【ABB IRB 1200机器人故障分析、保养及质量管理研究3600字（论文）】

ABBIRB1200机器人故障分析、保养及质量管理研究TOC\o"1-2"\h\u32195第一章ABBIRB1200机器人硬件组成 1320931.1机器人本体组成 1251861.2示教器组成 2298331.3控制器组成 2297951.4机器人控制原理 39239第二章机器人常见故障分析 3206392.1机器人过载故障 3316882.2动作监控触发故障 4319962.3超程故障 4293172.4数据丢失 425326第三章维护保养及质量管理措施 4105863.1一般性保养 5120473.2例行维护 529490第四章结束语 618038参考文献 6摘要本文以ABBIRB1200机器人为例，从机器人的硬件组成和控制入手，介绍了机器人控制系统原理。根据ABBIRB1200机器人维护保养工作经验，对典型的机器人故障进行总结分析，提出机器人长期使用的维修及防错措施，为一线维护人员提供技术支持和经验分享。关键词：ABBIRB1200机器人；故障分析；维护保养第一章ABBIRB1200机器人硬件组成ABBIRB1200机器人由本体、控制器及示教器3部分组成。1.1机器人本体组成ABBIRB1200机器人本体如图1所示。它有6个轴和1个平衡缸。可以根据地面、基地和工作坐标执行不同的操作，并使用安装在6个轴上的工具来执行特定任务。每个轴配备一个交流伺服电机，每个电机配备一个电磁制动器和一个编码器。机箱配备串口测量板（简称SMB板），串口测量板配备6节可充电镍铬电池，用于存储数据。此外，还安装了可在维护期间使用的手动释放按钮。异常使用会导致设备损害或人身安全造成威胁。伺服电机编码器是一种用于角度检测的旋转变压器。旋转变压器分别输出X方向的正弦信号和Y方向的余弦信号。这些信号连接到串行测量板的多通道模拟开关电路。时间片用于交替检测6通道编码器信号。该机器人最大的特点之一就是定位精准，精度甚至可以达到0.05-0.2mm。图1.1机器人本体1.2示教器组成ABBIRB1200机器人示教器如图2所示。硬件由触摸屏、按钮、操纵器、启用开关和紧急停止开关组成。这是一种便携式设备，允许机器人执行手动操作、编程、参数设置和监控。使能开关有2位，一个用于启动电机，另一个是操作员在危险情况下紧急制动。操纵器是霍尔传感器型控制开关。这些按键与触摸屏上的程序指针和光标一起使用，可以实现机器人的“单步”或“连续”操作。图1.2示教器组成1.3控制器组成ABBIRB1200机器人控制器如图3所示，主要是由主机、轴计算机、电源模块、整流变流器驱动单元、电容器组、I/O板、开关控制板及接触器组成。主计算机负责程序的运行和各个智能单元的统一管理。轴计算机负责对机械手本体采集的电机编码器信号进行操作处理。电容器组与24V直流输出并联，在控制箱关闭后为主机的信息存储供电。I/O板主要负责管理机械手控制系统中的安全连接。整流器和驱动单元用于操作六个共轴电机。开关控制板用于控制开关在电机的各种运行状态之间切换，完成电机制动、刹车控制等操作。1.4机器人控制原理ABBIRB1200机器人控制系统不断地从串行测量板接收新的机器人位置数据，将其输入到轴计算机，与之前的位置数据进行比较，并输出新的位置和速度控制参数。同时，系统根据重力、运动中的转动惯量和轴间的相互作用，不断地计算和优化配置参数。图1.3控制系统框图第二章机器人常见故障分析2.1机器人过载故障（1）6轴末端工具或物体与外部物体碰撞机器人末端工具箱变形、定位机构松动、胶块试教点与学习点错位、触摸屏参数设置错误等，机器人夹爪发生碰撞。此时机器人停止预定路径的运动，按照防撞模型向相反方向行走一定距离，以减少机械臂的残余应力。防碰撞运行监控的灵敏度可设置在10到300的范围内。值越高，灵敏度越差。（2）由于润滑油的黏度高，动作监控触发低环境温度会增加减速机润滑油的黏度，降低启动性能并增加发动机负荷。机器人的润滑温度应在5℃至40℃之间。而在工作中，ABBIRB1200机器人的环境温度曾经超过－4℃。机器人启动时动作监控触发，无法正常运行。（3）电磁制动器故障伺服电机制动器未打开，因此电机堵转。六台电机的电磁制动线圈由K44接触器同时控制，需要定期检查和更换接触器触点。2.2动作监控触发故障在ABBIRB1200机器人运行时，1轴和6轴伺服电机始终垂直安装，电机制动片水平安装。动摩擦片和静摩擦片产生的制动粉末不能排出，而是长时间堆积并附着在摩擦片上。电机运行时摩擦阻力增加，从而造成动作监控触发。这种情况下的应急处理方法是在允许的设计范围内适当增加电机的最大扭矩。例如，ABBIRB1200机器人计算出的单轴电机扭矩为1.732x0.5x3=2.595，最大扭矩可设置为2.5Nm。解决这些问题的基本方法是拆卸电机，然后在组装电机时修理制动器并调整编码器，使电机的校正偏移值为1.5708。2.3超程故障超程错误通常发生在试教期间。即使机器人移动，6轴关节电机的重量不变，负载中心力臂不断变化，所以伺服电机的转矩变成了动态转矩。为避免电机过转矩，对机器人单轴或多轴运动角度进行限制。当机器人移动超出限制时，会报告动作超程故障。2.4数据丢失（1）串口测量板SMB数据丢失如果系统长时间关闭，SMB板内存中的6芯镍铬电池只能使用几天，内存数据（变速箱中电机轴的转速表读数）丢失。此时，需要再次粗略校准各轴的零点位置。不要长时间关闭系统。（2）image.bin数据丢失当系统断电时，主机内存中的文件必须保存在闪存中。如果立即重新接通电源，主机将中断数据传输过程并运行引导程序，导致数据丢失。也有上述数据传输中断的情况。电容器组中储存的电能是电容器组故障，因为它是系统断电后主机进行数据传输的电源。在这种情况下，可以使用b-start，启动成功后，可以粗略地重新校准6轴的零点位置。第三章维护保养及质量管理措施ABBIRB1200机器人的维护保养主要包括一般维护和日常维护。3.1一般性保养在一般维护中，机器人操作员在启动机器之前检查设备，以确认设备的完整性和机器人的原点。工作时注意机器人的油位、油位、仪表压力、显示信号、安全装置等操作。清理操作场地，整理设备。3.2例行维护日常维护可分为控制箱维护和机器人本体维护。控制柜包括一般清洁保养、滤布更换（500小时）、电池测量系统更换（7000小时）、电脑风扇单元、伺服风扇单元更换（50000小时）、检修冷却器（每月一次）等保养。维护间隔主要取决于环境条件，还取决于机器人的运行小时数和温度。机械系统电池是一种不可充电的一次性电池，仅在切断控制箱的外部电源时工作，使用寿命约为7,000小时。定期检查控制器的散热情况，确保控制器没有被塑料或其他材料覆盖，控制器周围有足够的空间，距离热源足够远，并且位于控制器顶部。没有碎片。控制器就是控制器，散热风扇工作正常，风扇进出风口没有堵塞。冷却回路通常是免维护的封闭系统。需要定期检查外气路的各个部位，必要时进行清洁。在高湿度下，需要定期检查排水孔是否为空。机器人本体主要是对机械手进行清洗检查，对减速机进行润滑，对机械手的轴制动器进行测试。（1）机械手的底座和手臂要经常清洗。使用溶剂时，避免使用丙酮等强溶剂。也可以使用高压清洗机，但避免直接喷洒在机械手上。请勿用干布擦拭，以防静电。空心手腕如有必要应清洗，以防止灰尘和颗粒堆积，用无绒布清洗，清洗后应在手腕表面添加少量凡士林或类似物质。便于以后清洁.（2）机械手检查包括检查螺栓是否松动或光滑。松动部分和松动部分是否正常。变速是否完整，控制系统的安全保护和安全特性是否灵活可靠。（3）确保设备无腐蚀、无破坏、无剥落、无漏油、无水、无电等，周围地面干净整洁，无油渍、杂物等。轴减速器和电机漏油。（4）检查润滑状态，定期添加定量和定性润滑油。定期涂抹少量润滑剂，检查润滑剂是否变质或含水。如果润滑油变质，需要提前进行保养。定期检查每个轴上的润滑油液位。（5）机器人轴刹车测试是为了确定刹车是否正常工作。这是因为任何轴电机制动器磨损正常，需要在运行过程中进行测试。（6）定期检查机器人外壳的SMB板和底座的主电缆接口是否进水。如果进水，您需要去除水并重新密封端口。（7）定期开展工业机器人应用、管理和维护方面的培训，培养工业机器人管理和维护方面的专业人才，提高利益相关方的专业知识，提供深厚的理论基础。培养实践操作能力，促进可持续发展工业机器人应用和维护的发展。工业机器人应用/管理/维护培训包括工业机器人基本原理及其应用/编程、工业机器人日常管理、机械结构/电控系统故障诊断、工业机器人等。其中，工业机器人的维修保养是培训的主要内容。这包括监控轴运动和机械系统状态，以及密封和润滑。电池和操作系统的维护和保养。传感器系统的维护、安装和调试。电气系统的检查和维护。第四章结束语本文介绍了ABBIRB1200机器人硬件组成及控制驱动原理，阐述了机器人控制系统组成及原理。本文基于ABBIRB1200机器人维护保养经验，归纳分析机器人典型故障，提出了机器人长周期运行的预防对策及维护措施，对机器人维护人员故障排查、分析、处理以及日常设备维护保养提供了技术支撑和经验分享。参考文献[1]ABB发布IRB920T全新SCARA机器人[J].今日制造与升级,2021(11):7.[2]刘怡飞.ABB工业机器人在数控加工中的应用研究[J].科技与创新,2021(17):169-170.[3]马宝龙.A