三坐标测量机是近三十年来广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等领域中的一种高效率新型精密测量仪器。它可以对工件的尺寸、形状及相互位置进行检测,完成对箱体、导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮以及高精度微小零部件等空间型面的测量。测量机作为一种精密测量仪器,其中的电控系统更是核心部分。如果其发生故障,将导致整个机床的非正常运行。控制系统由于价格不菲,因此当其发生故障时,为了讲求经济效益,节约成本,一般采用维修的方式。但是在发生以下几种情况时,需要更换新的abb机器人电路板:ABB机器人电路板已到报废年限;ABB机器人电路板被损坏的情况严重,无法修理;经过多次反复维修,不断出现问题的,说明ABB机器人电路板存在不稳定因素,已经不适于在机床中继续使用的。公司一直致力ABB机器人电路板的维修多年,总结了一些维修的方法及技巧,介绍给大家,与大家共勉之。
1、观察法
当我们拿到一块待维修的ABB机器人电路板时,首先对它的外观进行仔细的观察。如果ABB机器人电路板被烧过,那么在给ABB机器人电路板通电前,一定要仔细检查电源电路是否正常,在确保不会引起二次损伤后再通电。观察法是属于静态检查法的一种,在运用观察法时,一般遵循以下几个步骤。
**步观察ABB机器人电路板有没有被人为损坏,这主要从以下几个方面来看:
①看是否ABB机器人电路板被摔过,导致了板角发生变形,或是板上芯片被摔变形或摔坏的。
②观察芯片的插座,看是否由于没有专用工具,而被强制撬坏的。
③观察ABB机器人电路板上的芯片,若是带插座的,首先观察芯片是否被插错,这主要是防止操作者自己维修ABB机器人电路板时将芯片的位置或方向插错。如果没有及时把错误改正,当给ABB机器人电路板通电时,有可能会烧坏芯片,造成不必要的损失。
④如果ABB机器人电路板上带有短接端子的,观察短接端子是否被插错。
ABB机器人电路板的维修需要的是理论上的扎实功底,工作上的仔细认真,通过维修者的仔细观察,有时在这一步就能判断出发生问题的原因。
第二步观察ABB机器人电路板上的元器件有没有被烧坏的。比如电阻、电容、二极管有没有发黑、变糊的情况。正常情况下,电阻即使被烧糊了,它的阻值也不会有变化,性能不会改变,不影响正常使用,这时需要使用万用表辅助测量。但是如果是电容、二极管被烧糊了,他们的性能就会发生改变,在电路中就不能发挥其应有的作用,将会影响整个电路的正常运行,这时必须更换新的元器件。
第三步观察ABB机器人电路板上的集成电路,比如74系列、CPU、协处理器、AD等等芯片,有没有鼓包、裂口、烧糊、发黑的情况。如果有这样的情况发生,基本可以确定芯片已经被烧坏,必须更换。
第四步观察ABB机器人电路板上的走线有没有起皮、烧糊断路的情况。沉铜孔有没有脱离焊盘的。
第五步:观察ABB机器人电路板上的保险(包括保险管和热敏电阻),看保险丝是否被熔断。有时由于保险丝太细,看不清楚,可以借助辅助工具-万用表来判断保险管是否损坏。
以上四种情况的发生,大都是由于电路中电流过大造成的后果。但是具体是什么原因造成的电流过大,就要具体问题具体分析。但查找问题的总体思路是首先要仔细分析ABB机器人电路板的原理图,然后根据所烧毁的元器件所在电路,查找它的上级电路,一步一步向上推导,再凭工作中积累的一些经验,分析*容易发生问题的地方,找出故障发生的原因。
2、静态测量法
对大部分的ABB机器人电路板来说,通过前面的观察法,并不能发现问题。只要少部分的ABB机器人电路板会因为一些特殊的原因发生物理变形,轻易的找出故障原因,大部分发生故障的ABB机器人电路板,还是需要借助万用表,对ABB机器人电路板上的一些主要元器件、关键点进行有序的测量,发现问题,解决问题。
在测量之前,首先要判断电路是以模拟信号为主,还是以数字信号为主。对于有原理图的ABB机器人电路板来说,通过查看原理图就能判断。但是对于没有原理图的ABB机器人电路板来说,一般通过以下两种方法判断:①观察ABB机器人电路板上的元器件,看ABB机器人电路板上是否有微处理器,不管是早期的80、51系列,还是现在广泛应用的DSP,只要ABB机器人电路板上出现这样的芯片,就说明板子上有总线结构,数字信号必将占有很大的一部分,就可以把它当做数字板来处理。②对于没有微处理器的ABB机器人电路板,观察板上元器件,看应用5V电源的芯片多不多。如果5V电源芯片很多,也可以把它当做数字电路来进行修理。对于数字电路和模拟电路的维修方式是不同的,一般来说模拟电路维修起来更简单一些,可以一步一步的向前推导,找出问题。但是对于数字电路来说,由于电路都挂在总线上,没有明确的上下级关系。因此维修起来要更困难一些,下面只着重阐述数字电路的静态测量法,维修主要遵循以下几个步骤来进行。
使用万用表检查电源与地之间是否短路。
检查的方法是:找一个5V电源供电的芯片,测量对角线上的两点(比如14脚的芯片,则测量7脚与14脚。
16脚的芯片,则测量8脚与16脚)。如果两点之间没有短路,说明电源工作大致正常。若发生短路现象,则需要通过排查法找到原因。
这些步骤只是电源维修的基本思路,具体到特别复杂的ABB机器人电路板还需要具体问题具体分析。
电源是电路的基础,只有电源工作正常,才能谈到后续电路的应用。因此电源的测量是非常重要的,同时也是特别容易被维修者忽略的一步。
第二步:使用万用表测量二极管,观察其工作是否正常。正常情况下,用电阻档测正负极,正相测量为几十到几百欧,反相为一千到几千欧。一般来说二极管发生损坏的情况,都是由于电路中的电流过大导致二极管被击穿。
第三步:使用万用表电阻档测量电容,看是否有短路、断路的情况,如果有,则说明这部分电路有问题。下一步就需要确定是元件本身有问题,还是跟它相连的电路有问题,方法是将可疑元件的一脚焊下来,看元件是否有断路、断路情况。这样就可以一步确定问题所在。
第四步:同样使用万用表对ABB机器人电路板上的集成电路、三极管、电阻等进行测量,看其是否符合本身的逻辑性能。如果ABB机器人电路板上包括总线结构的,一般在总线上,都会有提拉电阻排。电阻排的测量,是非常重要的一步,通过它的好坏可以初步检验挂在总线上的芯片的好坏。
通过观察法和静态测量法的检查之后,ABB机器人电路板维修中出现的大部分问题可以被解决,值得注意的一点是一定要确保电源的正常,避免在下一步进行后造成对ABB机器人电路板的二次损伤。
3、带电测量法
在线测量法一般应用在批量生产ABB机器人电路板的厂家,生产厂商为了维修方便,一般会搭建一个比较通用的调试维修平台,它可以方便的提供ABB机器人电路板所需的电源以及一些必要的初始信号。带电测量法主要解决两个方面的问题。一是将上两个步骤中发现的问题细分,*终锁定到出现问题的元器件。二是通过上面两步的检查,问题并没有得到解决的,需要通过带电测量找出故障原因。带电测量法主要通过以下几个步骤来进行。
给ABB机器人电路板通电,在这步中需要注意的是,有些ABB机器人电路板电源并不是单一的,可能需要5V,还会需要正负12V,24V等等,不要把该加的电源漏加了。ABB机器人电路板通电后,通过手摸ABB机器人电路板上的元器件,看是否有发烫发热的元件,重点检查74系列芯片,如果元件有烫手的情况,则说明此元件有可能已经损坏。更换元件后,检查ABB机器人电路板故障是否已解决。
第二步:用示波器测量ABB机器人电路板上的门电路,观察其是否符合逻辑关系。若输出不符合逻辑,需要分两种情况分别对待,一种是输出应该是低电平的,实际测量为高电平,可以直接判断芯片损坏;另一种是输出应该是高电平的,实际测量为低的,并不能就此判定芯片已经损坏,还需要将芯片与后面的电路断开,再次测量,观察逻辑是否合理,判定芯片的好坏。
第三步:用示波器测量数字电路里的晶振,看其是否有输出。若无输出,则需要将与晶振相连的芯片尽可能都摘掉后再进行测量。若还无输出,则初步判定晶振已经损坏;若有输出,需要将摘掉的芯片一片一片装回去,装一片测一片,找出故障所在。
第四步:带总线结构的数字电路,一般包括数字、地址、控制总线三路。用示波器测量三路总线,对比原理图,观察信号是否正常,找出问题。
在线测量法主要用于两块好坏ABB机器人电路板的对比,通过对比,发现问题,解决问题。从而完成ABB机器人电路板的维修。
本文从观察法、静态测量法及动态测量三个方面,循序渐进的阐述了ABB机器人电路板维修中的一些方法、技巧。随着现代技术发展越来越成熟,各种新型仪器、设备不断涌现,检测手段也层出不穷,原始的检测设备、方法越来越不被重视。但是对一个从事电子工程的人员来说,依赖简单的检测工具,如万用表、示波器等进行测量、检修,仍然是一个电子工程师必备的技能。
我国自主品牌工业机器人快速发展,核心零部件近几年的技术突破起到了推动作用
业内认为,国内自主品牌机器人的快速发展,与我国机器人核心零部件产业的发展相关。
“机器人的核心零部件主要是控制器、伺服电机和减速器,三者可以占到多关节机器人总成本的60%到70%。过去我国核心零部件主要靠进口,尤其是减速器,技术几乎垄断在日本企业手中。”中国机器人产业联盟执行理事长宋晓刚说。
三大核心零部件主要靠进口,让国内的机器人厂商承压。“一是等货周期长,即使现款结账之后,拿货也要至少等到七八个月之后,甚至更久。其次价格高,日本出口到中国的零部件价格,可能是售卖给本国企业价格的两三倍,推高了国产机器人的成本。”苏州绿的谐波传动科技股份有限公司副总经理李谦说。
以减速器为例,作为精密机械工业的代表,减速器的技术门槛高,对加工工艺、加工装备、装配技术以及检测精度提出了极高的要求。
RV减速器和谐波减速器是工业机器人使用*多的两种减速器。今年的工博会上,绿的谐波公司的谐波减速器获得了“中国国际工业博览会大奖”。减速器有点像人的关节。“RV减速器像腿部关节,刚性好,放在重负载的位置,比如说基座、大臂;而谐波减速器灵活,一般放置在小臂、腕部或手部等位置。”李谦说。
李谦介绍,目前公司产品不仅在国内自主品牌的机器人中得到较大范围应用,目前已经进入国际市场。“目前全球前十的协作机器人生产厂家中,7家已经在用我们的产品。预计我们今年的销售量在15万件左右,其中出口比例有望突破30%。”
国产核心零部件在自主品牌机器人中的使用占比方面,宋晓刚介绍,“控制器在60%左右;伺服电机大概在70%;减速器偏低,大概在40%。目前,国产核心零部件在使用寿命、可靠性、噪音方面,与国际水平还有差距,有望在未来几年追赶步伐加快。”
CRIA与IFR数据显示,2018年自主品牌机器人在主要行业市场占有率总体呈现上升趋势,其中,电气电子设备和器材制造业中占比30.1%、汽车行业中占比13.8%,分别较上年提高2.5和3.3个百分点。应用行业也继续扩大,已涉及国民经济47个行业大类和126个行业种类。