CNC装置の暴走

質問

CNCの暴走(誤作動)で困っています。CNCはFANUC 16、18、0M、PowerMateD等。
現象としては、「加工原点が勝手に書き換わってしまい、治具と刃物が干渉、
ユニットを原点復帰させてみると全く違う位置が原点になっている。」と
いうものです。自動搬送装置で連結されたマシニングセンタラインで、
発生する設備もバラバラで発生するタイミングもバラバラと全く原因を
つかめずにいます。電源系の不具合と思い、関電工さんに調査依頼しまして
波形の乱れ(サグ)があることはわかりました。かなりの頻度でサグは発生
していますが、原点ズレはこの1ヶ月で４回の発生です。
同じ様なトラブルを経験された方がいらっしゃいましたらアドバイスを
お願い致します。

回答No.6

noname#230359

経験でお話しさせていただきます。
海外の自動車メーカに門型機を修理にゆきました。もう10年ほど前になりますが。同様にX軸原点位置が、時々ずれると言うことでした。
大型自動車金型を加工している高速加工機です。
XYZ軸を1日中、空運転し発生を確認しようとしました。
3日間機械を点検しましたが、3日目にやっと現象が確認できました。
Ｘ軸原点が1ミリ以上ずれてしまいました。
実際その原因は、機械横で行っている溶接のアースが問題でした。
門型機は、ＸＹＺＷの4軸ですが、XYZの3軸はハイデンハインのスケールを使用したフルクローズドフィードバック機です。
電気溶接、すなわち過大なノイズ(プラズマによる)にて、NCのCRT画面がゆがむほどでした。溶接作業を3日目に、機械のすぐ横の柱にアースをつなぎ行っており、その際に発生を確認できました。溶接をしない前日と前々日は一切原点ずれが確認出来なかったのです。
ハイデンハインスケールは、DC５Vの信号を当時使用しており、そのためシールドもダブルでしたが、それでも発生しました。
原点復帰の信号は、セミクローズドの場合、モータの1回転信号と、リミットスイッチ(減速ドグ)との組み合わせ(アブソパルコはこの方式ではありません。)で、グリッドシフト量が調整不良の時発生しますが、その調整の度合いによって、発生頻度が違います。
手動原点復帰を必要としない、アブソパルコの機械で、原点ずれが発生し、複数の機械で発生が確認されるのであれば、
電源ラインのノイズを徹底的に確認する必要があります。
金額的には高いでしょうが、電源ラインにローパスフィルタを試験的に設置してみることも考えてはいかがでしょうか。機械自身のアース接地が悪い場合、機械内部の電源ラインのノイズ（サーボユニット）が、影響する場合もあります。
CNCが暴走しているのではなく、電源、またはアースからのノイズが、問題ですから、発生源の機械または、アースを特定しなければなりません。
EDMや、電気溶接機が近くにはないのでしょうか。
電気溶接機のアースを、建て屋の柱に取り付けたりして作業していることは絶対に問題です。
参考になったかどうか分かりませんが、関電が、ノイズ様の物を確認しているのであれば、まずそれを解消することを第一に作業してみてはいかがでしょうか。

お礼

貴重な経験を教えていただきありがとうございます。
電源系のサグは相変わらず発生しておりますが、高周波焼入れ設備を停止
したところNCの原点ズレは、ピタリとおさまりました。
が、設備を動かしたと起動するかの対策までたどりついていません。
高周波の影響と電源系のサグが重なるとダメなのかもしれません。
ちなみに位置検出は、モーター内蔵のアブソリュートエンコーダーを
使用したクローズド制御です。モーターはボールネジにカップリングを
介して直結です。

回答No.5

noname#230359

経験でお話しさせていただきます。
海外の自動車メーカに門型機を修理にゆきました。もう10年ほど前になりますが。同様にX軸原点位置が、時々ずれると言うことでした。
大型自動車金型を加工している高速加工機です。
XYZ軸を1日中、空運転し発生を確認しようとしました。
3日間機械を点検しましたが、3日目にやっと現象が確認できました。
Ｘ軸原点が1ミリ以上ずれてしまいました。
実際その原因は、機械横で行っている溶接のアースが問題でした。
門型機は、ＸＹＺＷの4軸ですが、XYZの3軸はハイデンハインのスケールを使用したフルクローズドフィードバック機です。
電気溶接、すなわち過大なノイズ(プラズマによる)にて、NCのCRT画面がゆがむほどでした。溶接作業を3日目に、機械のすぐ横の柱にアースをつなぎ行っており、その際に発生を確認できました。溶接をしない前日と前々日は一切原点ずれが確認出来なかったのです。
ハイデンハインスケールは、DC５Vの信号を当時使用しており、そのためシールドもダブルでしたが、それでも発生しました。
原点復帰の信号は、セミクローズドの場合、モータの1回転信号と、リミットスイッチ(減速ドグ)との組み合わせ(アブソパルコはこの方式ではありません。)で、グリッドシフト量が調整不良の時発生しますが、その調整の度合いによって、発生頻度が違います。
手動原点復帰を必要としない、アブソパルコの機械で、原点ずれが発生し、複数の機械で発生が確認されるのであれば、
電源ラインのノイズを徹底的に確認する必要があります。
金額的には高いでしょうが、電源ラインにローパスフィルタを試験的に設置してみることも考えてはいかがでしょうか。機械自身のアース接地が悪い場合、機械内部の電源ラインのノイズ（サーボユニット）が、影響する場合もあります。
CNCが暴走しているのではなく、電源、またはアースからのノイズが、問題ですから、発生源の機械または、アースを特定しなければなりません。
EDMや、電気溶接機が近くにはないのでしょうか。
電気溶接機のアースを、建て屋の柱に取り付けたりして作業していることは絶対に問題です。
参考になったかどうか分かりませんが、関電が、ノイズ様の物を確認しているのであれば、まずそれを解消することを第一に作業してみてはいかがでしょうか。

回答No.4

noname#230359

投稿者さんと同じような古い設備があります。M/C6台ですが、4台はファナック0MAで2台は三菱メルダスです。すぐ隣に高周波焼入れ装置があります。同様な現象が以前ありましてファナックで点検してもその時に現象が出なくて機械メーカーも無くなっていて困りました。

原因は原点の3連か4連のマルチLSの不良でした。

そちらの点検はなさったのでしょうか？もしくは一台ずつ（単自起動が可能でしたら）確認してみるとかどうですか？

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
ドグレス原点復帰を使っている為、LSはありません。
ハードO.T用のLSが設置されてはいますが、あまり関係ないかも
また、複数の設備でゲリラ的に発生する事を考えるとノイズなのかも・・・
高周波焼き入れの設備が一番怪しいのですが、確認する術がありません。

回答No.3

noname#230359

2台の機械で同時に発生したこと、プログラムの途中で発生などを考えると、やはり外部のノイズか電源があやしそうですね。

10年以上使われている機械ということなので考えにくいですが、Ｍ／ＣインターフェースＰＭＣ回路が同じということは同じメーカーの機械だと思うので、機械制御盤内でのノイズ対策で弱いところがあるのかもしれません。
サーボモーターの信号線、パルスコーダー信号線のアース処理等、不十分なところはないでしょうか。
ＮＣ電源部にＡＣリアクトル等は装備されているでしょうか。
機械本体のアースも問題になったことがあります。

高周波焼入れ装置についてはよくわかりませんが、自動運転をしていなくてもノイズ源となるような装置が起動してないのでしょうか。

もしあったとしても加工機械側で対策をしないといけないことになりそうですね。あまり参考になりませんが、気がついたことを書いてみました。

お礼

ありがとうございます。
ノイズについては、現在EMC障害の対策業者への調査依頼を検討中です。
高周波設備の方は、電波法の無線局設備の完成検査を受け、問題はないと
言う事です。
電源系のサグが原因だとすると発生源の特定に多大な時間を費やしそうです。
同じ受電設備から電源の供給を受けている設備が約１００台ほどあります。
1台ずつ電源を切って確認するしか手は無さそうです。
調査状況に進展がありましたら、この場を借りて報告させていただきます。

回答No.2

noname#230359

この不具合はいつから発生しているのでしょうか。
ラインを稼動させた当初（いつ？）から？
それとも、正常に稼動していたものがなにかの工事のあとから悪くなったとか

>CNCはFANUC 16、18、0M、PowerMateD等・・・
どのNCでも発生しているのでしょうか？
どの機械でも同様の現象が発生しているというのは考えにくいと思うのですが。

>治具と刃物が干渉、
プログラムの最初でしょうか、それならスタート時点で座標が変わっていますが、プログラムがある程度進んだ後なら、途中でおかしくなってるわけで・・
どの機械も同じタイミングでしょうか。

>マシニングセンタライン・・
それぞれの機械は工程が違って、プログラムが違うのでしょうか、それとも同じプログラム（NCが違うと多少ちがうかもしれませんが）？

ということで、原点がどの時点でずれたかというのも問題解決の糸口になると思うのですが。

補足

度々お世話になります。

年明け頃から発生しています。年末には多数の設備工事があり、
どの工事が影響しているかの関連性が全くつかめていません。
設備は導入してから10年近く経過しており、過去にも数回同様の
トラブルが発生していましたが、頻発はしていませんでした。

ここの加工ラインはCNCは全てFANUC製の物を使用しており、発生する
機種はPowerMate以外すべてです。

発生するタイミングは、1回に2台のCNCで同じ症状が出た事も有ります。
この時はCNCは０Mでした。
また、加工のスタート時ではなく、加工中にズレが発生するようで
正常に加工した下穴が残っていました。

機械の工程は全て違う工程となります。加工プログラムも違います。
但し、M/CｲﾝﾀﾌｪｰｽのPMC回路はほぼ共通です。

FANUCｻｰﾋﾞｽへ依頼しても常時発生するわけではないので手をやいています。

現時点で一番怪しいのは、高周波焼入れ設備が導入された事ですが、
距離的には約１００Mは離れていますし、電源の受電設備も別系統であり
暴走が発生した時には運転していなかった（自動運転で）

回答No.1

noname#230359

ちょっと似てるので、
制御機の電源入力で制御機のアースを取ってますか？以前配電盤でとってるからいいやとおおちゃくしたところやっぱり暴走に悩まされました。制御機電源端子直近から大地にアースしたら嘘のようにおさまりました。
参考になるといいですが、こうゆう症状はファナックも一番嫌うんですよね。
一日粘って症状がでないと修理報告書が書けないとよくぼやいてました。

接地抵抗を測れたようですが。電流を流すわけではないので抵抗値自体問題にはなりません。恐らく装置全体の筐体が浮くことが問題だったとお思います。
自身の消費電流によって装置全体の電位が不安定になり他の接続機器とのグランド電位に差が生じ制御機内部に入り込み悪さをしたのではないかと。アース改良以前も機器毎の配電盤では大地アースを取ってましたがある時ファナックのサービスが点検中に窓枠と制御機を触ってしびれ。テースターで計ったところ数十ボルトあり急遽機器側で接地した次第です。確かに設置マニュアルにも受電部直近で！大地アースと明記してありました。

お礼

回答いただき、ありがとうございます。

設備のアースについては接地抵抗も含めて確認を取りました。
ライン平均で約８ｵｰﾑでした。(２ｵｰﾑから１４ｵｰﾑ）
暴走が発生した設備は６ｵｰﾑでした。
但し、NCの信号線で一部アースされていないものもありこの辺りも
怪しそうです。仮配線でワニ口か何かでアースを取って様子を見てみます。

ありがとうございます。
仮設の接地線を引き回し、様子をみてみます。
結果が出ましたらここの場で報告させていただきます。