机器人系统遇到故障?这些诊断宝典帮你解决
运行ABB机器人时，系统突然遭遇故障?常见的故障诊断方式通常通过RobotStudio或是示教器显示的故障代码提示，在故障排除手册查找对应的解决方式。但是有些故障也是手册解决不了的，具体问题需要具体分析。
虽说故障诊断很多是靠个人经验，但是还是有些通用规则可以帮助快速排除故障。
那具体该怎么做呢?
首先，请根据技术支持团队的要求提供系统诊断文件和一些必要的日志文件。我们先来讲讲系统诊断文件，这是几乎每个case都需要的。
一般故障诊断文件解压后下会有如下文件和文件夹，我们就随机拿个现场系统诊断，
首先可以看到”Index”文件，用文本编辑器打开可以看到一个数字，指的是系统自动触发的Dump文件夹，系统自动触发指RobotWare启动脚本或是由Service_Debug添加的触发条件。通常Index会显示”0,1,2”指的是文件夹0,1,2。在本例中显示2，就是说最新的系统自动触发的Dump在文件夹2中。另外，由示教器保存的Dump文件会显示在latest_sysdump。
乍一看，比较显眼的文件是BSDiagnosticsData.tar。当用户问你我上次系统启动为什么会失败，我们从中可以看出原因。解压找到BSReason.txt打开，
可以看出系统上一次强制断电并且系统启动3次没成功进入Bootloader。
再讲讲latest_sysdmp文件下的内容，比较重要的几个，首先devices_show.txt
主要显示硬件设备的固件版本，物理属性。当我们知道某个固件版本有已知bug，那么我们直接做升级处理。
eio_sysdmp.txt这个文件里面显示了当我们出现故障时的信号状态，
当然最重要的还是elog.txt，里面记录故障日志代码，对于做基本的分析还是很有用的。
operator_mode_show.txt显示了故障发生时的操作模式(手动/自动)，
系统故障排除的通用规则和诊断文件的分析。在诊断文件的根目录下会有update_history.log 这个文件。它记录了系统最新一次升级的日期，对于做某些统计还是很实用的。
这个例子中记录了上一次升级是通过Installation Manager在19年10月2日升级的。
继续讲下latest_sysdmp的内容，
从RW6.10.01开始会多一个名为fpcmd.log的文件，主要是当示教器有故障时生成诊断日志。当然这个文件相对比较专业一点，通常技术支持团队会进行初步分析。
pgm_show.txt这个文件记录了做诊断时程序的运行状态和指针位置。比如说，当用户执行某一程序报错，机器人停止运动。我们为了找到执行到哪一句报错，那么就需要诊断里的这个文件探究。
本例是程序正常时保存的诊断，T_ROB1在指针在初始位置。所以要强调的是发生故障第一时间保存诊断文件!一旦复位，很多重要信息都丢失了。
接下来比较有用的是robdisp_show.log，它记录了示教器发送给机器人控制器的命令和历史
记录，
和网络配置等。
体程序执行的逻辑顺序来排查。这里要讲一个pgmrun_spy_circular.log
这里清晰的记录了程序执行的顺序和步骤。接下来的几个文件都是ABB喷涂机器人特有的。首先pntloop_log_show.txt,记录了生产日志，包括程序号，物料号，刷子表，周期等。
其次，pntprot_log_show.txt，记录了PLC给机器人发送的指令。
FANUC-Robot控制器故障诊断 错误分类概述 * 错误分类的目的是为了更容易地进行故障诊断。 * 每一次故障诊断前都要进行错误分类。 * 识别错误以及症状的类别，要先于故障诊断。 * 每一类错误在机器人操作中都同等严重。 * 错误类型分为： ?第一类错误 ?第二类错误 ?第三类错误 ?第四类错误 第一类错误慨述 * 症状 ?控制器死机 ?示教盒屏幕空白 * 潜在的原因 ?控制器AC 电源存在问题 ?断开器的问题 ?变压器的问题 ?控制器DC 电源线路的问题 ?电缆线问题 ?示教盒/缆线问题 ?电源供给单元损坏 ?电源供给单元保险丝熔断 ?开/关电路的问题 ?面板电路板保险丝 第二类错误概述 * 症状 ?示教盒锁死，没反应 * 潜在的原因 ?软件故障 ?主板的问题 @ CPU 模块，连同DRAM
@ FROM/SRAM 模块 ?示教盒/缆线/ISB 单元的问题 ?PSU 或者底板（激活信号）的问题 ?辅助轴控制卡的问题 第三类错误概述 * 症状 ?错误指示灯亮 ? KM1和KM2 关闭，因此伺服没有电源 ?屏幕上显示诊断信息 * 潜在的原因 ?伺服放大器的问题 ?马达/SPC 的问题 ?编码器/制动模块的问题 ?紧急停止线路的问题 ?紧急停止线路板的问题 ?紧急停止单元，连带KM1 和KM2 的问题 ?面板电路板的问题 ?缆线问题 第四类错误概述 * 症状 ?机器人只能在手动模式下工作 ?能够从示教盒运行程序 * 可能的原因 ?通讯或输入/输出的问题 @ 与PLC 之间没有通信 @ 行程开关等损坏 ?不正确的当地/远程开关设置，软件控制的。六控制器维修 1 无法开机
关于工业机器人的事故分析及其对策 摘要：工业机器人是高科技机电产品，在工业领域广泛应用，可以代替人们从事繁重的、危险性的工作，但由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故也时有发生。从工业机器人的可靠性、工业机器人事故案例、能量类型分类等多角度对工业机器人事故进行了分析，从故障树分析法、基本安全性原则、工业安全技术等几方面提出了相应的对策。 关键词：工业机器人事故安全分析对策 1 引言 工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险性的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故时有发生。工业机器人是由一个复杂的机电系统组成的，这个系统包括传感器、控制器、工作制造部件、输送部件等。人要对工业机器人进行安装、编程、维修，还有可能靠近机器人进行操作，因此，人也将参与到机器人的工作系统中去，当人靠近工业机器人时就可能出现安全问题［1］。机器人的自由度比其他普通机械大得多，它的工作制造部件可以在较大空间内运行，具有高速运动的大功率手臂和复杂自主的动作，若机器人发生故障可能造成更为严重的危害。所以，有必要对工业机器人的有关事故情况进行分析，并研究相应对策。 2 工业机器人安全性概况 2.1 工业机器人的可靠性分析 鉴于工业安全问题的重要性，世界上有许多国家（如日本、美国、英国、德国、瑞典等）从上世纪80年代开始就注意对工业机器人的事故进行记录，并进行统计和分析，为工业机器人的安全性、可靠性研究奠定了基础。 日本某公司对工业机器人发生事故的类别进行了调查统计，其中控制装置的故障占66.9%，机器人装置上的工作部件，如焊枪等工具的故障占18.5%，工作场所噪声信号的干扰引起的机器人失控占11.1%，其他原因的故障占3.5%。 表1 为机器人的平均无故障时间（MTBF）的统计。 可以看出，在机器人工作不到100h的时间内，其平均无故障率只有28.70%，工作100h 以上，其平均无故障率明显下降。假如生产流水线上，机器人平均每天工作按20h 计算，则在一周左右的时间内，机器人极有可能发生故障。 从上述统计分析可知，机器人的控制装置、工作部件以及工作场所噪声信号的干扰等易使机器人发生故障，而且机器人故障的发生也很频繁。因此，机器人的可靠性还是很有限的，应当引起人们足够的重视，充分考虑各项安全措施。 2.2 工业机器人的事故分析 以下是日本机器人协会（1234）提供的0 个典型的工业机器人事故案例［2］： （1）1 名工人的手指被正在做正常上下运动的机器人夹在工件与切割夹具之间； （2）机器人在进行正常操作时，当它把薄钢板传递到工人手中时割破了工人的手指；
电气控制系统故障分析诊断及维修技巧 发表时间：2016-11-07T14:10:38.820Z 来源：《电力设备》2016年第16期作者：刘庚 [导读] 所以我们必须加大电气控制系统故障分析和维护力度，以此使其使用更加安全，运行更加可靠，进而提高控制效果与水平。 （福建晋江天然气发电有限公司福建省晋江市 362251） 摘要：随着科学技术的不断发展，各种自动控制设备也随着不断的发展和完善，这些设备离不开最基本的电气控制线路，也逐渐的被人们所熟悉掌握。和发达国家相比，我国对电气控制线路控制技术的研究较晚，发展速度也比较慢。近年来通过引进、吸收、消化，明显的提高了电气控制线路技术发展速度。由于电气的控制系统线路较多，线路发生的故障点比较隐蔽，所以影响了电气控制线路的稳定发展。文章分析了电气控制系统的常见故障及其危害，探讨了电气控制系统故障分析诊断及维修技巧。 关键词：电气控制系统；故障诊断；维修技巧 引言 众所周知，电气控制系统在确保电气设备有序运行、高效工作中发挥了不容忽视的重要作用，这一点不可否认，然而在具体应用中，电气控制系统不可避免的会出现各类故障，从而对系统自身、相关设备以及非故障设备构成威胁。所以我们必须加大电气控制系统故障分析和维护力度，以此使其使用更加安全，运行更加可靠，进而提高控制效果与水平。 一、电气控制系统常见故障及其危害 1、电气控制系统常见故障分析 有一些典型的电气控制系统故障可以为我们带来启示，从中获取故障检修经验，避免系统因故障更产生严重后果。引发电气控制系统故障的原因有许多，绝大多数体现在设计上的错误，以及设备安装质量低、设备自身缺陷等，常见的几种系统故障为：（1）过负载。过负载故障体现为电气控制系统中的电机电流超过了额定电流，引发电机过负载故障诱因有很多，例如负载、电压骤然大幅度增高、电机缺相运行等。（2）形式不同的短路。短路故障包括两相短路、三相短路、一相接地短路以及电机或变压器一相绕组中的匝间短路等。（3）过电流。过电流指的是电器元件或电动机超过了限定电流的运行状态，通常比短路电流要小，很少超过6In，过电流故障的原因多来源于错误的起动及负载转矩过高等。（4）电源缺相。交流异步电动机在常规工作当中，因为三相电源包含的一相熔断器熔断所引发的电动机缺相运行。 2、故障的危害 想要真正了解电气控制系统故障，其发生后的危害也有必要了解。（1）电气控制系统在正常运行中，绝缘破损或者接线错误及负载短路后，短路时形成瞬时故障电流可激增到额定电流的数十倍以上，使配电线路或电气设备因过流所生成的电动力而遭到损毁，甚至造成火灾。（2）电流过大不仅会中止电器控制系统，还可能让电气设备遭到损坏，进而引起电动机转矩过大，让机械转动部件破损。（3）交流异步电动机在缺相电源低速运行或堵转时，其产生的定子电流十分强劲，遇到故障会让电动机绕组烧毁。（4）电气控制系统发生故障还可能导致电网电压降低，直接波及到其他设备或用户，让正常工作与生产遭到破坏，严重时会使配电系统彻底瘫痪。 二、电气控制系统故障诊断分析性 1、调查研究法 对电气控制线路的故障诊断调查研究法可以让故障检测人员有效而且快速的对故障性质、范围以及类型进行判断掌握，使工作人员可以迅速的做出故障准确诊断，把在检修诊断过程中的盲目性降低。调查研究法的主要方式是：第一点是问，故障诊断人员向操作电气设备的人员询问在故障发生之前、发生中和发生后的电气线路状况，问的内容应该是在电气控制线路发生事故前有没有冒烟、冒火、有无响声、发生频率、在事故发生之前有没有停机、过载或者高频率启动现象，有没有更换过原件、是否私下维修等等问题，从这些问题中可以知道，调查研究法的最主要的判断故障方式就是问，通过问就可以大致的判断出故障发生的部位以及发生故障原因等。第二点是望，望就是要对发生故障的设备部位进行观察，看的主要部分就电气设备的外观，看电气设备是否有可能会有故障发生的预兆，比如短路、接地、线路松动、断线等状况。第三点是闻，电气线路中如果出现烧坏等现象，维修人员就可以通过闻的方式进行判断，从而准确的判断线路故障发生的性质和部位。第四点是摸，在摸的时候，必须要保证电流已经切断，触摸线路是否发热，确定该条线路是否在正常运营。 2.2原理图、逻辑分析法 运用逻辑分析法的根据是控制线路中工作原理的关系和环节，并且根据线路故障的现象进行具体的分析，把检查的范围迅速缩小，从而确定故障的发生部位。运用逻辑分析法的主要前提是要根据系统电路原理图分析，准确判断故障所在的位置，使用逻辑分析法的目的是比较快捷方便，因此逻辑分析法比较适用于有复杂线路的故障检查中。由于复杂的线路中经常会有许多电气零件以及接线，如果检查维修人员逐一检查，不仅工作量大、时间长，且容易出现差错。 检查维修人员在使用逻辑分析法进行线路检查时，应该按照相应管理图纸对线路故障进行具体分析，准确的找到故障所在的位置。逻辑分析法可以帮助维修人员快速的把复杂问题进行分析，把一些比较专业复杂的问题变得简单化，避免检查人员莽撞的检查，使尽快的排除故障。 2.3实验法 实验法就是需要对电气控制线路进一步检查时，或是使用常规检查无法判断故障的时候，可以对电气控制线路的故障进行通电实验检查。但是实验法使用前提是不能把电气设备和机械设备损坏，不能把事故的范围进行扩大化。 在进行实验之前，应该尽量的把传动机与电动机分开，调节器里的相关开关在零位，把开关还原的最初的位置。如果传动机和电动机无法彻底分开，可以把主线路切断，根据检查中的实际需要把其它部位的线路也切除掉，把检查的范围进一步的缩小，同时也是为了避免故障进一步的扩大，避免意外情况的发生。如果要把电气设备打开，应该在操作设备的人员的配合下打开。 三、电气控制系统故障维修技巧探讨 1、通过有效充分利用排查的方式进行维修 利用排查法进行维修是最基本的方法，它的主要内容涉及故障代码的研究和分析、系统的自排查过程、万能表排查和短路排查四种方法。由于上述已经涉及相关内容的探讨，在这里不再多加赘述。
工业机器人安装与调试课程标准 一、课程基本信息 课程代码适用专业机电一体化 总学时45 总学分 大纲制定时间2016年9月第几次修订 1 大纲修订人大纲审核人 先修课程：机械设计基础、电气控制与PLC、机电设备故障诊断与维修 后续课程：工业机器人现场编程、自动化工业生产的安装与调试 课程类型：专业必修课 二、课程性质 工业机器人的安装与调试是为了满足工业机器人行业要培养工业机器人装配调试、操作维修、设备维护管理专业人才需要而开设的一门专业方向课程，是机电一体化专业课程体系中的一门重要专业核心课程。通过本课程的学习，学生能够了解工业机器人安装与调试的一般流程方法，能够独立完成工业机器人的安装、调试、运行、维护、维修等工作。为学生后续学习和今后从事工业机器人技术领域的工作打下坚实的基础。《工业机器人安装与调试》课程在专业的课程体系中处于非常重要的地位，该课的先导课程为《机械设计基础》、《电气控制与PLC》和《机电设备故障诊断与维修》，经过这三门课程的学习，学生已具备机械部件拆装、机电设备电器控制、电子产品焊装调试、软件编程和机械图和电器原理图的识读能力。已基本具备学习本课程的知识、技能基础。《工业机器人安装与调试》后续课程为《工业机器人现场编程》、《自动化工业生产的安装与调试》，进一步学习工业机器人理论知识和实践技能。 三、课程的基本理念 以典型案例为载体，设计课程结构；以双证书标准和职业岗位能力要求为基础，改革课程内容；以职业素质培养为主线，提升学生职业能力。 四、课程设计
该课程是依据“机电一体化专业工作任务与职业能力分析表”中的职业岗位工作项目设置的。其总体设计思路是为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的过程中构建相关理论知识，发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练，并融合了相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。 通过对课程内容高度归纳，概括了工业机器人系统构成、机器手动操作、机器人编程控制、机器人参数设定及程序管理等，容的组织是由易到难，由浅入深，由基本理论知识到提高知识与技能训练。学生通过学习，基本掌握本课程的核心知识与技能，初步具备工业机器人现场编程能力以及有关的创新创业技能。 五、课程的目标 （一）总目标 通过本门学习领域课程工作任务的完成，使学生了解工业机器人的分类、特点、组成、工作原理等基本理论和技术，掌握工业机器人的安装与调试的一般方法与流程，具备工业机器人的安装、调试、故障检测与维修，设备管理等解决实际问题的基本技能，使学生达到理论联系实际、活学活用的基本目标，提高其实际应用技能，并使学生养成善于观察、独立思考的习惯，同时通过教学过程中的案例分析强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识以及创新思维的能力。 （二）具体目标： 1、知识： （1）能完成相关资料的检索； （2）能概述工业机人的结构组成和工作原理。 （3）能够正确阅读工业机器人部件装配图、零件图和技术文件，进行机械部件配； （4）能够正确阅读工业机器人的电气原理图、电气安装图，完成电气装配； 2、能力 掌握工业机器人的模块化组装、调试、控制与维护的基本方法，能学会用工业机器人的编程语言，编写较简单的调试程序。 （1）掌握编写适用于不同工作任务的工业机器人调试程序； （2）能够使用工业机器人安装与调试常用的机械工具，电子工具和相关仪器仪表； （3）能够及时详细地记录工业机器人安装与调试过程的工作日记、总结工作经验已供日后的使用。
三例FANUC 机器人控制系统故障分析及排除方法。 关键词：FANUC机器人故障分析排除 例1 FANUCF-200iB七轴点焊机器人控制器断电检修后，对控制器送电，机器人报伺服故障，故障代码为SERVO-062。对此故障代码进行复位：按MENUS→SYSTEM→F1，[TYPE]→找master/cal→F3，RES_PCA→F4，YES后，机器人仍然报伺服故障。 故障代码SERVO-062的解释为SERVOBZALalarm（Group：%dAxis：%d），故障可能原因：①机器人编码器上数据存储的电池无电或者已经损坏。编码器脉冲数据存储为4节普通1.5V 的1号干电池，测量每节电池电压，均＜1.4V，电压明显偏低，于是更换新电池，再次对故障进行复位，仍然报SERVO-062故障。②控制器内伺服放大器控制板坏。测量伺服放大器LED“D7”上方的2个DC链路电压检测螺丝，如果DC链路电压＞50V，可判断伺服放大器控制板异常。实测发现DC链路电压＜50V，所以初步判断伺服放大器控制板处于正常状态。观察伺服放大器控制板上P5V、P3.3V、SVEMG、OPEN的LED颜色， 确认电源电压输出正常，没有外部紧急停止信号输入，与机器人主板通信也正常，排除伺服放大器控制板损坏。③线路损坏。对机器人控制器与机器人本体的外部连线电缆RM1、RP1进行检查，RM1为机器人伺服电机电源、抱闸控制线，RP1为机器人伺服电机编码器信号以及控制电源、末端执行器、编码器上数据存储的电池等线路。拔掉插头RP1，测量端子5、6、18控制电源电压+5V、+24V均正常。再检查编码器上数据存储的电池线路，而机器人每个轴的伺服电机脉冲编码器控制端由1～10个端子组成，端子8、9、10为+5V电源，4、7为数据保持电池电源，5、6为反馈信号，3为接地，1、2空。先拔掉M1电机的脉冲控制插头M1P，测量端子4、7电压为0，同样的方法检查M2～M7电机全部为0，由此可以判断编码器上数据存储的电池线路损坏。经查，发现正负电源双绞线的一端插头长期埋在积水中，线路已腐蚀严重。 更换线路后复位，对机器人进行全轴零点复归“ZEROPOSITIONMASTER”，导入备份程序后恢复正常，故障排除。 例2 FANUCR-2000iB/210F点焊机器人在生产第一辆白车身时，出现所有的焊点整体偏移，后续生产情况类似，无任何故障报警。 根据故障现象，大致可以排除伺服部分故障，故障可能原因：①机器人本体或机器人焊钳机械变形或偏移。按照维修经验，先检查机器人本体及机器人焊钳机械部分，未发现异常。②人为篡改PNS0010程序或导入错误的PNS0010程序。通过机器人示教器查看PNS0010程序的修改日期，发现PNS0010程序未被修改。导入最新的PNS0010程序后，故障现象依旧存在。③机器人工具坐标变动。按以下步骤对机器人进行初始化并导入系统备份程序：断开控制器电源，打开控制器电源同时按住示教器上的F1及F5功能键→3→1→MENUS→插入MC存储卡→4，variable s→72，对机器人进行命名，确保机器人名称和MC存储卡中存储系统备份程序的文件夹名称一致→MENUS→5，file→F4，[RESTOR]→5，allofabove→F4，[YES]→按FCTN功能键→1，START(COLD)，故障现象消失。 对机器人进行初始化并导入系统备份程序，冷启动后再次示教，故障排除。 例3 FANUCR-2000iB/165F六轴点焊机器人工作过程中出现J4臂自动下滑现象，机器人报伺服故障，故障代码为SERVO-023，代码解释为：SERVOStoperrorexcess（Group：%1 Axis：%4），当电机停止时，产生一个过度伺服位置错误。 将机器人停止在任意位置时，机器人J4轴都有自动下滑现象，其他5轴均正常，确认属于机器人J4轴故障。 由于J1～J6轴减速器刚换过油，故障原因可能是机器人伺服电机密封磨损，电机内进油导
Harbin Institute of Technology 控制系统故障诊断技术 课程报告 专业：控制科学与工程 学号：15S004001 姓名： 日期：2016.4.12 控制系统故障诊断技术(FDD)，在核心上属于模式识别范畴，通过冗余控制及自诊断等
思想处理系统故障，提高系统性能与可靠性。主要环节内容包括特征提取(如量值描述、模糊描述、模型与数据结合描述等)，故障分离估计及评价决策。其中系统的表征包括输入输出状态，参数特征，逻辑经验，通过状态观测可以判定失效的观测器。 控制系统故障诊断主要思想在于特征分析，包括信号处理，通过控制领域方法，进行诊断与容错处理。本质上，是控制学科的一门下属学科，建立的体系要基于控制系统理论基础，系统四个部分分别是：被控对象、控制器、执行器、传感器。重点在于传感器的故障诊断。 故障诊断本身又可以分为故障检测，只判断有无故障；与故障分离，即可以定位具体故障。 诊断方法类型包括基于数学模型及基于专家(模糊)知识两种。体现在发展历程上，即2000年以前诊断方法主要是阈值方法，而2000年之后才逐渐引入智能化。 这一技术的目的包括提高系统鲁棒性，这种鲁棒性，并非简单的对参数变化具有的不敏感性，还包括系统自身对结构变化的自适应性；此外，另一个目的是容错性，即再系统局部发生故障时，可以有冗余部件替换掉有问题部件。 控制系统容错技术在方法上，包括 1、并行冗余，主要处理控制器故障，包括串并联结构，冷热备份等等； 2、鲁棒控制，需要考虑系统局部关系的完整性设计，具有多模型自适应能力； 3、系统重构，指的是余度系统故障时，使系统转入新工作结构而采用的余度管理措施，称为重构。系统重构技术充分利用系统的信号和资源，可以使系统获得更高的可靠性和生存性。在系统发生故障时可以迅速反应，重新构建控制器，通常采用FPGA实现，达到不同阶段完成不同功能。 4、人工智能，是近来发展迅速的智能化方法，包括神经网络、模糊专家控制等。 如上图为神经网络控制器的示意图。作为一种黑箱结构，神经网络的优势在于只要有一层隐含层就可以做到任意的非线性拟合。 控制系统故障诊断实现途径包括：提高元部件可靠性及整体可靠性设计，如冗余设计、简化设计等。故障诊断的观测器通常采用基于李雅普诺夫原理的自适应观测器与奉献观测器的结合。通过可观自由度、传感器数量对故障定位，通过解耦控制器，容错控制，使血糖具有冗余能力。在实际应用中观测器速度一定大于控制器，及观测器极点相比于控制器一定更远。当系统干扰较大时，可将观测器换成卡尔曼滤波器。闭环故障诊断的难点在于故障可能由于闭环本身产生。 以上内容完全来自课堂笔记与个人观点，下面是我查阅到的控制系统故障诊断的一些基本内容： 容错控制是 20 世纪末期发展起来的一种提高控制系统可靠性的技术 . 容错控制系统设计主要包括 故障诊断和容错控制系统的设计, 这两个方面现都成为控制理论领域的研究热点. 控制系统是由被控对象、控制器、传感器和执行器组成的复杂系统, 其各个基本环节
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 关于工业机器人的事故分析及其对策(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2530-84 关于工业机器人的事故分析及其对 策(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 摘要：工业机器人是高科技机电产品，在工业领域广泛应用，可以代替人们从事繁重的、危险性的工作，但由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故也时有发生。从工业机器人的可靠性、工业机器人事故案例、能量类型分类等多角度对工业机器人事故进行了分析，从故障树分析法、基本安全性原则、工业安全技术等几方面提出了相应的对策。 关键词：工业机器人事故安全分析对策 1 引言 工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险性的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来
的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故时有发生。工业机器人是由一个复杂的机电系统组成的，这个系统包括传感器、控制器、工作制造部件、输送部件等。人要对工业机器人进行安装、编程、维修，还有可能靠近机器人进行操作，因此，人也将参与到机器人的工作系统中去，当人靠近工业机器人时就可能出现安全问题［1］。机器人的自由度比其他普通机械大得多，它的工作制造部件可以在较大空间内运行，具有高速运动的大功率手臂和复杂自主的动作，若机器人发生故障可能造成更为严重的危害。所以，有必要对工业机器人的有关事故情况进行分析，并研究相应对策。 2 工业机器人安全性概况 2.1 工业机器人的可靠性分析 鉴于工业安全问题的重要性，世界上有许多国家（如日本、美国、英国、德国、瑞典等）从上世纪80年代开始就注意对工业机器人的事故进行记录，并进行统计和分析，为工业机器人的安全性、可靠性研究
基于工业互联网平台和新一代无线技术的工业机器人故障检测测试床
引言 北京航天智造科技发展有限公司（以下简称公司），隶属于中国航天科工集团公司，是航天云网科技发展有限责任公司的总体部与技术研究院，是航天科工集团公司云制造技术研发中心，中国“工业互联网产业联盟”标准化组组长单位，中国信息系统集成及服务行业联盟智能制造专业委员会主任委员单位和秘书处单位，科技部复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室的核心组成单位，工信部首批智能制造试点示范单位和工信部首批中德智能制造合作试点示范企业。公司秉承“信息互通、资源共享、能力协同、开放合作、互利共赢”的核心理念，积极响应“中国制造 2025”和“互联网+行动计划”国家战略规划，致力于打造世界首批、中国首个工业互联网平台——航天云网（INDICS 平台），积极推进基于“互联网+先进制造业”的云制造业务模式。公司研发的航天云网（INDICS 平台）是根据中国国情以及信息化时代工业产业发展大趋势，所设计的中国工业互联网使命框架，平台高效整合和共享国内外高、中、低端产业要素与优质资源，以资源虚拟化、能力服务化的云制造为核心业务模式，针对当前我国制造企业水平参差不齐，工业1.0、工业 2.0 和工业 3.0 并存的现状，以提供覆盖产业链全过程和全要素的生产性服务为主线，面向企业、政府、创业者提供完善的“互联网+先进制造业”解决方案，有效促进中国制造业 1.0/2.0/3.0/4.0 的全面提升，获得了第 17 届中国国际工业博览会创新金奖。
一、关键词 工业互联网平台、新一代无线通信网络技术、CarbonData 二、测试床项目概述 基于工业互联网平台和新一代无线技术的工业机器人故障检测测试床是由天智公司、华为公司和华数公司共同打造的基于新一代无线技术低功耗广域通信技术和大数据等互联网技术的综合解决方案。测试床的建设地点位于北京市和广东省佛山市。在北京市建设测试床中的工业互联网平台及大数据部分，在广东省佛山市建设测试床中的工业机器人设备接入部分。 该测试床满足基于工业互联网平台的工业机器人智能故障诊断的需求，帮助工业机器人公司完成企业的转型升级，共同推进新型机器人智能化管控建设，推进故障预测的规模化和常态化，共同打造智能机器人智能服务的示范样板和行业标杆，并有广泛适用性，未来可在行业中推广应用。 三、测试床项目解决方案 3.1解决方案架构 本测试床通过INDICS 工业互联网平台和Carbondata 技术获取汇总机器人的实时任务信息和状态信息，形成智能机器人的数据知识库，通过数据挖掘技术，选择合适的预测模型对工业机器人的健康状况进行预测，并给出最佳维护、检修工作方案；对机器人产线可能出现的复杂故障，利用机器人工业互联网平台提供的工业机器人交互式故障诊断，为用户提供交互式的故障诊断定位方式，大大提升故障定位并解决的效率，降低因机器人故障带来的生产损失。应用架构如下图所示：
ABB焊接机器人工作站故障的分析和维修 介绍ABB焊接机器人工作站的硬件构成与软件环境，针对导致停机故障有影响的环节——控制单元，电气驱动单元，机械传动部件进行分析。同时介绍修复交流伺服电机的具体实例。 1、引言 春兰摩托车有限公司自1996年引进ABB公司的工业焊接机器人工作站，该工作站设计精良，维护率低，但由于在焊接高温，烟尘，电磁干扰等恶劣工况下，不免有故障出现，特别是电气元件的故障。 2、工作站的概况 本工作站型号为IRB1400,是ABB公司工业弧焊机器人系列较小的一种。 2.1该工作站软件系统名为基装机器人焊接系统（S4M94A–IRBP–BASED WELDING SYST EMS） 该操作系统可使用英文．日文等数种语言，较易掌握，使用时类似windows窗口菜单，用户界面明了友善，并有简单人机对话功能，和实时诊断错误信息系统。 2.2该工作站硬件系统分为四个部分，如图1所示。 3、故障类型的分析 3.1软件造成的停机故障 该工作站控制系统下的主处理器采用Motorola68040芯片，内存容量为4Mb，主处理器要负责机器
人的运动参数，反馈数据的采样分析，焊接参数等运算（控制系统的关系如图2）。在焊接运行过程中，由于主处理器工作繁忙，可能造成系统停机死机的现象，如有信息提示，可根据系统自我诊断信息进行处理；如无信息提示，可重新启动，通过操作系统的重装解决。 3.2硬件造成的停机 驱动单元和电气元件，机械传动部件的关系,如图3所示。 在此模块中电气元件的故障率较高，在中小型电机中轴承故障与绝缘故障占故障的97％以上，而该工作站使用的交流伺服电机多了驱动控制线路和反馈电路（见图3），因此需对可靠性薄弱环节如轴承．绕组绝缘．驱动线路．反馈电路等进行检测。
第一章航天器控制的基本概念1.轨道控制 a.轨道确定(导航) 研究如何确定航天器的位置和速度b. 轨道控制(制导) 根据位置、速度、飞行最终目标，对质心施以控制力，以改变运动轨迹的技术轨道机动、轨道保持轨道交会、再入返回控制2.姿态控制a.姿态确定研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法；可以是惯性基准或其他基准，如地球；采用姿态敏感器和相应的数据处理方法；确定精度取决于数据处理方法和敏感器精度。b. 姿态控制在规定或预定方向(参考方向)上定向的过程；姿态稳定是指使姿态保持在指定方向；姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。3.姿态稳定 a.特点长期而持续的所需控制力矩较小b.种类定向粗对准精对准4. 姿态机动a.特点短暂过程所需控制力矩较大b.种类再定向捕获跟踪和搜索4. 姿态控制与轨道控制的关系为实现轨道控制，航天器姿态必须符合要求；在某些具体情况或某些飞行过程中，可把姿态控制和轨道控制分开考虑；某些应用任务对航天器轨道没有严格要求，而对航天器姿态确有要求；例如：空间环境探测卫星绕地球的运行往往不需要轨道控制，卫星在开普勒轨道上运行就能满足对环境探测的要求。5.姿态控制系统分类 a.根据姿态稳定方式三轴稳定.保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向自旋稳定.绕自旋轴旋转，依靠旋转动量矩在惯性空间的指向b.根据力来源被动控制.不需消耗星上能源，如重力梯度力矩、磁力矩等主动控制.星上自主控制、星－地大回路控制，消耗电能和工质6.姿态控制系统的设计要求可靠性控制性能a.动量、稳定性b.稳态精度c.动态响应控制系统质量和能源需求附带要求a.经济性b.坚固性c.生产可能性7.姿态控制系统设计任务a.了解任务参数任务类型、质量、结构、轨道几何参数、任务寿命、精度、机动要求b.推导出控制系统质量和能源需求可靠性及寿命动量要求力矩要求：大小、频率、杠臂限制动态响应精度 能源要求c.具体设计 第二章姿态运动学与动力学1.方向余弦阵的性质及特点方向余弦阵只有三个独立参数方向余弦阵是正交矩阵AA T=E方向余弦阵的行列式为1|A|=1方向余弦阵可作为坐标变换矩阵V a=A Vb相继姿态运动的方向余弦阵具有中间脚标的吸收性质。缺点：不直观，缺乏明显的几何图象概念，使用不方便2.用EulerEuler轴/角描述姿态的理论依据Euler定理：刚体绕固定点的任一位移，可由绕通过此点的某一轴转过一个角度得到。姿态描述可用转轴e和绕此轴的转角φ来描述两个坐标系间的相对姿态。Euler轴/角的形式及特点形式转轴e在参考坐标系中的三个方向余弦(ex, ey, ez)转角φ优点具有明确的几何意义，直观，易于理解；是四元素、Rodrigues参数等其它姿态描述方法的基础。缺点仍具有一个约束条件，不是姿态描述的最小实现；与姿态之间不是一一对应的。常用Euler角3-1-3 ψ, θ, ?自旋卫星绕oZ轴旋转, Rz(ψ)绕oX'轴旋转, Rx(θ)绕oZ"轴旋转Rz(?)3-1-2 ψ, ?, θ三轴稳定卫星绕oZ轴旋转, Rz(ψ)绕oX'轴旋转, Rx(?)绕oY"轴旋转,Ry(θ) 在轨道坐标系内ψ为偏航角?为滚动角θ为俯仰角。3. Euler角的特点优点几何意义直观、明显小角度线性化方便在某些情况下，可直接测量缺点包含三角函数，计算效率低运动学方程有奇点4. 四元数特点与方向余弦阵相比，四元素只包含4个变量和1个约束与Euler轴/角相比，四元素姿态矩阵不含三角函数四元素可看作姿态机动参数。缺点：四元数仍存在一个约束条件，不是姿态描述的最小实现。5.Rodrigues参数的优缺点优点姿态描述的最小实现；简单、直观，计算效率高；由其描述的运动学方程结构简洁，无多余约束。缺点当φ→±180°时，x→±∞，不能有效描述姿态；当φ远小于180°时，才能有效描述姿态。6.重力梯度力矩的性质重力梯度力矩与主惯量差成正比重力梯度力矩与轨道角速度的平方成反比重力梯度力矩与姿态偏差角(小角度假设下)成正比当Izz< 编号：SM-ZD-12083 关于工业机器人的事故分 析及其对策 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改 关于工业机器人的事故分析及其对 策 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 摘要：工业机器人是高科技机电产品，在工业领域广泛应用，可以代替人们从事繁重的、危险性的工作，但由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故也时有发生。从工业机器人的可靠性、工业机器人事故案例、能量类型分类等多角度对工业机器人事故进行了分析，从故障树分析法、基本安全性原则、工业安全技术等几方面提出了相应的对策。 关键词：工业机器人事故安全分析对策 1 引言 工业机器人被广泛地应用于制造业等诸多部门，它可以代替人们在具有危险性的场所从事繁重的工作。工业机器人在将人们从繁重的危险性劳动中解放出来的同时，也存在产生危险的因素，由于工业机器人故障所造成的人身伤害事故 时有发生。工业机器人是由一个复杂的机电系统组成的，这个系统包括传感器、控制器、工作制造部件、输送部件等。人要对工业机器人进行安装、编程、维修，还有可能靠近机器人进行操作，因此，人也将参与到机器人的工作系统中去，当人靠近工业机器人时就可能出现安全问题［1］。机器人的自由度比其他普通机械大得多，它的工作制造部件可以在较大空间内运行，具有高速运动的大功率手臂和复杂自主的动作，若机器人发生故障可能造成更为严重的危害。所以，有必要对工业机器人的有关事故情况进行分析，并研究相应对策。 2 工业机器人安全性概况 2.1 工业机器人的可靠性分析 鉴于工业安全问题的重要性，世界上有许多国家（如日本、美国、英国、德国、瑞典等）从上世纪80年代开始就注意对工业机器人的事故进行记录，并进行统计和分析，为工业机器人的安全性、可靠性研究奠定了基础。 日本某公司对工业机器人发生事故的类别进行了调查统计，其中控制装置的故障占66.9%，机器人装置上的工作 机器人系统遇到故障?这些诊断宝典帮你解决 运行ABB机器人时，系统突然遭遇故障?常见的故障诊断方式通常通过RobotStudio或是示教器显示的故障代码提示，在故障排除手册查找对应的解决方式。但是有些故障也是手册解决不了的，具体问题需要具体分析。 虽说故障诊断很多是靠个人经验，但是还是有些通用规则可以帮助快速排除故障。 那具体该怎么做呢? 首先，请根据技术支持团队的要求提供系统诊断文件和一些必要的日志文件。我们先来讲讲系统诊断文件，这是几乎每个case都需要的。 一般故障诊断文件解压后下会有如下文件和文件夹，我们就随机拿个现场系统诊断， 首先可以看到”Index”文件，用文本编辑器打开可以看到一个数字，指的是系统自动触发的Dump文件夹，系统自动触发指RobotWare启动脚本或是由Service_Debug添加的触发条件。通常Index会显示”0,1,2”指的是文件夹0,1,2。在本例中显示2，就是说最新的系统自动触发的Dump在文件夹2中。另外，由示教器保存的Dump文件会显示在latest_sysdump。 乍一看，比较显眼的文件是BSDiagnosticsData.tar。当用户问你我上次系统启动为什么会失败，我们从中可以看出原因。解压找到BSReason.txt打开， 可以看出系统上一次强制断电并且系统启动3次没成功进入Bootloader。 再讲讲latest_sysdmp文件下的内容，比较重要的几个，首先devices_show.txt 主要显示硬件设备的固件版本，物理属性。当我们知道某个固件版本有已知bug，那么我们直接做升级处理。 eio_sysdmp.txt这个文件里面显示了当我们出现故障时的信号状态， 龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9e14850690.html, 数控机床故障诊断及排除方法 作者：郭茂滨 来源：《中国新技术新产品》2013年第05期 摘要：作为当今效率非常优秀的自动化机床设备，数控机床包括了多项优秀的技术要 素，文章简要的论述了其问题分析以及处理相关的内容。 关键词：数控机床；故障；排除方法 中图分类号：TG659 文献标识码：A 1 分析问题时要遵循的原则内容 1.1 首先是外在然后是里面 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床，因此问题的出现肯定是上述的三项内容的全面体现。因此规定维修者要按照先外在然后里面的规定来开展分析活动，也就是说如果机床出现不利现象的话，工作者要从外面开始逐渐的进行到里面。 外在的硬件活动导致的问题是所有的问题中出现几率较高的。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。该种问题中的一些能够经由报警体系分析。针对常见的数控体系来说，都具备问题诊断以及预警之类的特征。工作者能够结合此类措施减少诊断的领域。虽说个别问题有报警装置，不过不能够体现出全面的的要素。此时就要结合报警内容以及问题状态来研究。 1.2 先分析机械然后分析电气 因为其是一项具有高度的自动化水平的装置。机械的问题比较的易于察觉，但是体系中的问题就相对来讲要困难多了。 1.3 首先是分析静止的然后动态的 工作者应该先进行静止的，进而分析动态的，不能没有目标的胡乱进行，要询问有关人员问题出现的详细情况，查阅相关材料，才能够分析问题的所在，继而研究应对方法。 1.4 先分析共同用途的然后分析专项的 主要是由于前者是关系到整个体系的，而后者只是一个单独的部分的。 1.5 首先分析简单的然后是繁琐的 飞行控制系统常见故障研究与分析 发表时间：2018-07-18T16:11:33.690Z 来源：《科技中国》2018年1期作者：杨恒[导读] 摘要：飞行控制系统能控制直升机的飞行姿态，能控制飞机飞行方向和实现自动区域导航、自动悬停、地速、垂直速度保持及巡航无线电高度保持等功能，是直升机上重要的航电系统。本文通过研究飞行控制系统的常见故障和处理方法，提高现场排故效率。 摘要：飞行控制系统能控制直升机的飞行姿态，能控制飞机飞行方向和实现自动区域导航、自动悬停、地速、垂直速度保持及巡航无线电高度保持等功能，是直升机上重要的航电系统。本文通过研究飞行控制系统的常见故障和处理方法，提高现场排故效率。 关键词：飞行控制系统、飞控计算机、故障 1 引言 飞行控制系统由飞控计算机、飞控操纵台、飞控放大器、速率陀螺组、并联舵机等14件成品组成，计算机是飞控系统的核心部件，计算机内部接线复杂，和飞控产品交联多，同时也和外部的组合导航、综显系统相交联，导致飞控系统故障处理起来复杂，研究飞控系统常见的几种故障和处理方法，能保障外场及时的解决故障，提高工作效率。 2 飞行控制系统的简介 飞行控制系统通过与组合导航系统、备份航姿系统、无线电高度表、综显系统、大气数据系统等进行交联（见图1），完成飞控（姿态航向）保持、气压高度保持、无线电高度保持、协调转弯、预选航向保持、自动区域导航、空速保持、地速保持、自动悬停保持、最小高度保安和总距保安等功能，并能够进行地面自检测和飞行状态监控。 3飞行控制系统常见故障与处理 飞控系统故障通过飞控操纵台的数码管显示，可以通过操纵的翻页查看故障代码，飞控系统常见以下几种故障。 3.1 操纵台报“FCMF”故障 FCMF故障代码表示操纵台未收到计算机发送的ARINC429信号，它有两种情况报故： a、在上电自检测阶段，如果飞控操纵台在完成自身上电自检测后，紧接着连续15秒未接收到飞控计算机通过ARINC429总线发送的周期性数据，飞控操纵台自主显示“FCMF” b、在正常工作阶段和PBIT申报阶段，如果操纵台连续0.25秒（即10拍）未接收到飞控计算机通过ARINC429总线发送的周期性数据，操纵台自主显示“FCMF”。 对应处理方法： a、更换飞控计算机，检查故障是否消失，若消失，则飞控计算机故障。 b、按图2检查线路是否都导通，若不导通，则更换对应线路。 c、更换飞控操作台，检查故障是否消失，若消失，则飞控操作台故障。关于工业机器人的事故分析及其对策
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