淺談igm焊接機器人維修

高海玉

中車長春軌道客車股份有限公司

淺談igm焊接機器人維修

高海玉

中車長春軌道客車股份有限公司

本文提出了igm焊接機器人維修的基本內容，對igm焊接機器人疑難故障的修復提出了思路。

焊接;機器人;KUKA;焊機;維修

1 前言

隨著軌道客車制造業的高速發展，igm自動焊接設備正發揮著不可或缺的作用。那么，當機器人出現了故障，怎樣快速修復，這就要求維修人員對設備和故障熟悉、了解。

2 igm焊接機器人的原理及常見故障解決

2.1 igm焊接機器人結構原理

機器人電器組成有2 個控制柜，即RCI控制柜和KUKA控制柜，內部軸和外部軸，其中內部軸 6 個，外部軸數量視設備配置不同會有所不同，并有一一對應的伺服驅動系統。

2.1.1 機器人的電器結構組成及定義，INS-PC CONTROLLER：機器的軟件及硬件控制系統。MFC：多功能板。DSE AT-IBS：數字伺服板。HEDA-DSE：HEDA 總線板。ESC：ESC 安全總線板。I/ O：輸入輸出，總線接口。Seam-sensing：電弧跟蹤板。K5 USER CONSOLE：示教器。Keyboard CAN Bus：鍵盤CAN 總線TP VGA：顯卡。RS232：R232 通訊協議。REMOTE STAT-STOP：遠程啟動停止控制。SPS：柔性PLC，集成于機器系統底層。POWER SOURCE：焊接電源。AC POWER MODUL：交流電源模塊。RDW：RDW 控制板。RESOLVER：回饋環路，相當于ENCODER 編碼器。Hauser compax servo：外部軸 伺服放大器。HEDA BUS：HEDA 總線。M：伺服馬達。

2.1.2 RCI控制柜組成。RCI 控制柜由焊槍安全板、噴嘴傳感板、總線耦合器、安全繼電器、以及執行器件接觸器、繼電器以及斷路器等組成。各板卡及模塊的功能描述如下，Torch safety board：焊槍安全板，焊槍碰撞后啟動，發出停機指令給 ESC板，關閉驅動，切斷伺服驅動器供電，機器停止運行。GNS 板：噴嘴尋找板，提供噴嘴直流42V電壓，用于尋蹤定位用，接收噴嘴尋找指令，控制噴嘴電壓通斷，處理接觸信息。PILZ 安全繼電器：功能側重于安全檢測，其輸入輸出點相關內容描述可參考電氣圖紙。

2.1.3 KUKA 控制柜電氣組成。柜內包括主機，內部軸伺服驅動器、直流電源模塊、伺服供電電源模塊、散熱風扇、續流電池、ESC-CI 板等部件。整個機器的所有通訊是靠6 種協議來實現，分別是 CAN-BUS devicenet 現場總線、HEDA-BUS總線、RS232、RS422通訊協議、ESC 總線，以及內部軸之間的Interbus總線。

大家在維修時要注意的是：機器正常工作狀態下，HEDA-DSE板上的紅色 LED 和 DSE-IBS 板上的綠色 LED 以 1HZ 的頻率同步閃爍，RDW 板上的紅色和綠色 LED 常亮，如實際狀態不符合上述規律，則說明機器通訊存在問題，請作相關檢測。

2.1.4 外部電器組成。Hauser compax servo：伺服控制器，其功能是通過 HEDA-BUS 總線和所有外部軸級聯，對外部軸實現位置及馬達的驅動作用，另外其安全節點時刻受 ESC-CI 安全板的監控。Servo Motor：伺服馬達，集成了主繞組和編碼器。Power suroce： Fronius 脈沖逆變焊機。

2.2 igm焊接機器人常見故障及解決方法

2.2.1 示教器送不上驅動，一般來說都會有相應的報警提示，多數是因為驅動器、KPS電源模塊、ESC安全控制板或者示教器電纜等元件出故障引起。

2.2.2 設備走行軸的9、10軸不同步，送上驅動后走大車就掉電。我們首先要考慮大車兩條軌道，是不是有變型或障礙物，然后檢查9、10軸的電機、減速機、驅動器，最后檢查一下驅動器的電纜插頭是否接地不良。

2.2.3 不起弧故障，首先查一下焊機有無報警，如果有報警，請參照焊接報警手冊，多數情況下是由于以下幾種原因導致的，焊機里的逆變電源板有故障、推拉絲不暢、無保護氣、水循環回路堵塞等。

2.2.4 焊接質量不好，請檢查以下幾個方面：循環水、保護氣流量、焊接地線，焊絲質量和焊機，福尼斯焊機里的逆變電源板故障也會導致焊接質量不好。

2.2.5 焊槍不送絲，遇到這個故障我們一般先看送絲輪是否有動作，然后手動送絲，如果手動能送絲，可能是焊機控制板故障，如果手動不送絲，要從送絲控制盒入手，然后檢測氣路和推拉絲電機。

2.2.6 無保護氣，按鈕按下無反應。多數是由于電磁閥卡住了，解決方法為拔掉保護氣管，釋放氣體再重新插上，或更換電磁閥。

2.2.7 在焊接過程中，驅動突然掉電，系統無報警。這種情況，我們通常先測量電器柜進電電壓，如果缺相，請檢查滑線和受電弓，可能由于接觸不好導致虛接，這種現象在年份較久的龍門移動式設備上有出現過。

2.2.8 在焊接或示教過程中，工作一會兒后報警顯示氣體壓力不足，但我們檢查空氣壓縮機輸出壓力達到工作要求，在未焊接狀態下，槍口的出氣壓力也達到要求。那么我們就考慮氣體壓力持續能力不足，調大氣體過濾器的流量，以解除故障。

3 結論

維修人員一定要掌握設備原理，從而快速有效地分析處理問題。在以后的工作中隨著經驗的積累，加之自動化技術集成度的提高以及功能模塊化的發展趨勢，igm機器人的故障排除也會隨之系統化。維修工作是理論指導實踐，實踐促進理論的一個反復過程、理論實踐的有機結合才會使維修人員更加準確的判斷處理各種故障。

[1] igm機器人系統培訓教材.北京艾捷默機器人系統有限公司，2007

[2] K5服務手冊.北京艾捷默機器人系統有限公司，2003