焊接機器人常見故障分析與處理

焊接機器人是一種現(xiàn)代化的高科技工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，在焊接機器人應(yīng)用前期，由于其整體技術(shù)水平較低，往往會因為該設(shè)備的附屬系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致焊接生產(chǎn)線無法正常運轉(zhuǎn)，進而影響相關(guān)企業(yè)的正常生產(chǎn)。隨著人們對焊接機器人技術(shù)展開更加深入地研究，人們也充分了解到了焊接機器人的故障原因并掌握了相關(guān)的解決措施。因此焊接機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。在實際工作過程中，由于其控制系統(tǒng)需要控制并處理多個對象，再加上工作環(huán)境較為惡劣，因此往往會出現(xiàn)各種故障。自動焊接機器人工作站主要是由焊接機器人和相關(guān)的配套設(shè)備組成，所以，當(dāng)焊接機器人系統(tǒng)發(fā)生故障之后，工作人員需要對整個系統(tǒng)進行全方位的檢測，以便準(zhǔn)確查明故障原因，采取有效的處理措施。
1 焊接機器人系統(tǒng)故障診斷與維修流程
1.1 焊接機器人系統(tǒng)故障診斷
對于焊接機器人使用初期的故障現(xiàn)象，一開始工作人員都會感到非常棘手，這主要是源于對焊接機器人機理認識膚淺所至。之后，通過各方面的努力，首先選定與此專業(yè)相近的科技人員和電氣、機械維修中具有豐富經(jīng)驗的工人；其次是對上述人員組織系統(tǒng)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并通過考核上崗；*后是建立完善的維修記錄和規(guī)范診斷程序。焊接機器人故障現(xiàn)象同其他機電一體化的設(shè)備故障類似，因此，豐富的維修實踐經(jīng)驗以及對機理透徹理解是十分重要的。同時，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 焊接機器人故障維修流程
傳統(tǒng)的機電一體化設(shè)備發(fā)生故障之后，工作人員會選擇較為通用的維修程序和手段進行故障處理，但這種方式往往缺乏對相關(guān)故障的實際分析，進而導(dǎo)致故障處理不徹底，故障反復(fù)出現(xiàn)，進而導(dǎo)致設(shè)備實際工作效率低下，工作壽命嚴重縮短。在實際工作中，如果僅僅具備一種系統(tǒng)的焊接機器人故障維修流程遠遠不能滿足現(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)確性主要由兩個因素決定：**是焊接機器人故障信息報告的準(zhǔn)確性；第二是工作人員對故障情況的理論判斷與分析能力。目前，焊接機器人的故障診斷工作主要包括常見故障、突發(fā)故障以及改進缺陷等方面開展，進而有效彌補了單一故障診斷與維修方式的不全面。
2 焊接機器人故障排除措施
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)無關(guān)的機械類故障，僅針對機械零部件進行修理或更換；電氣類故障的維修要謹慎一些，首先檢查系統(tǒng)單元保護元件是否受損，未受損，則故障在前段；若受損，就對單元逐一檢查，也可采取單元件替換方式，分級處理；其次，還必須對操作人員進行認真系統(tǒng)的培訓(xùn)，*大限度減少因操作不當(dāng)和維護保養(yǎng)不妥引起的人為故障，并使這種培訓(xùn)制度化，嚴格考核。
2.2 焊接機器人自然故障排除
焊接機器人自然故障排除手段主要包括以下幾種：**，在焊接機器人設(shè)備中增加聯(lián)軸器緩沖機構(gòu)，進而緩解設(shè)備啟動瞬間的爆發(fā)性，同時將齒輪傳遞改為渦輪傳遞，以保證機器人運行定位的準(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，將焊接機器人的纜索式氣缸拖動方式改為齒輪或齒條傳遞式的氣缸拖動方式，這樣有利于鎖定氣缸工作，使胎具精準(zhǔn)定位，進而確保系統(tǒng)工作過程的可靠性，同時焊接機器人的重復(fù)定位精度也會提高，使焊接機器人尋跡位置誤差減小；第四，改進接插件接口方式，增加卡簧防松或螺釘防松卡，同時，考慮到環(huán)境粉塵、濕度等問題，在接口處采取密封處理，減緩腐蝕性氧化；第五，改進產(chǎn)品零件的定位方式，提高基準(zhǔn)定位銷等的強度，使夾具的可靠性提高，操作更為便捷。
2.3 焊接機器人突發(fā)故障排除
突發(fā)性故障排除的主要難點：一是焊接機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突然死機；二是送絲系統(tǒng)故障，有時往往一個導(dǎo)電嘴就足以死機；三是穩(wěn)壓電源故障，這類故障常引發(fā)整個系統(tǒng)不穩(wěn)定，但對焊接參數(shù)影響較小，這類故障在初期的診斷中較困難；四是六軸臂某個軸系執(zhí)行元件伺服電機等故障。還有多種突發(fā)故障現(xiàn)象，修理的難點主要是診斷分析較難和備件的準(zhǔn)備不足。
3 焊接機器人故障排除具體案例
案例一：FANUCM—10i焊接機器人配備R—30iB控制系統(tǒng)，在其運行過程中突然出現(xiàn)停機情況，同時報警顯示：SRVO-021SRDYOFF（G∶2A∶1）。在處理該故障時，工作人員首先應(yīng)對報警進行復(fù)位，但如果無法正常復(fù)位則需根據(jù)設(shè)備說明書進行原因診斷。查閱說明書關(guān)于該報警的故障原因為：所顯示的群組、軸所對應(yīng)的伺服放大器的準(zhǔn)備就緒信號關(guān)閉。工作人員初步判斷，故障原因應(yīng)該是焊接機器人外部旋轉(zhuǎn)軸的**個伺服電動機出現(xiàn)異常。為進一步證實故障原因，工作人員對伺服電動機側(cè)抱閘電壓進行測量，顯示為0V，而伺服放大器側(cè)抱閘電壓為正常電壓24V，判斷為伺服電動機抱閘未打開，導(dǎo)致設(shè)備控制器報警。更換編碼器線，抱閘線后，復(fù)位該報警后顯示報警號為SRVO-062BZAL異常（G∶2A∶1），進行脈沖復(fù)位并校準(zhǔn)該軸零點后設(shè)備恢復(fù)正常。
案例二：FANUCM—10i弧焊機器人在自動運行過程中出現(xiàn)停機并報警：SRVO-046OVC異常。操作人員反映該報警前期出現(xiàn)過并可復(fù)位，但此次無法復(fù)位。根據(jù)報警號判斷主要報警應(yīng)該為SRVO-046OVC異常（G∶2A∶1），查閱該報警號的故障原因為：伺服裝置內(nèi)部計算的均方根電流值超過了*大允許值?？赡艿脑蛑饕杏谒欧妱訖C抱閘、電源和過載。分析該故障可能原因為伺服電動機在運行時電流過大導(dǎo)致報警，存在過載現(xiàn)象。根據(jù)故障原因檢查抱閘、電源、線圈無異常。但設(shè)備在運行一段時間后仍然出現(xiàn)該報警，分析可能是伺服電動機故障，拆下伺服電動機在不加負載的情況下試運行，無報警，但在運行中發(fā)現(xiàn)伺服電動機軸出現(xiàn)擺動，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，更換減速機后設(shè)備正常。
相關(guān)人員在應(yīng)用焊接機器人進行生產(chǎn)時，應(yīng)該嚴格遵守操作規(guī)程，進而減少人為故障。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，對其設(shè)計不合理的地方進行改動，以提高其合理性進而降低故障率。同時，改善工作環(huán)境，提高焊接機器人的清潔度，也可以減少自然故障。