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简述焊接机器人的故障维修

2019-05-10 浏览量:1

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  1.1 早期焊接机器人的故障现象

  在焊接机器人使用的初期,由于我们对焊机机器人原理的认识比较肤浅,造成我们无法应对发生的故障。通过多方努力,我们首先指定相近专业的维修人员来跟踪设备;其次联系厂家对上述人员进行系统培训和学习,使其具备上岗资质;第三是建立完善的维修记录和标准的故障诊断规范。由于焊机机器人的故障与其它标准数控设备的故障是类似的,因此,丰富的维修经验对焊接机器人故障原理的理解是非常重要的。同时,完整的维修记录,即故障描述、故障诊断、维修经过及维修后的跟踪记录也是必不可少的重要条件。

  1.2 焊接机器人的故障信息整理

  在以往的机电一体化设备的故障维修中,虽然也有适用的维修程序,但不能完全套用到焊接机器人的故障维修中。根据以往的经验和对焊接机器人的认识,维修团队建立了一个针对焊接机器人的维修流程,具体流程考虑的对象有别于一般的数控设备,分支较多,但在实际维修时,由于每步的检测结果只有一个,我们只需顺着一条分支查下去就可以找到故障点。不过在预先分析时就必须考虑两种结果,以免漏掉故障点而走弯路。 在实际工作中,我们发现仅仅只有焊接机器人维修流程是远远不够的,故障维修的初步诊断是具有决定性的,诊断的准确与否,主要取决于三个因素:一是故障信息的准确报告;二是对故障的理论判断分析能力;三是单元改进。为此,我们需要从常见故障、突发故障和改进设计缺陷等多个方面进行焊接机器人故障诊断,这就可以避免为故障而维修的应急处理,而且强调的是处理的过程记录要详细规范,具有规范的科学性和追溯性。

  1.3 焊接机器人故障信息系统划分

  以整理的故障维修信息作为依据,接下来是可靠性诊断。焊接机器人从诊断角度讲可以划分为几个单元:机械执行部分、总线通讯部分、工控机部分、焊接电源部分、变位机部分、送丝机构部分、示教器显示部分。在现代设备维修技术中,传统的检测方法由于科学仪器的进一步发展,检测水准显著提高。故障诊断中有的一般可目测,如机械故障、快速转换装臵故障等,而数字信号类故障就必须采用测试设备了,如总线通讯故障、电源系统故障以及工控机系统故障等。

  1.4 焊接机器人常见故障

  从我们使用的焊接机器人系统的故障分类看,主要存在以下几类故障:a)操作不当造成的人为故障,这些故障主要有:焊接机器人焊枪损坏,装卸工件不当造成变位机随动部件变形。b)外围设备设计制造不良造成的故障,这些故障主要有:升降平台开关和线缆经常出问题;示教器显示部分元器件质量差,工作稳定性差。c)环境保护不良造成系统故障;空气中湿度较大以及静电作用,同时由于焊接现场粉尘较大,造成控制柜内积尘,偶尔产生误动作。d)插接板接口发生腐蚀性氧化,时有接触不良,造成无法开机,或设备工作不稳定。

  从故障现象可以分析看到,a针对操作不当必须对操作人员进行严格的操作考核,建立规范可靠的操作程序,杜绝误操作。b升降平台开关位臵设计应更加人性化,线缆布臵合理;显示元件选用稳定性好的材质。c.焊接机器人系统长期工作在粉尘较大的环境里,未采取屏蔽措施,在湿度较大的雨季,应采取必要的除湿措施。d.插件插接部分腐蚀氧化多数是湿度太大所至,对插牢后的插件应采取涂封处理和防松措施,保证插件接触良好。

  2.1.1 人为故障的排除

  人为故障的排除可以从两方面入手:

  a)与电气系统无关的机械类故障,仅针对机械零部件进行维修或更换。如我公司转向架焊接车间IGM焊接机械手在工作过程中,由于操作者未及时停止设备,水冷电缆与机器人发生拉扯,造成水冷电缆损坏。检查电缆两端接口未变形,更换新的水冷电缆后测试工作正常。

  b)电气类故障的维修要谨慎一些,首先检查系统保护单元是否异常,未发现异常,则故障在前段;若有异常,就对单元逐一检查,也可采取单元件替换方式,分级处理;其次,还必须对操作人员进行系统培训,最大限度地减少因操作不当和维护保养不到位引起的人为故障,并使这种培训制度化,严格考核。

  2.1.2 焊接机器人自然故障排除

  设计缺陷引起的故障排除是目前已知的故障排除中最困难的,因为该类故障并非初期使用的磨合故障,也不是操作不当引起的故障,在维修的过程分析中,我们认为,故障主要是设计不良所致,如果继续维持原设计方案,故障就会反复出现,而这类故障多数属于主机外围系统的问题,如我公司转向架焊接车间的CLOOS横梁焊接机器人的送丝电机运行一段时间就出现过热现象,更换送丝轮和送丝电机仍然无法改变状况,后来进行观察分析,从焊丝桶到送丝机之间的送丝导管在龙门上方弯曲角度成锐角,造成送丝阻力加大。我们更改送丝导管的固定点,使其弯曲角度大于九十度,再次运行测试则送丝机再未出现过热。

  2.2 焊接机器人突发故障排除

  突发故障排除的主要难点:

  一是焊接机器人控制部分电路板故障,反映在机器人在工作时突然报警且无法消除报警。如我公司转向架新产品车间IGM焊接机械手在工作过程中出现报警且无法消除,重新启动又恢复正常,但不就又出现报警,对报警回路所有部件替换检查,最后发现机器人手臂内有一段电缆稳定性下降,更换后报警彻底消失;

  二是送丝系统故障,焊接成形不好且经常断弧。如我公司铝车体车间IGM龙门焊接机器人焊接成形不良,且经常断弧,检查送丝机构,发现拉丝机性能下降,拉丝轮处堆积很多焊丝屑,更换拉丝机,调整拉丝轮后设备焊接恢复正常;

  三是稳压电源故障,这类故障造成整个系统不稳定。如我公司转向架新产品车间IGM焊接机器人在工作过程中经常无故重启,后来发现稳压电源经常无故动作,检查稳压电源发现其中一块控制板性能下降,稳定性差,更换后恢复正常;四是机器人某个轴伺服或电机出现故障。如我公司转向架焊接车间IGM焊接机器人开机后报警,检查报警提到的外部轴伺服单元未发现异常,屏蔽该轴后则设备可以消除报警,更换该轴伺服后设备恢复正常。

  还有多种突发故障现象,维修的难点主要是诊断分析较难和备件的准备不足。我们对突发性故障的机理也做过较深入的分析,从系统上我们认为设计是合理的,有的还十分精细,问题在于元件质量问题,譬如控制板有进口和国产的,上面的元件也是来自不同国家的,多国元件的使用也是当今科技发展的必然,但问题在于这些控制板及元件是否经过严格的测试和耐久性实验。此外控制板焊接质量也存在问题,制造质量或元件质量是造成突发故障的一个重要因素。

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