FANUC焊接機(jī)器人維修故障實(shí)例分析

　　廣州子銳機(jī)器人技術(shù)有限公司是一家專注工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工程設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、銷售、技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。成立于2011年，由華中科技大學(xué)研究生團(tuán)隊(duì)及國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人集成行業(yè)資深技術(shù)人員共同組建。公司依托ABB、KUKA、FANUC、MOTOMAN等國(guó)際知名工業(yè)機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)，給客戶提供完善的工程服務(wù)。

　　1.開機(jī)后發(fā)生周期性振動(dòng)的報(bào)警維修

　　故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套FANUC llM的加工中心，開機(jī)時(shí)，CRT顯示SV008號(hào)報(bào)警，Z軸發(fā)生周期性abb振動(dòng)。

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　　分析與處理過程：FANUC llM系統(tǒng)出現(xiàn)SV008報(bào)警的含義是坐標(biāo)軸停止時(shí)的誤差過大，引起本報(bào)警的可能原因有：

　　1）系統(tǒng)庫卡位置控制參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤。

　　2）伺服系統(tǒng)機(jī)械故障。

　　3）電源電壓異常。

　　4）電動(dòng)機(jī)和測(cè)速發(fā)電機(jī)、編碼器等部件連接不良。

　　根據(jù)上述可能的原因，再結(jié)合Z軸作周期性機(jī)器人維修振動(dòng)的現(xiàn)象綜合分析，并通過脫開電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接試驗(yàn)，初步判定故障原因在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣部分。

　　為了進(jìn)一步判別機(jī)器人維修故障原因，維修時(shí)更換了X、Z軸的伺服電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障不變，由此判定故障原因不在伺服電動(dòng)機(jī)。

　　由于X、Y、Z伺服驅(qū)動(dòng)器維修的控制板規(guī)格一致，在更改設(shè)定、短接端后，更換控制板試驗(yàn)，證明故障原因在驅(qū)動(dòng)器的控制板上。

　　更換機(jī)器人維修驅(qū)動(dòng)器控制板后，故障排除，機(jī)床恢復(fù)正常。

　　2.小范圍移動(dòng)正常、大范圍移動(dòng)出現(xiàn)劇烈振動(dòng)的故障維修

　　故障現(xiàn)象：某采用FANUC 0T數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控車床，開機(jī)后，只要Z軸一移動(dòng)，就出現(xiàn)劇烈振蕩，CNC無報(bào)警，機(jī)床無法正常工作。

　　分析與處理過程：經(jīng)仔細(xì)觀察、檢查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的Z軸在小范圍（約2.5mm以內(nèi)）移動(dòng)時(shí)，機(jī)器人維修工作正常，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無振動(dòng)：但一旦超過以上范圍，機(jī)床即發(fā)生激烈振動(dòng)。

　　根據(jù)這一現(xiàn)象分析，系統(tǒng)的位置控制部分以及伺服驅(qū)動(dòng)器本身應(yīng)無故障，初步判定故障在位置檢測(cè)器件，即脈沖編碼器上。

　　考慮到機(jī)床為半閉環(huán)結(jié)構(gòu)，維修時(shí)通過機(jī)器人維修更換電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了確認(rèn)，判定故障原因是由于脈沖編碼器的不良引起的。

　　為了深入了解引起故障的根本原因，維修時(shí)作了以下分析與試驗(yàn)：

　　1）在伺服驅(qū)動(dòng)器主回路斷電的情況下，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸，檢查系統(tǒng)顯示，發(fā)現(xiàn)無論電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，系統(tǒng)機(jī)器人維修顯示器上都能夠正確顯示實(shí)際位置值，表明位置編碼器的A、B、*A、*B信號(hào)輸出正確。

　　2）由于本機(jī)床Z軸絲杠螺距為5mm，只要Z軸移動(dòng)2mm左右即發(fā)生振動(dòng)，因此，故障原因可能與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置有關(guān)，即脈沖編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)C1、C2、C4、C8信號(hào)存在不良。

　　根據(jù)以上分析，考慮到Z軸可以正常移動(dòng)2.5mm左右，相當(dāng)于電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)180?，因此，進(jìn)一步判定故障的部位是轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)中的C8存在不良。

　　按照上例同樣的方法，取下脈沖編碼器后，根據(jù)編碼器的連接要求（見表），在引腳N/T、J/K上加入DC5V后，旋轉(zhuǎn)編碼器軸，利用萬用表測(cè)量C1、C2、C4、C8，發(fā)現(xiàn)C8的狀態(tài)無變化，確認(rèn)了編碼器的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)C8存在故障。

　　表 編碼器引腳連接表

　　引腳 A B C D E F G H J/K L M N/T P R S

　　信號(hào) A B C1 *A *B Z *Z 屏蔽 +5V C4 C8 0V C2 OH1 OH2

　　進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，編碼器內(nèi)部的C8輸出機(jī)器人維修驅(qū)動(dòng)集成電路已經(jīng)損壞；更換集成電路后，重新安裝編碼器，并按上例同樣的方法調(diào)整轉(zhuǎn)子角度后，機(jī)床恢復(fù)正常。