IGM焊接機(jī)械手電源模塊引起的故障分析

唐劍華 楊永濤

摘要： 通過對(duì)IGM機(jī)械手控制原理分析，掌握IGM軸控板錯(cuò)誤報(bào)警的一般原因以及處理方法。

關(guān)鍵詞： IGM焊接機(jī)械手軸控板錯(cuò)誤;電源模塊;總線控制;電源模塊;BIOS;總線

引言

IGM公司生產(chǎn)的焊接機(jī)械手焊接精度高、動(dòng)作靈巧、焊縫成形好，在軌道交通行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。我公司于2009年引進(jìn)了兩臺(tái)IGM焊接機(jī)械手（型號(hào)分別為RTI370、RTI330S），提高了公司產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，在我們的生產(chǎn)中擔(dān)任著重要的角色。Igm焊接機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)械手6軸以及外部軸組成，外部軸的數(shù)量根據(jù)配置不同有所差異。

控制原理分析

IGM焊接機(jī)械手整個(gè)系統(tǒng)是采用總線連接，通訊分為6條總線，分別為機(jī)器人內(nèi)部6軸的INTERBUS總線，外部軸通訊的HEDABUS總線、機(jī)器人與外圍設(shè)備通訊的CANBUS總線、控制機(jī)器人安全的ESCBUS總線、RS232以及RS422總線，這些總線均由MFC多功能板協(xié)調(diào)處理。MFC多功能板安裝在計(jì)算機(jī)主板上，內(nèi)部軸與外部軸控制板疊加安裝在MFC多功能板上。ESC板通過ESCBUS總線建立安全檢測系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測與安全回路連接的所有裝置。RDW板通過RS232總線與DSE板通訊，為機(jī)器人軸的馬達(dá)編碼器供電，并接收位置信息，反饋給DSE板。

其電器原理框圖如下：

故障現(xiàn)象和分析

故障現(xiàn)象：IGM焊接機(jī)械手啟動(dòng)后，按示教器加載驅(qū)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)：軸控板錯(cuò)誤，軸“ROBAX1槽1，DSE：NO-POWER報(bào)警信息提示，驅(qū)動(dòng)加不上。驅(qū)動(dòng)指示燈閃爍，電源模塊指示燈正常，無報(bào)警。根據(jù)上面的控制原理分析以及報(bào)警提示分析，該故障主要與直接與其相關(guān)的DSE系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、RDW板、電機(jī)有關(guān)以及總線、電纜線有關(guān)。

報(bào)警圖片：

故障處理

由于控制機(jī)器人內(nèi)部軸的INTERBUS總線采用的是串聯(lián)控制形式，當(dāng)通訊發(fā)生異常時(shí)，其故障提示總是從最近的軸報(bào)起。另外由于該設(shè)備有近段時(shí)間一直未使用，加之期間又常下雨，所以一開始便懷疑是內(nèi)部總線接頭因潮濕氧化導(dǎo)致接觸不好。經(jīng)仔細(xì)檢查，重新拔插，并未發(fā)現(xiàn)問題。

接著交換AX1、AX2伺服驅(qū)動(dòng)器（1、2軸驅(qū)動(dòng)器可以直接相互更換，3～6軸驅(qū)動(dòng)器可以相互更換）故障沒有轉(zhuǎn)移，故可排除驅(qū)動(dòng)器的故障。

根據(jù)前面控制原理分析，MFC多功能板總體對(duì)總線進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，且里面包含有直接控制驅(qū)動(dòng)器的伺服軸卡，本著由易到難，將公司內(nèi)另一臺(tái)IGM的多功能板取下進(jìn)行替換，經(jīng)開機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)故障依舊。故亦可排除總線故障以及數(shù)字伺服卡DSE板的故障。

由于系統(tǒng)可以選擇性屏蔽軸，于是將1軸屏蔽后，重啟觀察現(xiàn)象卻發(fā)現(xiàn)又報(bào)，軸“ROBAX2槽2，DSE：UNKNOWN。這進(jìn)一步排除1軸驅(qū)動(dòng)器故障。接著按照剛才的思路將1、2軸全部屏蔽，重新啟機(jī)，出現(xiàn)“軸控制板錯(cuò)誤！錯(cuò)誤代碼OXA9”。在這時(shí)似乎覺得該報(bào)警跟各軸無關(guān)，而是跟該軸公共控制部分有關(guān)。帶著疑問我們繼續(xù)觀察，再將1、2、3軸全部屏蔽掉，重新啟動(dòng)卻發(fā)現(xiàn)故障好了，驅(qū)動(dòng)可以加上。隨即我們關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)，更奇特的發(fā)現(xiàn)不用屏蔽任何軸，設(shè)備也可以正常使用，并且來回試機(jī)好幾次都沒問題。但是不料在設(shè)備關(guān)機(jī)一段時(shí)間后，啟動(dòng)時(shí)又出現(xiàn)同樣的報(bào)警信息：軸控板錯(cuò)誤，軸“ROBAX1槽1。隨后又重復(fù)剛才的動(dòng)作，屏蔽軸后，又恢復(fù)了正常。后面我們有意識(shí)的選擇屏蔽不同的軸，卻發(fā)現(xiàn)只要任意屏蔽3個(gè)軸，都能夠加載上驅(qū)動(dòng)。

5、 根據(jù)前面的試驗(yàn)結(jié)論，繼續(xù)分析電氣圖紙及電氣構(gòu)成圖，發(fā)現(xiàn)電源模塊KPS600與伺服驅(qū)動(dòng)器存在一定關(guān)系。最后更換KPS600電源，故障排除。

總結(jié)

在設(shè)備故障問題查找過程中要不怕麻煩，有時(shí)需要我們反復(fù)試驗(yàn)，通過不斷的試驗(yàn)，才能更好的鎖定故障點(diǎn)，快速找到問題。

不能僅僅依靠報(bào)警，有的模塊就算出現(xiàn)故障，也沒有報(bào)警顯示，不能因沒有出現(xiàn)報(bào)警，就排除它故障的可能性。

與故障直接相關(guān)的DSE系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、RDW板、電機(jī)以及總線、電纜線無關(guān)系，而是與電源控制有關(guān)系。我們在故障排查過程中如果電源模塊沒有直接出現(xiàn)硬故障，而是出現(xiàn)軟故障，往往容易忽略電源模塊，而是直接排查與故障點(diǎn)直接相關(guān)的控制模塊。