焊接機器人在高速動車組的高質(zhì)量、高效率的焊接生產(chǎn)中，無論是車體核心部件（轉(zhuǎn)向架），還是整個車體結(jié)構(gòu)（車頂、側(cè)墻、端墻及底架），發(fā)揮了極其重要的作用。因此，當生產(chǎn)線中如果焊接機器人出現(xiàn)故障，會使整個生產(chǎn)線變的不穩(wěn)定，嚴重影響正常生產(chǎn)，也會使生產(chǎn)管理者對焊接機器人的使用產(chǎn)生懷疑。要使設備長期可靠地運行，很大程度上取決于它們的使用與維修。通過對以往的維修記錄進行整理、統(tǒng)計和研究，我們形成了一套故障維修體系，不僅提高了設備使用效率，而且使設備保持了可靠的穩(wěn)定性。同時維修也更加高效，設備停臺時間縮短。

在焊接機器人使用的初期，由于我們對焊機機器人原理的認識比較膚淺，造成我們無法應對發(fā)生的故障。通過多方努力，我們首先指定相近專業(yè)的維修人員來跟蹤設備；其次聯(lián)系廠家對上述人員進行系統(tǒng)培訓和學習，使其具備上崗資質(zhì)；第三是建立完善的維修記錄和標準的故障診斷規(guī)范。由于焊機機器人的故障與其它標準數(shù)控設備的故障是類似的，因此，豐富的維修經(jīng)驗對焊接機器人故障原理的理解是非常重要的。同時，完整的維修記錄，即故障描述、故障診斷、維修經(jīng)過及維修后的跟蹤記錄也是必不可少的重要條件。

在以往的機電一體化設備的故障維修中，雖然也有適用的維修程序，但不能完全套用到焊接機器人的故障維修中。根據(jù)以往的經(jīng)驗和對焊接機器人的認識，維修團隊建立了一個針對焊接機器人的維修流程，具體流程考慮的對象有別于一般的數(shù)控設備，分支較多，但在實際維修時，由于每步的檢測結(jié)果只有一個，我們只需順著一條分支查下去就可以找到故障點。不過在預先分析時就必須考慮兩種結(jié)果，以免漏掉故障點而走彎路。

在實際工作中，我們發(fā)現(xiàn)僅僅只有焊接機器人維修流程是遠遠不夠的，故障維修的初步診斷是具有決定性的，診斷的準確與否，主要取決于三個因素：一是故障信息的準確報告；（蘇州品超焊接機器人服務專線：152-6231-3609）二是對故障的理論判斷分析能力；三是單元改進。為此，我們需要從常見故障、突發(fā)故障和改進設計缺陷等多個方面進行焊接機器人故障診斷，這就可以避免為故障而維修的應急處理，而且強調(diào)的是處理的過程記錄要詳細規(guī)范，具有規(guī)范的科學性和追溯性。

1、 焊接機器人故障信息系統(tǒng)劃分

以整理的故障維修信息作為依據(jù)，接下來是可靠性診斷。焊接機器人從診斷角度講可以劃分為幾個單元：機械執(zhí)行部分、總線通訊部分、工控機部分、焊接電源部分、變位機部分、送絲機構(gòu)部分、示教器顯示部分。在現(xiàn)代設備維修技術(shù)中，傳統(tǒng)的檢測方法由于科學儀器的進一步發(fā)展，檢測水準顯著提高。故障診斷中有的一般可目測，如機械故障、快速轉(zhuǎn)換裝臵故障等，而數(shù)字信號類故障就必須采用測試設備了，如總線通訊故障、電源系統(tǒng)故障以及工控機系統(tǒng)故障等。

2、 焊接機器人常見故障

從我們使用的焊接機器人系統(tǒng)的故障分類看，主要存在以下幾類故障：a）操作不當造成的人為故障，這些故障主要有：焊接機器人焊槍損壞，裝卸工件不當造成變位機隨動部件變形。b）外圍設備設計制造不良造成的故障，這些故障主要有：升降平臺開關(guān)和線纜經(jīng)常出問題；示教器顯示部分元器件質(zhì)量差，工作穩(wěn)定性差。c）環(huán)境保護不良造成系統(tǒng)故障；空氣中濕度較大以及靜電作用，同時由于焊接現(xiàn)場粉塵較大，造成控制柜內(nèi)積塵，偶爾產(chǎn)生誤動作。d）插接板接口發(fā)生腐蝕性氧化，時有接觸不良，造成無法開機，或設備工作不穩(wěn)定。

從故障現(xiàn)象可以分析看到，a針對操作不當必須對操作人員進行嚴格的操作考核，建立規(guī)范可靠的操作程序，杜絕誤操作。b升降平臺開關(guān)位臵設計應更加人性化，線纜布臵合理；顯示元件選用穩(wěn)定性好的材質(zhì)。c.焊接機器人系統(tǒng)長期工作在粉塵較大的環(huán)境里，未采取屏蔽措施，在濕度較大的雨季，應采取必要的除濕措施。d.插件插接部分腐蝕氧化多數(shù)是濕度太大所至，對插牢后的插件應采取涂封處理和防松措施，保證插件接觸良好。

3 、焊接機器人系統(tǒng)的故障排除

3.1 焊接機器人的人為故障和自然故障

就焊接機器人而言，診斷準確性是理論基礎水平的反映，而維修的可靠性則是實踐操作技能水平的體現(xiàn)。前面已經(jīng)講述了故障的成因及診斷技巧，并對故障進行了分類分析，有從設計到環(huán)境問題引發(fā)的故障，也有操作不當引發(fā)的故障，也就是說故障源于自然和人為兩個主要類別，對于維修來說，人為故障比較容易排除，因為現(xiàn)象直觀，且故障損失較大；而自然故障的排除就顯得困難一些，主要原因在于這種維修不僅僅針對故障單元本身，還要對系統(tǒng)進行改進，這就需要周密分析改進的過程，在多種方案下對故障診斷進

行優(yōu)化和改進，避免排除過的故障重復出現(xiàn)，使系統(tǒng)進一步穩(wěn)定可靠。

3.1.1 人為故障的排除

人為故障的排除可以從兩方面入手：a）與電氣系統(tǒng)無關(guān)的機械類故障，僅針對機械零部件進行維修或更換。如我公司轉(zhuǎn)向架焊接車間IGM焊接機械手在工作過程中，由于操作者未及時停止設備，水冷電纜與機器人發(fā)生拉扯，造成水冷電纜損壞。檢查電纜兩端接口未變形，更換新的水冷電纜后測試工作正常。b）電氣類故障的維修要謹慎一些，首先檢查系統(tǒng)保護單元是否異常，未發(fā)現(xiàn)異常，則故障在前段；若有異常，就對單元逐一檢查，也可采取單元件替換方式，分級處理；其次，還必須對操作人員進行系統(tǒng)培訓，最大限度地減少因操作不當和維護保養(yǎng)不到位引起的人為故障，并使這種培訓制度化，嚴格考核。

3.1.2 焊接機器人自然故障排除

設計缺陷引起的故障排除是目前已知的故障排除中最困難的，因為該類故障并非初期使用的磨合故障，也不是操作不當引起的故障，在維修的過程分析中，我們認為，故障主要是設計不良所致，如果繼續(xù)維持原設計方案，故障就會反復出現(xiàn)，而這類故障多數(shù)屬于主機外圍系統(tǒng)的問題，如我公司轉(zhuǎn)向架焊接車間的CLOOS橫梁焊接機器人的送絲電機運行一段時間就出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，更換送絲輪和送絲電機仍然無法改變狀況，后來進行觀察分析，從焊絲桶到送絲機之間的送絲導管在龍門上方彎曲角度成銳角，造成送絲阻力加大。我們更改送絲導管的固定點，使其彎曲角度大于九十度，再次運行測試則送絲機再未出現(xiàn)過熱。

3.2 焊接機器人突發(fā)故障排除

突發(fā)故障排除的主要難點：一是焊接機器人控制部分電路板故障，反映在機器人在工作時突然報警且無法消除報警。如我公司轉(zhuǎn)向架新產(chǎn)品車間IGM焊接機械手在工作過程中出現(xiàn)報警且無法消除，重新啟動又恢復正常，但不就又出現(xiàn)報警，對報警回路所有部件替換檢查，最后發(fā)現(xiàn)機器人手臂內(nèi)有一段電纜穩(wěn)定性下降，更換后報警徹底消失；二是送絲系統(tǒng)故障，焊接成形不好且經(jīng)常斷弧。如我公司鋁車體車間IGM龍門焊接機器人焊接成形不良，且經(jīng)常斷弧，檢查送絲機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)拉絲機性能下降， 拉絲輪處堆積很多焊絲屑，更換拉絲機，調(diào)整拉絲輪后設備焊接恢復正常；三是穩(wěn)壓電源故障，這類故障造成整個系統(tǒng)不穩(wěn)定。如我公司轉(zhuǎn)向架新產(chǎn)品車間IGM焊接機器人在工作過程中經(jīng)常無故重啟，后來發(fā)現(xiàn)穩(wěn)壓電源經(jīng)常無故動作，檢查穩(wěn)壓電源發(fā)現(xiàn)其中一塊控制板性能下降，穩(wěn)定性差，更換后恢復正常；四是機器人某個軸伺服或電機出現(xiàn)故障。如我公司轉(zhuǎn)向架焊接車間IGM焊接機器人開機后報警，檢查報警提到的外部軸伺服單元未發(fā)現(xiàn)異常，屏蔽該軸后則設備可以消除報警，更換該軸伺服后

設備恢復正常。還有多種突發(fā)故障現(xiàn)象，維修的難點主要是診斷分析較難和備件的準備不足。我們對突發(fā)性故障的機理也做過較深入的分析，從系統(tǒng)上我們認為設計是合理的，有的還十分精細，問題在于元件質(zhì)量問題，譬如控制板有進口和國產(chǎn)的，上面的元件也是來自不同國家的，多國元件的使用也是當今科技發(fā)展的必然，但問題在于這些控制板及元件是否經(jīng)過嚴格的測試和耐久性實驗。此外控制板焊接質(zhì)量也存在問題，制造質(zhì)量或元件質(zhì)量是造成突發(fā)故障的一個重要因素。

、 結(jié)束語

綜上所述，焊接發(fā)展趨勢為發(fā)展自動化柔性生產(chǎn)系統(tǒng)，那么對故障診斷和維修的要求將會更高，在往后的焊接機器人使用過程中，我們要繼續(xù)積累故障診斷和維修方面的經(jīng)驗，進行技術(shù)儲備，使焊接機器人的應用快速從單一產(chǎn)品向多產(chǎn)品轉(zhuǎn)變，并使焊接機器人始終處于良好的工作狀態(tài)。返回搜狐，查看更多