Diversi comunirobot industrialei guasti vengono analizzati e diagnosticati in dettaglio e per ciascun guasto vengono fornite le relative soluzioni, con l'obiettivo di fornire al personale addetto alla manutenzione e agli ingegneri una guida completa e pratica per risolvere questi problemi di guasto in modo efficiente e sicuro.
PARTE 1 Introduzione
robot industrialiSvolgono un ruolo fondamentale nella produzione moderna. Non solo migliorano l'efficienza produttiva, ma migliorano anche la controllabilità e la precisione dei processi produttivi. Tuttavia, con la diffusione di questi dispositivi complessi nell'industria, i guasti e i problemi di manutenzione correlati sono diventati sempre più importanti. Analizzando diversi esempi tipici di guasti dei robot industriali, possiamo risolvere e comprendere in modo completo i problemi comuni in questo campo. La seguente analisi degli esempi di guasti riguarda principalmente i seguenti aspetti fondamentali: problemi di affidabilità hardware e dei dati, prestazioni non convenzionali dei robot in funzione, stabilità dei motori e dei componenti di azionamento, precisione dell'inizializzazione e della configurazione del sistema e prestazioni dei robot in diversi ambienti di lavoro. Attraverso l'analisi dettagliata e l'elaborazione di alcuni casi di guasto tipici, vengono fornite soluzioni ai produttori e al personale addetto alla manutenzione di vari tipi di robot esistenti per aiutarli a migliorare la durata effettiva e la sicurezza delle apparecchiature. Allo stesso tempo, il guasto e la sua causa vengono identificati da tutte le angolazioni, il che essenzialmente accumula alcuni riferimenti utili per altri casi di guasto simili. Sia nell'attuale campo della robotica industriale che nel futuro campo della produzione intelligente con uno sviluppo più sano, la segmentazione degli errori, il tracciamento della fonte e l'elaborazione affidabile sono gli elementi più critici nell'incubazione di nuove tecnologie e nella formazione della produzione intelligente.
PARTE 2 Esempi di guasti
2.1 Allarme di velocità eccessiva. Durante il processo di produzione, un robot industriale ha ricevuto un allarme di velocità eccessiva, che ha seriamente compromesso la produzione. Dopo un'analisi dettagliata dei guasti, il problema è stato risolto. Di seguito è riportata un'introduzione al processo di diagnosi e analisi dei guasti. Il robot emetterà automaticamente un allarme di velocità eccessiva e si spegnerà durante l'esecuzione dell'attività. L'allarme di velocità eccessiva può essere causato dalla regolazione dei parametri software, dal sistema di controllo e dal sensore.
1) Configurazione software e diagnosi di sistema. Accedere al sistema di controllo e verificare i parametri di velocità e accelerazione. Eseguire il programma di autotest del sistema per diagnosticare possibili guasti hardware o software. L'efficienza operativa del sistema e i parametri di accelerazione sono stati impostati e misurati e non si sono verificate anomalie.
2) Ispezione e calibrazione dei sensori. Controllare i sensori di velocità e posizione installati sul robot. Utilizzare strumenti standard per calibrare i sensori. Rieseguire l'operazione per verificare se l'avviso di velocità eccessiva persiste. Risultato: il sensore di velocità ha mostrato un leggero errore di lettura. Dopo la ricalibrazione, il problema persiste.
3) Sostituzione del sensore e test completo. Sostituire il nuovo sensore di velocità. Dopo aver sostituito il sensore, eseguire nuovamente un autotest completo del sistema e una calibrazione dei parametri. Eseguire diverse attività per verificare se il robot è tornato alla normalità. Risultato: dopo l'installazione e la calibrazione del nuovo sensore di velocità, l'avviso di velocità eccessiva non è più apparso.
4) Conclusione e soluzione. Combinando diversi metodi di diagnosi dei guasti, la causa principale del fenomeno di sovravelocità di questo robot industriale è il guasto dell'offset del sensore di velocità, pertanto è necessario sostituire e regolare il nuovo sensore di velocità.
2.2 Rumore anomalo Un robot presenta un rumore anomalo durante il funzionamento, con conseguente riduzione dell'efficienza produttiva nell'officina della fabbrica.
1) Ispezione preliminare. Il giudizio preliminare potrebbe essere l'usura meccanica o la mancanza di lubrificazione. Arrestare il robot ed eseguire un'ispezione dettagliata delle parti meccaniche (come giunti, ingranaggi e cuscinetti). Muovere manualmente il braccio del robot per verificare la presenza di usura o attrito. Risultato: tutti i giunti e gli ingranaggi sono normali e la lubrificazione è sufficiente. Pertanto, questa possibilità è esclusa.
2) Ulteriore ispezione: interferenze esterne o detriti. Controllare attentamente l'ambiente circostante il robot e il suo percorso di movimento per verificare la presenza di oggetti o detriti esterni. Pulire e spurgare tutte le parti del robot. Dopo l'ispezione e la pulizia, non è stata riscontrata alcuna prova della fonte e sono stati esclusi fattori esogeni.
3) Nuova ispezione: Carico irregolare o sovraccarico. Controllare le impostazioni di carico del braccio robotico e degli utensili. Confrontare il carico effettivo con quello raccomandato nelle specifiche del robot. Eseguire diversi programmi di test di carico per verificare la presenza di rumori anomali. Risultati: Durante il programma di test di carico, il rumore anomalo si è notevolmente aggravato, soprattutto in condizioni di carico elevato.
4) Conclusione e soluzione. Attraverso test e analisi dettagliate in loco, l'autore ritiene che la causa principale del rumore anomalo del robot sia un carico non uniforme o eccessivo. Soluzione: riconfigurare le attività di lavoro per garantire che il carico sia distribuito uniformemente. Regolare le impostazioni dei parametri del braccio robotico e dell'utensile per adattarli al carico effettivo. Eseguire nuovamente il test del sistema per confermare che il problema sia stato risolto. Le soluzioni tecniche sopra descritte hanno risolto il problema del rumore anomalo del robot e l'attrezzatura può essere messa in produzione normalmente.
2.3 Allarme temperatura motore elevata. Il robot emetterà un allarme durante il test. Il motivo dell'allarme è il surriscaldamento del motore. Questo stato rappresenta un potenziale guasto e può compromettere la sicurezza del funzionamento e dell'utilizzo del robot.
1) Ispezione preliminare: sistema di raffreddamento del motore del robot. Considerando che il problema è dovuto all'eccessiva temperatura del motore, ci siamo concentrati sul controllo del sistema di raffreddamento del motore. Fasi operative: arrestare il robot, verificare il corretto funzionamento della ventola di raffreddamento del motore e verificare che il canale di raffreddamento non sia ostruito. Risultato: la ventola di raffreddamento del motore e il canale di raffreddamento funzionano correttamente e il problema al sistema di raffreddamento è escluso.
2) Controllare ulteriormente il corpo del motore e il driver. Anche problemi con il motore o con il suo driver stesso potrebbero essere la causa dell'elevata temperatura. Fasi operative: verificare se il filo di collegamento del motore è danneggiato o allentato, rilevare la temperatura superficiale del motore e utilizzare un oscilloscopio per controllare le forme d'onda di corrente e tensione in uscita dal driver del motore. Risultato: è stato riscontrato che la forma d'onda di corrente in uscita dal driver del motore era instabile.
3) Conclusione e soluzione. Dopo una serie di passaggi diagnostici, abbiamo determinato la causa dell'elevata temperatura del motore del robot. Soluzione: sostituire o riparare il driver del motore instabile. Dopo la sostituzione o la riparazione, testare nuovamente il sistema per verificare se il problema è stato risolto. Dopo la sostituzione e il test, il robot ha ripreso a funzionare normalmente e non si è verificato alcun allarme di surriscaldamento del motore.
2.4 Allarme di diagnosi del problema di errore di inizializzazione Quando un robot industriale si riavvia e si inizializza, si verificano più errori di allarme ed è necessaria una diagnosi di errore per individuare la causa dell'errore.
1) Controllare il segnale di sicurezza esterno. Inizialmente si sospetta che sia correlato al segnale di sicurezza esterno anomalo. Entrare in modalità "messa in funzione" per determinare se c'è un problema con il circuito di sicurezza esterno del robot. Il robot è in funzione in modalità "acceso", ma l'operatore non riesce ancora a rimuovere la spia luminosa, eliminando il problema della perdita del segnale di sicurezza.
2) Controllo di software e driver. Verificare se il software di controllo del robot è stato aggiornato o se mancano file. Controllare tutti i driver, inclusi quelli del motore e dei sensori. Se si verifica che software e driver sono tutti aggiornati e non mancano file, si determina che il problema non è questo.
3) Verificare che il guasto provenga dal sistema di controllo del robot. Selezionare Messa in funzione → Assistenza post-vendita → Messa in funzione nel menu principale del teach pendant. Verificare nuovamente le informazioni di allarme. Accendere il robot. Poiché il funzionamento non è tornato alla normalità, è possibile stabilire che il robot stesso presenta un guasto.
4) Controllo di cavi e connettori. Controllare tutti i cavi e i connettori collegati al robot. Assicurarsi che non vi siano danni o allentamenti. Tutti i cavi e i connettori siano intatti e che il guasto non sia qui.
5) Controllare la scheda CCU. In base al messaggio di allarme, individuare l'interfaccia SYS-X48 sulla scheda CCU. Osservare la spia di stato della scheda CCU. È stato riscontrato un errore anomalo della spia di stato della scheda CCU, che ha determinato il danneggiamento della scheda stessa. 6) Conclusione e soluzione. Dopo i 5 passaggi precedenti, è stato determinato che il problema era sulla scheda CCU. La soluzione è stata la sostituzione della scheda CCU danneggiata. Dopo la sostituzione della scheda CCU, il sistema robotico ha potuto essere utilizzato normalmente e l'allarme di errore iniziale è stato rimosso.
2.5 Perdita dei dati del contagiri Dopo l'accensione del dispositivo, un operatore del robot ha visualizzato il messaggio "Batteria di backup della scheda di misurazione della porta seriale SMB persa, dati del contagiri del robot persi" e non è riuscito a utilizzare il teach pendant. Fattori umani come errori operativi o interferenze umane sono solitamente cause comuni di guasti di sistemi complessi.
1) Comunicazione prima dell'analisi del guasto. Chiedere se il sistema robotico è stato riparato di recente, se altro personale addetto alla manutenzione o operatori sono stati sostituiti e se sono state eseguite operazioni anomale e operazioni di debug.
2) Controllare i registri e i log operativi del sistema per individuare eventuali attività non coerenti con la normale modalità operativa. Non sono stati rilevati evidenti errori operativi o interferenze umane.
3) Guasto alla scheda di circuito o all'hardware. Analisi della causa: poiché riguarda la "scheda di misurazione della porta seriale SMB", questo è solitamente direttamente correlato al circuito hardware. Scollegare l'alimentazione e seguire tutte le procedure di sicurezza. Aprire l'armadio di controllo del robot e controllare la scheda di misurazione della porta seriale SMB e gli altri circuiti correlati. Utilizzare uno strumento di prova per verificare la connettività e l'integrità del circuito. Verificare la presenza di danni fisici evidenti, come bruciature, rotture o altre anomalie. Dopo un'ispezione dettagliata, la scheda di circuito e l'hardware correlato sembrano normali, senza danni fisici evidenti o problemi di connessione. La possibilità di un guasto alla scheda di circuito o all'hardware è bassa.
4) Problema con la batteria di backup. Poiché i due aspetti sopra menzionati sembrano normali, si possono considerare altre possibilità. Il teach pendant indica chiaramente che "la batteria di backup è andata", il che diventa il punto focale. Individuare la posizione specifica della batteria di backup sull'armadio elettrico o sul robot. Controllare la tensione della batteria. Verificare che l'interfaccia e la connessione della batteria siano intatte. È stato riscontrato che la tensione della batteria di backup era significativamente inferiore al livello normale e che l'energia residua era quasi esaurita. Il guasto è probabilmente causato dal guasto della batteria di backup.
5) Soluzione. Acquistare una nuova batteria dello stesso modello e delle stesse specifiche della batteria originale e sostituirla secondo le istruzioni del produttore. Dopo aver sostituito la batteria, eseguire l'inizializzazione e la calibrazione del sistema secondo le istruzioni del produttore per recuperare i dati persi o danneggiati. Dopo aver sostituito la batteria e aver eseguito l'inizializzazione, eseguire un test completo del sistema per assicurarsi che il problema sia stato risolto.
6) Dopo un'analisi e un'ispezione dettagliate, i presunti errori operativi e guasti alla scheda elettronica o all'hardware sono stati esclusi, e si è infine stabilito che il problema era causato da una batteria di backup guasta. Sostituendo la batteria di backup e reinizializzando e calibrando il sistema, il robot ha ripreso a funzionare normalmente.
PARTE 3 Raccomandazioni per la manutenzione giornaliera
La manutenzione giornaliera è fondamentale per garantire il funzionamento stabile dei robot industriali e occorre rispettare i seguenti punti. (1) Pulizia e lubrificazione regolari Controllare regolarmente i componenti chiave del robot industriale, rimuovere polvere e corpi estranei e lubrificare per garantire il normale funzionamento dei componenti.
(2) Calibrazione del sensore Calibrare regolarmente i sensori del robot per garantire che acquisiscano e trasmettano dati in modo accurato, per garantire movimenti e funzionamento precisi.
(3) Controllare i bulloni di fissaggio e i connettori. Controllare che i bulloni e i connettori del robot siano allentati e serrarli in tempo per evitare vibrazioni meccaniche e instabilità.
(4) Ispezione del cavo Controllare regolarmente il cavo per verificare che non vi siano segni di usura, crepe o disconnessioni per garantire la stabilità del segnale e della trasmissione di potenza.
(5) Inventario dei pezzi di ricambio Mantenere un certo numero di pezzi di ricambio essenziali in modo che le parti difettose possano essere sostituite in tempo in caso di emergenza per ridurre i tempi di fermo.
PARTE 4 Conclusione
Per diagnosticare e localizzare i guasti, i guasti comuni dei robot industriali sono suddivisi in guasti hardware, guasti software e tipi comuni di guasti dei robot. Vengono riepilogati i guasti comuni di ogni componente del robot industriale, nonché le relative soluzioni e precauzioni. Attraverso una sintesi dettagliata della classificazione, possiamo comprendere meglio i tipi di guasti più comuni dei robot industriali attualmente in uso, in modo da poter diagnosticare e individuare rapidamente la causa del guasto quando si verifica, e gestirlo al meglio. Con lo sviluppo dell'industria verso l'automazione e l'intelligenza, i robot industriali acquisiranno sempre più importanza. L'apprendimento e la capacità di riassumere sono fondamentali per migliorare costantemente la capacità e la velocità di risoluzione dei problemi e adattarsi a un ambiente in continua evoluzione. Spero che questo articolo abbia un certo significato di riferimento per i professionisti del settore della robotica industriale, al fine di promuovere lo sviluppo dei robot industriali e servire al meglio l'industria manifatturiera.
Data di pubblicazione: 29 novembre 2024
