姜玉明
长城汽车股份有限公司天津哈弗分公司，天津，300000
摘要：力士乐伺服电机在自动化控制方面以其高精度，高响应速度，可靠的稳定性等优势被广泛应用于汽车自动化制造领域，在冲压自动化生产线中GUDEL机械臂各轴主要采用的就是力士乐伺服电机，本文谈论的就是力士乐伺服电机在冲压自动化生产过程中的应用
关键词 力士乐 伺服电机 机械臂
1.引言
随着科学技术的发展，伺服电机越来越多运用到了自动化设备中，尤其是在工业机器人方面得到了充分运用，使得现在的汽车自动化制造水平得到了大大的提升，生产效率和产品质量也得到了有效保障，本文就伺服电机在GUDEL机械臂中应用的讨论。
2.力士乐伺服电机的结构和功能
力士乐伺服电机为永磁同步伺服电机，它分别由以下几部分组成：
①永磁转子：提供电机输出扭矩；
②抱闸：非励磁状态转子锁定及紧急制动；
③编码器：电机转速、位置测量；
④定子：提供电机旋转磁场；
⑤轴承：电机转子支撑固定；
⑥其他：电机固定、测量系统连接、动力系统连接。
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3.力士乐伺服电机在GUDEL机械臂结构中的应用
GUDEL机械臂的基本组成部分是主体、控制系统和驱动系统。其中主体主要是以执行机构伺服电机和机械臂本体构成，控制系统利用的是专业的倍福工控机，驱动系统即为力士乐的伺服驱动系统，GUDEL机械臂大部分由2-4个轴组成，机械臂的控制系统即工控机将指令传输到伺服驱动器，驱动器将工控机指令翻译然后传送给伺服电机进而完成相应的动作，说到力士乐伺服电机不可绕开的部分就是它的驱动器，驱动器性能直接影响伺服电机的可靠运行，力士乐驱动器就是一款稳定性极精度极高的驱动器，它分为凑型和模块型的，都是由整流和逆变部位组成，进而实现对伺服轴的控制，现场GUDEL机械臂利用的就是力士乐的驱动器，下面就介绍一下力士乐驱动器在现场应用中的常见故障问题及处理方法，只有这样才能更好的保证伺服电机的可靠控制
①伺服驱动器报F2816(DC bus故障)
现场解决方法：检查外部电源
检查直流母线以及外部制动电阻接线
驱动器整流单元故障，需更换功率部位
②伺服驱动器报F2819 F2022(电机温度报警)
现场解决方法：检查机械部位是否有卡死导致电机过载发热
检查电机到驱动器的温度电缆是否松脱或是损坏
电机温度传感器故障，需更换伺服电机
驱动器温度检测回路故障，需更换功率单元
③伺服驱动器报F8069(内部+-15V直流故障)
现场解决方法：驱动器的集成芯片短路需更换功率单元
④伺服驱动器报F2077（电流检测错误硬件故障）
现场解决方法：驱动器的功率单元的电流霍尔传感器故障，需更换HCS单元
驱动器的控制单元CSB的电流计算回路有问题，需更换CSB控制单元
4．力士乐伺服电机在GUDEL机械臂应用中常见的主要问题
GUDEL机械臂在冲压自动化生产过程中其执行机构即力士乐伺服电机最常见的故障就是F8022（ 编码器信号错误编码器信号错误 ）、F8023（ 测量系统连接错误测量系统连接错误）F6024(超出最大刹车时超出最大刹车时间)F2174等故障，造成线体停线，影响正常生产，而造成这些典型故障的问题，经分析及经验得出有以下几中情况：
①伺服电机的端盖轴承损坏导致电机过载运行报F8022、F8023故障代码，现场解决方法:需更换相应型号伺服电机或是找力士乐厂家进行更换相应电机轴承并重新标定；
②伺服电机抱闸磨损严重或损坏致使超差报F6024、F2174故障代码, 现场解决方法:需更换相应型号伺服电机或是找力士乐厂家进行更换相应电机抱闸；
③伺服电机编码器损坏或是编码器与转子连接的机械连接松脱或断开报F8022、F8023故障代码,现场解决方法:需更换相应型号伺服电机或是找力士乐厂家进行更换相应电机编码器并重新进行标定；
④伺服电机输出轴齿轮联轴节或是减速机内部齿轮磨损严重，致使系统误差偏差过大而报F8023故障代码,现场解决方法:需更换相应型号伺服电机输出联轴节或是相应减速机；
⑤伺服电机编码器信号线缆断裂或信号闪断也会报F8023故障代码，现场解决方法:需更换相应型号的伺服电机编码器信号线缆。
其它故障可根据力士乐故障代码手册进行分析判断。
5．力士乐伺服电机参考点的快速标定
机械臂各轴都有自己的零点参考点，当各轴与伺服电机连接的传动机构（如电机联轴节、电机减速机）及电机损坏进行更换后，可利用Indraworks工业软件对相应轴伺服电机重新进行零点标定，以保证机械臂运行的精度，轨迹的正确性，避免造成碰撞事故的发生。
6．力士乐伺服电机的简单选型
GUDEL机械臂主要用的是力士乐的MSK系列伺服电机，它的特点是功率范围较宽，尺寸大小分级明细，可根据需求选择相应的伺服电机来满足生产需要，伺服电机型号信息介绍及选型见下图可知
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7. 结论
综上所述伺服电机在汽车工业自动化中的广泛应用，不仅实现了现代汽车工业的规模化、高柔性化、高精度化生产，同时也降低了人们的劳动强度和公司的生产成本。相信在不久的将来，随着科技的迅猛发展，伺服电机技术也将不断的开发、创新、完善，最终为提高工业生产制造水平，提供更加有利的技术支持。