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武汉索控节能技术设备研究所
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发那科机器人维护保养与故障处理分析

作者:whsjkx 日期:2020-04-18 16:31:31 点击数:

发那科机器人维护保养与故障处理分析


掌握知识:掌握发那科机器人维护保养与故障处理分析


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图2)


每台机器人都需要预防性保养,这样可以保证它们在生产线上保持最佳性能和实现一致性,当机器人没有进行定期的预防性保养检查,可能会导致零部件损坏或故障,从而致使生产放慢甚至停机,对机器人的正确保养可能会延长其寿命多年甚至数十年,定期进行预防性保养可以成倍地延长机器人的使用寿命,FANUC 机器人的保养周期可以分为日常,三个月,六个月,一年,三年。


一、日常保养

1.不正常的噪音和震动,马达温度。


2.周边设备是否可以正常工作。


3.每根轴的抱闸是否正常。 


二、三个月

1.控制部分的电缆。


2.控制器的通风。


3.连接机械本体的电缆。


4.接插件的固定状况是否良好。


5.拧紧机器上的盖板和各种附加件。


6.清除机器上的灰尘和杂物。 


三、六个月

更换平衡块轴承的润滑油,其他参见三个月保养内容。 


四、一年

更换机器人本体上的电池,其他参见六个月保养内容。


五、三年

更换机器人减速器的润滑油,其他参见一年保养内容。 


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图3)


六、具体保养操作


A、FANUC机器人系统在保养当中需要更换两种电池


1、更换控制器主板上的电池。


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图4)


程序和系统变量存储在主板上的SRAM中,由一节位于主板上的锂电池供电,以保存数据。当这节电池的电压不足时,则会在TP上显示报警(SYST-035 Low or No Battery Power in PSU),当电压变得更低时,SRAM中的内容将不能备份,这时需要更换旧电池,并将原先备份的数据重新加载,因此,平时注意用Memory Card或软盘定期备份数据,控制器主板上的电池两年换一次,具体步骤如下:


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图5)


(1) 准备一节新的锂电池(推荐使用FANUC原装电池)。


(2)机器人通电开机正常后,等待30秒。


(3)机器人关电,打开控制器柜子,拔下接头取下主板上的旧电池。


(4)装上新电池,插好接头。


2、更换机器人本体上的电池


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图6)


机器人本体上的电池用来保存每根轴编码器的数据,因此电池需要每年都更换,在电池电压下降报警(SRVO-065 BLAL alarm(Group: %d  Axis: %d)出现时,允许用户更换电池,若不及时更换,则会出现报警(SRVO-062 BZAL alarm(Group: %d  Axis: %d),此时机器人将不能动作,遇到这种情况再更换电池,还需要做Mastering,才能使机器人正常运行。


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图7)


具体步骤如下:

(1)保持机器人电源开启,按下机器急停按钮。


(2)打开电池盒的盖子,拿出旧电池。


(3)换上新电池(推荐使用FANUC原装电池),注意不要装错正负极(电池盒的盖子上有标识)。


(4)盖好电池盒的盖子,上好螺丝。


B、更换润滑油


机器人每工作三年或工作10000小时,需要更换J1,J2,J3、J4、J5、J6轴减速器润滑油和J4轴齿轮盒的润滑油,某些型号机器人如S-430、R-2000等每半年或工作1920小时还需更换平衡块轴承的润滑油。


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图8)


1、更换减速器和齿轮盒润滑油

具体步骤如下:


(1)机器人关电。


(2)拔掉出油口塞子。


(3)从进油口处加入润滑油,直到出油口处有新的润滑油流出时,停止加油。


(4)让机器人被加油的轴反复转动,动作一段时间,直到没有油从出油口处流出。


(5)把出油口的塞子重新装好。


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图9)


注意:错误的操作将会导致密封圈损坏,为避免发生错误,操作人员应考虑以下几点:


(1)更换润滑油之前,要将出油口塞子拔掉。


(2)使用手动油枪缓慢加入。


(3)避免使用工厂提供的压缩空气作为油枪的动力源,如果非要不可,压力必须控制在75Kgf/cm2 以内,流量必须控制在15/ss以内。


(4)必须使用规定的润滑油,其他润滑油会损坏减速器。


(5)更换完成,确认没有润滑油从出油口流出,将出油口塞子装好。


(6)为了防止滑倒事故的发生,将机器人和地板上的油迹彻底清除干净。


2、更换平衡块轴承润滑油

操作步骤:直接从加油嘴处加入润滑油,每次无须太多(约10CC)。


至于需要更换润滑油的数量和加油口/出油口的位置参见随机的机械保养手册。


C、控制器结构 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图10)


1、MAIN BOARD(主板):主板上安装着两个微处理器,外围线路,存储器,以及操作面板控制线路,主CPU 控制着伺服机构的定位和伺服放大器的电压。


2、MAIN BOARD BATTERY:在控制器电源关闭之后,电池维持主板存储器状态不变。


3、 I/O BOARD:FANUC 输入/输出单元,使用该部件后,可以选择多种不同的输入/输出类型,这些输入/输出连接到FANUC 输入/输出连接器。


4、E-STOP UNIT:紧急停止单元,该单元控制着两个设备的紧急停止系统,即磁电流接触器和伺服放大器预加压器,达到控制可靠的紧急停止性能标准。


5、PSU:电源供给单元,电源供给单元将AC 电源转换成不同大小的DC 电源。


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图11)


6、TEACH PENDANT:示教盒,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液晶显示器(LCD)上。


7、SERVO AMPLIFIER:伺服放大器,伺服放大器控制着伺服马达的电源,脉冲编码器,制动控制,超行程,以及手制动。


8、OPERATION BOX:操作面板和操作盒,操作面板及操作盒上的按钮盒二极管用来启动机器人,以及显示机器人状态,面板上有一个串行接口的端口,供外部设备连接,另外还有一个连接存储卡的接口,用来备份数据。操作面板盒操作盒还控制着紧急停止控制线路。


9、 TRANSFORMER:变压器,变压器将输入的电压转换成控制器所需的AC 电压。


10、FAN UNITS:风扇单元,热交换器,这些设备为控制单元内部降温。


11、BREAKER:线路断开器,如果控制器内的电子系统故障,或者非正常输入电源造成系统内的高电流,则输入电源连接到线路断开器,以保护设备。


12、DISCHARGE RESISTOR:再生电阻器,为了释放伺服马达的逆向电场强度,在伺服放大器上接一个再生电阻器。


D、控制器故障诊断

1、错误分类概述


(1)错误分类的目的是为了更容易地进行故障诊断。


(2)每一次故障诊断前都要进行错误分类。


(3)识别错误以及症状的类别,要先于故障诊断。


(4)每一类错误在机器人操作中都同等严重。


(5)错误类型分为:


a、第一类错误。


b、第二类错误。


c、第三类错误。


d、第四类错误。


2、第一类错误慨述


(1)症状

a 、控制器死机。


b 、示教盒屏幕空白。


(2)潜在的原因

a、控制器 AC 电源存在问题。


b、断开器的问题。


c、变压器的问题。


d、控制器 DC 电源线路的问题。


e、电缆线问题。


g、示教盒/缆线问题。


f、电源供给单元损坏。


h、电源供给单元保险丝熔断。


i、 开/关电路的问题。


j、面板电路板保险丝。


3、第二类错误概述


(1)症状

a示教盒锁死,没反应。


(2)潜在的原因

a 、软件故障。


b 、主板的问题。


---u CPU 模块,连同DRAM。


---u FROM/SRAM 模块。


c 、示教盒/缆线/ISB 单元的问题。


d、 PSU 或者底板(激活信号)的问题。


e、辅助轴控制卡的问题。


4、第三类错误概述


(1)症状

a、错误指示灯亮。


b、KM1 和KM2 关闭,因此伺服没有电源。


c、 屏幕上显示诊断信息。


(2)潜在的原因

a、伺服放大器的问题。


b、马达/SPC 的问题。


c 、编码器/制动模块的问题。


d 、紧急停止线路的问题。


e 、紧急停止线路板的问题。


f、紧急停止单元,连带 KM1 和KM2 的问题。


g、 面板电路板的问题。


h 、缆线问题。


4、第四类错误概述

(1)症状

a 、机器人只能在手动模式下工作。


b 、能够从示教盒运行程序。


(2)可能的原因

a、通讯或输入/输出的问题。


ü 与 PLC 之间没有通信。


ü 行程开关等损坏。


b、不正确的当地/远程开关设置,软件控制的。


E、FANUC机器人控制器维修 

1.无法开机


发那科机器人维护保养与故障处理分析(图12)


2、利用控制板LED 指示灯诊断排除故障


(1)MAIN BOARD

更换MAIN BOARD 和FROM/SRAM 卡时机器中存储的用户程序及系统设置都会丢失,在更换MAIN BOARD 和FROM/SRAM 卡前一定要做好备份;另外在安装机器人系统软件前也要做好备份。 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图13)

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图14)

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图15)


(2)MAIN BOARD 板7 段码指示

更换MAIN BOARD 和FROM/SRAM 卡时机器中存储的用户程序及系统设置都会丢失,在更换MAIN BOARD 和FROM/SRAM 卡前一定要做好备份;另外在安装机器人系统软件前也要做好备份。 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图16)发那科机器人维护保养与故障处理分析(图17)


(3)PSU LED 指示 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图18)

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图19)


(4)PANEL BOARD 板上LED 指示 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图20)


(5)PROCESS I/O 板上的LED 指示 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图21)


(6)伺服放大器上LED 指示 

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图22)

发那科机器人维护保养与故障处理分析(图23)



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