验证后，不建议使用这样的方式来改造。

二是采用4节5号大容量可充电电池来供电，在网上购买一个4节5号电池的电池盒，接入原先的接头就可以替换使用。使用3D打印机打印一个可以外挂在原先电池盒位置上的盒子，把电池盒放入这个盒中，如图3、图4所示。