焊接機(jī)器人常見(jiàn)故障分析與處理

焊接機(jī)器人是一種現(xiàn)代化的高科技工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，在焊接機(jī)器人應(yīng)用前期，由于其整體技術(shù)水平較低，往往會(huì)因?yàn)樵撛O(shè)備的附屬系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致焊接生產(chǎn)線無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響相關(guān)企業(yè)的正常生產(chǎn)。隨著人們對(duì)焊接機(jī)器人技術(shù)展開(kāi)更加深入地研究，人們也充分了解到了焊接機(jī)器人的故障原因并掌握了相關(guān)的解決措施。因此焊接機(jī)器人的工作性能和整體工作質(zhì)量得到了有效提高，并在相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)工作中發(fā)揮了重要的作用。焊接機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部系統(tǒng)非常復(fù)雜，現(xiàn)階段，主要用于金屬焊接、切割與噴涂等工作。在實(shí)際工作過(guò)程中，由于其控制系統(tǒng)需要控制并處理多個(gè)對(duì)象，再加上工作環(huán)境較為惡劣，因此往往會(huì)出現(xiàn)各種故障。自動(dòng)焊接機(jī)器人工作站主要是由焊接機(jī)器人和相關(guān)的配套設(shè)備組成，所以，當(dāng)焊接機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)生故障之后，工作人員需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全方位的檢測(cè)，以便準(zhǔn)確查明故障原因，采取有效的處理措施。
1 焊接機(jī)器人系統(tǒng)故障診斷與維修流程
1.1 焊接機(jī)器人系統(tǒng)故障診斷
對(duì)于焊接機(jī)器人使用初期的故障現(xiàn)象，一開(kāi)始工作人員都會(huì)感到非常棘手，這主要是源于對(duì)焊接機(jī)器人機(jī)理認(rèn)識(shí)膚淺所至。之后，通過(guò)各方面的努力，首先選定與此專業(yè)相近的科技人員和電氣、機(jī)械維修中具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工人；其次是對(duì)上述人員組織系統(tǒng)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并通過(guò)考核上崗；*后是建立完善的維修記錄和規(guī)范診斷程序。焊接機(jī)器人故障現(xiàn)象同其他機(jī)電一體化的設(shè)備故障類似，因此，豐富的維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)機(jī)理透徹理解是十分重要的。同時(shí)，完整的故障記錄，即故障表述、診斷、維修記錄、維修后的跟蹤記錄也是必不可少的重要條件。
1.2 焊接機(jī)器人故障維修流程
傳統(tǒng)的機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)生故障之后，工作人員會(huì)選擇較為通用的維修程序和手段進(jìn)行故障處理，但這種方式往往缺乏對(duì)相關(guān)故障的實(shí)際分析，進(jìn)而導(dǎo)致故障處理不徹底，故障反復(fù)出現(xiàn)，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備實(shí)際工作效率低下，工作壽命嚴(yán)重縮短。在實(shí)際工作中，如果僅僅具備一種系統(tǒng)的焊接機(jī)器人故障維修流程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求，故障維修工作的診斷環(huán)節(jié)是決定維修人員采取何種手段的重要工作環(huán)節(jié)，診斷工作的準(zhǔn)確性主要由兩個(gè)因素決定：**是焊接機(jī)器人故障信息報(bào)告的準(zhǔn)確性；第二是工作人員對(duì)故障情況的理論判斷與分析能力。目前，焊接機(jī)器人的故障診斷工作主要包括常見(jiàn)故障、突發(fā)故障以及改進(jìn)缺陷等方面開(kāi)展，進(jìn)而有效彌補(bǔ)了單一故障診斷與維修方式的不全面。
2 焊接機(jī)器人故障排除措施
2.1 人為故障的排除
人為故障的排除可以從兩方面入手：與電氣系統(tǒng)無(wú)關(guān)的機(jī)械類故障，僅針對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行修理或更換；電氣類故障的維修要謹(jǐn)慎一些，首先檢查系統(tǒng)單元保護(hù)元件是否受損，未受損，則故障在前段；若受損，就對(duì)單元逐一檢查，也可采取單元件替換方式，分級(jí)處理；其次，還必須對(duì)操作人員進(jìn)行認(rèn)真系統(tǒng)的培訓(xùn)，*大限度減少因操作不當(dāng)和維護(hù)保養(yǎng)不妥引起的人為故障，并使這種培訓(xùn)制度化，嚴(yán)格考核。
2.2 焊接機(jī)器人自然故障排除
焊接機(jī)器人自然故障排除手段主要包括以下幾種：**，在焊接機(jī)器人設(shè)備中增加聯(lián)軸器緩沖機(jī)構(gòu)，進(jìn)而緩解設(shè)備啟動(dòng)瞬間的爆發(fā)性，同時(shí)將齒輪傳遞改為渦輪傳遞，以保證機(jī)器人運(yùn)行定位的準(zhǔn)確性；第二，調(diào)節(jié)定位傳感器的位置，以提高傳感器的精準(zhǔn)度；第三，將焊接機(jī)器人的纜索式氣缸拖動(dòng)方式改為齒輪或齒條傳遞式的氣缸拖動(dòng)方式，這樣有利于鎖定氣缸工作，使胎具精準(zhǔn)定位，進(jìn)而確保系統(tǒng)工作過(guò)程的可靠性，同時(shí)焊接機(jī)器人的重復(fù)定位精度也會(huì)提高，使焊接機(jī)器人尋跡位置誤差減小；第四，改進(jìn)接插件接口方式，增加卡簧防松或螺釘防松卡，同時(shí)，考慮到環(huán)境粉塵、濕度等問(wèn)題，在接口處采取密封處理，減緩腐蝕性氧化；第五，改進(jìn)產(chǎn)品零件的定位方式，提高基準(zhǔn)定位銷等的強(qiáng)度，使夾具的可靠性提高，操作更為便捷。
2.3 焊接機(jī)器人突發(fā)故障排除
突發(fā)性故障排除的主要難點(diǎn)：一是焊接機(jī)器人控制部分單元控制板元件故障，反映在六軸臂在工作時(shí)突然死機(jī)；二是送絲系統(tǒng)故障，有時(shí)往往一個(gè)導(dǎo)電嘴就足以死機(jī)；三是穩(wěn)壓電源故障，這類故障常引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定，但對(duì)焊接參數(shù)影響較小，這類故障在初期的診斷中較困難；四是六軸臂某個(gè)軸系執(zhí)行元件伺服電機(jī)等故障。還有多種突發(fā)故障現(xiàn)象，修理的難點(diǎn)主要是診斷分析較難和備件的準(zhǔn)備不足。
3 焊接機(jī)器人故障排除具體案例
案例一：FANUCM—10i焊接機(jī)器人配備R—30iB控制系統(tǒng)，在其運(yùn)行過(guò)程中突然出現(xiàn)停機(jī)情況，同時(shí)報(bào)警顯示：SRVO-021SRDYOFF（G∶2A∶1）。在處理該故障時(shí)，工作人員首先應(yīng)對(duì)報(bào)警進(jìn)行復(fù)位，但如果無(wú)法正常復(fù)位則需根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)進(jìn)行原因診斷。查閱說(shuō)明書(shū)關(guān)于該報(bào)警的故障原因?yàn)椋核@示的群組、軸所對(duì)應(yīng)的伺服放大器的準(zhǔn)備就緒信號(hào)關(guān)閉。工作人員初步判斷，故障原因應(yīng)該是焊接機(jī)器人外部旋轉(zhuǎn)軸的**個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常。為進(jìn)一步證實(shí)故障原因，工作人員對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)側(cè)抱閘電壓進(jìn)行測(cè)量，顯示為0V，而伺服放大器側(cè)抱閘電壓為正常電壓24V，判斷為伺服電動(dòng)機(jī)抱閘未打開(kāi)，導(dǎo)致設(shè)備控制器報(bào)警。更換編碼器線，抱閘線后，復(fù)位該報(bào)警后顯示報(bào)警號(hào)為SRVO-062BZAL異常（G∶2A∶1），進(jìn)行脈沖復(fù)位并校準(zhǔn)該軸零點(diǎn)后設(shè)備恢復(fù)正常。
案例二：FANUCM—10i弧焊機(jī)器人在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)停機(jī)并報(bào)警：SRVO-046OVC異常。操作人員反映該報(bào)警前期出現(xiàn)過(guò)并可復(fù)位，但此次無(wú)法復(fù)位。根據(jù)報(bào)警號(hào)判斷主要報(bào)警應(yīng)該為SRVO-046OVC異常（G∶2A∶1），查閱該報(bào)警號(hào)的故障原因?yàn)椋核欧b置內(nèi)部計(jì)算的均方根電流值超過(guò)了*大允許值?？赡艿脑蛑饕杏谒欧妱?dòng)機(jī)抱閘、電源和過(guò)載。分析該故障可能原因?yàn)樗欧妱?dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)電流過(guò)大導(dǎo)致報(bào)警，存在過(guò)載現(xiàn)象。根據(jù)故障原因檢查抱閘、電源、線圈無(wú)異常。但設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后仍然出現(xiàn)該報(bào)警，分析可能是伺服電動(dòng)機(jī)故障，拆下伺服電動(dòng)機(jī)在不加負(fù)載的情況下試運(yùn)行，無(wú)報(bào)警，但在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)伺服電動(dòng)機(jī)軸出現(xiàn)擺動(dòng)，至此判斷該工位減速器出現(xiàn)故障，拆下減速器發(fā)現(xiàn)減速器卡死，更換減速機(jī)后設(shè)備正常。
相關(guān)人員在應(yīng)用焊接機(jī)器人進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，進(jìn)而減少人為故障。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障之后，維修人員可以在不影響設(shè)備正常工作的前提下，對(duì)其設(shè)計(jì)不合理的地方進(jìn)行改動(dòng)，以提高其合理性進(jìn)而降低故障率。同時(shí)，改善工作環(huán)境，提高焊接機(jī)器人的清潔度，也可以減少自然故障。