IGM焊接機械手電源模塊引起的故障分析

唐劍華 楊永濤

摘要： 通過對IGM機械手控制原理分析，掌握IGM軸控板錯誤報警的一般原因以及處理方法。

關鍵詞： IGM焊接機械手軸控板錯誤;電源模塊;總線控制;電源模塊;BIOS;總線

引言

IGM公司生產的焊接機械手焊接精度高、動作靈巧、焊縫成形好，在軌道交通行業中得到了廣泛應用。我公司于2009年引進了兩臺IGM焊接機械手（型號分別為RTI370、RTI330S），提高了公司產品質量以及生產效率，在我們的生產中擔任著重要的角色。Igm焊接機器人系統由機械手6軸以及外部軸組成，外部軸的數量根據配置不同有所差異。

控制原理分析

IGM焊接機械手整個系統是采用總線連接，通訊分為6條總線，分別為機器人內部6軸的INTERBUS總線，外部軸通訊的HEDABUS總線、機器人與外圍設備通訊的CANBUS總線、控制機器人安全的ESCBUS總線、RS232以及RS422總線，這些總線均由MFC多功能板協調處理。MFC多功能板安裝在計算機主板上，內部軸與外部軸控制板疊加安裝在MFC多功能板上。ESC板通過ESCBUS總線建立安全檢測系統，實時監測與安全回路連接的所有裝置。RDW板通過RS232總線與DSE板通訊，為機器人軸的馬達編碼器供電，并接收位置信息，反饋給DSE板。

其電器原理框圖如下：

故障現象和分析

故障現象：IGM焊接機械手啟動后，按示教器加載驅動時出現：軸控板錯誤，軸“ROBAX1槽1，DSE：NO-POWER報警信息提示，驅動加不上。驅動指示燈閃爍，電源模塊指示燈正常，無報警。根據上面的控制原理分析以及報警提示分析，該故障主要與直接與其相關的DSE系統、驅動器、RDW板、電機有關以及總線、電纜線有關。

報警圖片：

故障處理

由于控制機器人內部軸的INTERBUS總線采用的是串聯控制形式，當通訊發生異常時，其故障提示總是從最近的軸報起。另外由于該設備有近段時間一直未使用，加之期間又常下雨，所以一開始便懷疑是內部總線接頭因潮濕氧化導致接觸不好。經仔細檢查，重新拔插，并未發現問題。

接著交換AX1、AX2伺服驅動器（1、2軸驅動器可以直接相互更換，3～6軸驅動器可以相互更換）故障沒有轉移，故可排除驅動器的故障。

根據前面控制原理分析，MFC多功能板總體對總線進行協調處理，且里面包含有直接控制驅動器的伺服軸卡，本著由易到難，將公司內另一臺IGM的多功能板取下進行替換，經開機檢查發現故障依舊。故亦可排除總線故障以及數字伺服卡DSE板的故障。

由于系統可以選擇性屏蔽軸，于是將1軸屏蔽后，重啟觀察現象卻發現又報，軸“ROBAX2槽2，DSE：UNKNOWN。這進一步排除1軸驅動器故障。接著按照剛才的思路將1、2軸全部屏蔽，重新啟機，出現“軸控制板錯誤！錯誤代碼OXA9”。在這時似乎覺得該報警跟各軸無關，而是跟該軸公共控制部分有關。帶著疑問我們繼續觀察，再將1、2、3軸全部屏蔽掉，重新啟動卻發現故障好了，驅動可以加上。隨即我們關機后重新啟動，更奇特的發現不用屏蔽任何軸，設備也可以正常使用，并且來回試機好幾次都沒問題。但是不料在設備關機一段時間后，啟動時又出現同樣的報警信息：軸控板錯誤，軸“ROBAX1槽1。隨后又重復剛才的動作，屏蔽軸后，又恢復了正常。后面我們有意識的選擇屏蔽不同的軸，卻發現只要任意屏蔽3個軸，都能夠加載上驅動。

5、 根據前面的試驗結論，繼續分析電氣圖紙及電氣構成圖，發現電源模塊KPS600與伺服驅動器存在一定關系。最后更換KPS600電源，故障排除。

總結

在設備故障問題查找過程中要不怕麻煩，有時需要我們反復試驗，通過不斷的試驗，才能更好的鎖定故障點，快速找到問題。

不能僅僅依靠報警，有的模塊就算出現故障，也沒有報警顯示，不能因沒有出現報警，就排除它故障的可能性。

與故障直接相關的DSE系統、驅動器、RDW板、電機以及總線、電纜線無關系，而是與電源控制有關系。我們在故障排查過程中如果電源模塊沒有直接出現硬故障，而是出現軟故障，往往容易忽略電源模塊，而是直接排查與故障點直接相關的控制模塊。