摘要：CLOOS焊接机械手，在整个系统中，从控制系统、机械手本体、焊接电源、焊接变位器。所以其完美的系统兼容性为设备能够正常充分使用提供了前提条件。在焊接机械手解决焊工劳动强度，提升焊接效率等方面起到很好作用的情况下，焊接机械手也会在工作中出现一定的问题，需要现场设备维护维修人员解决问题，在弧焊机械手的实际应用中，其安全保护在设计理念上始终放在第一位，以确保人身和设备安全。提出了焊接机械手在日常工作中预防性的维护保养工作。

关键词： 焊接  机械手  急停  故障  维护

一、前言

电力机车转向架的侧梁体作为机车的关键部件，其焊接质量好坏直接影响着机车运行的安全。随着工业技术的提高，焊接机械手被广泛应用于生产实践中，焊接机械手与手工电弧焊相比;有着明显的优势，可提高产品的质量和产量。焊接作为工业“裁缝”，是工业生产中非常重要。由于焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，焊接的工作环境又非常恶劣，焊接质量的好坏对产品质量起着决定性的作用。采用焊接机械手可以稳定和提高焊接质量。而且保障了人身安全，减轻劳动强度，提高生产效率;为公司节约原材料的消耗以及降低了生产成本，有着十分重要的意义。

二、设备简介

焊接机械手为一机双工位、带自动换枪系统，主要由焊接机械手本体、控制柜、焊接电源、单独变位机、旋转C架、直线导轨单元、焊缝跟踪系统、水循环冷却系统、自动换枪系统、清枪机构、送丝机构等组成。各驱动轴均采用的交流伺服电动机，焊接机械手的本体都具有自动平衡的能力，机械安全系数极高。内部轴和外部轴均采用绝对编码器作为位置的检测部件，开机无需进行校零工作。外部轴RTS能够实现焊接机械手的往复直线运动，外部轴RP实现工件的旋转运动，以确保焊枪与工件在焊缝处形成最好的焊接状态。

三、焊接机械手急停回路故障

3.1故障现象：焊接机械手在AUTO自动操作模式下执行程序，运行过程中程序突然中断，在示教器触摸屏上显示报警信息为：F0330：EMERGENCY STOP ACTIVATED紧急停止被激活，同时错误信息灯在闪烁，操作准备灯灭，驱动是关闭状态。如图1所示。

3.2故障诊断：对故障现象的系统分析，急停控制系统回路断开的原因有以下几点：

①EMERGENCY-STOP急停控制开关没有释放

②示教器没连接到系统

③压缩空气的压力不足

④焊枪的防碰撞传感器开关没有释放

⑤紧急停止回路没有电源电压==

3.3故障处理：观察K3急停安全逻辑继电器上的4个指示灯（UB、Ui、K1、K2）的状态如表1所示。其各指示灯显示不同的状态值代表着不同的含义。

当K3急停安全逻辑继电器上的4个指示灯全亮时，操作准备灯常亮，急停回路工作状态为正常;焊接机械手的驱动可以接通。

3.4 K3急停安全逻辑继电器指示灯显示为第2种状态（C1→S1的急停回路断开）

（1）当急停回路工作状态正常时，其K3急停安全逻辑继电器C1、S1引脚的电位值分别为：=24V，=24V，在断电状态下，两引脚C1、S1之间的阻值R=0;当急停回路工作状态异常时，其K3急停安全逻辑继电器C1、S1引脚的电位值分别为：=24V，=0V，故障原因有：

1）示教器上的急停开关和外部轴的急停止开关没有释放。

2）C1→S1的急停控制回路的接线端子有虚接现象，如VP1接线板上的航空插头XS114线缆松动，导致示教器没有连接到控制系统。当急停回路工作状态正常时，在断电状态下，其K3急停安全逻辑继电器两引脚D1、S2之间的阻值R=0;

（2）当急停回路工作状态异常时，其K3急停安全逻辑继电器两引脚D1、S2之间的阻值R为无穷大，即急停回路开路;故障原因就有：

1）示教器上的急停开关是没有释放的。

2） D1→S2的急停回路的接线端子控制电缆线是有虚接现象的，如VP1接线板上的航空插头有XSN2、XS114线缆松动等。

（3）当急停回路工作状态正常时，在断电状态下，其K3急停安全逻辑继电器两引脚X1、X2之间的阻值R=0;如果该急停的支路有异常，K1接触器、KA197、KA201继电器常闭触动烧损。

3.5 K3急停安全逻辑继电器指示灯显示为第3种状态（急停回路没有电源电压）

（1）K3急停安全逻辑继电器C引脚的电位值，对急停回路的电源电路进行分析，主要原因分析有以下几点：

①防碰撞传感器开关（CRASH SENSOR）触发断开。

检测防碰撞传感器开关（CRASH SENSOR）是否被激活，在断电状态拔下航空插头XA31，使用万用表电阻档检测航空插头XA31的第42脚与43脚之间的阻值;其阻值R=0，故防碰撞传感器开关（CRASH SENSOR）已经是释放状态了，状态是为正常的;如果其阻值是R=无穷大，故防碰撞传感器开关（CRASH SENSOR）是为激活状态了。

②压缩空气的压力开关SD是断开的。

对压缩空气的压力值进行检测，当压力值是在允许范围内时（0.4～0.6MPa），压力开关SD的触点是闭合状态，压力表上的绿色指示灯是常亮，状态是正常的;当压力低于0.4 MPa时，压力开关的触点就是断开的，压力表上的红色指示灯是常亮，状态为异常。

③急停回路的电源电路中有短路现象。

检测分线板VP1的F5.7熔断器是否被熔断，急停回路的电源电路中是存在着短路现象，应先关闭控制柜主电源开关;分线板VP1的F5.7熔断器如图4所示。在断电状态下将F5.7的熔断器拔下来，使用电阻法检测分线板上的F5.7熔断器两头端的端座对地测量电阻，判断故障部位是在熔断器哪一端头;熔断器的输出端有短路现象，就可能为分线板VP1连接控制、K3急停安全逻辑继电器、外围部分有短路故障了。

（2）故障可以准确的缩小范围检查，可以分为两步进行检测了。

第一步：将F1.1熔断器先断开，把K3急停安全逻辑继电器隔离开来，使用电阻法检测航空插头XN2的1号引脚对地测量电阻;可以确定K3急停安全继电器是否是有短路故障了。

第二步：把航空插头XA31拔下，将外围部分隔离，检测航空插头XN2的1引脚对地电阻;可以确定VP1接线板或外围部分（如碰撞保护装置控制线路）是否有短路。

四、结语

在焊接机械手使用过程中要按照设备操作维护规程进行必要的维护保养，按计划时加注润滑，定期清理电气柜及电器元件上的灰尘;做好定期检查，及时的发现故障并排除。在正常维护下和合理的使用过程，即可减少设备故障的发生概率，也提高了生产的效率，延长了设备使用的寿命，保证生产稳定的正常进行加工。本文对焊接机械手急停回路常见故障案例分析及维修处理，对故障产生的原因、原理系统的进行分析了，并提出了相应的维修方法;以避免故障的重复性，从而进一步提高了焊接机械手的可靠性和适用性。认真对待所发现的问题，慎重的分析故障，并及时的处理。对公司来说可以减少不必要的投资费用以及设备故障造成的经济损失。提高焊接机械手的清洁度，可以降低自然故障，使焊接机械手始终处于良好的工作状态之中。

参考文献

[1] 林尚扬 主编.<焊接机械手及其应用>[M].北京：机械工业出版社，2000

[2] 吴  旗 主编.<传感器与自动检测技术>高等教育出版社，2002

[3] 刘极峰 主编.<焊接机械手技术基础>高等教育出版社，2007

[4] 许军营 主编.<焊接机械手工作站及其生产应用>焊接，2003

作者简介：谢志辉（1985年12月05日）男，汉，中车株洲电力机车有限公司机电分公司工作，维修电工高级技师;大专，电气自动化