韋真光，韋柳毅

（廣西機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校，廣西 柳州 545005）

簡(jiǎn)析焊接機(jī)器人設(shè)備維護(hù)維修的一般方法

韋真光，韋柳毅

（廣西機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校，廣西 柳州 545005）

闡述焊接機(jī)器人預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)工作的內(nèi)容，重點(diǎn)從故障診斷的方法和焊接機(jī)器人故障診斷步驟兩個(gè)方面介紹了焊接機(jī)器人設(shè)備維修維護(hù)的一般方法。

焊接機(jī)器人；維護(hù)；維修；保養(yǎng)

近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的需要和招工難的共同影響下，越來(lái)越多的廠(chǎng)家開(kāi)始使用工業(yè)機(jī)器人設(shè)備來(lái)替代人工。特別是在焊接加工領(lǐng)域，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界在役的工業(yè)機(jī)器人中大約有一半用于各種形式的焊接加工。焊接機(jī)器人是從事焊接加工的工業(yè)機(jī)器人，主要包括機(jī)器人設(shè)備和焊接設(shè)備兩部分。機(jī)器人由機(jī)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(jī)、焊槍等部分組成。為了充分發(fā)揮焊接機(jī)器人的效益，減少故障的發(fā)生，正確的維護(hù)與維修焊接機(jī)器人顯得非常重要。

本文針對(duì)典型焊接機(jī)器人的本體與控制器的日常維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行研究，以及對(duì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷，從而總結(jié)出排除故障的方法。

1 焊接機(jī)器人的預(yù)防性維護(hù)

預(yù)防性維修的關(guān)鍵是加強(qiáng)日常的維護(hù)保養(yǎng)，正確規(guī)范的焊接機(jī)器人預(yù)防性保養(yǎng)能夠最大限度保證設(shè)備正常運(yùn)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(jī)器人預(yù)防性保養(yǎng)是焊接機(jī)器人正常使用必不可少的工作。焊接機(jī)器人預(yù)防性保養(yǎng)內(nèi)容包括以下方面內(nèi)容：

1.1 機(jī)器人本體維護(hù)保養(yǎng)

機(jī)器人本體（見(jiàn)圖1）的保養(yǎng)包括以下幾個(gè)方面：

（1）檢查機(jī)器人本體上電纜的連接狀態(tài)，其中包括信號(hào)電纜、動(dòng)力電纜、用戶(hù)電纜、底電纜、立臂電纜等是否有松動(dòng)或破損，如果有松動(dòng)現(xiàn)象應(yīng)立即擰緊，若有破損應(yīng)立即做好保護(hù)工作防止破損加重導(dǎo)致線(xiàn)路中斷。焊接機(jī)器人在使用過(guò)程中應(yīng)注意本體上的電纜線(xiàn)是否妨礙或有可能妨礙本體的運(yùn)動(dòng)，以防止機(jī)器人本體在大范圍移動(dòng)時(shí)遭到阻礙而被迫停止。

圖1 機(jī)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(jī)器人本體各軸功能是否正常運(yùn)行，保證自動(dòng)手動(dòng)運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)，無(wú)異音，剎車(chē)正常。

（4）正常工作的焊接機(jī)器人齒輪箱應(yīng)每隔3個(gè)月對(duì)潤(rùn)滑油剩余量進(jìn)行檢查，每年更換一次潤(rùn)滑油，非正常工作的機(jī)器人更換潤(rùn)滑油的時(shí)間可以相應(yīng)的延長(zhǎng)。

（5）檢查機(jī)器人本體的固定狀態(tài)，防止松動(dòng)。

1.2 機(jī)器人控制柜維護(hù)保養(yǎng)

機(jī)器人控制柜的保養(yǎng)包括以下幾個(gè)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(jìn)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(méi)有破裂或損壞。

（3）檢查主機(jī)冷卻風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)模塊冷卻風(fēng)扇是否完好，如有損壞應(yīng)立即更換；用空氣壓縮機(jī)噴槍定期對(duì)冷卻風(fēng)扇上的灰塵進(jìn)行清理（見(jiàn)圖2），清理前應(yīng)先關(guān)閉所有電源，確認(rèn)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(jiàn)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(jī)器人運(yùn)行磨合期為1年，在正常運(yùn)行1年后，機(jī)器人需要進(jìn)行1次預(yù)防性保養(yǎng)，更換齒輪箱潤(rùn)滑油。在此之后，機(jī)器人正常運(yùn)行每3年或10 000小時(shí)之后，必須再進(jìn)行1次預(yù)防性保養(yǎng)，可以有效降低機(jī)器人故障率，提高機(jī)器人使用壽命。針對(duì)在惡劣工況與長(zhǎng)時(shí)間在負(fù)載極限或運(yùn)動(dòng)極限下工作的機(jī)器人，需要每年進(jìn)行一次全面預(yù)防性保養(yǎng)。

2 焊接機(jī)器人的故障維修

2.1 故障分類(lèi)

（1）硬件故障。焊接機(jī)器人工作站的硬件部分主要包括機(jī)器人本體、控制柜、焊接電源以及外圍設(shè)備和各種線(xiàn)路。這類(lèi)故障主要由電氣元件如繼電器、開(kāi)關(guān)、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(guān)。除了電器元器件以外，由于長(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)動(dòng)也會(huì)引起連接機(jī)器人本體的電纜或電線(xiàn)發(fā)生疲勞破損而引發(fā)的線(xiàn)路故障。這類(lèi)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(duì)失效或破損的元器件進(jìn)行維修或更換。所以我們?cè)谑褂脵C(jī)器人的過(guò)程中一定要做好日常保養(yǎng)維護(hù)工作，使容易損壞的元器件的工作壽命增長(zhǎng)以保證焊接機(jī)器人高效率地生產(chǎn)。

（2）軟故障。這類(lèi)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(cuò)誤或者是焊接機(jī)器人整個(gè)操作系統(tǒng)的備置出現(xiàn)錯(cuò)誤的設(shè)定參數(shù)造成機(jī)器人系統(tǒng)無(wú)法正常進(jìn)行編程或無(wú)法正常的自動(dòng)化運(yùn)行工作，甚至操作系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。這類(lèi)故障只需要根據(jù)機(jī)器人提示的故障報(bào)警信息找出錯(cuò)誤源后重新配置系統(tǒng)參數(shù)然后重新啟動(dòng)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(shè)定，這時(shí)候可以使用系統(tǒng)重啟的一些特殊啟動(dòng)方式將系統(tǒng)還原到無(wú)錯(cuò)時(shí)的狀態(tài)，例如ABB焊接機(jī)器人的控制系統(tǒng)（IRC5控制系統(tǒng)）重新啟動(dòng)的高級(jí)選項(xiàng)I-啟動(dòng)：系統(tǒng)已被重新啟動(dòng)，并且您希望從最近一次成功關(guān)閉的狀態(tài)使用該映像文件（系統(tǒng)數(shù)據(jù)）重新啟動(dòng)當(dāng)前系統(tǒng)。

（3）編程和操作錯(cuò)誤引起的故障。這類(lèi)故障不屬于系統(tǒng)軟件故障，所以不需要對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行特殊的處理，只需要對(duì)系統(tǒng)所報(bào)出的錯(cuò)誤信息找到相應(yīng)的程序段進(jìn)行修改后就可以正常工作。例如焊接機(jī)器人的編程人員在編程過(guò)程中沒(méi)有考慮到手動(dòng)編程中的運(yùn)動(dòng)速度大小問(wèn)題，自動(dòng)運(yùn)行程序時(shí)就會(huì)由于機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快造成慣性力大觸發(fā)機(jī)器人的自動(dòng)保護(hù)程序而造成停機(jī)事故。

2.2 故障診斷步驟

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

（1）觀(guān)查。觀(guān)察故障發(fā)生時(shí)設(shè)備的有無(wú)異常的響聲、火花、亮光、發(fā)熱等異?，F(xiàn)象；檢查可能發(fā)生故障的電線(xiàn)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(chǎng)的情況，記錄發(fā)生故障時(shí)程序編輯器中程序運(yùn)行所在的位置以及實(shí)行的程序內(nèi)容，記錄示教器中報(bào)警提示的相關(guān)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(shè)定的參數(shù)值，修改執(zhí)行程序，還原默認(rèn)設(shè)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(huà)出步驟流程圖，先檢查外圍接線(xiàn)，測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)信號(hào)，將疑點(diǎn)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(jiǎn)單的，測(cè)量比較容易的電線(xiàn)電路和便于置換備件的元件（如熔斷器），再檢查較復(fù)雜的電路板。

（6）先機(jī)后電。先排除機(jī)械方面的故障，再檢查電路方面的故障。

另外，干擾（供電線(xiàn)路的干擾和設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的干擾）會(huì)影響焊接機(jī)器人信號(hào)的傳輸和焊接的穩(wěn)定性，在維修診斷時(shí)要予以考慮和排除。在現(xiàn)場(chǎng)維修結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)維修記錄；列出有關(guān)易損件的備件清單，建立檔案；對(duì)故障時(shí)間、現(xiàn)象、分析診斷方法，排除故障方法及遺留問(wèn)題均應(yīng)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(yàn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前焊接機(jī)器人的品牌種類(lèi)繁多，不同品牌機(jī)器人的系統(tǒng)與程序編輯方式也各不相同，在進(jìn)行焊接機(jī)器人維護(hù)維修時(shí)，除了要掌握基本的焊接設(shè)備的維修保養(yǎng)的各項(xiàng)內(nèi)容之外，還需要通過(guò)仔細(xì)鉆研機(jī)器人設(shè)備的維修維修說(shuō)明書(shū)與使用說(shuō)明書(shū)，才能保證及時(shí)的維護(hù)維修，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。

[1]葉 暉.工業(yè)機(jī)器人實(shí)操與應(yīng)用技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2]陳 蕾，談 峰.淺析數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的一般方法[J].機(jī)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(xué)學(xué)士，主要研究焊接機(jī)器人系統(tǒng)集成與焊接工裝設(shè)計(jì)。