陶四美

（重慶五一高級(jí)技工學(xué)校，重慶 401320）

1 機(jī)器人技術(shù)概述

伺服電機(jī)安裝在機(jī)器人主體中。主機(jī)和伺服模塊是IRC5控制器的兩個(gè)關(guān)鍵部分。主機(jī)包括主板和存儲(chǔ)設(shè)備，主機(jī)完成對(duì)機(jī)器人功能的控制。驅(qū)動(dòng)模塊從主機(jī)接收命令以控制伺服電機(jī)的操作，然后機(jī)器人主體完成各種任務(wù)。所有機(jī)器人軟件都安裝在CF卡上，包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序軟件。系統(tǒng)軟件主要由引導(dǎo)系統(tǒng)（引導(dǎo)程序）和Windows操作系統(tǒng)組成。Windows操作系統(tǒng)是用于執(zhí)行和操作整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的平臺(tái)。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，數(shù)據(jù)將從CF卡的內(nèi)存加載到主板的RAM中。CF卡存儲(chǔ)器安裝在主機(jī)背面的左下角。示教盒和IRC5控制器是ABB工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心。學(xué)習(xí)掛件用于處理與機(jī)器人系統(tǒng)的操作有關(guān)的許多功能（程序執(zhí)行，滾動(dòng)控制和機(jī)器人程序的修改）。示教器本身也是一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)，通過(guò)集成的電纜和連接器連接到IRC5控制器。IRC5控制器主要由操作面板，主機(jī)，電源模塊，整流器模塊，I/O模塊和伺服模塊組成。IRC5控制器包含移動(dòng)和控制機(jī)器人的所有必需功能。

2 ABB工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)功能

機(jī)器人控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包括：一是主從控制。主從控制是機(jī)器人技術(shù)的重要特征。例如，弧焊機(jī)器人使用主從控制方法進(jìn)行操作。我使用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)。一臺(tái)計(jì)算機(jī)是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的管理員，另一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制所有關(guān)節(jié)。地方價(jià)值控制；二是集中控制。集中控制屬于原始的機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)，對(duì)計(jì)算機(jī)有更高的要求。集中控制可以降低公司的生產(chǎn)成本，但是由于運(yùn)行效率低和故障率高，這種方法逐漸淘汰了現(xiàn)代工業(yè)，而第三種方法是分布式控制。分布式控制是一種廣泛使用的方法，主要使用主控制計(jì)算機(jī)將整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)分為兩個(gè)級(jí)別，主要是有效地管理整個(gè)主系統(tǒng)。而且下一級(jí)模塊具有很多CPU。每個(gè)板均由處理器控制。

3 機(jī)器人技術(shù)控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)

3．1 操作系統(tǒng)

要控制機(jī)械手系統(tǒng)，操作系統(tǒng)是關(guān)鍵。在實(shí)際操作中，操作系統(tǒng)的功能必須滿足最佳條件，并與鑄造行業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)相結(jié)合，并且機(jī)器人平臺(tái)使用WindowsCE作為操作系統(tǒng)平臺(tái)。該系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性能好，資源共享少，可靠性高和兼容性好。集成的GUC多軸控制器是整個(gè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的核心，機(jī)器人的主要功能是根據(jù)用戶命令輸出控制信號(hào)，以便機(jī)器人可以沿著預(yù)定路徑完成工作。

3．2 軟件技術(shù)和功能要求

在實(shí)施機(jī)器人控制系統(tǒng)之前，有必要根據(jù)機(jī)器人應(yīng)用程序的要求弄清機(jī)器人的操作過(guò)程和設(shè)計(jì)要求。根據(jù)機(jī)器人在鑄造生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用需求，需要機(jī)器人控制器軟件來(lái)執(zhí)行以下功能。一種是控制機(jī)器人動(dòng)作的重復(fù)定位精度，以使控制在±0.5mm之內(nèi)。避免在機(jī)器人操作期間過(guò)度運(yùn)動(dòng)。特別地，驅(qū)動(dòng)速度不能低于當(dāng)前水平。第二是控制系統(tǒng)必須實(shí)時(shí)滿足要求。第三是手動(dòng)操作系統(tǒng)和自動(dòng)機(jī)器人操作系統(tǒng)軟件必須確保程序的獨(dú)立性。

根據(jù)鑄造機(jī)器人的應(yīng)用需求，機(jī)器人控制系統(tǒng)是模塊化設(shè)計(jì)方法，即復(fù)位模塊（機(jī)器人在完成工作后根據(jù)設(shè)計(jì)水平和基本設(shè)置保持固定位置），系統(tǒng)文件管理模塊（主要是操作員） （所有的文件）。工作文件），操作狀態(tài)監(jiān)視模塊（顯示和監(jiān)視操作員當(dāng)前的操作狀態(tài)），吊墜示教模塊，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊，系統(tǒng)備份和恢復(fù)模塊等，以及其他模塊，用于存儲(chǔ)和讀取特定的連接接口程序。完成。

4 ABB機(jī)器人控制系統(tǒng)特殊故障排除實(shí)例

4．1 故障實(shí)例一

首先，根據(jù)主機(jī)的狀態(tài)LED判斷主機(jī)的硬件是否正常。電源指示燈常亮，表示主機(jī)電源正常。主板上的狀態(tài)指示燈先以紅色閃爍，然后再更改綠色指示燈閃爍，最后綠色指示燈始終亮著，表示計(jì)算機(jī)主板沒(méi)有問(wèn)題。使用便攜式計(jì)算機(jī)連接到控制器的主計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)端口指示燈正常閃爍，便攜式計(jì)算機(jī)設(shè)置為在單擊“在線”和“連接”后瀏覽Internet時(shí)自動(dòng)搜索URL。一鍵”，硬件已連接，但顯示屏顯示“在服務(wù)器端口上找不到控制器”，并且主機(jī)的硬件也被認(rèn)為是正常的，基本上可以認(rèn)為是軟件故障。如前所述，驅(qū)動(dòng)程序主機(jī)計(jì)算機(jī)軟件安裝在CF卡上。如何確定軟件或CF卡是否有缺陷？這是另一個(gè)問(wèn)題。首先，查看啟動(dòng)LED指示燈。通常，在啟動(dòng)過(guò)程中，LED指示燈會(huì)閃爍，并在啟動(dòng)完成后熄滅。如果在啟動(dòng)過(guò)程中指示燈不閃爍，則可能是軟件或存儲(chǔ)卡故障。

下一步是確定軟件是否已損壞或CF卡是否已損壞。檢查CF卡上的文件?？梢哉Ｗx取CF卡上的文件，表明CF卡完好無(wú)損。問(wèn)題應(yīng)該出在系統(tǒng)的啟動(dòng)軟件（啟動(dòng)程序）上。系統(tǒng)啟動(dòng)軟件的損壞將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)。作為用戶，通常無(wú)法安裝系統(tǒng)軟件。請(qǐng)與制造商的服務(wù)人員聯(lián)系。制造商的維修人員回答說(shuō)，包含軟件的CF卡需要更換。這張CF卡的價(jià)格將近7000元。如果您從制造商那里購(gòu)買CF卡，一方面，這將需要時(shí)間，另一方面，您將需要支付一定的費(fèi)用。為了尋找一種無(wú)需花錢就能快速修復(fù)的方法，該公司的另一個(gè)部門擁有一個(gè)相同型號(hào)的機(jī)器人。該完整機(jī)器人的CF卡被認(rèn)為可用于制作系統(tǒng)。CF卡分為驅(qū)動(dòng)器C和驅(qū)動(dòng)器D.其中驅(qū)動(dòng)器C是系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器。

在該工業(yè)自動(dòng)化培訓(xùn)中心的ABB工業(yè)機(jī)器人，型號(hào)為IRB1600。在系統(tǒng)啟動(dòng)期間，“Connect-ingtoberobotController”消息出現(xiàn)在編程單元的界面上。該消息的含義是：“正在連接到機(jī)器人控制器”，系統(tǒng)啟動(dòng)已停留在該接口上，將無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。根據(jù)以上對(duì)故障現(xiàn)象的描述，可以知道編程單元在啟動(dòng)過(guò)程中無(wú)法與機(jī)器人控制器主機(jī)通信，從而導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)入正常的啟動(dòng)界面視窗。發(fā)生故障的組件包括示教器，主機(jī)和示教器與主機(jī)之間的通信電纜。首先，檢查學(xué)習(xí)掛件，并反復(fù)觀察學(xué)習(xí)掛件啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的信息。學(xué)習(xí)掛件可以正常顯示自測(cè)信息和通訊URL，從而可以初步消除學(xué)習(xí)掛件本身的問(wèn)題。其次，檢查通信電纜，使用萬(wàn)用表一個(gè)接一個(gè)地測(cè)量電纜的每個(gè)插針，并且所有連接都完好無(wú)損，因此可以卸下通信電纜。通過(guò)初步分析和檢查，可以判斷出故障是在主機(jī)上發(fā)生的。主機(jī)故障可能是軟件故障或硬件故障。如何判斷是軟件故障還是硬件故障是一個(gè)難題。

4．2 故障實(shí)例二

某汽車工業(yè)集團(tuán)使用ABB焊接機(jī)器人實(shí)現(xiàn)PLC和機(jī)器人控制柜，并通過(guò)Device Net網(wǎng)絡(luò)交替數(shù)據(jù)以執(zhí)行ABB焊接機(jī)器人的自動(dòng)控制。但是，由于ABB焊接機(jī)器人的焊接電纜，管道和配件在主體的主焊接線上被劃傷，因此機(jī)器人主體和焊接變壓器之間的根部連接斷開(kāi)并著火了，這損壞了Device Net網(wǎng)站上的所有內(nèi)容。土地。機(jī)械手I/0包括5個(gè)CPU板，1個(gè)PLC設(shè)備網(wǎng)絡(luò)掃描儀模塊和1個(gè)觸摸屏。如果ABB焊接機(jī)器人出現(xiàn)接地故障，則現(xiàn)場(chǎng)的所有機(jī)器人都容易出現(xiàn)問(wèn)題，這可能會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

ABB焊接機(jī)器人具有3種接地類型。第一個(gè)是工作接地，即系統(tǒng)接地。為了有效提高ABB焊接機(jī)器人的工作效率，有必要根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行條件在網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)點(diǎn)接地。例如，將三相系統(tǒng)中的中性點(diǎn)接地可以確保更穩(wěn)定的電網(wǎng)，減少與地面的絕緣，并在發(fā)生放電或接地時(shí)確保對(duì)繼電器的有效保護(hù)。第二種保護(hù)接地也稱為安全接地。對(duì)于具有潛在安全風(fēng)險(xiǎn)的人員或設(shè)備，應(yīng)驗(yàn)證金屬外殼和配電單元的絕緣，因?yàn)槿绻^緣損壞，則設(shè)備將發(fā)生故障。第三種是防雷連接。在夏天，雷電會(huì)入侵并導(dǎo)致設(shè)備故障。因此，需要大電流進(jìn)入地面以減少雷電期間的電涌。為了達(dá)到較高的防雷等級(jí)，必須在使用避雷針，避雷電纜，避雷針等設(shè)備中發(fā)揮重要作用。

處理：作為維修人員，在處理ABB焊接機(jī)器人的連接問(wèn)題時(shí)，必須正確確定焊接機(jī)的觸發(fā)狀態(tài)。但是，結(jié)果表明，PLC控制柜觸摸屏未顯示在主線上。打開(kāi)控制柜的電源后，24V電源開(kāi)關(guān)將引起錯(cuò)誤，導(dǎo)致其冒煙并散發(fā)出明顯的氣味。查找發(fā)電廠之間的問(wèn)題。您可以使用另一臺(tái)掃描儀檢查掃描儀是否仍在運(yùn)行，這表明掃描儀本身是正常的。您可以使用掃描儀網(wǎng)絡(luò)電纜插頭和旁邊的普通掃描儀檢查掃描儀是否仍然無(wú)法正常工作。

這表示外部網(wǎng)絡(luò)有問(wèn)題。但是，由于網(wǎng)絡(luò)已連接到其他5個(gè)基于掃描儀的ABB焊接機(jī)器人，因此機(jī)器人控制柜中的所有網(wǎng)絡(luò)電纜和連接插頭都必須向機(jī)器人主體提供所需的電源而不是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得所需的能量。電源供應(yīng)。為了進(jìn)行測(cè)試，在工作人員更改A82版本并一次只連接一個(gè)機(jī)器人之后，掃描儀似乎能夠正常顯示，而ABB焊接機(jī)器人的故障主要是由于主機(jī)箱損壞造成的。據(jù)信這需要PLC控制。及時(shí)更換燒毀的機(jī)柜屏幕，再次下載備份程序，科學(xué)合理地安裝觸摸屏。后來(lái)，發(fā)現(xiàn)觸摸屏顯示正常，并且在檢查觸摸屏?xí)r，發(fā)現(xiàn)部分觸摸屏電路損壞。同時(shí)，由于壓敏電阻在24V電源和輸入端子之間燃燒，因此只能移除壓敏電阻，可以進(jìn)行點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，并可以使用單獨(dú)的控制柜顯示通常。用相同的參數(shù)替換電阻。但是，由于刮擦了焊接電纜，ABB焊接機(jī)器人的路徑將移動(dòng)，因此您只需倒回電纜即可使ABB機(jī)器人正常工作。

為了進(jìn)一步確定損壞的ABB機(jī)械手的主機(jī)箱是否損壞，需要在生產(chǎn)線上使用相同類型的ABB機(jī)械手測(cè)試負(fù)責(zé)通訊主機(jī)箱的CPU板。事故。由于汽車加工公司使用的電網(wǎng)屬于三相四線制，因此PEN線具有中性和保護(hù)性接地的主要功能。焊接時(shí)，PEN線有兩條電源線，位于機(jī)器人焊槍和焊接變壓器之間以保護(hù)地面。因此，必須將保護(hù)性接地線連接到焊接變壓器外殼，如果將ABB焊接機(jī)器人變壓器外殼和焊接控制盒連接到電源總線的PEN線，則可以通過(guò)測(cè)量ABB焊接機(jī)器人變壓器外殼和焊接控制盒的控制來(lái)確認(rèn)焊接。所有相同的端子，電源總線PEN線和觸摸屏電源都是24V電源，即使在主接地PLC控制箱上放置了保護(hù)性接地線，在這種情況下，掃描儀和觸摸屏安全電子設(shè)備也都連接到隱藏的電纜上。如果形成路徑，則掃描儀內(nèi)部屏蔽電纜端子之間的壓敏電阻將被燒毀，并且24V連接二極管將被燒毀，這可能會(huì)導(dǎo)致接地故障。根據(jù)觸摸屏損壞的測(cè)試結(jié)果，可以理解在24V電源和端子之間存在壓敏電阻。即使發(fā)生接地故障，保險(xiǎn)也始終是完整的，使您能夠發(fā)揮作用。

但是，ABB焊接機(jī)器人的主體未單獨(dú)連接至保護(hù)性接地，所有接地線均已連接至控制柜。

結(jié)果，控制柜的接地變得越來(lái)越清晰?？刂乒竦碾娫淳€和發(fā)生故障的機(jī)器人電源的PEN線已相互連接，但控制柜的內(nèi)部N線已懸空且未連接至控制柜的保護(hù)接地端子，該保護(hù)接地端子為機(jī)柜的保護(hù)接地端子。如果將機(jī)器人控制柜的A82版本連接到網(wǎng)絡(luò)總線，則可以看到ABB焊接機(jī)器人連接到控制柜的保護(hù)接地，而不是機(jī)器人電源線。如果由于與附件的碰撞而導(dǎo)致電纜斷裂，則ABB焊接機(jī)器人主體中短路的可能性會(huì)大大增加，但ABB焊接機(jī)器人主體位于機(jī)器人主體中，因?yàn)樗鼰o(wú)法通過(guò)控制柜進(jìn)行保護(hù)性接地。根據(jù)該操作，強(qiáng)電流有效地流過(guò)機(jī)器人控制柜，然后通過(guò)控制柜的掃描裝置和觸摸屏軟件損壞觸摸屏的所有位置。

通常，ABB焊接機(jī)器人接地問(wèn)題的根本原因是體內(nèi)短路。但是，故障傳播問(wèn)題中最重要的因素是機(jī)器人主體未接地。為了有效避免ABB焊接機(jī)器人的接地問(wèn)題，有必要定期檢查控制柜ABB焊接機(jī)器人的焊接變壓器的焊接側(cè)的電纜和插頭，以免ABB焊接機(jī)器人進(jìn)水。必須徹底檢查機(jī)器人的焊接和接地變壓器，以確保接地控制的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)和功能方面正變得越來(lái)越強(qiáng)大，并且已經(jīng)從簡(jiǎn)單控制演變?yōu)檫B續(xù)控制和復(fù)雜過(guò)程的控制。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程是工業(yè)自動(dòng)化的持續(xù)改進(jìn)過(guò)程，在工業(yè)自動(dòng)化時(shí)代，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)具有良好的發(fā)展前景。