IGM焊接机械手电源模块引起的故障分析

唐剑华 杨永涛

摘要： 通过对IGM机械手控制原理分析，掌握IGM轴控板错误报警的一般原因以及处理方法。

关键词： IGM焊接机械手轴控板错误;电源模块;总线控制;电源模块;BIOS;总线

引言

IGM公司生产的焊接机械手焊接精度高、动作灵巧、焊缝成形好，在轨道交通行业中得到了广泛应用。我公司于2009年引进了两台IGM焊接机械手（型号分别为RTI370、RTI330S），提高了公司产品质量以及生产效率，在我们的生产中担任着重要的角色。Igm焊接机器人系统由机械手6轴以及外部轴组成，外部轴的数量根据配置不同有所差異。

控制原理分析

IGM焊接机械手整个系统是采用总线连接，通讯分为6条总线，分别为机器人内部6轴的INTERBUS总线，外部轴通讯的HEDABUS总线、机器人与外围设备通讯的CANBUS总线、控制机器人安全的ESCBUS总线、RS232以及RS422总线，这些总线均由MFC多功能板协调处理。MFC多功能板安装在计算机主板上，内部轴与外部轴控制板叠加安装在MFC多功能板上。ESC板通过ESCBUS总线建立安全检测系统，实时监测与安全回路连接的所有装置。RDW板通过RS232总线与DSE板通讯，为机器人轴的马达编码器供电，并接收位置信息，反馈给DSE板。

其电器原理框图如下：

故障现象和分析

故障现象：IGM焊接机械手启动后，按示教器加载驱动时出现：轴控板错误，轴“ROBAX1槽1，DSE：NO-POWER报警信息提示，驱动加不上。驱动指示灯闪烁，电源模块指示灯正常，无报警。根据上面的控制原理分析以及报警提示分析，该故障主要与直接与其相关的DSE系统、驱动器、RDW板、电机有关以及总线、电缆线有关。

报警图片：

故障处理

由于控制机器人内部轴的INTERBUS总线采用的是串联控制形式，当通讯发生异常时，其故障提示总是从最近的轴报起。另外由于该设备有近段时间一直未使用，加之期间又常下雨，所以一开始便怀疑是内部总线接头因潮湿氧化导致接触不好。经仔细检查，重新拔插，并未发现问题。

接着交换AX1、AX2伺服驱动器（1、2轴驱动器可以直接相互更换，3～6轴驱动器可以相互更换）故障没有转移，故可排除驱动器的故障。

根据前面控制原理分析，MFC多功能板总体对总线进行协调处理，且里面包含有直接控制驱动器的伺服轴卡，本着由易到难，将公司内另一台IGM的多功能板取下进行替换，经开机检查发现故障依旧。故亦可排除总线故障以及数字伺服卡DSE板的故障。

由于系统可以选择性屏蔽轴，于是将1轴屏蔽后，重启观察现象却发现又报，轴“ROBAX2槽2，DSE：UNKNOWN。这进一步排除1轴驱动器故障。接着按照刚才的思路将1、2轴全部屏蔽，重新启机，出现“轴控制板错误！错误代码OXA9”。在这时似乎觉得该报警跟各轴无关，而是跟该轴公共控制部分有关。带着疑问我们继续观察，再将1、2、3轴全部屏蔽掉，重新启动却发现故障好了，驱动可以加上。随即我们关机后重新启动，更奇特的发现不用屏蔽任何轴，设备也可以正常使用，并且来回试机好几次都没问题。但是不料在设备关机一段时间后，启动时又出现同样的报警信息：轴控板错误，轴“ROBAX1槽1。随后又重复刚才的动作，屏蔽轴后，又恢复了正常。后面我们有意识的选择屏蔽不同的轴，却发现只要任意屏蔽3个轴，都能够加载上驱动。

5、 根据前面的试验结论，继续分析电气图纸及电气构成图，发现电源模块KPS600与伺服驱动器存在一定关系。最后更换KPS600电源，故障排除。

总结

在设备故障问题查找过程中要不怕麻烦，有时需要我们反复试验，通过不断的试验，才能更好的锁定故障点，快速找到问题。

不能仅仅依靠报警，有的模块就算出现故障，也没有报警显示，不能因没有出现报警，就排除它故障的可能性。

与故障直接相关的DSE系统、驱动器、RDW板、电机以及总线、电缆线无关系，而是与电源控制有关系。我们在故障排查过程中如果电源模块没有直接出现硬故障，而是出现软故障，往往容易忽略电源模块，而是直接排查与故障点直接相关的控制模块。