浅谈igm焊接机器人维修

高海玉

中车长春轨道客车股份有限公司

浅谈igm焊接机器人维修

高海玉

中车长春轨道客车股份有限公司

本文提出了igm焊接机器人维修的基本内容，对igm焊接机器人疑难故障的修复提出了思路。

焊接;机器人;KUKA;焊机;维修

1 前言

随着轨道客车制造业的高速发展，igm自动焊接设备正发挥着不可或缺的作用。那么，当机器人出现了故障，怎样快速修复，这就要求维修人员对设备和故障熟悉、了解。

2 igm焊接机器人的原理及常见故障解决

2.1 igm焊接机器人结构原理

机器人电器组成有2 个控制柜，即RCI控制柜和KUKA控制柜，内部轴和外部轴，其中内部轴 6 个，外部轴数量视设备配置不同会有所不同，并有一一对应的伺服驱动系统。

2.1.1 机器人的电器结构组成及定义，INS-PC CONTROLLER：机器的软件及硬件控制系统。MFC：多功能板。DSE AT-IBS：数字伺服板。HEDA-DSE：HEDA 总线板。ESC：ESC 安全总线板。I/ O：输入输出，总线接口。Seam-sensing：电弧跟踪板。K5 USER CONSOLE：示教器。Keyboard CAN Bus：键盘CAN 总线TP VGA：显卡。RS232：R232 通讯协议。REMOTE STAT-STOP：远程启动停止控制。SPS：柔性PLC，集成于机器系统底层。POWER SOURCE：焊接电源。AC POWER MODUL：交流电源模块。RDW：RDW 控制板。RESOLVER：回馈环路，相当于ENCODER 编码器。Hauser compax servo：外部轴 伺服放大器。HEDA BUS：HEDA 总线。M：伺服马达。

2.1.2 RCI控制柜组成。RCI 控制柜由焊枪安全板、喷嘴传感板、总线耦合器、安全继电器、以及执行器件接触器、继电器以及断路器等组成。各板卡及模块的功能描述如下，Torch safety board：焊枪安全板，焊枪碰撞后启动，发出停机指令给 ESC板，关闭驱动，切断伺服驱动器供电，机器停止运行。GNS 板：喷嘴寻找板，提供喷嘴直流42V电压，用于寻踪定位用，接收喷嘴寻找指令，控制喷嘴电压通断，处理接触信息。PILZ 安全继电器：功能侧重于安全检测，其输入输出点相关内容描述可参考电气图纸。

2.1.3 KUKA 控制柜电气组成。柜内包括主机，内部轴伺服驱动器、直流电源模块、伺服供电电源模块、散热风扇、续流电池、ESC-CI 板等部件。整个机器的所有通讯是靠6 种协议来实现，分别是 CAN-BUS devicenet 现场总线、HEDA-BUS总线、RS232、RS422通讯协议、ESC 总线，以及内部轴之间的Interbus总线。

大家在维修时要注意的是：机器正常工作状态下，HEDA-DSE板上的红色 LED 和 DSE-IBS 板上的绿色 LED 以 1HZ 的频率同步闪烁，RDW 板上的红色和绿色 LED 常亮，如实际状态不符合上述规律，则说明机器通讯存在问题，请作相关检测。

2.1.4 外部电器组成。Hauser compax servo：伺服控制器，其功能是通过 HEDA-BUS 总线和所有外部轴级联，对外部轴实现位置及马达的驱动作用，另外其安全节点时刻受 ESC-CI 安全板的监控。Servo Motor：伺服马达，集成了主绕组和编码器。Power suroce： Fronius 脉冲逆变焊机。

2.2 igm焊接机器人常见故障及解决方法

2.2.1 示教器送不上驱动，一般来说都会有相应的报警提示，多数是因为驱动器、KPS电源模块、ESC安全控制板或者示教器电缆等元件出故障引起。

2.2.2 设备走行轴的9、10轴不同步，送上驱动后走大车就掉电。我们首先要考虑大车两条轨道，是不是有变型或障碍物，然后检查9、10轴的电机、减速机、驱动器，最后检查一下驱动器的电缆插头是否接地不良。

2.2.3 不起弧故障，首先查一下焊机有无报警，如果有报警，请参照焊接报警手册，多数情况下是由于以下几种原因导致的，焊机里的逆变电源板有故障、推拉丝不畅、无保护气、水循环回路堵塞等。

2.2.4 焊接质量不好，请检查以下几个方面：循环水、保护气流量、焊接地线，焊丝质量和焊机，福尼斯焊机里的逆变电源板故障也会导致焊接质量不好。

2.2.5 焊枪不送丝，遇到这个故障我们一般先看送丝轮是否有动作，然后手动送丝，如果手动能送丝，可能是焊机控制板故障，如果手动不送丝，要从送丝控制盒入手，然后检测气路和推拉丝电机。

2.2.6 无保护气，按钮按下无反应。多数是由于电磁阀卡住了，解决方法为拔掉保护气管，释放气体再重新插上，或更换电磁阀。

2.2.7 在焊接过程中，驱动突然掉电，系统无报警。这种情况，我们通常先测量电器柜进电电压，如果缺相，请检查滑线和受电弓，可能由于接触不好导致虚接，这种现象在年份较久的龙门移动式设备上有出现过。

2.2.8 在焊接或示教过程中，工作一会儿后报警显示气体压力不足，但我们检查空气压缩机输出压力达到工作要求，在未焊接状态下，枪口的出气压力也达到要求。那么我们就考虑气体压力持续能力不足，调大气体过滤器的流量，以解除故障。

3 结论

维修人员一定要掌握设备原理，从而快速有效地分析处理问题。在以后的工作中随着经验的积累，加之自动化技术集成度的提高以及功能模块化的发展趋势，igm机器人的故障排除也会随之系统化。维修工作是理论指导实践，实践促进理论的一个反复过程、理论实践的有机结合才会使维修人员更加准确的判断处理各种故障。

[1] igm机器人系统培训教材.北京艾捷默机器人系统有限公司，2007

[2] K5服务手册.北京艾捷默机器人系统有限公司，2003