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NACHI 机器人维修技术
NACHI〔不二越〕机器人 2020-07-23 10:43:23 阅读 370 评论 3
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摘 要 NACHI的SH200-01 机器人常见故障的缘故和处理方法，SH200-01 机器人的结构和操纵原理。
关键词
NACHI 机器人
伺服单元
编码器
AW 操纵器 1 概述
在制造业中产生的工业机器人是继动力机、运算机之后而显现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具。机器人是一种具有高度柔性的自动化装备，对提高制造生产线的柔性具有专门重要的意义，它作为现代制造业的要紧自动化装备在制造业中广泛应用，并将在以后的制造企业中扮演越来越重要的角色。
相伴着工业机器人在制造业应用，如何修理机器人，保证机器人的使用效率，成为阻碍机器人应用的技术问题，现以日本 NACHI 公司的 SH200 型机器人为例，介绍有关机器人常见故障的缘故及处理方法。
2 NACHI SH200-01 的差不多操纵原理 2.1 NACHI SH200-01 结构 SH200-01 为关节型机器人，机器人本体 6 个自由度，采纳交流伺服驱动，最大可搬运质量 200kg位置重复精度±0.3mm,工作环境条件温度 0～450C,湿度 20～85%RH,振动 0.5g 以下,本体重量 1425kg,机器人动作范畴见图 1。
图 1
图 2 SH200-01 机器人本体共有 6 个轴〔S，H，V，R2，B，R1〕,每个轴由 1 台伺服电机驱动，伺服电机带有电磁抱闸、绝对位置编码器，机器人本体的各轴示意见图 2。
2.2 SH200-01 机器人操纵器 SH200-01 机器人操纵操纵器型号为 AW11，AW11 操纵器是机器人的操纵中心，要紧元件及功能如下：
〔1〕母板 UM122：系统总线板。
〔2〕主 CPU 板〔UM116〕：微处理器及接口电路，用户程序、常数储备器等。
〔3〕 I/O 板 UM119-10：内置 PLC、I/O 接口电路。
〔4〕 I/O 连接器板 UM124〔或 UM160〕：I/O 连接器。
(5)伺服单元：RFX1121〔8 轴带行走轴、工具轴〕；RFX1120〔7 轴带工具轴〕；由 UM200、UM201、UM202、UM203 构成，其中 UM203 为电机驱动和再生放电回路，UM202 主驱动操纵、伺服专门检测和操纵电源，UM201 制动、内部顺序操纵；UM200 为伺服单元的 CPU 板，与操纵器 CPU 通信，与编码器通信及主操纵。
(6)变压器：输入 380V〔三相〕，输出伺服单元用 3 相 200V〔R1，S1，T1〕；整流电源及风扇用单相 200V〔RN 0V、TN 200V〕；整流电源用单相 100V〔B1：0V；C1：100V〕；电磁抱闸整流桥的输入 20V〔MBA：0V；PBA：20V〕。
〔7〕 电源：SR1，操纵电源〔5V〕主 CPU 等用；SR2〔24V〕，用于 UM124 或 UM160；SR3，编码器用〔5V〕。
〔8〕软驱：用于程序〔示教程序、内置 PLC〕、参数备份及复原。
〔9〕示教盒：人机界面，操纵，监控等功能。
3 SH200-01 机器人故障缘故及处理方法 3.1 E0023、E0025、E0051、E0054 报警
E0023-编码器断线报警，E0025-编码器位突变，E0051 编码器数据传输错误，E0054-编码器位置突变报警。
在机器人操纵系统中，机器人不断读伺服电机的编码器数据，当显现上述报警时，不仅仅可能是编码器本身故障，还可能是以下故障：编码器线路故障，相关电源故障，伺服操纵板有故障，涉及多个项目，处理方法如下：〔1〕关断电源，重新送电，看故障是否能够排除；〔2〕检查伺服驱动单元的 CNEC1、2编码器连接插头到编码器的线路是否正常；〔3〕关断电源，检查 SR3 电源 P5E-M5E 间电阻是否为 0，如为 0 那么线路有短路；〔4〕接通电源状态下，检查 SR3 电源 P5E-M5E 间输出直流电压是否在 5.3～5.5V范畴内；〔5〕检查 UM200 板的 P5-M0 间电压是否在 5.1±0.1V 范畴；〔6〕关断电源，把故障编码器与正常的编码器对调，接通电源，确认编码器是否损坏；假如上述检查都无问题，那么是伺服单元的 UM200故障,需要更换 UM200 板。
3.2 E0032、E0072 报警
E0032 伺服故障过电流，E0072 伺服驱动单元过电流。显现过流故障要紧缘故及处理方法：〔1〕机器人发生干涉；〔2〕线路故障，检查伺服驱动单元的连接器 CNEC1、CNEC1，检查故障电机线路；〔3〕伺服电机相间和对地短路，在关断电源状态下，检测电机 U-V、V-W、W-U 间的电阻，假如阻值不为 0，那么更换伺服单元，阻值为 0，那么更换伺服电机。
3.3
E0021、E0022、E0026、E0038 报警
E0021 伺服故障〔编码器速率背离错误〕，E0022 伺服故障〔位置偏差专门〕，E0026 伺服故障〔干涉〕，E0038 伺服故障〔过载〕。
上述故障与机器人的负载有关，处理过程如下：
〔1〕按操作面板的 MOTORS ON 按钮，假如 MOTORS ON 不能接通，那么更换伺服驱动单元；〔2〕检查机器人是否有干涉；〔3〕核定机器人的负载〔抓具或焊枪〕重量是否超出机器人的负荷能力；〔4〕手动移动各轴，听机械部分是否有噪音，假如有噪音，那么检查轴承、减速器齿轮等传动装置；〔5〕在运转预备关断状态下，用抱闸开释开关开释抱闸〔注：抱闸开释时，机器人臂可能落下造成损害，开释前对可能坠落的臂进行支撑〕，用听声音的方法，确认抱闸是否开释，假如能够开释，那么更换伺服驱动单元。〔6〕抱闸不能开释，检测操纵柜的 PB-MB 间电压是否在24V 以上，假如低于 24V，检查端子到整流桥 REC1 间配线及整流桥；〔7〕假如 PB-MB 间电压正常，拔
下故障电机的连接线，在开释开关接通状态下，检查 PB-MB 间电压是否在 23V-25V 之间，假如不正常，那么检查线路；〔8〕假如在电机位置检查 PB-MB 间电压正常，那么更换电机。
3.4 E0061 热继电器或断路器跳闸 机器人柜有 3 个分断路器，分别是 CP1、CP2、CP3，显现该报警时，第一检查这 3 个断路器是否跳闸，假如都未跳闸，那么可能是伺服驱动单元或伺服驱动单元的 CNPW 连接器与电路爱护报警点间配线不良；CP1 是为伺服驱动单元的主回路及操纵回路供电，假如 CP1 跳闸，检查伺服驱动单元的 CNPRB连接是否正常，盘内配线是否有问题，电机是否短路或对地，假如上述检查未发觉问题，那么更换伺服驱动单元；CP2 是为伺服抱闸回路供电，检查抱闸是否短路，盘内抱闸线路是否短路或对地。CP3 是为柜内冷却风扇供电，检查风扇线路或风扇是否短路。
3.5 E0056 伺服报警，编码器在加载之前专门 该报警是在伺服电机在开始执行时，编码器数据未按照给定反馈，缘故涉及 2 个方面：〔1〕电机执行时阻力过大，检查机器人是否有干涉，抱闸是否开释开，电机本身或电缆有问题；〔2〕编码器及线路有问题。
3.6 E0052 编码器电池专门 SH200-01 机器人编码器是绝对位置编码器，系统断电时，由电池保持数据，当电池电压低于 3.5V时,会显现该报警,因此,第一更换电池,如故障不能复原,那么检查电池到编码器间线路,如仍旧不能复原正常,那么需要更换电机。
3.7 E0044 电机电源过电压 该报警是伺服驱动单元输出到伺服电机的电压超出规定值，第一检查系统供电电源电压是否在规定值±10%范畴内，假如是在机器人是在减速时显现报警，那么要检查再生放电电阻是否正常，检查方法：断开系统电源，拔下伺服放大器的 CNR 连接器，检测连接器所连的放电电阻的阻值是否是 5Ω，如上述检查都正常，那么更换伺服单元。
3.8 E0062 接触器〔MSHP〕不能细合 接触器 MSHP 是为伺服单元主回路供电，机器人有急停时，通过 MSHP 切断伺服单元主回路电源，因此第一要检查机器人急停和外部急停信号是否正常，急停状态信号是否正常，可通过伺服单元的CRD5/CR5〔LED〕指示灯是否亮来确认，假如该灯不亮，那么急停有问题，检查急停线路，检查 UM124和伺服单元的 CNSV 连接器间的线路，或者更换 CRD5/CR5 继电器；假如伺服单元的 CRD5/CR5〔LED〕指示灯亮，按 MOTORS ON 按钮，伺服单元的 CRD1/CR1 指示灯〔LED〕应该亮，假如不亮，那么更换继电器 CRD1/CR1；假如亮，检查 MSHP 的 AC200V 输入电压是否在 AC200V±10%范畴，假如也正常，那么检查 MSHP 的报警接点到伺服单元 CNPW 间的接线，上述检查未发觉问题，那么更换伺服单元。
3.9 E0042 电机温升专门 电机温升专门报警，是伺服单元检测到电机本体的温度开关动作信号，机器人每个电机内有一个温度检测开关〔常闭〕，所有电机的温度检测开关的常闭触点串连在一起，输入到伺服单元〔CNBK1 的 A03针脚〕，用手摸各个电机，确认电机是否确实过热，假如电机不热，那么可能是信号或传输途径中有问题，检查 TS 线路或电机的温控开关。假如电机确实过热，可能是由于机器人干涉、伺服电机抱闸为开释、传动机械结构故障、电机相间或对地短路，上述检查都未发觉问题，那么更换伺服单元。
3.10 E0060 伺服单元温升专门，E0063 操纵柜温升专门
操纵柜或伺服单元温升专门报警时，打开操纵柜门几分钟后接通电源，可能缘故有：环境温度超过机器人承诺温度，一次电源电压不在额定电压±10%范畴，热交换器风扇不转〔柜内、背面〕，操纵装置背面的风扇不转，热交换器过滤网堵，操纵柜背面安装间距小于 200mm。
3.11 E0039 伺服故障 转动超速 检查机器人负载是否在规定范畴，假如不能接通 MOTORS ON，那么更换伺服单元，假如能接通MOTORS ON，检查机械传动的轴承、减速器是否有噪音，最后，降低再现运行速度，如仍旧不能正常工作，那么更换伺服单元。
3.12 E0046 再生放电电阻温升专门 再生放电电阻位于操纵柜背面，电阻值为 5Ω，电阻上有电阻温度检测开关，显现报警时，检查背面的风扇是否转动正常，如不正常检查一次电源电压，风扇配线，或更换风扇；假如风扇正常，那么检查操纵柜背面的间距是否在 200mm 以上，放电电阻的连接器〔CNTH〕与伺服单元连接是否正常，检测放电电阻是否是 5Ω，假如上述检查都正常，那么更换伺服单元。
3.13 E0065 硬极限超程报警 机器人设有行程极限开关，假如机器人移动时压上开关，那么发出该报警，那个极限通常叫做硬极限，与此相对应，在软件上也设有行程极限位置，叫软极限，通常软极限在硬极限范畴内；故障处理方法：检查行程极限开关是否动作，如未动作，那么检查极限开关的配线，如未发觉问题，那么更换伺服单元；假如行程极限开关动作，在按着操纵柜内的硬极限开释开关状态下，接通 MOTORS ON，手动移动超程轴到正常位置，那么系统复原正常，现在需要确认软极限设定值，软极限应在硬极限范畴之内，否那么软极限起不到爱护作用。
3.14 E0066 伺服单元操纵电源专门 该报警涉及到两个电源，一是为伺服单元 CPU 板供电的 SR1，检查 SR1 的 P5-M0 间电压是否在5.1V±0.1V 范畴内，二是电源板的整流桥输出电压是否是 24V 以上，如不是那么更换整流桥(或整流桥的输出滤波电容 C1)，另外，需要检查伺服单元的 CNPW 的接线，假如上述检查没发觉问题，那么更换伺服单元。
3.15 E0073 伺服单元换热器温升专门 检查一次电源电压是否在额定电压±10%范畴、环境温度操纵柜背面安装间距〔200mm 以上〕、换热器过滤网是否堵，假如上述检查没发觉问题，那么更换伺服单元。
3.16 E0074 电机电源放电回路专门 检查放电电阻阻值，正常值为 5Ω，检查放电电阻线路，检查伺服单元的放电电阻连接器 CNR 连接是否正常，假如上述检查未发觉问题，那么更换伺服单元。
3.17 不能手动操作 不能进行手动操作，涉及到操作模式选择是否正确，MOTORS ON 是否能够接通，轴操作信号是否通过 UM124 发给到伺服单元。
处理方法：手动操作过程中假如有报警，依照报警信息进行处理，在操作过程中，第一要接通MOTORS ON，假如不能接通，检查操作面板的配线和 UM124 的 CNSW 连接器是否正常；按下安全开关〔示教盒背面〕，电机接通〔能够听到抱闸开释声音〕，按轴移动键，假如轴不能移动，那么更换伺服单
元，如过电机不能接通，检查操作面板、示教盒的示教/再现选择开关，如未发觉问题，那么检查示教盒配线，更换示教盒，仍旧不能动作，那么更换伺服单元。
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