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浅谈安川喷涂机器人系统典型故障排除方法
随着工业机器人的迅速发展，工业制造越来越智能化，越来越多的机器人应用于各种行业，机器人代替工人劳作势在必行。机器人设备维修人员需求量也变得越来越大。论文主要对安川机器人喷涂系统典型故障解决办法进行简单介绍。
1机器人喷涂系统介绍
1.1 机器人工作分布奇瑞商用车河南工厂涂装车间机器人喷涂系统主要由机器人（机器人EPX2900、机器人控制柜NX100及示教编程器）、兰氏雾化器、PLC、上位机等部件组成。机器人负责对车身进行仿形动作，兰氏雾化器主要负责机器人高压静电喷涂，上位机监控是由组态王对所有系统数据进行实时监控，PLC系统则负责对前三种设备的数据交换及控制，本车间PLC系统CPU为三菱Q系列，型号为Q06H，各个分柜通过网络总线CClink总线连接。
1.2 控制程序
1.2.1 PLC控制
7台机器人（面漆4台，清漆3台）共用一个主控柜，由三菱Q系列PLC控制，通过两个区的CClink网络将整个机器人喷涂设备进行联络，控制喷涂机器人、喷涂工具、上位监控机及其他外围设备的联络。并能实习PLC程序及喷涂参数的上传或下载。
1.2.2 车型及颜色识别
面漆工位入口有自动识别系统和二次防错系统，自动识别系统通过扫描***扫描车身VIN码，将数据传送PLC内，程序提取所需车型及颜色数据，实现车型及颜色自动录入，作者简介：张亚军，就职于奇瑞商用车河南有限公司。二次防错系统是通过6组光电开关对车身外形尺寸进行二次确认，车身不一致，系统报警，操作人员通过手动输入盘进行手动录入，从而保证车身进入喷房错喷率，降低机器人碰撞概率。
1.3 人机操作、监控软件
系统监控软件利用国产产品组态王实现人机界面（图2所示），可以显示以下画面：主画面、状态画面、信号连锁画面、单一喷具状态画面、PLC网路连锁画面、喷涂表、清洗表、生产状态画面、信号监控曲线、故障报警、故障履历表等等。
喷涂机器人典型故障处理方法介绍
设备故障快速处理的前提是要有良好的理论基础及丰富的维修经验，要充分熟悉现场设备布局，了解各个设备部件的工作原理，同时还要讲究故障的排查方法，对于喷涂机器人系统，通常都是模块化设备，可以通过比较方法能够有效提高故障判断效率，也可以根据经验以及设备运行状态直接判断设备怀疑的故障点，这个也是维修人员常用的一种方法，但是此法要求维修人员对设备工作原理及零部件运行情况要有充分的了解。总之，发现故障、解决故障还需要良好的电工基础及钳工基础。
2.1机器人故障案例分析
案例一：清漆CL2
机器人启动故障
2.1.1故障现象
清漆站操作人员在生产过程中，发现机器人不能启动，故障报警为机器人在线未启动。
2.1.2故障排除方法
首先利用故障判断方法，根据系统的故障原理及控制环节的动作程序进行判断，找出可能引起的故障点（图3所示），再利用电压法、电阻法对线路及元器件进行测量，***后判断出故障点，对故障进行排除。
首先对输入信号进行排除，引起机器人不能启动故障输入信号有行程开关、光电开关、编码器三部分，利用直接检查法及检测法，对PLC程序进行测试，直接确定行程开关及光电开关完好性，（如图4、5所示）；编码器通过比较法进行排除（图6所示），因7台机器人及PLC高速计数模块所取的编码信号，都是取之同一编码器，所以通过观察其他机器人计数判断编码器状态，通过比较，编码器并无问题。
其次是对输出信号的检查，利用经验判断，可能影响的故障点主要集中在脉冲分配板及NIF基板上面，针对脉冲信号的检查，先观察机器人示教器脉冲信号，观察结果发现示教器内部脉冲数据异常，异常脉冲分配板可以用替换法将其他正常脉冲口与其更换，如图4所示，观察情况，检查发现脉冲信号任然异常。***后故障点锁定在机器人NIF基板上面，通过对程序对机器人启动点的监控，发现脉冲信号异常以外，机器人无启动信号输出（如图7所示），判断为NIF基板损坏，更换后对机器人系统进行恢复，故障排除。
2.1.3故障总结
此次故障共处理4个小时，查找故障点用了2个小时，更换NIF基板用了2个小时，型喷涂程序及机器人内部系统程序，更换之前必须先进行备份。由于前期有备份，并且是在机器人正常运行模式下进行备份的，故更换NIF基板时未再备份，新的基板更换后发现系统恢复失败，对系统进行格式化后恢复机器人程序，故障解决。此次问题，进过咨询，***好进入机器人维护模式下进行系统备份下才能保证备份系统顺利恢复。针对NIF基板更换，制作了OPL单点教材，便于后期指导维修人员进行NIF基板的快速更换。由于NIF基板内部存储所有车型喷涂程序及机器人内部系统程序，更换之前必须先进行备份。由于前期有备份，并且是在机器人正常运行模式下进行备份的，故更换NIF基板时未再备份，新的基板更换后发现系统恢复失败，对系统进行格式化后恢复机器人程序，故障解决。此次问题，进过咨询，***好进入机器人维护模式下进行系统备份下才能保证备份系统顺利恢复。针对NIF基板更换，制作了OPL单点教材，便于后期指导维修人员进行NIF基板的快速更换。
案例二：机器人CClink网络故障
（1）生产过程中机器人报CClink2号网路故障，通过上位机监控，发现2号网络上8号模块故障指示灯亮，如图8所示：
（2）故障处理方法现根据经验判断，2号网络中8号模块***先表现出故障点，初步判断为线路或8号数字量输出模块故障，对输出电源电压进行测量为23.1VDC，测量电源无问题，对输出模块进行更换（如：图9所示），发现故障解决，生产10分钟后，网络故障再次发生，通过上位机监控发现2号网络8、9、10三个模块异常指示灯间歇性闪烁，根据***次故障经验把查找故障重点放到了网络总线上，对线槽内网络总线、槽内网络电缆和主控内线路进行排查未发现异常。对网络组态模块进行了排查，发现2区网络从组态模块电缆是通过端子排分出3路到线槽模块，端子排上都有短接片，逐步对短接片进行检查，发现一处短接片松动，导致接触不良（如图10所示），导致网络时通时断，从而导致现场模块间歇式报警，对此短接片进行紧固后，故障消除。
以上是利用奇瑞商用车河南有限公司20JPH涂装车间喷涂线，对安川机器人喷涂系统各个电气元件实现的各个功能简单介绍，并针对日常保养、维修中出现的典型故障进行分析总结，文章描述过程中不免有不足之处，敬请同行给予指正。
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