摘要：阐述焊接机器人预防性维护保养工作的内容，重点从故障诊断的方法和焊接机器人故障诊断步骤两个方面介绍了焊接机器人设备维修维护的一般方法。
关键词：焊接机器人；维护；维修；保养
前言
近年来，由于国内产业升级的需要和招工难的共同影响下，越来越多的厂家开始使用工业机器人设备来替代人工。特别是在焊接加工领域，据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工。焊接机器人是从事焊接加工的工业机器人，主要包括机器人设备和焊接设备两部分。机器人由机器人本体和控制柜（硬件和软件）组成。而焊接装备，以弧焊为例，主要由焊接电源（包括控制系统）、送丝机、焊枪等部分组成。为了充分发挥焊接机器人的效益，减少故障的发生，正确的维护与维修焊接机器人显得非常重要。
本文针对典型焊接机器人的本体与控制器的日常维护保养进行研究，以及对在使用过程中出现的故障进行诊断，从而总结出排除故障的方法。
1.焊接机器人的预防性维护
预防性维修的关键是加强日常的维护保养，正确规范的焊接机器人预防性保养能够最大限度保证设备正常运行，保证高效益产出，从而降低生产成本。因此，正确规范的机器人预防性保养是焊接机器人正常使用必不可少的工作。焊接机器人预防性保养内容包括以下方面内容：
1.1机器人本体维护保养
机器人本体（见图1）的保养包括以下几个方面：
（1）检查机器人本体上电缆的连接状态，其中包括信号电缆、动力电缆、用户电缆、底电缆、立臂电缆等是否有松动或破损，如果有松动现象应立即拧紧，若有破损应立即做好保护工作防止破损加重导致线路中断。焊接机器人在使用过程中应注意本体上的电缆线是否妨碍或有可能妨碍本体的运动，以防止机器人本体在大范围移动时遭到阻碍而被迫停止。
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1.轴一2.轴二3.轴三4.轴四5.轴五6.轴六
图1机器人本体
（2）检查本体的各轴承齿轮箱的密封状态，防止漏油、渗油，保证齿轮箱保持正常的工作状态。
（3）检查机器人本体各轴功能是否正常运行，保证自动手动运行时平稳，无异音，刹车正常。
（4）正常工作的焊接机器人齿轮箱应每隔3个月对润滑油剩余量进行检查，每年更换一次润滑油，非正常工作的机器人更换润滑油的时间可以相应的延长。
（5）检查机器人本体的固定状态，防止松动。
1.2机器人控制柜维护保养
机器人控制柜的保养包括以下几个方面：
（1）检查所有接头处，看密封是否完好，防止灰尘和污垢进入控制器内部。
（2）检查连接器和电缆固定是否完好，确保没有破裂或损坏。
（3）检查主机冷却风扇和驱动模块冷却风扇是否完好，如有损坏应立即更换；用空气压缩机喷枪定期对冷却风扇上的灰尘进行清理（见图2），清理前应先关闭所有电源，确认所有模块功能完好后再通电。
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A.风扇B.热交换器C.上盖D.螺钉
图2控制柜
（4）定期将控制器滤尘网拆下（见图3），用30~40°温水和少量清洁剂，晾干后装上滤尘网。
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A.滤尘网B.单轨控制器
图3控制器滤尘网
机器人运行磨合期为1年，在正常运行1年后，机器人需要进行1次预防性保养，更换齿轮箱润滑油。在此之后，机器人正常运行每3年或10000小时之后，必须再进行1次预防性保养，可以有效降低机器人故障率，提高机器人使用寿命。针对在恶劣工况与长时间在负载极限或运动极限下工作的机器人，需要每年进行一次全面预防性保养。
2.焊接机器人的故障维修
2.1故障分类
（1）硬件故障。焊接机器人工作站的硬件部分主要包括机器人本体、控制柜、焊接电源以及外围设备和各种线路。这类故障主要由电气元件如继电器、开关、熔断器等失效引起的，它们的发生往往与上述元器件的质量、性能与工作环境等因素有关。除了电器元器件以外，由于长时间的工作运动也会引起连接机器人本体的电缆或电线发生疲劳破损而引发的线路故障。这类硬件方面的故障一旦发生，排查发生故障的元器件是件非常困难的事情，而且必须对失效或破损的元器件进行维修或更换。所以我们在使用机器人的过程中一定要做好日常保养维护工作，使容易损坏的元器件的工作寿命增长以保证焊接机器人高效率地生产。
（2）软故障。这类故障是指程序编辑软件的系统模块内的数据丢失、错误或者是焊接机器人整个操作系统的备置出现错误的设定参数造成机器人系统无法正常进行编程或无法正常的自动化运行工作，甚至操作系统无法启动。这类故障只需要根据机器人提示的故障报警信息找出错误源后重新配置系统参数然后重新启动就可以将故障排除。但是有些软件故障由于操作者的误操作造成系统的数据丢失不能重新设定，这时候可以使用系统重启的一些特殊启动方式将系统还原到无错时的状态，例如ABB焊接机器人的控制系统（IRC5控制系统）重新启动的高级选项I-启动：系统已被重新启动，并且您希望从最近一次成功关闭的状态使用该映像文件（系统数据）重新启动当前系统。
（3）编程和操作错误引起的故障。这类故障不属于系统软件故障，所以不需要对操作系统进行特殊的处理，只需要对系统所报出的错误信息找到相应的程序段进行修改后就可以正常工作。例如焊接机器人的编程人员在编程过程中没有考虑到手动编程中的运动速度大小问题，自动运行程序时就会由于机器人关节运动速度过快造成惯性力大触发机器人的自动保护程序而造成停机事故。
2.2故障诊断步骤
目前市面的焊接机器人种类很多，每种牌子的机器人的控制系统都会有差异，在维护上必须具备一定的条件并且作充分的准备工作：要保证有相同型号的元器件的供应，必要的维修工具与检测工具，完整的设备说明书、手册、电器原理图、维修说明书等资料。机器人出现故障时的诊断步骤可以分为：
（1）观查。观察故障发生时设备的有无异常的响声、火花、亮光、发热等异常现象；检查可能发生故障的电线和通信光缆表面是否有破损或被焊接飞溅烫伤的状况。
（2）记录。向操作人员了解现场的情况，记录发生故障时程序编辑器中程序运行所在的位置以及实行的程序内容，记录示教器中报警提示的相关信息，确定故障属于硬件故障还是属于软件故障。
（3）先软后硬。在未知故障属性的情况下，先把故障作为软件故障处理，如修改设定的参数值，修改执行程序，还原默认设置等操作，如不能排除故障，再作硬件故障处理。
（4）由外到里。列出硬件故障发生的各种可能原因，画出步骤流程图，先检查外围接线，测量关键点信号，将疑点缩小，然后检查某几块内部电路板和控制器内的各种电子元件。
（5）先易后难。先检查比较简单的，测量比较容易的电线电路和便于置换备件的元件（如熔断器），再检查较复杂的电路板。
（6）先机后电。先排除机械方面的故障，再检查电路方面的故障。
另外，干扰（供电线路的干扰和设备运行过程中的干扰）会影响焊接机器人信号的传输和焊接的稳定性，在维修诊断时要予以考虑和排除。在现场维修结束后，应认真填写维修记录；列出有关易损件的备件清单，建立档案；对故障时间、现象、分析诊断方法，排除故障方法及遗留问题均应记录，这样不仅使故障处理有据可查还可以积累维修经验。
结束语：
目前焊接机器人的品牌种类繁多，不同品牌机器人的系统与程序编辑方式也各不相同，在进行焊接机器人维护维修时，除了要掌握基本的焊接设备的维修保养的各项内容之外，还需要通过仔细钻研机器人设备的维修维修说明书与使用说明书，才能保证及时的维护维修，延长设备的使用寿命，提高生产效率。
参考文献：
[1]叶晖.工业机器人实操与应用技巧[M].北京：机械工业出版社，2016.
[2]陈蕾，谈峰.浅析数控机床维护维修的一般方法[J].