ABB焊接機(jī)器人接地問(wèn)題故障處理措施分析

黃煥良

摘 要：伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新型的機(jī)器人在工業(yè)制造和生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常普遍，其中ABB焊接機(jī)器人在汽車(chē)整車(chē)加工制造領(lǐng)域應(yīng)用具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，但是在ABB焊接機(jī)器人工作的過(guò)程中，由于電纜斷裂導(dǎo)致焊接變壓器電纜接線盒根部放炮，造成網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)全部損壞，所以必須加強(qiáng)對(duì)于ABB焊接機(jī)器人存在的接地問(wèn)題進(jìn)行深入的研究，并且提出針對(duì)性的解決對(duì)策，提高ABB焊接機(jī)器人的運(yùn)行效果，保證汽車(chē)加工、生產(chǎn)的質(zhì)量安全。

關(guān)鍵詞：ABB焊接機(jī)器;接地問(wèn)題;故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.138

0 引言

與傳統(tǒng)的氣動(dòng)焊鉗相比較來(lái)看，利用ABB焊接機(jī)器人能夠具有焊接速度快的明顯優(yōu)勢(shì)，通過(guò)利用ABB焊接機(jī)器人能夠?yàn)楣S焊裝車(chē)間生產(chǎn)線提供全自動(dòng)化機(jī)器人解決方案，不僅能夠有效的提高焊點(diǎn)的效率，而且也能夠提高焊接操作的品質(zhì)，提升汽車(chē)車(chē)身抗沖擊能力，保證汽車(chē)的質(zhì)量安全。但是由于ABB焊接機(jī)器人在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，必須要針對(duì)機(jī)器人進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾砼c保養(yǎng)。筆者針對(duì)ABB焊接機(jī)器人設(shè)備存在的接地故障問(wèn)題進(jìn)行深入的研究與分析，明確故障的處理方法，并且提出針對(duì)性的改進(jìn)措施，進(jìn)一步提高ABB焊接機(jī)器人的應(yīng)用水平。

1 故障現(xiàn)象

哈飛汽車(chē)工業(yè)集團(tuán)利用ABB焊接機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與機(jī)器人控制柜，通過(guò)Device Net網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)ABB焊接機(jī)器人自動(dòng)化控制。但是由于車(chē)身主焊接線的ABB焊接機(jī)器人的焊接電纜和管路與夾具發(fā)生刮碰，所以造成機(jī)器人本體焊接變壓器的接線和根部出現(xiàn)拉斷放炮的現(xiàn)象，造成Device Net網(wǎng)站上的所有站點(diǎn)全部損壞，包括5臺(tái)機(jī)器人的I/0 CPU板、1個(gè)PLC Device Net掃描器模塊以及1臺(tái)觸摸屏[1]。由此可見(jiàn)ABB焊接機(jī)器人如果一旦出現(xiàn)接地問(wèn)題故障，很容易導(dǎo)致整個(gè)站點(diǎn)的機(jī)器人全部出現(xiàn)問(wèn)題，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。ABB焊接機(jī)器人的接地分為三種。首先是工作接地，也就是系統(tǒng)接地，必須要根據(jù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行條件針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的某一點(diǎn)進(jìn)行接地，從而有效的提高ABB焊接機(jī)器人的工作效率。例如通過(guò)在三相系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地能夠保證電網(wǎng)更加穩(wěn)定，降低對(duì)地絕緣，保障對(duì)地絕緣閃絡(luò)或擊穿時(shí)可以有效進(jìn)行繼電保護(hù)。第二種保護(hù)接地也被稱之為安全接地，通常情況下ABB焊接機(jī)器人的電氣裝置、金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架以及線路桿塔等都有可能出現(xiàn)帶電的情況，所以必須要實(shí)現(xiàn)接地保護(hù)避免對(duì)于人員或設(shè)備造成安全隱患要針對(duì)金屬外殼和配電裝置進(jìn)行絕緣檢查，如果絕緣損壞也有可能引發(fā)設(shè)備斷電的問(wèn)題。第三種就是防雷接電，由于在夏季雷暴天氣普遍增多而大量的雷電很有可能擊穿設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備故障，為此必須要將強(qiáng)大的電流導(dǎo)入地中，減少雷電電流流過(guò)時(shí)電位升高的情況，防雷接地必須要通過(guò)避雷針、避雷線、避雷器等設(shè)備的應(yīng)用才能發(fā)揮主要作用。

2 故障處理

在針對(duì)ABB焊接機(jī)器人接線問(wèn)題故障進(jìn)行處理方面，作為維修工作人員，應(yīng)當(dāng)正確判斷焊機(jī)電源跳閘的狀況。但結(jié)果顯示，主線的PLC控制柜觸摸屏沒(méi)有顯示。在開(kāi)啟控制柜以后，24V電源的開(kāi)關(guān)有跳閘故障，并且出現(xiàn)冒煙的情況而且糊味十分明顯。在拆卸掃描器模塊以后了解到，放炮跡象突出，但是外接24V電源處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在拆下掃描器之后，利用萬(wàn)用表檢查網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的插頭，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，利用萬(wàn)用表測(cè)量網(wǎng)線和終端電阻時(shí)也沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，將網(wǎng)線與另外的站點(diǎn)進(jìn)行連接可以發(fā)現(xiàn)總線電纜電站之間存在問(wèn)題。

運(yùn)用另一個(gè)掃描器進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)掃描器依然出現(xiàn)故障，這就能夠說(shuō)明掃描器自身并沒(méi)有問(wèn)題，通過(guò)將掃描器的網(wǎng)線插頭與旁邊正常的掃描器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能夠判斷掃描器依然顯示故障。這樣也可以說(shuō)明外部網(wǎng)絡(luò)存在故障問(wèn)題。但因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)中，在掃描器的基礎(chǔ)上，與其他五個(gè)ABB焊接機(jī)器人相互連接，全部網(wǎng)線和機(jī)器人控制柜的連接插頭當(dāng)中，需要機(jī)器人本體提供必要的電源來(lái)源，并非通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取所需的電源。工作人員更換A82版進(jìn)行試驗(yàn)，并且每次只連接一臺(tái)機(jī)器人，在這樣操作之后發(fā)現(xiàn)掃描器的顯示正常，能夠判斷出，ABB焊接機(jī)器人的故障主要是由主機(jī)箱損壞引發(fā)，必須要對(duì)PLC控制柜的燒壞屏幕進(jìn)行及時(shí)更換，重新下載備份程序，科學(xué)合理地安裝觸摸屏。此后發(fā)現(xiàn)，觸摸屏的顯示正常，而且在對(duì)觸摸屏進(jìn)行檢修期間了解到，觸摸屏的部分電路有損壞。與此同時(shí)，24V電源與輸入端端子間因?yàn)閴好綦娮锜龎?，只能夠去掉壓敏保護(hù)電阻，進(jìn)行通電實(shí)驗(yàn)，并且可以發(fā)現(xiàn)偏析控制柜的顯示屏可以正常使用，為此故障解決，只需要更換同參數(shù)電阻就可以。但因?yàn)楹附与娎|被刮斷，致使ABB焊接機(jī)器人本身運(yùn)動(dòng)的軌跡發(fā)生偏移，所以只需要重新綁扎電纜就能夠保證ABB機(jī)器人的正常工作。

為了能夠更加深入的判斷ABB故障機(jī)器人主機(jī)箱內(nèi)部出現(xiàn)損壞的問(wèn)題，必須要針對(duì)沒(méi)有生產(chǎn)的生產(chǎn)線，利用同型號(hào)的ABB機(jī)器人進(jìn)行試驗(yàn)這樣的方式能夠判斷主機(jī)箱中負(fù)責(zé)通信的CPU板損壞情況。

由于汽車(chē)加工企業(yè)使用的電網(wǎng)屬于三相四線制PEN線具有工作零線和保護(hù)接地的主要功能在焊機(jī)箱內(nèi)，由于機(jī)器人焊鉗與焊接變壓器之間有兩根電源線和一根保護(hù)地線為此必須要將保護(hù)地線與焊接變壓器的外殼進(jìn)行連接，當(dāng)焊接控制箱的綠色保護(hù)地線與電源母排PEN線進(jìn)行連接，通過(guò)測(cè)量能夠發(fā)現(xiàn)，ABB焊接機(jī)器人變壓器的外殼和焊接控制箱保護(hù)地線之間不存在聯(lián)通的情況，所以使得焊接變壓器外殼和機(jī)器人外殼間的電阻很大。

即便在主線PLC控制箱內(nèi)部已經(jīng)設(shè)置了保護(hù)地線，但同質(zhì)端子、電源母排PEN線已經(jīng)觸摸屏電源均為24V電源，在這種情況下，掃描器與觸摸屏安全電子均與隱蔽線相連接形成接地通路，如果掃描器內(nèi)部屏蔽線端子間壓敏電阻有燒壞的情況，就很容易提高燒壞24V連接二極管的幾率，這樣就造成了接地故障。

根據(jù)損壞觸摸屏內(nèi)部的檢查結(jié)果可以了解到，在24V電源和端子間存在壓敏電阻。即便有接地故障的存在，保險(xiǎn)卻始終完整，能夠發(fā)揮其功用。然而，ABB焊接機(jī)器人的本體并未和保護(hù)接地實(shí)現(xiàn)單獨(dú)連接，且全部地線都和控制柜箱相互連接。受此影響，控制柜接地的問(wèn)題也會(huì)逐漸突顯出來(lái)。在故障機(jī)器人的控制柜電源線和電源PEN線相互連接的情況下，然而控制柜內(nèi)部N線是懸空的狀態(tài)，未和接柜體的保護(hù)接地端子連接，這樣也會(huì)導(dǎo)致控制柜保護(hù)接地端子。應(yīng)該接線卻沒(méi)有接線的問(wèn)題，當(dāng)機(jī)器人控制柜內(nèi)部的A82版與網(wǎng)絡(luò)總線進(jìn)行連接之后，發(fā)現(xiàn)屏蔽線與控制柜保護(hù)地處于連通狀態(tài)，但是卻沒(méi)有與機(jī)器人電源線進(jìn)行連通，所以在ABB焊接機(jī)器人電纜與夾具發(fā)生碰撞而出現(xiàn)斷裂時(shí)，ABB焊接機(jī)器人本體的放炮短路發(fā)生幾率會(huì)明顯提高，然而，由于ABB焊接機(jī)器人的本體并沒(méi)有和控制柜實(shí)現(xiàn)保護(hù)接地，在這種情況下，就在機(jī)器人本體的作用下，使得強(qiáng)電通過(guò)并與機(jī)器人的控制柜有效連接，然后擊穿了控制柜的掃描器件和觸摸屏的軟件，造成所有站點(diǎn)觸摸屏出現(xiàn)損壞的問(wèn)題。

總體來(lái)講，導(dǎo)致ABB焊接機(jī)器人出現(xiàn)接地問(wèn)題的根本原因就是其本體短路。但是，出現(xiàn)故障擴(kuò)散的問(wèn)題，最主要的因素就是機(jī)器人的本體未接地。為了能夠有效避免出現(xiàn)ABB焊接機(jī)器人接地問(wèn)題，必須要定期針對(duì)ABB焊接機(jī)器人的焊接變壓器原邊電纜以及插頭等進(jìn)行定期檢查，避免出現(xiàn)裸漏破損的情況，同時(shí)還應(yīng)該針對(duì)ABB焊接機(jī)器人的控制柜，機(jī)器人本體以及焊接變壓器的接地情況進(jìn)行全面的檢查，保證接地的控制效果。

3 結(jié)論

通過(guò)本文針對(duì)ABB焊接機(jī)器人產(chǎn)生的接地問(wèn)題，故障進(jìn)行全面的分析和總結(jié)，明確了焊接機(jī)器人故障發(fā)生的現(xiàn)象。同時(shí)針對(duì)ABB焊接機(jī)器人接地故障進(jìn)行全面的處理，通過(guò)這樣的方式能夠提高ABB焊接機(jī)器人的運(yùn)行效果和運(yùn)行質(zhì)量，保證ABB焊接機(jī)器人在生產(chǎn)過(guò)程中的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝巨龍，劉輝.ABB焊接機(jī)器人接地問(wèn)題故障處理[J].設(shè)備管理與維修，2014（10）：45-46.