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發那科機器人在焊接過程,由于出現各種故障,爲此本文根據現場實際情況重點對機器人常見故障和應對措施進行分析。
自動弧焊機器人工作站一般由弧焊機器人及控制器、外圍操作機連鎖機構和焊接電源組成,在設備故障排除時可以根據故障代碼並結合各模塊進行設備維修。
1. 发那科弧焊机器人运动部位故障
弧焊機器人運動部位故障,該故障一般報警代碼前綴爲SRVO,出現該故障報警時需要檢查各伺服單元及相應的控制線路。下面結合兩個例子進行說明。
(1)FANUC M—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)。
首先對該報警進行複位,發現無法複位該報警。查閱該報警號的故障原因爲:所顯示的群組、軸所對應的伺服放大器的准備就緒信號關閉。
由于設備前期正常使用所以排除各軸軸號、放大器號和放大器類型更改的原因,根據報警號顯示的群組可以看出是弧焊系統的外部旋轉軸,首先檢查設備外部各軸連鎖開關,未發現存在故障。
初步判斷,故障原因應該在設備外部旋轉軸的第一個伺服電動機處。爲進一步判斷故障原因,測量伺服電動機側抱閘電壓爲0V,而伺服放大器側抱閘電壓爲正常電壓24V,判斷爲伺服電動機抱閘未打開,導致設備控制器報警。
FANUC弧焊機器人常見故障維修进一步排查线缆,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,如图1所示。

(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。
爲保護電動機和放大器免受熱損壞,發出該報警。可能的原因主要集中于伺服電動機抱閘、電源和過載。分析該故障可能原因爲伺服電動機在運行時電流過大導致報警,存在過載現象。
根據故障原因檢查抱閘、電源、線圈無異常,但在檢查線路是發現有一外部軸伺服電動機的電源線磨損,分析原因爲線路在振動中可能出現對地導致故障發生,處理後報警複位。
但設備在運行一段時間後仍然出現該報警,分析可能是伺服電動機故障,拆下伺服電動機在不加負載的情況下試運行,無報警,但在運行中發現伺服電動機軸出現擺動,至此判斷該工位減速器出現故障,拆下減速器發現減速器卡死,更換減速機後設備正常。
2. 发那科弧焊机器人工作站弧焊寻位程序故障
弧焊機器人工作站弧焊尋位程序故障,此類故障的報警前綴一般爲THSR,該類故障應著重檢查與尋位相關的參數設置、硬件連接和寄存器狀態。下面結合兩個例子進行說明。
(1)FANUC M—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)。
分析兩處報警主要原因應該是THSR-030故障後設備停止才發生SRVO-026故障,因此查閱THSR-030故障原因爲:在搜索動作開始之前,電線與零件接觸。
對策爲:檢查零件盒電線或示教新的搜索開始位置。由于該弧焊程序故障中存在尋位,分析尋位中存在零件與弧焊機器人的電信號交換,故決定檢查該電信號交換線路,但該電信號交換過程中未發現電氣線路,分析可能通過焊絲進行信號傳遞。
檢查焊絲時發現送絲軟管脫落,焊絲與設備支撐架接觸,而支撐架與零件工裝是一個整體,故焊絲與零件接觸構成信號回路,導致故障發生,更換送絲軟管並做好絕緣後,設備故障消除,如圖2所示。

(2)FANUC M—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。
考慮該焊接程序是第一次進行示教並試運行,應該與編程參數有關,查閱報警對策要求進行零件調校;另外由于報警號爲THSR,于是考慮檢查碰觸相關的參數。DATA——碰觸設定,然後找到尋位使用的參數號並將原點位置的值改爲開,接著再次對該位置進行尋位示教,最後關閉原點,試運行程序未發生報警。
3. 外部紧急停止线路故障
外部緊急停止線路故障,該類故障報警號一般與SRVO相關,但其主要原因是由于緊急停止線路被觸發導致設備故障,因此此類故障因檢查與設備緊急停止相關的設置、硬件和線路。下面結合兩個例子進行說明。
(1)FANUC M—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。
首先複位該報警號,發現無法複位該報警,查閱故障代碼原因爲:檢測到NTED(非示教啓用裝置)。故障對策爲:按NTED(非示教啓用裝置),然後按REST(複位)鍵。
根據故障對策檢查外部各急停均未發現故障,因爲該設備前期進行維修時更換過緊急停止單元電路板,在對該電路板進行檢查時發現該電路板缺少一個短接插頭CRMA96,將該短接插頭接入電路板A20B-2102-005上後設備恢複正常,如圖3所示。
(2)FANUC M—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【关键词87】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,如图4所示。
4. 设备长期闲置或者被维修过导致的设备故障
設備長期閑置或者被維修過導致的設備故障,該類設備故障代碼無規律可言,一般由于參數設置不當,或者設備軟硬件由于狀態改變導致設備無法運行,該類故障要根據前期維修內容進行檢修。下面結合兩個例子進行說明。
(1)FANUC M—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【关键词177】(G∶1 A∶5),且该报警无法复位。
查閱該報警號故障原因主要爲:
①焊槍與工件撞擊。
②加減速過猛。
③伺服電動機、伺服放大器故障。
④伺服電動機抱閘故障。
⑤伺服電動機電源電壓、電源線故障。
⑥減速機故障。
針對故障原因對第五軸進行檢查,首先檢查各電氣線路,電源電壓未發現異常,由于該設備長期未運行,所以排除撞擊和參數設置原因。接著對伺服電動機和減速機進行檢查,發現減速機蝸杆與齒盤有沖撞的痕迹,爲進一步確定故障原因,更換伺服電動機,發現設備仍然出現報警,確定減速機出現故障。
拆解減速機構發現減速機在逆時針方向運行時運行平穩,在順時針方向運行時存在死點,需要很大的力方可通過,從而導致伺服電動機電流過大報警,進一步拆解該部分發現蝸杆與齒盤間隙需進行調整,通過制作調整墊片對該間隙進行調整,最終調整墊片由原來的0.5mm調整至0.9mm,消除死點減速機平穩運行。裝機並進行原點校正後設備正常運行,如圖5~圖7所示。
拆解第五軸蝸杆,並調整蝸杆與齒盤間隙,防止運行中死點産生加工的調整墊圈,厚度爲7mm
(2)FANUC M—10i弧焊机器人在设备进行维修后所有I/O口均无法使用,设备无任何报警。
查看设备数字I/O口全部显示为OFFLN,由于考虑该设备前期进行了维修,维修人员可能更改了某项参数设置,所以检查与I/O相关的参数设备,未发现异常。于是考虑设备DeviceNet I/O配置,通过操作MENUS—I/O—下页—DeviceNet发现81-84号机架均处于OFFLINE状态,将82号机架更改为ONLINE状态,设备恢复正常。
5. 程序编写故障
設備程序編寫故障,該類故障一般出現在程序第一次編寫時或者試運行時,排除該類故障需要編程人員認真檢查程序內容並進行修改即可。下面結合兩個例子進行說明。
(1)FANUC M—10i弧焊机器人在进行零点校正后运行TCP程序时报错,设备报警号为MOTN-049 零点标定结果未更新,点动任意单轴时设备报警为JOG-002 零点校准未完成。
由于該設備前期使用單軸零點標定對設備6個軸進行了零點標定,所以考慮在零點標定中出現未完成的步驟,于是將系統變量$DMR_GRP【1】改爲TURE,然後重新進行零點標定,標定完成後進行設備重啓,設備恢複正常。
(2)FANUC M—10i弧焊机器人在进行新程序示教并运行时,出现报警MOTN-023在奇异点附近,程序无法运行。
考慮該報警與程序示教點有關,于是更改該示教點位置,改變零件防止位置,重新記錄示教點,然後試運行該程序,該程序正常運行無報警。
上面仅仅是通过几个简单的故障现象总结了几条FANUC M—10i弧焊机器人维修的方法,但FANUC M—10i弧焊机器人工作站由于系统组成较复杂,其涉及学科较多,故障表现不直观,维修难度较大,所以要求维修人员要在实际维修中不断的积累经验、学习新的维修技术,才能对设备故障判断准确、维修迅速。
FANUC弧焊機器人常見故障維修
一、發那科FANUC機器人機械手機器人軸:
二發那科FANUC機器人齒輪箱:
三、發那科FANUC機器人電纜狀態:信號電纜,動力電纜,用戶電纜,底電纜,立臂電纜。