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[摘 要]焊接机器人是一种现代化的高科技工业生产设备，在焊接机器人应用前期，由于其整体技术水平较低，往往会因为该设备的附属系统发生故障而导致焊接生产线无法正常运转，进而影响相关企业的正常生产。随着人们对焊接机器人技术展开更加深入地研究，人们也充分了解到了焊接机器人的故障原因并掌握了相关的解决措施。因此焊接机器人的工作性能和整体工作质量得到了有效提高，并在相关企业的生产工作中发挥了重要的作用。
[关键词]焊接机器人；常见故障；分析；处理
中图分类号：TS699 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0202-01
引言
焊接机器人的结构和内部系统非常复杂，现阶段，主要用于金属焊接、切割与喷涂等工作。在实际工作过程中，由于其控制系统需要控制并处理多个对象，再加上工作环境较为恶劣，因此往往会出现各种故障。自动焊接机器人工作站主要是由焊接机器人和相关的配套设备组成，所以，当焊接机器人系统发生故障之后，工作人员需要对整个系统进行全方位的检测，以便准确查明故障原因，采取有效的处理措施。
1 焊接机器人系统故障诊断与维修流程
1.1 焊接机器人系统故障诊断
对于焊接机器人使用初期的故障现象，一开始工作人员都会感到非常棘手，这主要是源于对焊接机器人机理认识肤浅所至。之后，通过各方面的努力，首先选定与此专业相近的科技人员和电气、机械维修中具有丰富经验的工人；其次是对上述人员组织系统学习和培训，并通过考核上岗；最后是建立完善的维修记录和规范诊断程序。焊接机器人故障现象同其他机电一体化的设备故障类似，因此，丰富的维修实践经验以及对机理透彻理解是十分重要的。同时，完整的故障记录，即故障表述、诊断、维修记录、维修后的跟踪记录也是必不可少的重要条件。
1.2 焊接机器人故障维修流程
传统的机电一体化设备发生故障之后，工作人员会选择较为通用的维修程序和手段进行故障处理，但这种方式往往缺乏对相关故障的实际分析，进而导致故障处理不彻底，故障反复出现，进而导致设备实际工作效率低下，工作寿命严重缩短。在实际工作中，如果仅仅具备一种系统的焊接机器人故障维修流程远远不能满足现代工业生产的要求，故障维修工作的诊断环节是决定维修人员采取何种手段的重要工作环节，診断工作的准确性主要由两个因素决定：第一是焊接机器人故障信息报告的准确性；第二是工作人员对故障情况的理论判断与分析能力。目前，焊接机器人的故障诊断工作主要包括常见故障、突发故障以及改进缺陷等方面开展，进而有效弥补了单一故障诊断与维修方式的不全面。
2 焊接机器人故障排除措施
2.1 人为故障的排除
人为故障的排除可以从两方面入手：与电气系统无关的机械类故障，仅针对机械零部件进行修理或更换；电气类故障的维修要谨慎一些，首先检查系统单元保护元件是否受损，未受损，则故障在前段；若受损，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认真系统的培训，最大限度减少因操作不当和维护保养不妥引起的人为故障，并使这种培训制度化，严格考核。
2.2 焊接机器人自然故障排除
焊接机器人自然故障排除手段主要包括以下几种：第一，在焊接机器人设备中增加联轴器缓冲机构，进而缓解设备启动瞬间的爆发性，同时将齿轮传递改为涡轮传递，以保证机器人运行定位的准确性；第二，调节定位传感器的位置，以提高传感器的精准度；第三，将焊接机器人的缆索式气缸拖动方式改为齿轮或齿条传递式的气缸拖动方式，这样有利于锁定气缸工作，使胎具精准定位，进而确保系统工作过程的可靠性，同时焊接机器人的重复定位精度也会提高，使焊接机器人寻迹位置误差减小；第四，改进接插件接口方式，增加卡簧防松或螺钉防松卡，同时，考虑到环境粉尘、湿度等问题，在接口处采取密封处理，减缓腐蚀性氧化；第五，改进产品零件的定位方式，提高基准定位销等的强度，使夹具的可靠性提高，操作更为便捷。
2.3 焊接机器人突发故障排除
突发性故障排除的主要难点：一是焊接机器人控制部分单元控制板元件故障，反映在六轴臂在工作时突然死机；二是送丝系统故障，有时往往一个导电嘴就足以死机；三是稳压电源故障，这类故障常引发整个系统不稳定，但对焊接参数影响较小，这类故障在初期的诊断中较困难；四是六轴臂某个轴系执行元件伺服电机等故障。还有多种突发故障现象，修理的难点主要是诊断分析较难和备件的准备不足。
3 焊接机器人故障排除具体案例
案例一：FANUCM—10i焊接机器人配备R—30iB控制系统，在其运行过程中突然出现停机情况，同时报警显示：SRVO-021SRDYOFF（G∶2A∶1）。在处理该故障时，工作人员首先应对报警进行复位，但如果无法正常复位则需根据设备说明书进行原因诊断。查阅说明书关于该报警的故障原因为：所显示的群组、轴所对应的伺服放大器的准备就绪信号关闭。工作人员初步判断，故障原因应该是焊接机器人外部旋转轴的第一个伺服电动机出现异常。为进一步证实故障原因，工作人员对伺服电动机侧抱闸电压进行测量，显示为0V，而伺服放大器侧抱闸电压为正常电压24V，判断为伺服电动机抱闸未打开，导致设备控制器报警。更换编码器线，抱闸线后，复位该报警后显示报警号为SRVO-062BZAL异常（G∶2A∶1），进行脉冲复位并校准该轴零点后设备恢复正常。
案例二：FANUCM—10i弧焊机器人在自动运行过程中出现停机并报警：SRVO-046OVC异常。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-046OVC异常（G∶2A∶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。可能的原因主要集中于伺服电动机抱闸、电源和过载。分析该故障可能原因为伺服电动机在运行时电流过大导致报警，存在过载现象。根据故障原因检查抱闸、电源、线圈无异常。但设备在运行一段时间后仍然出现该报警，分析可能是伺服电动机故障，拆下伺服电动机在不加负载的情况下试运行，无报警，但在运行中发现伺服电动机轴出现摆动，至此判断该工位减速器出现故障，拆下减速器发现减速器卡死，更换减速机后设备正常。
结语
相关人员在应用焊接机器人进行生产时，应该严格遵守操作规程，进而减少人为故障。当设备出现故障之后，维修人员可以在不影响设备正常工作的前提下，对其设计不合理的地方进行改动，以提高其合理性进而降低故障率。同时，改善工作环境，提高焊接机器人的清洁度，也可以减少自然故障。
参考文献
[1] 霍厚志，黄程，张号，张元，齐俊滕.弧焊机器人焊接过程中常见问题分析[J].焊管，2017，40（01）：50-53.
[2] 侯许浩，常敬毅.弧焊机器人常见故障的分析与处理[J].金属加工（热加工），2017（10）：22-25.
[3] 王滦平.图像处理技术在机器人焊接中的应用[J].电子科学技术，2016，03（05）：570-573.
[4] 张豪，郭辉，韩长杰，张静，杨宛章.图像处理技术在采棉机器人中的应用[J].农业工程，2014，4（05）：35-38.
[关键词]焊接机器人；常见故障；分析；处理
中图分类号：TS699 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0202-01
引言
焊接机器人的结构和内部系统非常复杂，现阶段，主要用于金属焊接、切割与喷涂等工作。在实际工作过程中，由于其控制系统需要控制并处理多个对象，再加上工作环境较为恶劣，因此往往会出现各种故障。自动焊接机器人工作站主要是由焊接机器人和相关的配套设备组成，所以，当焊接机器人系统发生故障之后，工作人员需要对整个系统进行全方位的检测，以便准确查明故障原因，采取有效的处理措施。
1 焊接机器人系统故障诊断与维修流程
1.1 焊接机器人系统故障诊断
对于焊接机器人使用初期的故障现象，一开始工作人员都会感到非常棘手，这主要是源于对焊接机器人机理认识肤浅所至。之后，通过各方面的努力，首先选定与此专业相近的科技人员和电气、机械维修中具有丰富经验的工人；其次是对上述人员组织系统学习和培训，并通过考核上岗；最后是建立完善的维修记录和规范诊断程序。焊接机器人故障现象同其他机电一体化的设备故障类似，因此，丰富的维修实践经验以及对机理透彻理解是十分重要的。同时，完整的故障记录，即故障表述、诊断、维修记录、维修后的跟踪记录也是必不可少的重要条件。
1.2 焊接机器人故障维修流程
传统的机电一体化设备发生故障之后，工作人员会选择较为通用的维修程序和手段进行故障处理，但这种方式往往缺乏对相关故障的实际分析，进而导致故障处理不彻底，故障反复出现，进而导致设备实际工作效率低下，工作寿命严重缩短。在实际工作中，如果仅仅具备一种系统的焊接机器人故障维修流程远远不能满足现代工业生产的要求，故障维修工作的诊断环节是决定维修人员采取何种手段的重要工作环节，診断工作的准确性主要由两个因素决定：第一是焊接机器人故障信息报告的准确性；第二是工作人员对故障情况的理论判断与分析能力。目前，焊接机器人的故障诊断工作主要包括常见故障、突发故障以及改进缺陷等方面开展，进而有效弥补了单一故障诊断与维修方式的不全面。
2 焊接机器人故障排除措施
2.1 人为故障的排除
人为故障的排除可以从两方面入手：与电气系统无关的机械类故障，仅针对机械零部件进行修理或更换；电气类故障的维修要谨慎一些，首先检查系统单元保护元件是否受损，未受损，则故障在前段；若受损，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认真系统的培训，最大限度减少因操作不当和维护保养不妥引起的人为故障，并使这种培训制度化，严格考核。
2.2 焊接机器人自然故障排除
焊接机器人自然故障排除手段主要包括以下几种：第一，在焊接机器人设备中增加联轴器缓冲机构，进而缓解设备启动瞬间的爆发性，同时将齿轮传递改为涡轮传递，以保证机器人运行定位的准确性；第二，调节定位传感器的位置，以提高传感器的精准度；第三，将焊接机器人的缆索式气缸拖动方式改为齿轮或齿条传递式的气缸拖动方式，这样有利于锁定气缸工作，使胎具精准定位，进而确保系统工作过程的可靠性，同时焊接机器人的重复定位精度也会提高，使焊接机器人寻迹位置误差减小；第四，改进接插件接口方式，增加卡簧防松或螺钉防松卡，同时，考虑到环境粉尘、湿度等问题，在接口处采取密封处理，减缓腐蚀性氧化；第五，改进产品零件的定位方式，提高基准定位销等的强度，使夹具的可靠性提高，操作更为便捷。
2.3 焊接机器人突发故障排除
突发性故障排除的主要难点：一是焊接机器人控制部分单元控制板元件故障，反映在六轴臂在工作时突然死机；二是送丝系统故障，有时往往一个导电嘴就足以死机；三是稳压电源故障，这类故障常引发整个系统不稳定，但对焊接参数影响较小，这类故障在初期的诊断中较困难；四是六轴臂某个轴系执行元件伺服电机等故障。还有多种突发故障现象，修理的难点主要是诊断分析较难和备件的准备不足。
3 焊接机器人故障排除具体案例
案例一：FANUCM—10i焊接机器人配备R—30iB控制系统，在其运行过程中突然出现停机情况，同时报警显示：SRVO-021SRDYOFF（G∶2A∶1）。在处理该故障时，工作人员首先应对报警进行复位，但如果无法正常复位则需根据设备说明书进行原因诊断。查阅说明书关于该报警的故障原因为：所显示的群组、轴所对应的伺服放大器的准备就绪信号关闭。工作人员初步判断，故障原因应该是焊接机器人外部旋转轴的第一个伺服电动机出现异常。为进一步证实故障原因，工作人员对伺服电动机侧抱闸电压进行测量，显示为0V，而伺服放大器侧抱闸电压为正常电压24V，判断为伺服电动机抱闸未打开，导致设备控制器报警。更换编码器线，抱闸线后，复位该报警后显示报警号为SRVO-062BZAL异常（G∶2A∶1），进行脉冲复位并校准该轴零点后设备恢复正常。
案例二：FANUCM—10i弧焊机器人在自动运行过程中出现停机并报警：SRVO-046OVC异常。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-046OVC异常（G∶2A∶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。可能的原因主要集中于伺服电动机抱闸、电源和过载。分析该故障可能原因为伺服电动机在运行时电流过大导致报警，存在过载现象。根据故障原因检查抱闸、电源、线圈无异常。但设备在运行一段时间后仍然出现该报警，分析可能是伺服电动机故障，拆下伺服电动机在不加负载的情况下试运行，无报警，但在运行中发现伺服电动机轴出现摆动，至此判断该工位减速器出现故障，拆下减速器发现减速器卡死，更换减速机后设备正常。
结语
相关人员在应用焊接机器人进行生产时，应该严格遵守操作规程，进而减少人为故障。当设备出现故障之后，维修人员可以在不影响设备正常工作的前提下，对其设计不合理的地方进行改动，以提高其合理性进而降低故障率。同时，改善工作环境，提高焊接机器人的清洁度，也可以减少自然故障。
参考文献
[1] 霍厚志，黄程，张号，张元，齐俊滕.弧焊机器人焊接过程中常见问题分析[J].焊管，2017，40（01）：50-53.
[2] 侯许浩，常敬毅.弧焊机器人常见故障的分析与处理[J].金属加工（热加工），2017（10）：22-25.
[3] 王滦平.图像处理技术在机器人焊接中的应用[J].电子科学技术，2016，03（05）：570-573.
[4] 张豪，郭辉，韩长杰，张静，杨宛章.图像处理技术在采棉机器人中的应用[J].农业工程，2014，4（05）：35-38.