تشخیص چند بعدی و راه حل برای عیوب رایج ربات های صنعتی

چند متداولربات صنعتیخطاها با جزئیات تجزیه و تحلیل و تشخیص داده می شوند و راه حل های مربوطه برای هر عیب ارائه می شود و هدف آن ارائه راهنمای جامع و کاربردی برای پرسنل و مهندسان تعمیر و نگهداری برای حل این مشکلات به طور کارآمد و ایمن است.

قسمت 1 مقدمه
ربات های صنعتینقش حیاتی در تولید مدرن دارند. آنها نه تنها کارایی تولید را بهبود می بخشند، بلکه کنترل پذیری و دقت فرآیندهای تولید را نیز بهبود می بخشند. با این حال، با استفاده گسترده از این دستگاه های پیچیده در صنعت، عیوب مرتبط و مشکلات تعمیر و نگهداری به طور فزاینده ای برجسته شده اند. با تجزیه و تحلیل چندین نمونه خطای معمولی ربات صنعتی، می توانیم به طور جامع مشکلات رایج در این زمینه را حل و درک کنیم. تجزیه و تحلیل مثال خطای زیر عمدتاً شامل مسائل اصلی زیر است: مسائل مربوط به قابلیت اطمینان سخت افزار و داده ها، عملکرد غیر متعارف ربات ها در کار، پایداری موتورها و اجزای درایو، دقت اولیه سازی و پیکربندی سیستم، و عملکرد ربات ها در محیط های کاری مختلف. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق و پردازش برخی از موارد خطای معمولی، راه‌حل‌هایی برای تولیدکنندگان و پرسنل مربوطه انواع مختلف ربات‌های تعمیر و نگهداری موجود ارائه می‌شود تا به آنها کمک کند عمر خدمات واقعی و ایمنی تجهیزات را بهبود بخشند. در عین حال، گسل و علت آن از همه جهات شناسایی می شود که اساساً برخی از مراجع مفید برای سایر موارد گسل مشابه جمع آوری می شود. چه در زمینه ربات‌های صنعتی فعلی و چه در زمینه تولید هوشمند آینده با توسعه سالم‌تر، تقسیم‌بندی خطا و ردیابی منبع و پردازش قابل اعتماد مهمترین موارد در رشد فناوری‌های جدید و آموزش تولید هوشمند هستند.

بخش 2 نمونه های خطا
2.1 هشدار سرعت بیش از حد در فرآیند تولید واقعی، یک ربات صنعتی دارای هشدار سرعت بیش از حد بود که به طور جدی تولید را تحت تاثیر قرار داد. پس از تجزیه و تحلیل دقیق خطا، مشکل حل شد. در زیر مقدمه ای بر فرآیند تشخیص و پردازش عیب آن است. ربات به طور خودکار زنگ هشدار سرعت بیش از حد را ارسال می کند و در طول اجرای کار خاموش می شود. هشدار سرعت بیش از حد ممکن است توسط تنظیم پارامتر نرم افزار، سیستم کنترل و سنسور ایجاد شود.
1) پیکربندی نرم افزار و تشخیص سیستم. وارد سیستم کنترل شوید و پارامترهای سرعت و شتاب را بررسی کنید. برای تشخیص خطاهای احتمالی سخت افزاری یا نرم افزاری، برنامه خودآزمایی سیستم را اجرا کنید. پارامترهای اثربخشی و شتاب عملکرد سیستم تنظیم و اندازه‌گیری شد و هیچ گونه ناهنجاری وجود نداشت.
2) بازرسی سنسور و کالیبراسیون. سنسورهای سرعت و موقعیت نصب شده روی ربات را بررسی کنید. از ابزارهای استاندارد برای کالیبره کردن سنسورها استفاده کنید. کار را مجدداً اجرا کنید تا مشاهده کنید که آیا هشدار سرعت زیاد همچنان رخ می دهد یا خیر. نتیجه: سنسور سرعت خطای خفیفی در خواندن نشان داد. پس از کالیبراسیون مجدد، مشکل همچنان وجود دارد.
3) تعویض سنسور و تست جامع. سنسور سرعت جدید را تعویض کنید. پس از تعویض سنسور، مجدداً خودآزمایی جامع سیستم و کالیبراسیون پارامتر را انجام دهید. برای بررسی اینکه آیا ربات به حالت عادی بازگشته است، چندین نوع مختلف کار را اجرا کنید. نتیجه: پس از نصب و کالیبره شدن سنسور سرعت جدید، هشدار افزایش سرعت دوباره ظاهر نشد.
4) نتیجه گیری و راه حل. با ترکیب چندین روش تشخیص عیب، دلیل اصلی پدیده بیش از حد سرعت این ربات صنعتی، خرابی افست سنسور سرعت است، بنابراین لازم است سنسور سرعت جدید تعویض و تنظیم شود.
2.2 صدای غیرعادی یک ربات در حین کار دچار شکست صدای غیرعادی می شود که در نتیجه راندمان تولید در کارگاه کارخانه کاهش می یابد.
1) بازرسی اولیه. قضاوت اولیه ممکن است سایش مکانیکی یا عدم روانکاری باشد. ربات را متوقف کنید و قطعات مکانیکی (مانند اتصالات، چرخ دنده ها و یاتاقان ها) را بازرسی دقیق انجام دهید. بازوی ربات را به صورت دستی حرکت دهید تا احساس کنید سایش یا اصطکاک وجود دارد. نتیجه: تمام اتصالات و چرخ دنده ها نرمال بوده و روغن کاری کافی است. بنابراین این احتمال منتفی است.
2) بازرسی بیشتر: تداخل خارجی یا زباله. محیط اطراف و مسیر حرکت ربات را با جزئیات بررسی کنید تا ببینید آیا اشیا خارجی یا زباله وجود دارد یا خیر. تمام قسمت های ربات را تمیز و تمیز کنید. پس از بازرسی و تمیز کردن، شواهدی از منبع یافت نشد و عوامل برون زا حذف شدند.
3) بازرسی مجدد: بار ناهموار یا اضافه بار. تنظیمات بار بازو و ابزار ربات را بررسی کنید. بار واقعی را با بار توصیه شده در مشخصات ربات مقایسه کنید. چندین برنامه تست بار را اجرا کنید تا ببینید آیا صداهای غیرعادی وجود دارد یا خیر. یافته‌ها: در طول برنامه تست بار، صدای غیرعادی به‌ویژه تحت بار زیاد به‌طور قابل‌توجهی تشدید شد.
4) نتیجه گیری و راه حل. از طریق آزمایشات و تجزیه و تحلیل دقیق در محل، نویسنده معتقد است که دلیل اصلی صدای غیرعادی ربات ناهموار یا بار بیش از حد است. راه حل: وظایف کاری را مجدداً پیکربندی کنید تا اطمینان حاصل شود که بار به طور مساوی توزیع شده است. تنظیمات پارامتر این بازو و ابزار ربات را برای انطباق با بار واقعی تنظیم کنید. سیستم را دوباره تست کنید تا مطمئن شوید که مشکل حل شده است. ابزار فنی فوق مشکل صدای غیرعادی ربات را حل کرده است و می توان تجهیزات را به صورت عادی وارد تولید کرد.
2.3 هشدار دمای موتور بالا یک ربات در طول آزمایش هشدار می دهد. دلیل هشدار گرم شدن بیش از حد موتور است. این حالت یک حالت خطای احتمالی است و ممکن است بر عملکرد و استفاده ایمن ربات تأثیر بگذارد.
1) بازرسی اولیه: سیستم خنک کننده موتور ربات. با توجه به اینکه مشکل این است که دمای موتور بیش از حد بالا است، ما روی بررسی سیستم خنک کننده موتور تمرکز کردیم. مراحل کار: ربات را متوقف کنید، بررسی کنید که آیا فن خنک کننده موتور به طور معمول کار می کند و بررسی کنید که آیا کانال خنک کننده مسدود شده است یا خیر. نتیجه: فن خنک کننده موتور و کانال خنک کننده عادی است و مشکل سیستم خنک کننده منتفی است.
2) بدنه موتور و راننده را بیشتر بررسی کنید. مشکلات موتور یا خود درایور آن نیز ممکن است دلیل دمای بالا باشد. مراحل کار: بررسی کنید که آیا سیم اتصال موتور آسیب دیده یا شل شده است، دمای سطح موتور را تشخیص دهید و از یک اسیلوسکوپ برای بررسی شکل موج جریان و ولتاژ خروجی توسط درایور موتور استفاده کنید. نتیجه: مشخص شد که شکل موج خروجی جریان توسط درایور موتور ناپایدار است.
3) نتیجه گیری و راه حل. پس از یک سری مراحل تشخیصی، علت دمای بالای موتور ربات را مشخص کردیم. راه حل: درایور موتور ناپایدار را تعویض یا تعمیر کنید. پس از تعویض یا تعمیر، سیستم را مجددا تست کنید تا مطمئن شوید که آیا مشکل حل شده است یا خیر. پس از تعویض و تست، ربات کار عادی خود را از سر گرفته است و هیچ هشداری مبنی بر افزایش دمای موتور وجود ندارد.
2.4 هشدار تشخیص مشکل خطای راه‌اندازی هنگامی که یک ربات صنعتی مجدداً راه‌اندازی و راه‌اندازی می‌شود، چندین خطای هشدار رخ می‌دهد و برای یافتن علت خطا، تشخیص خطا مورد نیاز است.
1) سیگنال ایمنی خارجی را بررسی کنید. در ابتدا گمان می رود که مربوط به سیگنال ایمنی غیر طبیعی خارجی باشد. برای تعیین اینکه آیا در مدار ایمنی خارجی ربات مشکلی وجود دارد یا خیر، به حالت “put into operation” وارد شوید. ربات در حالت "روشن" کار می کند، اما اپراتور هنوز نمی تواند چراغ هشدار را حذف کند، و مشکل از دست دادن سیگنال ایمنی را از بین می برد.
2) بررسی نرم افزار و درایور. بررسی کنید که آیا نرم افزار کنترل ربات به روز شده است یا فایل هایی موجود نیست. همه درایورها، از جمله درایورهای موتور و سنسور را بررسی کنید. مشخص شد که نرم افزار و درایورها همه به روز هستند و هیچ فایلی گم نشده است، بنابراین مشخص می شود که این مشکل نیست.
3) تعیین کنید که خطا از سیستم کنترل خود ربات است. در منوی اصلی آویز آموزشی گزینه Put into operation → خدمات پس از فروش → Put into operation mode را انتخاب کنید. دوباره اطلاعات آلارم را بررسی کنید. قدرت ربات را روشن کنید. از آنجایی که عملکرد به حالت عادی برنگشته است، می توان تشخیص داد که خود ربات ایراد دارد.
4) کابل و کانکتور را بررسی کنید. تمام کابل ها و کانکتورهای متصل به ربات را بررسی کنید. مطمئن شوید که آسیب یا شلی وجود ندارد. همه کابل ها و کانکتورها سالم هستند و عیب اینجا نیست.
5) برد CCU را بررسی کنید. با توجه به هشدار، رابط SYS-X48 را در برد CCU پیدا کنید. به چراغ وضعیت برد CCU توجه کنید. مشخص شد که چراغ وضعیت برد CCU به صورت غیر عادی نمایش داده می شود و مشخص شد که برد CCU آسیب دیده است. 6) نتیجه گیری و راه حل. بعد از 5 مرحله بالا مشخص شد که مشکل از برد CCU است. راه حل این بود که برد CCU آسیب دیده را تعویض کنید. پس از تعویض برد CCU، این سیستم ربات می تواند به طور معمول استفاده شود و آلارم خطای اولیه برداشته شد.
2.5 از دست دادن اطلاعات شمارنده چرخش پس از روشن شدن دستگاه، اپراتور ربات "باتری پشتیبان برد اندازه گیری پورت سریال SMB گم شده است، داده شمارنده چرخش ربات از بین رفته است" را نشان داد و نمی توانست از آویز آموزشی استفاده کند. عوامل انسانی مانند خطاهای عملیاتی یا تداخل انسانی معمولاً از علل شایع خرابی های پیچیده سیستم هستند.
1) ارتباط قبل از تجزیه و تحلیل خطا. بپرسید که آیا سیستم ربات اخیراً تعمیر شده است یا خیر، آیا سایر پرسنل یا اپراتورهای تعمیر و نگهداری تعویض شده‌اند و آیا عملیات غیرعادی و رفع اشکال انجام شده است یا خیر.
2) سوابق و گزارش های عملیاتی سیستم را بررسی کنید تا هرگونه فعالیتی را که با حالت عملکرد عادی ناسازگار است پیدا کنید. هیچ خطای عملیاتی آشکار یا دخالت انسانی یافت نشد.
3) خرابی برد مدار یا سخت افزار. تجزیه و تحلیل علت: از آنجا که شامل "برد اندازه گیری پورت سریال SMB" است، معمولاً مستقیماً با مدار سخت افزاری مرتبط است. منبع تغذیه را قطع کنید و تمام مراحل ایمنی را دنبال کنید. کابینت کنترل ربات را باز کنید و برد اندازه گیری پورت سریال SMB و سایر مدارهای مرتبط را بررسی کنید. از یک ابزار تست برای بررسی اتصال و یکپارچگی مدار استفاده کنید. آسیب فیزیکی آشکار، مانند سوختگی، شکستن یا سایر ناهنجاری ها را بررسی کنید. پس از بررسی دقیق، برد مدار و سخت افزار مربوطه عادی به نظر می رسد، بدون آسیب فیزیکی آشکار یا مشکل اتصال. احتمال خرابی برد مدار یا سخت افزار کم است.
4) مشکل باتری پشتیبان. از آنجایی که دو جنبه فوق طبیعی به نظر می رسند، احتمالات دیگر را در نظر بگیرید. آویز آموزشی به وضوح اشاره می کند که "باتری پشتیبان از بین رفته است"، که تمرکز بعدی می شود. محل خاص باتری پشتیبان را روی کابینت یا ربات کنترل قرار دهید. ولتاژ باتری را بررسی کنید. بررسی کنید که آیا رابط و اتصال باتری سالم هستند یا خیر. مشخص شد که ولتاژ باتری پشتیبان به طور قابل توجهی کمتر از سطح عادی است و تقریباً هیچ برق باقیمانده ای وجود ندارد. این خرابی احتمالاً ناشی از خرابی باتری پشتیبان است.
5) راه حل یک باتری جدید با همان مدل و مشخصات باتری اصلی خریداری کنید و طبق دستورالعمل سازنده آن را تعویض کنید. پس از تعویض باتری، مقداردهی اولیه و کالیبراسیون سیستم را طبق دستورالعمل سازنده انجام دهید تا اطلاعات از دست رفته یا آسیب دیده را بازیابی کنید. پس از تعویض باتری و مقداردهی اولیه، یک تست جامع سیستم انجام دهید تا مطمئن شوید که مشکل برطرف شده است.
6) پس از تجزیه و تحلیل و بررسی دقیق، ابتدا خطاهای عملیاتی مشکوک و خرابی برد مدار یا سخت افزار رد شد و در نهایت مشخص شد که مشکل ناشی از خرابی باتری پشتیبان بوده است. با تعویض باتری پشتیبان و راه اندازی مجدد و کالیبره کردن سیستم، ربات کار عادی خود را از سر گرفته است.

بخش 3 توصیه های تعمیر و نگهداری روزانه
نگهداری روزانه کلید تضمین عملکرد پایدار ربات های صنعتی است و نکات زیر باید رعایت شود. (1) تمیز کردن و روغن کاری منظم به طور منظم اجزای کلیدی ربات صنعتی را بررسی کنید، گرد و غبار و مواد خارجی را حذف کنید و روغن کاری کنید تا از عملکرد طبیعی اجزا اطمینان حاصل کنید.
(2) کالیبراسیون حسگر سنسورهای ربات را به طور مرتب کالیبره کنید تا اطمینان حاصل شود که آنها به طور دقیق داده ها را دریافت کرده و بازخورد می دهند تا از حرکت و عملکرد دقیق اطمینان حاصل شود.
(3) پیچ‌ها و اتصالات اتصال را بررسی کنید بررسی کنید که آیا پیچ‌ها و رابط‌های ربات شل شده‌اند و به موقع آنها را سفت کنید تا از لرزش مکانیکی و ناپایداری جلوگیری کنید.
(4) بازرسی کابل به طور مرتب کابل را از نظر سایش، ترک یا قطع شدن بررسی کنید تا از پایداری سیگنال و انتقال برق اطمینان حاصل کنید.
(5) موجودی قطعات یدکی تعداد معینی از قطعات یدکی کلیدی را نگهداری کنید تا بتوان قطعات معیوب را در مواقع اضطراری به موقع تعویض کرد تا زمان خرابی کاهش یابد.

قسمت 4 نتیجه گیری
به منظور تشخیص و مکان یابی عیوب، عیوب رایج ربات های صنعتی به عیوب سخت افزاری، عیوب نرم افزاری و انواع خطای رایج ربات ها تقسیم می شوند. ایرادات رایج هر قسمت از ربات صنعتی و راه حل ها و اقدامات احتیاطی به طور خلاصه بیان شده است. از طریق خلاصه دقیق طبقه بندی، ما می توانیم رایج ترین انواع خطای ربات های صنعتی در حال حاضر را بهتر بشناسیم، به طوری که بتوانیم به سرعت علت عیب را در هنگام وقوع خطا تشخیص داده و مکان یابی کنیم و آن را بهتر حفظ کنیم. با توسعه صنعت به سمت اتوماسیون و هوشمندسازی، ربات های صنعتی اهمیت بیشتری پیدا خواهند کرد. یادگیری و خلاصه نویسی برای بهبود مستمر توانایی و سرعت حل مسئله برای انطباق با محیط در حال تغییر بسیار مهم است. امیدوارم این مقاله اهمیت مرجع خاصی برای دست اندرکاران مربوطه در زمینه ربات های صنعتی داشته باشد تا توسعه ربات های صنعتی را ارتقا بخشد و به صنعت تولید خدمت کند.