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弧焊机器人常见故障的分析与处理

弧焊机器人常见故障的分析与处理

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【摘要】:
自动弧焊机器人工作站一般由弧焊机器人及控制器、外围操作机连锁机构和焊接电源组成,在设备故障排除时可以根据故障代码并结合各模块进行设备维修。

  自动弧焊机器人工作站一般由弧焊机器人及控制器、外围操作机连锁机构和焊接电源组成,在设备故障排除时可以根据故障代码并结合各模块进行设备维修。

  1. 弧焊机器人运动部位故障

  弧焊机器人运动部位故障,该故障一般报警代码前缀为SRVO,出现该故障报警时需要检查各伺服单元及相应的控制线路。下面结合两个例子进行说明。

  (1)FANUCM—10i弧焊机器人配备R—30iB控制系统在运行过程中突然停机并出现报警为:SRVO-021 SRDY OFF(G∶2 A∶1)。

  首先对该报警进行复位,发现无法复位该报警。查阅该报警号的故障原因为:所显示的群组、轴所对应的伺服放大器的准备就绪信号关闭。由于设备前期正常使用所以排除各轴轴号、放大器号和放大器类型更改的原因,根据报警号显示的群组可以看出是弧焊系统的外部旋转轴,首先检查设备外部各轴连锁开关,未发现存在故障。初步判断,故障原因应该在设备外部旋转轴的第一个伺服电动机处。

  为进一步判断故障原因,测量伺服电动机侧抱闸电压为0V,而伺服放大器侧抱闸电压为正常电压24V,判断为伺服电动机抱闸未打开,导致设备控制器报警。进一步排查线缆,发现伺服电动机编码器线、抱闸线均存在磨损断线现象。更换编码器线,抱闸线后,复位该报警后显示报警号为SRVO-062 BZAL异常(G∶2 A∶1),进行脉冲复位并校准该轴零点后设备恢复正常。

  (2)FANUCM—10i弧焊机器人在自动运行过程中出现停机并报警:SRVO-046 OVC异常(G:2 A:1)SRVO-024 移动时误差过大(G∶2 A∶1)SRVO-124 确认机械塞子(G∶2 A∶1)。

  操作人员反映该报警前期出现过并可复位,但此次无法复位。根据报警号判断主要报警应该为SRVO-046 OVC异常(G∶2 A∶1),查阅该报警号的故障原因为:伺服装置内部计算的均方根电流值超过了最大允许值。为保护电动机和放大器免受热损坏,发出该报警。可能的原因主要集中于伺服电动机抱闸、电源和过载。

  分析该故障可能原因为伺服电动机在运行时电流过大导致报警,存在过载现象。根据故障原因检查抱闸、电源、线圈无异常,但在检查线路是发现有一外部轴伺服电动机的电源线磨损,分析原因为线路在振动中可能出现对地导致故障发生,处理后报警复位。

  但设备在运行一段时间后仍然出现该报警,分析可能是伺服电动机故障,拆下伺服电动机在不加负载的情况下试运行,无报警,但在运行中发现伺服电动机轴出现摆动,至此判断该工位减速器出现故障,拆下减速器发现减速器卡死,更换减速机后设备正常。

  2. 弧焊机器人工作站弧焊寻位程序故障

  弧焊机器人工作站弧焊寻位程序故障,此类故障的报警前缀一般为THSR,该类故障应着重检查与寻位相关的参数设置、硬件连接和寄存器状态。下面结合两个例子进行说明。

  (1)FANUCM—10i弧焊机器人配备R—30iB控制系统在正常工作中出现报警THSR-030还没有搜查开始,已经接触制品,SRVO-126 Quiqe停止错误(G∶1)。

  分析两处报警主要原因应该是THSR-030故障后设备停止才发生SRVO-026故障,因此查阅THSR-030故障原因为:在搜索动作开始之前,电线与零件接触。

  对策为:

  检查零件盒电线或示教新的搜索开始位置。由于该弧焊程序故障中存在寻位,分析寻位中存在零件与弧焊机器人的电信号交换,故决定检查该电信号交换线路,但该电信号交换过程中未发现电气线路,分析可能通过焊丝进行信号传递。

  检查焊丝时发现送丝软管脱落,焊丝与设备支撑架接触,而支撑架与零件工装是一个整体,故焊丝与零件接触构成信号回路,导致故障发生,更换送丝软管并做好绝缘后,设备故障消除。

  (2)FANUCM—10i弧焊机器人程序在进行寻位动作时出现报警,报警号为:THSR-022 工件未零点标定。

  考虑该焊接程序是第一次进行示教并试运行,应该与编程参数有关,查阅报警对策要求进行零件调校;另外由于报警号为THSR,于是考虑检查碰触相关的参数。DATA——碰触设定,然后找到寻位使用的参数号并将原点位置的值改为开,接着再次对该位置进行寻位示教,最后关闭原点,试运行程序未发生报警。

  3. 外部紧急停止线路故障

  外部紧急停止线路故障,该类故障报警号一般与SRVO相关,但其主要原因是由于紧急停止线路被触发导致设备故障,因此此类故障因检查与设备紧急停止相关的设置、硬件和线路。下面结合两个例子进行说明。

  (1)FANUCM—10i弧焊机器人配备R—30iB控制器显示报警SRVO-232 NTED输入,设备无法运行。

  首先复位该报警号,发现无法复位该报警,查阅故障代码原因为:检测到NTED(非示教启用装置)。故障对策为:按NTED(非示教启用装置),然后按REST(复位)键。

  根据故障对策检查外部各急停均未发现故障,因为该设备前期进行维修时更换过紧急停止单元电路板,在对该电路板进行检查时发现该电路板缺少一个短接插头CRMA96,将该短接插头接入电路板A20B-2102-005上后设备恢复正常。

  (2)FANUCM—10i弧焊机器人在更换紧急停止电路板后报警,报警号为:SRVO-372 OPEMG1状态异常,SRVO-230 Chain异常。

  查阅报警号故障原因为:通过操作面板的急停开关检测出来链路报警。检测各紧急停止开关未发现异常,检查紧急停止24V电压正常,检查总线转换单元输入信号发现一紧急停止信号没信号,检查该线路发现线路中间继电器故障,更换后无法复位SRVO-230报警,通过操作MENUS—ALARMS—F4 RES_CH1—F4 是—REST,可将该报警消除,消除后设备恢复正常。

  4. 设备长期闲置或者被维修过导致的设备故障

  设备长期闲置或者被维修过导致的设备故障,该类设备故障代码无规律可言,一般由于参数设置不当,或者设备软硬件由于状态改变导致设备无法运行,该类故障要根据前期维修内容进行检修。下面结合两个例子进行说明。

  (1)FANUCM—10i弧焊机器人在闲置一段时间后由于断电更换编码器电池导致零点丢失,在进行零点校正时,机器人第五轴出现报警,报警号为SRVO-050 碰撞检测报警(G∶1 A∶5),且该报警无法复位。

  查阅该报警号故障原因主要为:①焊枪与工件撞击。②加减速过猛。③伺服电动机、伺服放大器故障。④伺服电动机抱闸故障。⑤伺服电动机电源电压、电源线故障。⑥减速机故障。

  针对故障原因对第五轴进行检查,首先检查各电气线路,电源电压未发现异常,由于该设备长期未运行,所以排除撞击和参数设置原因。接着对伺服电动机和减速机进行检查,发现减速机蜗杆与齿盘有冲撞的痕迹,为进一步确定故障原因,更换伺服电动机,发现设备仍然出现报警,确定减速机出现故障。

  拆解减速机构发现减速机在逆时针方向运行时运行平稳,在顺时针方向运行时存在死点,需要很大的力方可通过,从而导致伺服电动机电流过大报警,进一步拆解该部分发现蜗杆与齿盘间隙需进行调整,通过制作调整垫片对该间隙进行调整,最终调整垫片由原来的0.5mm调整至0.9mm,消除死点减速机平稳运行。装机并进行原点校正后设备正常运行。