新松工业机器人电机运行抖动故障维修方法分享:在工业自动化生产场景中,新松工业机器人凭借高精度、高稳定性的优势,广泛应用于焊接、装配、搬运等核心工序。电机作为机器人运动执行的核心部件,其运行状态直接决定了机器人的作业精度和设备寿命。当电机出现运行抖动故障时,不仅会导致工件加工精度下降、生产效率降低,还可能引发电机过热、轴承损坏等连锁故障,甚至威胁到整个生产系统的稳定运行。

一、新松工业机器人电机运行抖动硬件故障原因分析
(一)电机本体部件损坏
电机本体是动力输出的核心,其内部部件损坏是导致运行抖动的主要原因之一,具体包括以下几类情况:
1. 转子不平衡:转子是电机实现机械能转换的关键部件,若转子上的永磁体脱落、磨损,或转子轴存在弯曲变形,会导致转子重心偏移,运行时产生离心力,引发电机抖动。新松伺服电机转子采用高强度永磁材料,长期高负荷运行、频繁启停或受到外部撞击时,永磁体可能出现局部脱落或磁性能衰减,进而破坏转子平衡。此外,电机安装过程中若同轴度偏差过大,长期运行会导致转子轴弯曲,加剧抖动现象。
2. 轴承损坏:轴承是保障电机转子顺畅转动的核心部件,承担着转子的径向和轴向载荷。新松电机常用深沟球轴承和角接触轴承,若电机长期在高温、高湿度环境下运行,或润滑脂老化、干涸,会导致轴承滚珠磨损、滚道划伤,甚至出现轴承卡死现象。轴承损坏后,转子转动阻力增大,运行时会产生周期性振动,同时伴随“嗡嗡”异响,抖动程度会随转速升高而加剧。
3. 定子绕组故障:定子绕组是电机产生电磁转矩的核心部件,若绕组出现短路、断路或绝缘层破损,会导致电机内部磁场分布不均,电磁转矩波动,引发运行抖动。造成绕组故障的原因主要包括:电机过载运行导致绕组过热烧毁;电机进水、受潮导致绝缘层破损,引发匝间短路;接线端子松动或氧化,导致绕组接触不良。此外,新松电机绕组采用漆包线绕制,长期高频振动可能导致漆包线磨损,进而引发绕组故障。
(二)传动机构连接异常
新松工业机器人电机通过减速器、联轴器、同步带等传动机构与执行部件连接,传动机构连接异常会导致动力传递不稳定,进而引发电机抖动,具体原因包括:
1. 联轴器损坏或安装偏差:联轴器是连接电机轴与减速器输入轴的关键部件,用于传递转矩并补偿两轴之间的同轴度偏差。若联轴器存在磨损、裂纹,或安装时两轴同轴度偏差超过允许范围(新松机器人要求同轴度偏差≤0.02mm),会导致动力传递过程中产生周期性冲击,引发电机抖动。此外,联轴器的弹性垫老化、脱落,也会导致缓冲作用失效,加剧振动传递。
2. 减速器故障:减速器作为机器人传动系统的核心部件,用于降低转速、增大转矩。若减速器内部齿轮磨损、齿面剥落,或轴承损坏、润滑油泄漏,会导致减速器运行阻力增大,输出转矩波动,进而反向传递至电机,引发电机抖动。新松机器人常用谐波减速器和RV减速器,其中谐波减速器的柔轮长期高负荷运行易出现疲劳磨损,RV减速器的针齿套、摆线轮损坏也会导致传动精度下降,伴随明显抖动。
3. 同步带松弛或磨损:部分新松机器人末端执行器采用同步带传动,若同步带长期运行后出现松弛、齿面磨损或断裂,会导致动力传递打滑,电机输出的转矩无法稳定传递至执行部件,进而引发电机抖动。此外,同步带轮的齿槽磨损、轴向偏移,也会导致同步带与带轮啮合不良,加剧抖动现象。
(三)供电系统异常
电机运行所需的稳定电源是保障其正常工作的基础,供电系统异常会导致电机定子绕组电流波动,电磁转矩不稳定,引发抖动,具体原因包括:
1. 电源电压波动:若工业电网电压波动过大(超过±10%),或三相电压不平衡,会导致电机定子绕组输入电压不稳定,电磁转矩产生波动,进而引发运行抖动。此外,车间内其他大功率设备(如电焊机、空压机)的频繁启停,会导致电网电压瞬时跌落,也会影响电机的正常运行。
2. 驱动器故障:伺服驱动器是控制电机运行的核心部件,用于将电网电压转换为电机所需的变频变压电源。若驱动器内部的IGBT模块、电容、电阻等元件损坏,会导致输出电压波形畸变,电流波动过大,进而引发电机抖动。新松伺服驱动器采用模块化设计,若功率模块散热不良、驱动电路故障,或驱动器与电机之间的连接线接触不良,都会影响驱动器的正常输出,导致电机运行异常。
(四)传感器故障
新松工业机器人电机通过编码器、霍尔传感器等部件实现转速、位置的闭环控制,传感器故障会导致控制信号反馈异常,驱动器无法精准调节电机运行状态,进而引发抖动,具体原因包括:
1. 编码器故障:编码器是检测电机转速和位置的核心传感器,若编码器内部光学元件磨损、码盘污染,或信号线接触不良、断裂,会导致编码器输出信号失真或丢失。驱动器无法获取准确的电机运行状态信息,会导致转速调节失控,电机出现抖动、转速波动等问题。此外,编码器安装偏差过大、轴套磨损,也会影响检测精度,引发运行异常。
2. 霍尔传感器故障:霍尔传感器用于检测电机定子绕组的电流和磁场变化,为驱动器提供电流反馈信号。若霍尔传感器损坏、灵敏度下降,或安装位置偏差过大,会导致电流反馈信号不准确,驱动器无法精准控制定子电流,进而引发电磁转矩波动,导致电机抖动。
二、新松工业机器人电机运行抖动硬件故障维修方法
(一)电机本体部件维修
针对电机本体部件损坏导致的抖动故障,需根据具体损坏部件进行针对性维修,维修过程中需严格遵循电机拆解和装配规范,避免二次损坏:
1. 转子不平衡维修:首先拆卸电机,对转子进行外观检测,查看永磁体是否存在脱落、磨损现象。若永磁体脱落,可采用专用胶粘剂将永磁体重新粘贴固定,并进行固化处理;若永磁体磨损严重或磁性能衰减,需更换同型号永磁体。对于转子轴弯曲故障,需采用百分表检测轴的弯曲度,若弯曲度超过0.02mm,需进行校直处理,校直后需重新检测转子平衡。若转子平衡度偏差过大,需在动平衡机上进行动平衡校正,确保转子重心偏移量符合要求。
2. 轴承损坏维修:拆卸电机端盖,取出转子,检测轴承的磨损情况。若轴承滚珠磨损、滚道划伤,或存在卡死现象,需更换同型号、同精度等级的轴承。更换轴承时,需先清理轴承座内的杂质和旧润滑脂,涂抹适量新的高温润滑脂(推荐采用锂基润滑脂),然后采用压装方式将新轴承安装到位,确保轴承与轴、轴承座的配合间隙符合要求。安装完成后,手动转动转子,确保转动顺畅无卡滞。
3. 定子绕组故障维修:采用万用表检测定子绕组的电阻值和绝缘电阻值,判断绕组是否存在短路、断路或绝缘破损故障。若绕组存在匝间短路,需拆解电机,拆除旧绕组,按照原绕组的绕制参数(匝数、线径、接法)重新绕制绕组,并进行浸漆、烘干处理,提高绕组绝缘性能;若绕组断路,需查找断路点,重新焊接导线,并做好绝缘处理;若绕组绝缘层破损,需清理破损部位,涂抹绝缘涂料,或更换整个定子绕组。维修完成后,需重新检测绕组的电阻值和绝缘电阻值,确保符合技术要求。
(二)传动机构维修
针对传动机构连接异常导致的抖动故障,需重点检查连接部件的安装精度和磨损情况,及时进行调整或更换:
1. 联轴器维修:拆卸联轴器,检测联轴器是否存在磨损、裂纹,弹性垫是否老化、脱落。若联轴器损坏,需更换同型号的联轴器;若弹性垫老化,需更换新的弹性垫。安装联轴器时,需采用百分表校正两轴的同轴度,确保同轴度偏差≤0.02mm。校正完成后,均匀紧固联轴器的固定螺栓,避免螺栓松动导致同轴度偏差。
2. 减速器维修:拆卸减速器,检测内部齿轮、轴承的磨损情况,查看润滑油是否存在泄漏、变质现象。若齿轮磨损、齿面剥落,需更换同型号的齿轮;若轴承损坏,需更换新的轴承;若润滑油变质或泄漏,需清理减速器内部的旧润滑油,添加适量的同型号专用润滑油(新松机器人减速器推荐采用合成齿轮油)。维修完成后,需进行空载试运行,检测减速器的运行噪声和振动情况,确保运行平稳。
3. 同步带维修:检测同步带的松紧度和磨损情况,若同步带松弛,可通过调节同步带轮的中心距进行张紧;若同步带齿面磨损严重或断裂,需更换同型号的同步带。更换同步带时,需确保同步带轮的齿槽清洁无杂质,安装后同步带与带轮啮合良好,无打滑现象。同时,需检查同步带轮的轴向偏移量,若偏移过大,需进行调整,确保同步带传动平稳。
(三)供电系统维修
针对供电系统异常导致的抖动故障,需从电源和驱动器两方面进行排查和维修:
1. 电源电压异常维修:采用万用表检测电网三相电压的数值和平衡度,若电压波动过大,需安装稳压器或电抗器,稳定电网电压;若三相电压不平衡,需检查车间配电线路,查找电压不平衡的原因(如线路接触不良、负载分配不均),并进行针对性处理。此外,可在电机供电线路上安装滤波器,减少其他大功率设备对电机供电的干扰。
2. 驱动器故障维修:拆卸驱动器外壳,检测内部IGBT模块、电容、电阻等元件是否存在损坏、鼓包、烧蚀现象。若IGBT模块损坏,需更换同型号的IGBT模块,并检查驱动电路是否存在故障;若电容损坏,需更换同规格的电容;若驱动器与电机之间的连接线接触不良,需重新插拔连接线,紧固接线端子,或更换损坏的连接线。维修完成后,需对驱动器进行参数初始化,重新配置电机参数,确保驱动器与电机匹配。
(四)传感器故障维修
针对传感器故障导致的抖动故障,需检测传感器的输出信号和安装状态,及时进行维修或更换:
1. 编码器故障维修:拆卸编码器,检测码盘是否存在污染、磨损,光学元件是否完好。若码盘污染,需用无水乙醇擦拭码盘表面,清理杂质;若码盘磨损或光学元件损坏,需更换同型号的编码器。安装编码器时,需确保安装偏差符合要求,信号线连接牢固。安装完成后,通过驱动器的诊断功能检测编码器的输出信号,确保信号准确、稳定。
2. 霍尔传感器故障维修:采用万用表检测霍尔传感器的输出电压,判断传感器是否损坏。若霍尔传感器损坏,需更换同型号的霍尔传感器;若传感器安装位置偏差过大,需调整传感器的安装位置,确保检测精度。更换传感器后,需重新校准电流检测参数,确保驱动器能够准确获取电流反馈信号。

三、结语
新松工业机器人电机运行抖动硬件故障的排查和维修,需依托对电机系统结构和工作原理的深入理解,遵循科学的排查流程,精准定位故障点。本文从电机本体、传动机构、供电系统、传感器四个核心维度,剖析了故障产生的原因,并提出了针对性的维修方法,同时强调了维修后的检测和日常预防措施的重要性。在实际运维工作中,运维人员需不断积累经验,结合专业工具和技术规范,提高故障排查和维修效率,确保机器人电机长期稳定运行,保障工业自动化生产的顺利进行。


