いくつかの一般的な産業用ロボット障害は詳細に分析および診断され、障害ごとに適切な解決策が提供され、保守担当者とエンジニアにこれらの障害の問題を効率的かつ安全に解決するための包括的で実用的なガイドを提供することを目的としています。
パート1 はじめに
産業用ロボット現代の製造業において、ロボットは重要な役割を果たしています。生産効率を向上させるだけでなく、生産プロセスの制御性と精度も向上させます。しかし、これらの複雑なデバイスが産業界で広く使用されるようになるにつれて、関連する故障やメンテナンスの問題がますます顕著になっています。いくつかの典型的な産業用ロボットの故障事例を分析することで、この分野における一般的な問題を包括的に解決し、理解することができます。以下の故障事例分析は、主に以下の中核的な問題に関係しています。ハードウェアとデータの信頼性の問題、ロボットの動作中の異常なパフォーマンス、モーターと駆動部品の安定性、システムの初期化と設定の精度、そしてさまざまな動作環境におけるロボットのパフォーマンスです。いくつかの典型的な故障事例を詳細に分析・処理することで、様々な種類の既存のメンテナンスロボットのメーカーと関係者にソリューションを提供し、機器の実際の耐用年数と安全性の向上を支援します。同時に、あらゆる角度から故障とその原因を特定することで、他の同様の故障事例に役立つ参考資料を蓄積します。現在の産業用ロボット分野でも、より健全な発展を遂げる将来のスマート製造分野でも、障害の細分化と原因の追跡、そして信頼性の高い処理は、新技術の育成とスマート生産の育成において最も重要な項目です。
パート2 故障例
2.1 過速度アラーム 実際の生産工程において、産業用ロボットに過速度アラームが発生し、生産に重大な影響を与えました。詳細な故障分析の結果、問題は解決しました。以下は、その故障診断と処理プロセスの概要です。ロボットはタスク実行中に自動的に過速度アラームを出力し、シャットダウンします。過速度アラームは、ソフトウェアパラメータの調整、制御システム、およびセンサーによって発生する可能性があります。
1) ソフトウェア設定とシステム診断。制御システムにログインし、速度と加速度のパラメータを確認します。システムのセルフテストプログラムを実行し、ハードウェアまたはソフトウェアの障害の可能性を診断します。システムの動作効率と加速パラメータを設定・測定しましたが、異常はありませんでした。
2) センサーの点検とキャリブレーション。ロボットに搭載されている速度センサーと位置センサーを確認します。標準ツールを使用してセンサーをキャリブレーションします。タスクを再実行し、過速度警告が引き続き発生するかどうかを確認します。結果：速度センサーにわずかな読み取りエラーが表示されました。再キャリブレーション後も問題は解決していません。
3) センサーの交換と総合テスト。新しい速度センサーを交換します。センサー交換後、再度、総合的なシステムセルフテストとパラメータキャリブレーションを実施します。複数の異なるタスクを実行し、ロボットが正常に動作するかどうかを確認します。結果：新しい速度センサーを取り付け、キャリブレーションを行った後、過速度警告は再び表示されなくなりました。
4）結論と解決策。複数の故障診断方法を組み合わせた結果、この産業用ロボットの過速度現象の主な原因は速度センサーのオフセット故障であるため、新しい速度センサーに交換して調整する必要があることが判明しました。
2.2 異常騒音 ロボットの動作中に異常騒音が発生し、工場の作業場での生産効率が低下します。
1) 予備検査。予備的な判断としては、機械の摩耗または潤滑不足が考えられます。ロボットを停止し、機械部品（ジョイント、ギア、ベアリングなど）を詳細に点検します。ロボットアームを手動で動かし、摩耗や摩擦の有無を確認します。結果：すべてのジョイントとギアは正常で、潤滑も十分です。したがって、この可能性は排除されます。
2）更なる検査：外部からの干渉または破片。ロボットの周囲と移動経路を詳細に点検し、外部からの物体や破片がないか確認した。ロボットの全部品を洗浄し、パージした。検査と洗浄後、原因を示す証拠は発見されず、外因性要因は排除された。
3）再検査：負荷の不均一性または過負荷。ロボットアームとツールの負荷設定を確認し、実際の負荷とロボット仕様書の推奨負荷を比較します。複数の負荷テストプログラムを実行し、異常音の有無を確認します。結果：負荷テストプログラムの実行中、特に高負荷時に異常音が著しく増加しました。
4) 結論と解決策。詳細な現場テストと分析の結果、ロボットの異音の主な原因は、負荷の不均一性または過負荷であると考えられます。解決策：作業タスクを再設定し、負荷が均等に分散されるようにします。ロボットアームとツールのパラメータ設定を実際の負荷に合わせて調整します。システムを再テストし、問題が解決したことを確認します。上記の技術的手段により、ロボットの異音の問題が解決され、設備は正常に生産を開始できます。
2.3 モーター過熱警報：ロボットはテスト中に警報を発します。警報の理由は、モーターが過熱していることです。この状態は潜在的な故障状態であり、ロボットの安全な操作と使用に影響を与える可能性があります。
1）予備検査：ロボットモーターの冷却システム。モーターの温度が高すぎることが問題であると判断し、モーターの冷却システムの点検に重点を置きました。作業手順：ロボットを停止し、モーター冷却ファンが正常に動作しているかどうか、および冷却チャネルが閉塞していないかどうかを確認します。結果：モーター冷却ファンと冷却チャネルは正常であり、冷却システムの問題は除外されました。
2）モーター本体とドライバをさらに点検します。モーターまたはドライバ自体の故障も高温の原因となる可能性があります。操作手順：モーター接続線の損傷や緩みがないか確認し、モーターの表面温度を検出し、オシロスコープを使用してモータードライバから出力される電流波形と電圧波形を確認します。結果：モータードライバから出力される電流波形が不安定であることがわかりました。
3) 結論と解決策。一連の診断手順を経て、ロボットモーターの高温の原因を特定しました。解決策：不安定なモータードライバーを交換または修理します。交換または修理後、システムを再テストし、問題が解決したかどうかを確認します。交換とテスト後、ロボットは正常に動作を再開し、モーター過熱のアラームは表示されませんでした。
2.4 初期化エラー問題診断アラーム 産業用ロボットが再起動して初期化すると、複数のアラーム障害が発生するため、障害の原因を突き止めるために障害診断が必要になります。
1）外部安全信号を確認します。当初は、外部安全信号の異常が原因であると疑われます。ロボットの外部安全回路に問題があるかどうかを確認するために、「動作開始」モードに入ります。ロボットは「オン」モードで動作していますが、オペレータが警告灯を消すことができないため、安全信号消失の問題は解消されます。
2) ソフトウェアとドライバーの確認。ロボットの制御ソフトウェアが更新されているか、ファイルが不足していないかを確認します。モータードライバーやセンサードライバーを含むすべてのドライバーをチェックしました。ソフトウェアとドライバーはすべて最新であり、不足しているファイルはないため、問題はないと判断されました。
3) ロボット自体の制御システムに不具合が発生していると判断します。ティーチペンダントのメインメニューで「稼働開始」→「アフターサービス」→「稼働モード」を選択します。アラーム情報を再度確認し、ロボットの電源を入れます。機能が正常に復帰していないため、ロボット自体に不具合があると判断できます。
4) ケーブルとコネクタの点検。ロボットに接続されているすべてのケーブルとコネクタを点検し、損傷や緩みがないことを確認してください。すべてのケーブルとコネクタに損傷がない場合は、故障の原因ではありません。
5）CCUボードを確認します。アラームプロンプトに従って、CCUボード上のSYS-X48インターフェースを見つけます。CCUボードステータスライトを観察します。CCUボードステータスライトが異常な表示をしていることが判明し、CCUボードが損傷していると判断されました。6）結論と解決策。上記の5つの手順を経て、問題はCCUボードにあると判断されました。解決策は、損傷したCCUボードを交換することでした。CCUボードを交換後、このロボットシステムは正常に使用できるようになり、初期エラーアラームは解除されました。
2.5 回転カウンタデータの損失 デバイスの電源投入後、ロボット操作者に「SMBシリアルポート計測ボードのバックアップバッテリが失われました。ロボットの回転カウンタデータが失われました」というメッセージが表示され、ティーチペンダントを使用できなくなりました。操作ミスや人為的介入などの人的要因は、複雑なシステム障害の一般的な原因です。
1) 障害分析前のコミュニケーション。ロボットシステムが最近修理されたか、他の保守担当者やオペレーターが交代したか、異常な操作やデバッグが行われたかを尋ねます。
2) システムの操作記録とログを確認し、通常の動作モードと矛盾する動作がないか確認します。明らかな操作ミスや人為的介入は見つかりませんでした。
3) 回路基板またはハードウェアの故障。原因分析：「SMBシリアルポート測定基板」に関係するため、通常はハードウェア回路に直接関連しています。電源を切り、すべての安全手順に従ってください。ロボット制御盤を開き、SMBシリアルポート測定基板およびその他の関連回路を確認します。テストツールを使用して、回路の接続性と整合性を確認します。焼損、破損、その他の異常など、明らかな物理的損傷がないか確認します。詳細な検査の結果、回路基板および関連ハードウェアは正常であり、明らかな物理的損傷や接続の問題は見られませんでした。回路基板またはハードウェアの故障の可能性は低いです。
4) バックアップバッテリーの不具合。上記の2つの状況は正常であるように見えるため、他の可能性を検討してください。ティーチペンダントには「バックアップバッテリーが紛失した」と明確に表示されており、これが次の焦点となります。制御盤またはロボット上のバックアップバッテリーの具体的な位置を特定し、バッテリー電圧を確認します。バッテリーのインターフェースと接続に問題がないか確認します。バックアップバッテリーの電圧が正常レベルよりも大幅に低く、残量がほとんどないことが判明しました。この故障は、バックアップバッテリーの故障が原因である可能性が高いです。
5) 解決策：元のバッテリーと同じモデルと仕様の新しいバッテリーを購入し、メーカーの指示に従って交換してください。バッテリー交換後、メーカーの指示に従ってシステムの初期化とキャリブレーションを実行し、失われたデータや破損したデータを回復してください。バッテリー交換と初期化後、包括的なシステムテストを実施し、問題が解決したことを確認してください。
6) 詳細な分析と検査の結果、当初疑われていた操作ミスや回路基板またはハードウェアの故障は除外され、最終的にバックアップバッテリーの故障が問題の原因であると判明しました。バックアップバッテリーを交換し、システムの再初期化とキャリブレーションを実施した結果、ロボットは正常に動作を再開しました。
パート3 日常のメンテナンスの推奨事項
産業用ロボットの安定した動作を確保するには、日常のメンテナンスが重要であり、以下の点に留意する必要があります。（1）定期的な清掃と給油産業用ロボットの主要部品を定期的に点検し、ほこりや異物を除去、給油して、部品の正常な動作を確保します。
（2）センサーのキャリブレーションロボットのセンサーが正確にデータを取得してフィードバックし、正確な動きと操作を確実に行えるように定期的にセンサーをキャリブレーションします。
（3）締結ボルトとコネクタの確認ロボットのボルトとコネクタが緩んでいないかを確認し、機械の振動や不安定さを避けるために適時に締め付けます。
（4）ケーブルの検査信号と電力の伝送の安定性を確保するために、ケーブルの摩耗、亀裂、断線などを定期的に点検してください。
（５）スペアパーツの在庫 緊急時に故障した部品を適時に交換してダウンタイムを削減できるよう、一定数の主要なスペアパーツを維持します。
パート4 結論
故障を診断し、特定するために、産業用ロボットの一般的な故障は、ハードウェア故障、ソフトウェア故障、およびロボットの一般的な故障タイプに分類されます。産業用ロボットの各部の一般的な故障とその解決策および注意事項がまとめられています。分類の詳細な要約を通じて、現在産業用ロボットで最も一般的な故障タイプをよりよく理解し、故障が発生したときに迅速に診断して故障の原因を特定し、より適切にメンテナンスすることができます。産業の自動化とインテリジェント化に向けた発展に伴い、産業用ロボットはますます重要になります。学習と要約は、変化する環境に適応するための問題解決能力と速度を継続的に向上させるために非常に重要です。この記事が産業用ロボット分野の関連実務家にとって一定の参考意義を持ち、産業用ロボットの発展を促進し、製造業により良いサービスを提供することを望んでいます。
投稿日時: 2024年11月29日
