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ABB机器人故障诊断教程第一讲 :ABB机器人控制系统故障诊断与解决方案
在工业现场,机器人停机往往不是机械本体损坏,而是控制系统出现异常。控制系统相当于机器人的大脑,一旦出现问题,整条生产线可能立即停产。因此,理解控制系统故障的逻辑,比单纯记住几个报警代码更重要。本篇文章围绕ABB机器人控制系统,从结构原理出发,结合现场案例,系统讲解故障诊断思路与解决方案。
一 控制系统结构基础
以ABB常见的IRC5或OmniCore控制器为例,控制系统主要由主计算单元 电源模块 驱动单元 安全板 I O模块 通讯模块以及示教器接口组成。
主计算单元负责运行操作系统和RAPID程序。电源模块负责将三相工业电转换为控制系统需要的直流电。驱动单元控制各轴伺服电机。安全板负责急停和安全回路逻辑。
控制系统出现故障,通常来源于五个方向 供电异常 硬件板卡问题 软件系统损坏 安全回路未闭合 外部通讯干扰。
理解这个结构,是排查的第一步。
二 控制柜无法启动故障
这是现场最常见的停机类型。表现为控制柜合闸无反应 示教器无显示 主板无状态灯。
第一步必须测量三相输入电压。ABB机器人通常使用三相380伏电源。如果缺相,系统可能完全无法启动。现场案例中,经常出现接线端子松动导致缺一相,机器人间歇性无法上电。
第二步检查24伏控制电源。控制系统内部大量使用24伏逻辑电压。如果电源模块输出异常,主板不会启动。
第三步检查急停回路是否闭合。如果急停按钮未释放或安全门开关未闭合,系统不会进入准备状态。
正确排查顺序是 电源 再控制电源 再安全回路 最后才考虑主板故障。
三 示教器黑屏或卡死
示教器无法进入系统,是控制系统类故障的高频问题。
常见原因是示教器电缆损坏。焊接车间高温环境下,电缆长期弯折,内部芯线断裂,导致通讯异常。更换电缆后往往即可恢复。
另一种情况是存储介质损坏。早期IRC5控制器使用CF卡,如果卡片老化,系统可能停在启动界面。解决方法是更换存储卡并重新加载系统软件。
还有一种情况是非法断电导致系统文件损坏。生产现场直接拉闸断电,会造成操作系统崩溃。此时需要通过RobotStudio重新恢复系统。
四 上电正常但自动无法运行
有时机器人可以手动点动,但自动模式无法启动。
这种情况往往不是控制器坏了,而是安全链路未闭合。
ABB机器人自动运行必须满足急停释放 安全门闭合 PLC安全信号到位。只要其中一个信号异常,自动启动就会被禁止。
某汽车产线曾出现机器人无法自动运行,最后发现是上游光栅未复位,PLC未输出安全允许信号。机器人本身没有问题。
因此遇到自动无法运行时,应优先查看安全信号状态。
五 驱动系统报错
驱动类故障通常会出现Drive not ready DC link error等报警。
常见原因是直流母线电压异常。机器人高速减速时产生再生能量,如果制动电阻损坏,母线电压会上升触发保护。
还有可能是电机绝缘下降。电机绝缘值低于标准,会导致驱动频繁报警。
排查步骤包括测量母线电压 检查再生电阻阻值 测量电机绝缘。
六 系统运行中频繁重启
如果机器人运行一段时间后自动重启,多数与散热有关。
控制柜内部温度过高,主板保护机制会触发重启。风扇堵塞 灰尘堆积 机柜通风不良都是常见原因。
根据现场经验,大量控制系统异常都与散热管理不足有关。定期清洁控制柜可以显著降低故障率。
七 软件层面异常
控制系统还可能因为程序错误或系统任务异常导致无法运行。
例如RAPID模块丢失 系统任务冲突 文件损坏等。
解决方式包括查看系统日志 恢复历史备份 在离线环境中仿真测试程序。
八 标准排查逻辑
现场诊断应遵循固定顺序。
先检查电源是否正常。
再看状态灯是否异常。
确认安全回路是否闭合。
最后检查软件系统。
如果一开始就更换板卡,往往浪费时间与成本。
九 预防性维护建议
定期紧固接线端子。
每半年清理机柜灰尘。
检测急停和安全回路功能。
定期做系统完整备份。
检查风扇与散热情况。
预防远比维修重要。
十 总结
ABB机器人控制系统故障,本质上是电气系统与逻辑系统的问题。只要掌握结构原理,按照逻辑顺序排查,大多数问题都可以在短时间内定位。
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