簡析焊接機器人設備維護維修的一般方法

韋真光，韋柳毅

（廣西機械高級技工學校，廣西 柳州 545005）

簡析焊接機器人設備維護維修的一般方法

韋真光，韋柳毅

（廣西機械高級技工學校，廣西 柳州 545005）

闡述焊接機器人預防性維護保養(yǎng)工作的內(nèi)容，重點從故障診斷的方法和焊接機器人故障診斷步驟兩個方面介紹了焊接機器人設備維修維護的一般方法。

焊接機器人；維護；維修；保養(yǎng)

近年來，由于國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級的需要和招工難的共同影響下，越來越多的廠家開始使用工業(yè)機器人設備來替代人工。特別是在焊接加工領域，據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界在役的工業(yè)機器人中大約有一半用于各種形式的焊接加工。焊接機器人是從事焊接加工的工業(yè)機器人，主要包括機器人設備和焊接設備兩部分。機器人由機器人本體和控制柜（硬件和軟件）組成。而焊接裝備，以弧焊為例，主要由焊接電源（包括控制系統(tǒng)）、送絲機、焊槍等部分組成。為了充分發(fā)揮焊接機器人的效益，減少故障的發(fā)生，正確的維護與維修焊接機器人顯得非常重要。

本文針對典型焊接機器人的本體與控制器的日常維護保養(yǎng)進行研究，以及對在使用過程中出現(xiàn)的故障進行診斷，從而總結出排除故障的方法。

1 焊接機器人的預防性維護

預防性維修的關鍵是加強日常的維護保養(yǎng)，正確規(guī)范的焊接機器人預防性保養(yǎng)能夠最大限度保證設備正常運行，保證高效益產(chǎn)出，從而降低生產(chǎn)成本。因此，正確規(guī)范的機器人預防性保養(yǎng)是焊接機器人正常使用必不可少的工作。焊接機器人預防性保養(yǎng)內(nèi)容包括以下方面內(nèi)容：

1.1 機器人本體維護保養(yǎng)

機器人本體（見圖1）的保養(yǎng)包括以下幾個方面：

（1）檢查機器人本體上電纜的連接狀態(tài)，其中包括信號電纜、動力電纜、用戶電纜、底電纜、立臂電纜等是否有松動或破損，如果有松動現(xiàn)象應立即擰緊，若有破損應立即做好保護工作防止破損加重導致線路中斷。焊接機器人在使用過程中應注意本體上的電纜線是否妨礙或有可能妨礙本體的運動，以防止機器人本體在大范圍移動時遭到阻礙而被迫停止。

圖1 機器人本體

（2）檢查本體的各軸承齒輪箱的密封狀態(tài)，防止漏油、滲油，保證齒輪箱保持正常的工作狀態(tài)。

（3）檢查機器人本體各軸功能是否正常運行，保證自動手動運行時平穩(wěn)，無異音，剎車正常。

（4）正常工作的焊接機器人齒輪箱應每隔3個月對潤滑油剩余量進行檢查，每年更換一次潤滑油，非正常工作的機器人更換潤滑油的時間可以相應的延長。

（5）檢查機器人本體的固定狀態(tài)，防止松動。

1.2 機器人控制柜維護保養(yǎng)

機器人控制柜的保養(yǎng)包括以下幾個方面：

（1）檢查所有接頭處，看密封是否完好，防止灰塵和污垢進入控制器內(nèi)部。

（2）檢查連接器和電纜固定是否完好，確保沒有破裂或損壞。

（3）檢查主機冷卻風扇和驅(qū)動模塊冷卻風扇是否完好，如有損壞應立即更換；用空氣壓縮機噴槍定期對冷卻風扇上的灰塵進行清理（見圖2），清理前應先關閉所有電源，確認所有模塊功能完好后再通電。

圖2 控制柜

（4）定期將控制器濾塵網(wǎng)拆下（見圖3），用30～40°溫水和少量清潔劑，晾干后裝上濾塵網(wǎng)。

圖3 控制器濾塵網(wǎng)

機器人運行磨合期為1年，在正常運行1年后，機器人需要進行1次預防性保養(yǎng)，更換齒輪箱潤滑油。在此之后，機器人正常運行每3年或10 000小時之后，必須再進行1次預防性保養(yǎng)，可以有效降低機器人故障率，提高機器人使用壽命。針對在惡劣工況與長時間在負載極限或運動極限下工作的機器人，需要每年進行一次全面預防性保養(yǎng)。

2 焊接機器人的故障維修

2.1 故障分類

（1）硬件故障。焊接機器人工作站的硬件部分主要包括機器人本體、控制柜、焊接電源以及外圍設備和各種線路。這類故障主要由電氣元件如繼電器、開關、熔斷器等失效引起的，它們的發(fā)生往往與上述元器件的質(zhì)量、性能與工作環(huán)境等因素有關。除了電器元器件以外，由于長時間的工作運動也會引起連接機器人本體的電纜或電線發(fā)生疲勞破損而引發(fā)的線路故障。這類硬件方面的故障一旦發(fā)生，排查發(fā)生故障的元器件是件非常困難的事情，而且必須對失效或破損的元器件進行維修或更換。所以我們在使用機器人的過程中一定要做好日常保養(yǎng)維護工作，使容易損壞的元器件的工作壽命增長以保證焊接機器人高效率地生產(chǎn)。

（2）軟故障。這類故障是指程序編輯軟件的系統(tǒng)模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失、錯誤或者是焊接機器人整個操作系統(tǒng)的備置出現(xiàn)錯誤的設定參數(shù)造成機器人系統(tǒng)無法正常進行編程或無法正常的自動化運行工作，甚至操作系統(tǒng)無法啟動。這類故障只需要根據(jù)機器人提示的故障報警信息找出錯誤源后重新配置系統(tǒng)參數(shù)然后重新啟動就可以將故障排除。但是有些軟件故障由于操作者的誤操作造成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)丟失不能重新設定，這時候可以使用系統(tǒng)重啟的一些特殊啟動方式將系統(tǒng)還原到無錯時的狀態(tài)，例如ABB焊接機器人的控制系統(tǒng)（IRC5控制系統(tǒng)）重新啟動的高級選項I-啟動：系統(tǒng)已被重新啟動，并且您希望從最近一次成功關閉的狀態(tài)使用該映像文件（系統(tǒng)數(shù)據(jù)）重新啟動當前系統(tǒng)。

（3）編程和操作錯誤引起的故障。這類故障不屬于系統(tǒng)軟件故障，所以不需要對操作系統(tǒng)進行特殊的處理，只需要對系統(tǒng)所報出的錯誤信息找到相應的程序段進行修改后就可以正常工作。例如焊接機器人的編程人員在編程過程中沒有考慮到手動編程中的運動速度大小問題，自動運行程序時就會由于機器人關節(jié)運動速度過快造成慣性力大觸發(fā)機器人的自動保護程序而造成停機事故。

2.2 故障診斷步驟

目前市面的焊接機器人種類很多，每種牌子的機器人的控制系統(tǒng)都會有差異，在維護上必須具備一定的條件并且作充分的準備工作：要保證有相同型號的元器件的供應，必要的維修工具與檢測工具，完整的設備說明書、手冊、電器原理圖、維修說明書等資料。機器人出現(xiàn)故障時的診斷步驟可以分為：

（1）觀查。觀察故障發(fā)生時設備的有無異常的響聲、火花、亮光、發(fā)熱等異常現(xiàn)象；檢查可能發(fā)生故障的電線和通信光纜表面是否有破損或被焊接飛濺燙傷的狀況。

（2）記錄。向操作人員了解現(xiàn)場的情況，記錄發(fā)生故障時程序編輯器中程序運行所在的位置以及實行的程序內(nèi)容，記錄示教器中報警提示的相關信息，確定故障屬于硬件故障還是屬于軟件故障。

（3）先軟后硬。在未知故障屬性的情況下，先把故障作為軟件故障處理，如修改設定的參數(shù)值，修改執(zhí)行程序，還原默認設置等操作，如不能排除故障，再作硬件故障處理。

（4）由外到里。列出硬件故障發(fā)生的各種可能原因，畫出步驟流程圖，先檢查外圍接線，測量關鍵點信號，將疑點縮小，然后檢查某幾塊內(nèi)部電路板和控制器內(nèi)的各種電子元件。

（5）先易后難。先檢查比較簡單的，測量比較容易的電線電路和便于置換備件的元件（如熔斷器），再檢查較復雜的電路板。

（6）先機后電。先排除機械方面的故障，再檢查電路方面的故障。

另外，干擾（供電線路的干擾和設備運行過程中的干擾）會影響焊接機器人信號的傳輸和焊接的穩(wěn)定性，在維修診斷時要予以考慮和排除。在現(xiàn)場維修結束后，應認真填寫維修記錄；列出有關易損件的備件清單，建立檔案；對故障時間、現(xiàn)象、分析診斷方法，排除故障方法及遺留問題均應記錄，這樣不僅使故障處理有據(jù)可查還可以積累維修經(jīng)驗。

3 結束語

目前焊接機器人的品牌種類繁多，不同品牌機器人的系統(tǒng)與程序編輯方式也各不相同，在進行焊接機器人維護維修時，除了要掌握基本的焊接設備的維修保養(yǎng)的各項內(nèi)容之外，還需要通過仔細鉆研機器人設備的維修維修說明書與使用說明書，才能保證及時的維護維修，延長設備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。

[1]葉 暉.工業(yè)機器人實操與應用技巧[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]陳 蕾，談 峰.淺析數(shù)控機床維護維修的一般方法[J].機械制造，2004，42（482）:71-72.

Analyzing the Method ofMaintenance and Repair to Welding Robot

WEIZhen-guang，WEILiao-yi
(GuangxiMachinery Senior Technician School，Liouzhou Guangxi545005，China)

Elaborating the work of the welding robot’s preventive maintenance,emphasis two respects to introduce generalapproachwith repair andmaintenance ofwelding robot,which are themethod and the Step of troubleshooting.

welding robots；protect；service；maintenance

TP242

B

1672-545X（2014）04-0143-03

2014-01-05

韋真光（1986—），男，助理講師，工學學士，主要研究焊接機器人系統(tǒng)集成與焊接工裝設計。