ABB機(jī)器人維修案例中，伺服電機(jī)故障占據(jù)相當(dāng)比例。當(dāng)這類問題出現(xiàn)時(shí)，機(jī)械臂通常會(huì)表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定或定位不準(zhǔn)的情況�；蛟S有人會(huì)誤認(rèn)為是程序錯(cuò)誤，其實(shí)伺服電機(jī)異常時(shí)產(chǎn)生的癥狀相當(dāng)特殊。有時(shí)候操作員注意到機(jī)械臂在靜止?fàn)顟B(tài)下輕微抖動(dòng)，這可能是電機(jī)繞組問題的早期信號(hào)。

 

故障程度不同，表現(xiàn)也有差異。輕微故障時(shí)，機(jī)器人或許還能完成基本動(dòng)作，但重復(fù)定位精度已經(jīng)下降。嚴(yán)重故障則會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂完全無法運(yùn)動(dòng)，控制系統(tǒng)顯示過流或編碼器錯(cuò)誤報(bào)警。ABB機(jī)器人維修手冊(cè)特別指出，伺服電機(jī)問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，拖延維修可能損壞驅(qū)動(dòng)模塊。

 

常見故障類型分析

 

繞組故障是伺服電機(jī)的典型問題之一。長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行可能導(dǎo)致絕緣老化，繞組間出現(xiàn)短路現(xiàn)象。檢測(cè)時(shí)需要測(cè)量相間電阻，數(shù)值異常下降往往說明存在問題。有時(shí)候新更換的電機(jī)也會(huì)出現(xiàn)繞組故障，這可能是安裝時(shí)受力不當(dāng)導(dǎo)致的內(nèi)部損傷。

 

編碼器故障同樣常見。表現(xiàn)為位置反饋異常，機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)位置跳躍或抖動(dòng)。ABB機(jī)器人維修經(jīng)驗(yàn)表明，約25%的伺服電機(jī)問題與編碼器相關(guān)。這類故障有時(shí)候很難立即判斷，需要通過專用設(shè)備檢測(cè)信號(hào)波形才能確認(rèn)。

 

軸承損壞在長(zhǎng)期使用的電機(jī)上較為普遍。運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出異常噪音，負(fù)載增加時(shí)尤其明顯�；蛟S有人認(rèn)為軸承只是小問題，其實(shí)嚴(yán)重磨損的軸承可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子掃膛，造成更嚴(yán)重的二次損壞。定期檢查軸承狀態(tài)是預(yù)防這類故障的有效方法。

 

故障診斷方法

 

電阻測(cè)試是診斷繞組問題的基本手段。斷開電機(jī)電源線，測(cè)量三相繞組的直流電阻。正常情況下三相電阻值應(yīng)當(dāng)平衡，偏差超過5%就說明存在問題。ABB機(jī)器人維修專家建議，測(cè)試時(shí)電機(jī)溫度應(yīng)當(dāng)與環(huán)境一致，溫度差異會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

絕緣測(cè)試對(duì)判斷繞組狀態(tài)很有幫助。使用兆歐表測(cè)量繞組對(duì)地絕緣電阻，數(shù)值低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)說明絕緣性能下降。測(cè)試電壓應(yīng)當(dāng)符合電機(jī)額定電壓等級(jí)，500V直流電壓適用于多數(shù)工業(yè)伺服電機(jī)。有時(shí)候絕緣問題只在高溫下顯現(xiàn)，冷態(tài)測(cè)試可能無法發(fā)現(xiàn)隱患。

 

編碼器信號(hào)檢測(cè)需要專業(yè)設(shè)備。通過示波器觀察A/B相脈沖波形，判斷信號(hào)質(zhì)量和相位關(guān)系。信號(hào)丟失或畸變都可能導(dǎo)致位置控制異常。ABB機(jī)器人維修數(shù)據(jù)表明，信號(hào)線接觸不良是編碼器故障的常見原因之一，這個(gè)細(xì)節(jié)檢查時(shí)容易忽略。

 

維修操作規(guī)范

 

確認(rèn)故障類型后，才能開始針對(duì)性維修。拆卸電機(jī)前必須做好標(biāo)記，記錄所有連接線位置。或許有人覺得記住就行，其實(shí)復(fù)雜的接線很容易混淆。斷電操作是基本安全要求，高壓伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在觸電風(fēng)險(xiǎn)。

 

繞組維修需要專業(yè)技術(shù)和設(shè)備。局部短路可以嘗試絕緣修復(fù)，嚴(yán)重?fù)p壞則需要重繞線圈。這項(xiàng)工作最好由專業(yè)電機(jī)維修廠完成，自行處理可能影響性能。ABB機(jī)器人維修流程規(guī)定，維修后的電機(jī)必須通過全面測(cè)試才能重新使用。

 

編碼器更換有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要注意。新編碼器的型號(hào)必須與原裝一致，安裝位置要精確校準(zhǔn)。有些編碼器需要零點(diǎn)設(shè)定，這個(gè)過程需要按照廠家說明操作。有時(shí)候輕微的安裝偏差就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)問題，需要反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到要求。

 

軸承更換要點(diǎn)

 

軸承更換是伺服電機(jī)維修的常見項(xiàng)目。拆卸舊軸承需要使用專用拉馬，避免損傷軸頸。新軸承安裝前應(yīng)當(dāng)測(cè)量配合尺寸，過緊或過松都會(huì)影響使用壽命�；蛟S有人認(rèn)為軸承可以隨意安裝，其實(shí)專業(yè)的安裝工具能大幅提高成功率。

 

潤(rùn)滑管理對(duì)軸承壽命至關(guān)重要。根據(jù)電機(jī)型號(hào)選擇正確的潤(rùn)滑脂，用量也要嚴(yán)格控制。過量潤(rùn)滑可能導(dǎo)致油脂進(jìn)入繞組，影響散熱性能。ABB機(jī)器人維修記錄顯示，約30%的軸承故障與潤(rùn)滑不當(dāng)直接相關(guān)。

 

動(dòng)平衡測(cè)試是軸承更換后的必要環(huán)節(jié)。高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子必須保證平衡良好，否則會(huì)產(chǎn)生有害振動(dòng)。專業(yè)維修車間通常配備動(dòng)平衡機(jī)，能夠精確校正不平衡量。這個(gè)步驟有時(shí)候被省略，其實(shí)對(duì)電機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行很關(guān)鍵。

 

預(yù)防性維護(hù)建議

 

減少伺服電機(jī)故障的關(guān)鍵在于預(yù)防。定期檢查電機(jī)散熱條件，確保冷卻風(fēng)扇工作正常。過高的運(yùn)行溫度會(huì)加速絕緣老化，這個(gè)問題或許常被忽視，其實(shí)影響很大。

 

合理設(shè)置驅(qū)動(dòng)參數(shù)對(duì)延長(zhǎng)電機(jī)壽命有幫助。過高的電流環(huán)增益會(huì)增加繞組負(fù)擔(dān)，過低則影響動(dòng)態(tài)響應(yīng)。ABB機(jī)器人維修人員建議，每年至少檢查一次伺服參數(shù)，防止設(shè)置被意外修改。