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发那科机器人控制系统故障分析与解决方案第三讲 运动异常与定位精度问题分析及现场调试方法


在实际生产现场,发那科机器人出现的问题,并不总是以报警的形式出现。很多时候,机器人可以正常上电,可以运行程序,也没有明显报错,但生产就是不稳定,精度下降,节拍变慢,甚至产品不良率持续上升。

这类问题通常被统称为运动异常或精度问题,也是现场最容易被忽视,却最消耗工程师精力的一类故障。本篇将围绕发那科机器人运动异常的常见表现,从机械 电气 参数 程序 四个层面,系统讲清判断思路和调试方法。

一 运动异常的常见表现

在现场,发那科机器人运动异常通常表现为以下几种情况

运行过程中出现轻微抖动
到位不准 位置偏差逐渐变大
同一程序 不同时间运行结果不同
高速运行正常 低速反而不稳
单轴点动感觉发涩

这些现象往往不会立即触发报警,但长期存在,会直接影响工艺质量。

二 机械层面的原因分析

运动异常中,机械因素占比非常高。

最常见的是减速机磨损。机器人长期运行后,减速机齿隙增大,表现为反向运动时有明显空程,定位精度下降。

现场案例

某装配机器人在装配孔位时,时好时坏。程序和参数均未改动。最终通过激光测量发现轴四反向重复定位误差明显增大。拆检后确认减速机磨损。更换后问题消失。

除了减速机,联轴器松动 电缆拖拽阻力 增加 也会引起运动不平顺。

判断方法很简单

手动点动各轴
感受是否顺畅
对比同型号其他机器人
观察反向运动是否迟滞

三 负载与惯量设置问题

发那科机器人对负载和惯量参数非常敏感。

负载设置不准确时,系统计算的加减速模型会出现偏差,表现为抖动 跟随误差 精度下降。

现场最常见的情况是

夹具改动后未重新设置负载
工具重量估算错误
重心位置偏差较大

案例

某搬运机器人加装视觉抓手后,运行出现轻微抖动。检查发现负载重量仍使用旧参数。重新标定负载和重心后,运动恢复平稳。

建议

只要工具或工艺有变化
必须重新设置负载和惯量
不要凭经验填写

四 伺服参数与控制响应问题

在排除机械和负载问题后,需要关注伺服响应。

伺服参数设置不当,可能导致

响应过慢
系统滞后
微振动

尤其在高精度应用中,响应不足会直接表现为到位不准。

但需要注意的是

现场不建议随意修改深层伺服参数
错误调整可能引发更严重问题

正确做法是

先确认参数是否被人为修改
与同型号正常机器人对比
必要时恢复默认参数

五 程序路径与运动方式影响

很多精度问题,根源并不在硬件,而在程序。

例如

使用关节运动替代直线运动
路径拐点过多
速度切换频繁

这些都会影响末端精度。

案例

某点胶机器人轨迹偏移,反复校正无效。最终发现程序中关键段使用关节运动,导致末端路径不可控。改为直线运动后问题解决。

因此在调试时,需要

确认关键工艺段使用直线运动
避免不必要的高速切换
合理设置过渡区

六 环境与基础条件影响

不要忽视环境因素。

机器人地脚松动
底座基础不稳
周边设备振动

都会影响运动精度。

在大型冲压 焊接车间,这类问题尤为常见。

判断方法

检查地脚螺栓
观察运行时底座是否有可见振动
对比空载与带载运行差异

七 标准排查逻辑总结

当遇到发那科机器人运动异常时,推荐遵循以下顺序

先看机械状态
再核对负载参数
检查程序运动方式
最后评估伺服响应

这个顺序非常重要,反过来排查往往会走弯路。

八 常见误区

只调程序不看机械
只怀疑参数不检查负载
把磨损当成控制问题
频繁微调参数掩盖真实问题

这些都会让问题越来越复杂。

九 预防性建议

定期检查减速机状态
工具变更后必须重新标定负载
关键工艺路径使用直线运动
保持机器人基础稳定
建立精度变化记录

十 结语

运动异常和精度问题,是发那科机器人现场应用中最考验经验的一类问题。它不靠查报警解决,而靠系统判断和逻辑分析。

当工程师具备结构意识 参数意识 程序意识后,这类问题反而最容易被掌控。

至此

发那科系列已经完成三讲

第一讲 控制系统故障
第二讲 伺服系统与轴报警
第三讲 运动异常与精度问题


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