Panel de alimentación Fanuc 18i-MB: fallos y reemplazos comunes
¿Qué tipo de fallas podrían experimentar estas placas de circuito después de 15-20 años de uso? ¿Cómo se pueden diagnosticar en el lugar? ¿Y qué números de piezas de repuesto debería buscar?El Fanuc 18i-MB ha estado funcionando en el taller desde principios de la década de 2000. La mayoría de los controladores que vemos enviados a reparación hoy han estado funcionando continuamente durante más de 15 años, y después de manejar docenas de unidades, los modos de falla son bastante predecibles. El tablero de alimentación es el primer lugar para mostrar signos de envejecimiento los condensadores electroliticos se secan, los ventiladores se agotan, los rieles de voltaje CC comienzan a derivar, mientras que otras partes del CNC siguen sin darse cuenta. En este artículo se analizará qué componentes son propensos a fallar, qué comprobar primero y qué números de piezas se aplican.
1¿Qué hace la placa de suministro de energía 18i-MB?
¿Cuál es el papel de la placa de alimentación dentro de un controlador Fanuc 18i-MB?
En el interior de la unidad de control 18i-MB (elA02B-0283-B: Las condiciones de los productosserie), la placa de alimentación toma 24 VDC del transformador externo y lo baja a los múltiples rieles inferiores de CC que el CNC necesita internamente +5 V, ±15 V, +3,3 V y tensión de memoria con bateríaSe alimenta de la placa principal, las tarjetas FROM/SRAM, la tarjeta FSSB, la tarjeta gráfica y la interfaz LCD/MDI.
No es una unidad de trabajo pesado como los módulos alfa o alfa-i PSM que alimentan los servo-drives ¢ son dispositivos separados, mucho más grandes (A06B-6077 Las condiciones de los productos,Se aplicará el procedimiento siguiente:,A06B-6110, en el caso de los vehículos de motorLa placa de alimentación dentro del control de 18i-MB es el pequeño convertidor DC-DC que mantiene vivo el cerebro CNC.fallas de arranque intermitentes, o alarmas al azar del sistema.
Arquitectura de energía de control de 18i-MB (simplificada) Transformador externo 200V CA + 24 VDC Junta de suministro de energía A20B-8101-0285 (este artículo) Reglas CAP CC-DC ↓ Salidas de descenso +5 V ±15 V +3.3 V +VBAT Tabla principal A20B-8100-0135 (18i-A) / equivalente. FROM / tarjetas SRAM A20B-3900-0303 serie FSSB / tarjeta de servo A20B-3300-0xxx LCD / MDI Unidad A02B-0323-Cxxx Servo y amplificadores de husillo tienen sus propios módulos PSM separados (A06B-6xxx)
La placa de alimentación en el 18i-MB es el convertidor DC-DC interno separado del PSM alfa que impulsa los servos.
2¿De qué números de piezas estamos hablando?
¿Cuáles son los números de piezas reales de Fanuc para la placa de alimentación de 18i-MB?
El sistema 18i-MB en su conjunto presenta unaA02B-0283-B: Las condiciones de los productosEl tercer grupo de dígitos varía según la opción de hardware (número de unidades, paquete de lenguaje, opciones de red).Se aplicará el método de evaluación de la calidad de los productos.Dentro de ese controlador, las placas de alimentación que se encuentran con más frecuencia son de laA20B-8101 Las condiciones de los productosEstas son las tablas que fallan y necesitan ser reemplazadas.
| Número de la parte |
Función |
Aplicación típica |
A20B-8101-0285 Las autoridades competentes podrán solicitar la autorización de los Estados miembros para la aplicación de las medidas previstas en el presente Reglamento. |
Tabla del módulo de alimentación |
Unidad de control de 18i-MB, producción a mediados y finales |
A20B-8101-0011: el número de personas que pueden participar en el proyecto |
Tabla del módulo de alimentación |
Variante común 18i-MB / 18i-TB |
A20B-8101-0180 Las condiciones de las condiciones de trabajo |
Tabla de alimentación |
Controladores de la serie 18i anteriores |
A20B-8101-0191 Las condiciones de los servicios de seguridad |
Tabla de alimentación |
Variantes anteriores de 18i / 21i |
A20B-8100-0135 Las condiciones de los servicios de seguridad de los Estados miembros |
Tabla principal (montada en LCD) |
18i-A ?? a menudo confundido con fuente de alimentación |
Se aplicará el método de evaluación de la calidad de los productos. |
Modulo de control completo de 18i-MB |
Número completo de la parte del sistema, no solo el PCB |
Números de piezas verificados con el catálogo de hardware Fanuc 16i/18i/21i publicado y las listas de distribuidores actuales (DNC Electronics, MRO Electric, CNC Electronics, Fanucworld).Los dígitos 14 y posteriores del número de pieza codifican la revisión de hardware .
Un control rápido:El número de pieza se imprime en una etiqueta blanca en la placa misma, por lo general cerca de uno de los bordes de los conectores.A20B-8101-0285/01A. El número de personas que pueden participar en el programaLa barra rayada y los caracteres después de que son la revisión de hardware diferentes revisiones son generalmente intercambiables, pero si usted está comprando una placa renovada,Pedir una correlación exacta evita sorpresas.
3. Modos comunes de fallas. Lo que realmente vemos.
Después de más de 15 años de servicio, ¿qué realmente falla en estos tableros?
Las fallas se agrupan en cuatro grupos, aproximadamente en este orden de frecuencia:
3.1 Degradación del condensador electrolítico
Esta es, con mucho, la causa más común de falla en cualquier placa de alimentación Fanuc CNC construida antes de aproximadamente 2010.000 horas a 105 °CEl electrolito se evapora lentamente a través del sello de caucho. La capacidad disminuye, la ESR aumenta, y la temperatura del sistema se reduce a una temperatura de 40 °C.y la ondulación del tren de CC se vuelve excesiva.
Verá síntomas como el arranque intermitente del controlador, alarmas aleatorias durante el mecanizado pesado (cuando la carga del servo toma corriente transitoria), o el parpadeo de la pantalla LCD.Los condensadores fallidos son a menudo visualmente obvios , residuos de electrolitos filtrados alrededor de la base, o aberturas de alivio de presión en las unidades más grandes.
3.2 Fallo del ventilador de enfriamiento (indirecto)
El ventilador del gabinete del controlador no está en la placa de alimentación en sí, pero cuando falla, la placa recibe el castigo.La vida útil del condensador se reduce a la mitad por cada aumento de 10 °C, por lo que un controlador que debería haber dado otros 5 años de servicio podría fallar en 6 meses una vez que se comprometa la refrigeraciónSiempre revise primero los ventiladores de enfriamiento cuando vea daños térmicos en una tabla.
3.3 Fatiga de las articulaciones de soldadura
Los conectores a través del agujero que llevan la entrada de 24 V o alimentan los rieles de salida más pesados pueden desarrollar grietas en las juntas de soldadura después de años de ciclo térmico.El síntoma es intermitente. El tablero funciona bien a temperatura ambiente.La reutilización de soldadura fresca suele solucionar el problema; la reutilización sin limpieza y el uso de flujo solo propagan el problema.
3.4 Fallo del circuito integrado del regulador de voltaje
Los circuitos integrados reguladores DC-DC y sus MOSFET asociados son los componentes activos que realizan el desaceleración real.no hay salida) o parcialmente (la tensión de salida baja)En los tableros más antiguos, el+5 V baja de los rieles a 4,6 ∼4,7 Ves un modo de fallo parcial común es todavía lo suficientemente alto para que los LED se enciendan, pero no lo suficientemente alto para la lógica CMOS confiable, por lo que se obtiene un comportamiento impredecible.
| Tipo de falla |
Frecuencia |
Patrón de síntomas |
Lo arreglaré. |
| Envejecimiento del condensador electrolítico |
Muy frecuentes |
Botín intermitente, alarmas relacionadas con las ondas, tapas abultadas visibles |
Recaptura con condensadores de larga duración de las mismas especificaciones o mejorados |
| Daño por calor (relacionado con el ventilador) |
Común |
Discoloración a bordo, falla prematura de la tapa |
Reemplazar el ventilador + los componentes afectados; comprobar la temperatura ambiente |
| Fatiga de las articulaciones de soldadura |
Ocasionalmente |
Fallo intermitente y dependiente de la temperatura |
Inspeccionar con aumento de tamaño; juntas de reflujo con el flujo adecuado |
| Fallo del circuito integrado del regulador |
Ocasionalmente |
Específico fuera de la especificación o ausente |
Reemplazo a nivel de componente; esquemas de necesidades o cambio de placa |
| MOSFET / IGBT abreviado |
Raro |
Corriente de entrada excesiva en la placa de dibujo, fusible explotado |
Reemplazo de componentes; a menudo es más fácil cambiar la placa |
¢ Nota de seguridad:Incluso cuando el controlador está apagado, los condensadores electrolíticos más grandes pueden retener más de 300 VDC durante varios minutos.y comprobar con un medidor antes de tocar el tableroLa energía almacenada en los condensadores de enlace de CC ha causado graves quemaduras y daños en el equipo.
4Cuando el controlador se congela o no arranca
Mi 18i-MB se congela a mitad de ciclo o se reinicia al azar. ¿Siempre es la fuente de alimentación?
No siempre, pero está cerca de la parte superior de la lista de sospechosos una vez que hayas descartado las causas obvias del software."sistema bloqueado") puede tener varias causas, y en nuestro flujo de trabajo de reparación que caminar a través de ellos en este orden:
| Causas |
¿ Cómo reconocerlo? |
¿Enlace de suministro de energía? |
| Inestabilidad de potencia / transientes de línea |
Los congelamientos se correlacionan con las cargas del taller que se encienden (motores grandes, soldadores cerca) |
Sí |
| Las fallas de lógica del controlador / vigilante |
Reproducible en un código o operación específica de G; número de alarma coherente |
No hay problema de software/parámetros |
| Error de programa o parámetro |
La misma congelación en el mismo programa; borrado mediante la edición del programa |
- No, no lo sé. |
| Interferencias electromagnéticas (EMI) |
Congelamientos aleatorios durante eventos de alta corriente; peor cuando se cargan las unidades cercanas |
Partial ¥ ver sección 7 sobre la suspensión |
| Supercalentamiento (termal) |
Solo se congela después de largas carreras; se despeja después de que el gabinete se enfríe |
Si |
| Fallas mecánicas / del sensor |
Las unidades de las partidas 1 y 2 de las partidas 2 y 3 de las partidas 3 y 4 de las partidas 4 y 4 de las partidas 4 y 5 de las partidas 4 y 5 de las partidas 5 y 6 de las partidas 5 y 6 de las partidas 5 y 6 de las partidas 5 y 6 de las partidas 5 y 6 de las partidas 6 y 7 de las partidas 6 y 7 de las partidas 6 y 7 de las partidas 6 y 7 |
No hay problema con el servosistema separado |
Si la congelación es aleatoria, se correlaciona con la carga de mecanizado pesado,o aparece después de que la máquina ha estado funcionando durante más de 30 minutos y especialmente si un controlador de energía-ciclo lo limpia que es la firma de una fuente de alimentación cansadaSi los condensadores fallan, no pueden sostener el carril bajo la corriente transitoria de las interfaces servo y huso, la CPU ve un apagón momentáneo y el sistema se detiene.
Una prueba de campo útil: después de congelarse, abra el gabinete inmediatamente y sienta la placa de alimentación.o si puede oler algo (amoniaco de un electrolito, o el ligero olor a plástico quemado de componentes estresados), la fuente de alimentación es el principal sospechoso.
5Códigos de alarma que apuntan a la fuente de alimentación.
¿Qué alarmas de 18i-MB suelen rastrearse hasta la placa de alimentación?
La serie 18i tiene cientos de códigos de alarma, pero sólo un subconjunto apunta directamente a los problemas de suministro de energía.Los códigos a continuación son los que vemos más a menudo cuando la placa de alimentación resulta ser la causa raíz. Ninguno de ellos es una falla de suministro de energía garantizada por sí mismo cada uno tiene otras causas posibles pero si usted está viendo dos o más de ellos juntos,la fuente de alimentación se mueve a la parte superior de la lista de sospechosos.
| El sistema de alarma |
Descripción |
Conexión de fuente de alimentación |
910/911 |
Error de paridad de SRAM / paridad de DRAM |
Las caídas de voltaje del tren causan corrupción de la memoria |
920 |
Servo alarma control o paridad de RAM |
A menudo relacionado con la energía si intermitente en el arranque |
930 |
Interrupción de CPU |
La inestabilidad de voltaje puede desencadenar interrupciones de CPU falsas |
701 |
Sobrecalentamiento |
Directo: fallo del ventilador conduce a daños en la fuente de alimentación |
401 |
El servoamplificador no está listo |
Si varios ejes se ven afectados simultáneamente, comprobar primero la unidad de control |
414 |
Alerta de servicio ‡ servicio digital |
A veces relacionado con la potencia; generalmente apunta al propio amplificador |
| No hay exhibición, los fanáticos corren |
El controlador parece muerto. |
Patrón clásico de falla de la fuente de alimentación |
| El controlador se inicia, luego se retira. |
Reinicio aleatorio bajo carga de mecanizado |
Fallo de las tapas bajo carga transitoria; colapso de los rieles durante la extracción de corrientes fuertes |
Descripciones de los códigos de alarma a los que se hace referencia en la lista oficial de códigos de alarma Fanuc 16i/18i/21i.Asignación de la fuente de alimentación basada en la experiencia de reparación en el campo.
6¿ Cómo diagnosticar antes de sacar el tablero?
¿Qué puedo comprobar con la tabla en su lugar, antes de sacarla para su reparación?
Alrededor del 70% de los supuestos fallos de suministro de energía pueden ser confirmados o descartados con un multímetro y 10 minutos de verificación cuidadosa.Haz esto en orden:
Etapa 1 Inspección visual
Apague la energía, espere 5 minutos para la descarga del condensador, abra el gabinete de control, mire la placa de alimentación con una linterna.Capas de condensadores abultadas, residuos marrones, áreas ennegrecidas o cualquier daño visibledetecta el olor a amoníaco de un electrolito filtrado fotografía todo para el registro de reparación.
Paso 2: comprobar la entrada 24 VDC
Con un multímetro en voltaje de corriente continua, mide a través de los terminales de entrada de 24 V a la placa de alimentación.Se debe leer 24 V ± 5%.Si es bajo, el problema está aguas arriba ¢ compruebe el transformador externo, el rectificador y los fusibles antes de culpar al PCB.
Paso 3: Verificar los rieles de salida en los puntos de ensayo
La placa de alimentación tiene puntos de ensayo o almohadillas de soldadura accesibles para los rieles de salida principales.
Rejillo de +5 V→ debería leerse 5,0 V ±0,25 V
Rejillo de +15 V→ debe leerse 15,0 V ± 0,75 V
-15 V de rieles→ debe leerse −15,0 V ±0,75 V
Rejillo de +3,3 V→ debería leerse 3,3 V ±0,15 V
Cualquier rieles fuera de la especificación, o cualquier rieles con ondulación visible en un osciloscopio (más de ~ 100 mV de pico a pico), confirma que el tablero necesita trabajo.
Paso 4 Verificación térmica
Después de que el controlador haya funcionado durante 30 minutos, utilice un termómetro infrarrojo (o su mano, con cuidado) para verificar la temperatura de la carcasa de la placa de alimentación y los condensadores más grandes.Cualquier cosa por encima de 65 ° C sugiere un problema térmico- o bien condensadores defectuosos que absorben más corriente, o enfriamiento inadecuado.
Paso 5: ensayo dependiente de la carga
Si el fallo es intermitente, el controlador funciona bien hasta que comience un ciclo pesado, inicie un programa de mecanizado representativo y monitoree los voltajes del carril durante la aceleración del eje y los movimientos rápidos.Un carril que es estable en reposo pero cae 0.3·0.5 V bajo puntos de carga transitorios cuadrados encondensadores cansados que no pueden sostener la barandilla.
7. EMI, puesta a tierra y cuestiones relacionadas con componentes
¿Podrían los problemas de suministro de energía ser causados por algo más en el gabinete?
A veces, sí.Hemos tenido casos en los que una placa de suministro de energía "fallida" resultó ser perfectamente saludable el verdadero problema fue la interferencia electromagnética o fallas de conexión a tierra que confundieron los síntomasAlgunas cosas que vale la pena comprobar antes de condenar a la junta:
La integridad de tierra.El gabinete de 18i-MB debe tener un enlace a tierra limpio y de baja impedancia normalmente inferior a 100 mΩ desde el terminal de tierra del controlador hasta el terreno del edificio.Los terrenos sueltos o los que se han corroído a lo largo de los años dejar la línea de ruido pareja en el controlador a través del chasisLos síntomas: reinicios aleatorios, errores de comunicación, alarmas de SRAM/DRAM intermitentes, se parecen exactamente a una fuente de alimentación fallida.Un chequeo de 5 minutos con un medidor de miliohm puede ahorrar horas de intercambio de tablero.
Conmutación de alta corriente.Si un contactor, un VFD o un motor grande se conectan cerca del controlador, especialmente en la misma fuente de alimentación entrante, los transitorios de voltaje pueden propagarse en el carril de 24 V que alimenta al controlador.Se supone que el filtro de entrada de la placa de alimentación debe manejar esto, pero después de más de 15 años sus condensadores de filtro se cansan y la protección cae.Añadir un transformador de aislamiento separado para el controlador (o mover la unidad de incumplimiento a una alimentación diferente es a veces una solución más eficaz que la sustitución de la placa.
Señales externas al controlador.Las entradas analógicas de 4 ¢ 20 mA, las líneas de retroalimentación del codificador y las señales DI / DO enrutadas en el 18i-MB pueden transportar ruido inducido si el cableado no está debidamente blindado o conectado a tierra en un solo extremo.Los picos de ruido repetidos ejercen presión sobre los circuitos de protección de entrada de la fuente de alimentación y las placas principales, acelerando el fallo.
Envejecimiento de componentes relacionados.Cuando el controlador tiene más de 15 años, la placa de alimentación no es la única cosa cansada.Los rodamientos del ventilador del armario se secanLos contactos de los conectores se oxidan. Hemos visto trabajos donde la sustitución de la fuente de alimentación por sí sola no solucionó el problema.gabinete sucio y falló en 12 meses.Abordar el medio ambiente, no sólo el tablero.
Secuencia práctica:Cuando te llaman a un trabajo de "fuente de energía está muerta", el orden debería ser:comprobar la conexión a tierra → comprobar la calidad de la entrada de 24 V → comprobar la temperatura del gabinete y el flujo de aire → comprobar la edad de la batería → luego mirar la placa de alimentación en síSaltarse los primeros cuatro pasos es como los talleres de reparación terminan con clientes que regresan.
8¿Sustitución: nuevo, reformado o reparado?
Una vez que haya confirmado que la fuente de energía es el problema, ¿cuáles son mis opciones?
Tres caminos realistas, cada uno tiene sentido en una situación diferente.
| Opción |
Cuando tiene sentido |
Tiempo de entrega típico |
Cuidado con |
| Tablero nuevo y genuino |
Máquina de alto valor, larga vida útil restante esperada, alto costo de tiempo de inactividad |
A menudo 2 ∼ 6 semanas (Fanuc está eliminando la producción de 18i-MB) |
Es cada vez más difícil conseguir piezas originales y nuevas. |
| Tableros renovados |
Máquina estándar, tolerancia de tiempo de inactividad moderada, sensible a los costos |
12 semanas, a veces durante la noche |
Verifique las pruebas de la reparación bajo carga, no sólo con la energía encendida. |
| Reparación a nivel del componente (recapitulación) |
Puedes dejar la tabla para 5 ¢ 10 días, la máquina todavía tiene años de vida por delante |
510 días laborables |
La calidad del trabajo varía enormemente. |
¿Cómo distinguir una tabla Fanuc auténtica de una falsificada?
Las falsificaciones y los tableros de "clones chinos" han aparecido con más frecuencia a medida que el 18i-MB envejece y el inventario genuino se seca.
Etiqueta del número de la pieza.Las etiquetas originales son nítidas, de alta resolución y la tipografía es consistente en toda la etiqueta.Las falsificaciones a menudo tienen etiquetas ligeramente fuera de las especificaciones letra incorrecta, código de barras borroso, o "hecho en" marcas que no coinciden con las ubicaciones de fabricación reales de Fanuc.
Calidad de la pantalla de seda de PCB.Las planchas originales tienen serigrafía afilada y aplicada uniformemente. El logotipo de Fanuc y las marcas de revisión están posicionados de manera consistente. Las falsificaciones a menudo tienen serigrafía áspera, impresión fuera del centro,o artefactos visibles de un proceso de impresión de menor calidad.
Marcaciones de los componentes.Los circuitos integrados en una placa Fanuc original llevan marcas de los principales fabricantes (Toshiba, Mitsubishi, NEC, Renesas, etc.) con códigos de fecha consistentes con la revisión de la placa.superficies lijadas bajo las etiquetas, o códigos de fechas muy inconsistentes entre sí, estás viendo un trabajo remanufacturado o falsificado.
Prueba antes de la instalación.Lo que sea que compre, encárgalo en una plataforma de pruebas antes de comprometerse con una instalación de producción.
Consejo práctico:Al ordenar un reemplazo, envíe al proveedor una foto clara de la etiqueta del número de pieza de la placa, la serigrafía cerca de los conectores y cualquier marca de revisión.Un proveedor de buena reputación coincidirá con la revisión; uno que no puede o no quiere está vendiendo lo que tienen en el estante sin importar el ajuste.
9Mantenimiento preventivo que realmente funciona
Si tengo una flota de máquinas de 18i-MB y no quiero hacer reparaciones de emergencia, ¿qué vale la pena hacer?
Cuatro cosas, clasificadas por la cantidad de problemas que ahorran:
1Limpia los filtros del gabinete y revisa los ventiladores cada 6 meses.Los filtros obstruidos y los ventiladores lentos aumentan las temperaturas del gabinete en 10 ̊15 °C, lo que reduce aproximadamente a la mitad la vida útil restante del condensador.Una limpieza del filtro de 5 minutos y un control rápido del ventilador (girar libremente, sin ruido de rodamiento) previene la mayoría de las fallas térmicas.
2- Registro y tendencia temperatura del gabinete.Si su sistema de mantenimiento puede registrar la alarma de temperatura del gabinete (o si instala un registrador de datos simple),una tendencia al alza lenta a lo largo de meses es una advertencia temprana de que los filtros se están cargando o un ventilador se está degradando.
3Planifique una recapitulación preventiva a los 15-18 años.Si su 18i-MB se acerca a esta edad y está en una máquina crítica,Programar un reemplazo de condensador planificado durante una ventana de mantenimiento es mucho más barato que la llamada de emergencia después de que falla en una tarde de viernesPresupuesto alrededor de 1 día de tiempo de inactividad más el trabajo de recapitulación.
4Mantenga un repuesto probado en el estante para cada máquina crítica.Una placa de alimentación renovada y probada cuesta una fracción de un solo día de inactividad no planificada en un CNC ocupado.tener una pieza de repuesto compartida por tipo de controlador es realista y lo vale.
Conclusión
La placa de alimentación de 18i-MB no es una pieza complicada de hardware, pero es la parte del controlador que envejece más predeciblemente.y los síntomas intermitentes se convierten lentamente en fallas durasLa mayoría de las fallas que vemos pueden ser diagnosticadas en menos de una hora con herramientas básicas, y la mayoría puede ser abordada ya sea por un resumen de calidad o una placa debidamente probada y renovada.
Lo que quieres evitar es la orden de pánico a las 2 a.m. en una noche de producción.y mantener un repuesto probado en el estante para máquinas de alto valor es mucho más barato que la alternativa.
Si usted necesita un reemplazo Fanuc 18i-MB placa de alimentación, compartir el número exacto de la parte de su placa existente (incluyendo el sufijo de revisión), más el completoA02B-0283-B: Las condiciones de los productosSuministramos PCB genuinos de Fanuc y unidades probadas y restauradas con términos de garantía documentados.
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