一、故障原因分析
機械結構問題
傳動部件磨損或松動:如齒輪、皮帶、聯軸器等傳動部件磨損或松動,會導致傳動精度下降,引起機器人運行抖動。例如安川MH24機器人維修時發現B軸減速機的傳動軸軸承位磨損或軸承故障,不正確的裝配會加速軸承磨損,甚至斷裂或高溫咬死,影響傳動穩定性。
關節或部件磨損:像關節松動、齒輪箱異響等機械故障,會使機械手在運行時出現抖動。
負載不平衡:如果所驅動的負載不平衡,或者負載的慣性矩大于電機的能力,可能會導致電機振動增加,進而引起機械手抖動。
控制系統問題
增益設置不當:速度環或位置環的增益設置過高,會使系統過于敏感,導致機械手抖動。
控制信號干擾:控制信號傳輸過程中存在干擾,影響電機精確控制,從而引起抖動。
控制器故障:控制器的輸入輸出點長期頻繁動作,可能造成控制器內部的觸點燒毀;或者由于觸點經過強大的電流造成;還有程序出錯或控制器已被燒毀等情況,都可能導致機械手抖動。
電氣問題
電機故障:電機軸與負載之間的連接不良,如聯軸器損壞或安裝不當;電機內部零件松動或損壞,像軸承磨損;電機的三相電流不平衡、短路或接地現象;以及電機的磁瓦等部件磨損或損壞等,都會引起電機運行不穩定,導致安川機械手抖動。
驅動器故障:驅動器有故障代碼顯示,根據代碼查找相應的故障原因,如驅動器的電源輸入和輸出不正常,有無異常波動等情況,會影響電機的正常工作,進而引發機械手抖動。
編碼器故障:編碼器是伺服系統中用于檢測電機位置和速度的重要部件,如果編碼器安裝不牢固,有松動或損壞現象,會使伺服系統無法準確控制電機的位置和速度,從而引起機械手運行抖動。
其他問題
電源電壓不穩定:電源電壓不穩定或驅動器參數設置不當,可能導致電機運行不穩定,引起機器人機械手抖動。
環境因素:運行環境不穩定,如地面不平、風力較大等,也會影響機器人的運行穩定性,導致機械手抖動。
二、維修步驟和方法
檢查機械傳動系統
傳動部件檢查:檢查傳動系統的各個部件,如齒輪、皮帶、聯軸器等是否磨損或松動。對松動的傳動部件進行緊固處理,對磨損嚴重的傳動部件進行更換,以確保傳動系統的穩定性和精度。
關節與部件檢查:檢查關節是否松動,齒輪箱等部件是否有異響,如有問題需進行相應的調整或更換。
負載檢查:檢查負載是否平衡,慣性矩是否與電機匹配,如有不平衡情況需進行調整。
檢查電機與編碼器
電機狀態檢查:檢查電機是否運行平穩,有無異常聲音或振動。使用繞表測量電機的三相電流是否平衡,是否有短路或接地現象。如發現電機故障,需進行維修或更換。
編碼器檢查:檢查編碼器是否安裝牢固,有無松動或損壞現象。若編碼器出現故障,需進行修復或更換。
檢查控制系統與軟件
控制系統檢查:檢查控制系統是否正常工作,有無異常報警或故障代碼。確保控制系統的軟件和固件版本為最新,避免因軟件漏洞導致的問題。
控制器檢查:檢查控制器的輸入輸出點是否正常,無燒毀或短路現象。檢查控制器的程序是否運行正常,無錯誤或異常。如有問題,需要更新控制器的程序,將燒毀的輸入輸出點通過軟件改到備用觸電上面用,必要時更換控制器。
檢查電源與電路
電源檢查:檢查電源供應是否穩定,是否有電壓波動或過高的電壓輸出。使用電壓表或示波器測量電源電壓,確保其在正常范圍內。
電路檢查:檢查電路板上的元件是否損壞,如電容器、電阻器或集成電路。檢查電路連接是否良好,無松動、短路或斷路現象。
三、維修注意事項
安全準備:在進行任何安川機械手維修工作之前,要斷開主電源,以防機器人維修過程中意外啟動。在工作區域顯眼的位置掛上“禁止操作”的警示標識。維修人員需備齊必要的工具,如螺絲刀、萬用表和繞組表等,同時準備好安川機器人維修手冊。
專業維修:確保維修人員具備相關知識和經驗,避免因操作不當導致二次損傷。在維修過程中應佩戴防護服和防護用具,確保人身安全。
使用原廠配件:如需更換損壞的零部件,包括磨損的諧波齒輪減速器、故障的傳感器或電機等,要確保使用原廠配件,以保證機器人的性能和穩定性。
重新校準與測試:在替換組件后,務必對機械手進行重新校準,確保其運動精度和工作性能達到標準。維修完成后,進行測試與調試,包括功能測試和負載測試,檢查機械手的運動控制、傳感器反饋和程序執行等各項功能是否恢復正常,以及在實際工作負載下運行的穩定性。