工业机器人

机器人控制系统的故障分析和检查

ainet.cn   2016年03月23日

  焊接是工业生产中非常重要的加工方式,机器人焊接的应用代表了汽车工业的一个新的发展方向。

  采用64位数字伺服驱动单元,同步控制6轴运动,运动精度大大提高;最多可控制到21轴,进一步改善了机器人动态特性;支持离线编程技术,技术人员可通过离线编程软件设置参数,优化机器人运动程序;控制器内部结构相对集成化,这种集成方式具有结构简单、整机价格便宜、易维护保养等特点。

  控制系统内部结构分析:

  控制器是机器人的核心部分,实现对机器人的动作操作、信号通讯以及状态监控等功能。下面以,对其控制系统内部结构和各部分的功能进行分析。

  (1)电源供给单元:变压箱向电源分配单元输入230V交流电,通过该单元的系统电源分配功能对控制箱内部各工作板卡输出210V交流电及±15V、+24V直流电。

  (2)安全保护回路:由变压器直接向急停单元供电,并接入内部各控制板卡形成保护回路,对整个系统进行电路保护。

  (3)伺服放大器:不仅提供伺服电机驱动和抱闸电源,并且与绝对值编码器实现实时数据转换,与主控机间采用光纤传输数据,进行实时信号循环反馈。

  (4)输入/输出模块:标配为ModuleA/B,另外也可通过在扩展槽安装Profibus板、过程控制板与PLC及外围设备进行通讯。

  (5)主控单元:整个控制系统的中枢部分,包括主板、CPU、FROM/SRAM组件及伺服卡,负责控制器内部及外围设备的信号处理和交换。

  (6)急停电路板:用来对紧急停止系统、伺服放大器的电磁接触器以及预备充电进行控制。

  (7)示教器:包括机器人编程在内的所有操作都能由该设备完成,控制器状态和数据都显示在示教盒的显示器上。

  故障分析和检查:

  1) 机器人编码器上数据存储的电池无电或者已经损坏:拆卸编码器脉冲数据存储的电池安装盒,电池盒内装有4节普通1.5V的1号干电池,对每节电池的电压进行测量,均在1.4V以下,电池电压明显偏低,于是更换新电池,再次对故障进行复位,机器人仍然报SERVO-062故障。

  2) 控制器内伺服放大器控制板坏:检查伺服放大器LED“D7”上方的2个DC链路电压检测螺丝,确认DC链路电压。如果检测到的DC链路电压高于50V,就可判断伺服放大器控制板处于异常状态。实际检测发现DC链路电压低于50V,所以初步判断伺服放大器控制板处于正常状态。 进一步对伺服放大器控制板上P5V、P3.3V、SVEMG以及OPEN的LED颜色进行观察,确认电源电压输出正常,没有外部紧急停止信号输入,与机器人主板通讯也正常,排除伺服放大器控制板损坏。

  3) 线路损坏:对机器人控制器与机器人本体的外部电缆连线RM1、RP1进行检查,RM1为机器人伺服电机电源、抱闸控制线,RP1为机器人伺服电机编码器信号以及控制电源线路、末端执行器线路、编码器上数据存储的电池线路等线路。拔掉插头RP1,对端子5、6、18 用万用表测量+5V、+24V控制电源均正常;接下来对编码器上数据存储的电池线路进行检查。

(转载)

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