對幾種常見的工業機器人故障進行了詳細的分析和診斷，并針對每一種故障提供了相應的解決方案，旨在為維護人員和工程師提供一個全面而實用的指南，以高效、安全地解決這些故障問題。

工業機器人在現代制造業中起到了至關重要的作用。它們不僅提高了生產效率，還提高了生產流程的可控性和精度。然而，隨著這些復雜設備在工業中的廣泛應用，相關的故障和維護問題也日益凸顯[1]。通過分析幾個典型的工業機器人故障實例，來全面地解決和理解這一領域中的常見問題。以下故障實例分析主要涉及如下幾個核心問題：硬件和數據的可靠性問題、機器人在運行中的非常規表現、電動機和驅動組件的穩定性、系統初始化和配置的準確性以及機器人在不同工作環境中的性能。

通過對一些典型故障案例的詳細剖析和處理，為現有各類維修保養機器人的廠家與相關人員提供解決方法，幫助其提升設備的實際使用壽命及安全性。同時，多方位查清故障及原因，從本質上為其他同類的故障案例積累一些有益借鑒，無論作為現今工業機器人領域，還是未來更健康發展的智能制造領域，對故障細分溯源并實行可靠的處理是新技術孕育與智慧生產鍛煉中最關鍵的一項。

2.1 超速報警

在實際生產過程中，某工業機器人出現超速報警，嚴重影響生產，對其進行詳細故障分析后得到了解決。下面對其故障診斷與處理過程進行介紹。

機器人在任務執行過程中會自動輸出超速報警并停機，超速報警可能由軟件調參、控制系統及傳感器等多方面原因造成。

1）軟件配置與系統診斷。登錄到控制系統，查看速度和加速度參數。運行系統自檢程序，以診斷可能的硬件或軟件故障。對系統運行有效性和加速度參數等進行了相關設定和測定，均無異常。

2）傳感器檢查與校準。檢查機器人裝配的速度和位置傳感器。使用標準工具進行傳感器校準。重新運行任務，觀察是否仍然出現超速警告。結果：速度傳感器顯示輕微的讀數誤差。重新校準后，問題依然存在。

3）傳感器更換與綜合測試。更換新的速度傳感器。在更換傳感器后，再次進行全面的系統自檢和參數校準。運行多個不同類型的任務，以驗證機器人是否恢復正常。結果：新的速度傳感器安裝并校準后，超速警告未再出現。

4）結論與解決方案。結合多種故障診斷手段，此工業機器人超速現象發生的主要原因為速度傳感器偏位故障，因此需要更換并調校新的速度傳感器[2]。

2.2 產生異響

某機器人在工作時出現異響故障，造成工廠車間生產效率降低。

1）初步檢查。初步判斷可能是機械磨損或缺少潤滑。停止機器人運行，對機械部件（如關節、齒輪和軸承）進行詳細檢查。使用手動方式移動機械臂，以感受是否有磨損或者摩擦。結果：所有關節和齒輪均表現正常，潤滑也足夠。因此，排除了此可能性。

2）進一步檢查：外部干擾或雜物。詳細檢查機器人周圍和運動路徑，看是否有外部物體或碎片。對機器人的各個部件進行吹掃和清潔。檢查清除后，未發現來源證據，排除外源性因素。

3）再檢查：負載不均或過載。檢查機器人手臂和工具的負載設置。對比實際負載與機器人規格書上的推薦負載。運行幾個負載測試程序，觀察是否有異響。結果：在運行負載測試程序的過程中，異響明顯加劇，特別是在高負載的情況下。

4）結論與解決方案。通過現場詳細的試驗和分析，筆者認為機器人出現異常聲音的主要原因是負荷不均或過大。

解決方案：重新配置工作任務，確保負載均勻分布。調整此機器人手臂和工具的參數設置，以適應實際負載。重新進行系統測試，確認問題已解決。

通過以上技術手段解決了機器人異常聲音問題，設備能夠正常投入生產。

2.3 電動機溫度高報警

某機器人在測試中會報警，該報警原因是電動機過溫（報警代碼：501-1）。此狀態屬于潛在故障狀態，可能對機器人的安全運行使用造成影響。

1）初步檢查：機器人電動機的散熱系統。考慮到問題是電動機溫度過高，我們著重檢查了電動機的散熱系統。

操作步驟：停止機器人運行，檢查電動機冷卻風扇是否正常運行，檢查冷卻通道是否有堵塞。

結果：電動機冷卻風扇和冷卻通道均正常，排除了散熱系統的問題。

2）進一步檢查電動機本體與驅動器。電動機或其驅動器自身的問題也可能是導致高溫的原因。

操作步驟：檢查電動機連接線是否有破損或松動，對電動機進行表面溫度檢測，用示波器檢查電動機驅動器輸出的電流和電壓波形。

結果：發現電動機驅動器輸出的電流波形存在不穩定現象。

3）結論與解決方案。經過一系列診斷步驟，我們確定了機器人電動機溫度高的原因。

解決方案：更換或修理不穩定的電動機驅動器。在更換或修理后，重新進行系統測試以確認問題是否已解決。經過更換和測試，機器人已恢復正常工作，沒有再出現電動機溫度過高的警報。

2.4 初始化錯誤問題診斷報警

某工業機器人重新起動初始化時，出現多個報警故障，需要進行故障診斷，查找故障原因。

1）檢查外部安全信號。初步懷疑與外部安全信號異常有關。進入“投入運行”模式，判斷機器人外部安全線路是否存在問題。機器人運行在“o n”模式下但操作人員仍無法解除警燈，排除安全信號丟失的問題。

2）軟件和驅動檢查。檢查機器人的控制軟件是否有更新或缺失文件。檢查所有驅動程序，包括電動機和傳感器驅動。發現軟件和驅動都是最新的，沒有缺失文件，因而確定這并非問題所在。

3）確定故障源自機器人自身控制系統。在示教器主菜單中選擇投入運行→售后服務→投入運行模式。再次檢查報警信息。打開機器人電源，因功能未恢復正常，故可確定是機器人本身存在的故障。

4）電纜和連接器檢查。檢查所有與機器人連接的電纜和連接器。確保沒有破損或松動。所有電纜和連接器都完好無損，故障不在這里。

5）檢查CCU板。根據報警提示，找到CCU板上的SYS-X48接口。觀察CCU板狀態燈。發現CCU板狀態燈顯示異常，判斷CCU板已損壞。

6）結論與解決方案。經過以上5個步驟，確定問題出在CCU板上。

解決方案為更換損壞的CCU板。CCU板替換完成后，此機器人系統可正常使用，且初始錯誤報警已解除。

2.5 轉數計數器數據丟失

設備開啟后，某機器人操作器顯示“SMB串口測量板后備電池已丟失，機器人轉數計數器數據丟失”無法使用示教器。

操作錯誤或人為干擾等人為因素通常是導致復雜系統故障的常見原因。

1）故障分析前交流。詢問機器人系統近期是否進行維修，更換過其他維修人員或操作人員，以及是否進行過不正常操作和調試。

2）檢查系統的操作記錄和日志，查找任何與正常運行模式不符的活動。沒有發現明顯的操作錯誤或人為干擾。

3）電路板或硬件故障。分析原因：由于涉及到“SMB串口測量板”，這通常與硬件電路直接相關。斷開電源并遵循所有安全程序。打開機器人控制柜，檢查SMB串口測量板和其他相關電路。使用測試工具檢查電路連通性和完整性。檢查是否有明顯的物理損壞，如燒焦、斷裂或者其他異常。

經過詳細檢查，電路板和相關硬件看似正常，沒有明顯的物理損壞或連接問題。電路板或硬件故障的可能性較低。

4）后備電池問題。由于上述兩個方面看似正常，因此考慮其他可能性。示教器明確提到了“后備電池已丟失”，這成了下一個重點。定位后備電池在控制柜或機器人上的具體位置。檢查電池電壓。檢查電池接口和連接是否完好。發現后備電池電壓明顯低于正常水平，幾乎沒有剩余電量。故障很可能是由于后備電池失效導致的。

5）解決方案。購買與原電池相同型號和規格的新電池，按照制造商的指導進行更換。更換電池后，根據制造商的說明進行系統初始化和校準，以恢復丟失或損壞的數據。

更換電池并初始化后，進行全面的系統測試以確保問題已得到解決。

6）經過詳細的分析和檢查，最初懷疑的操作錯誤和電路板或硬件故障都被排除，最終確定問題是由于后備電池失效導致的。通過更換后備電池并重新初始化和校準系統，機器人已恢復正常運行[3]。

日常維護是確保工業機器人穩定運行的關鍵，應該做到以下幾點。

（1）定期清潔和潤滑　定期檢查工業機器人的關鍵部件，清除積塵和異物，并進行潤滑以確保部件的正常運轉。

（2）傳感器校準　定期校準機器人的傳感器，確保其準確地獲取和反饋數據，以保障精確的運動和操作[4]。

（3）檢查緊固螺栓和聯接件　檢查機器人的螺栓和聯接件是否松動，進行適時的緊固，以避免機械振動和失穩。

（4）電纜檢查　定期檢查電纜的磨損、裂紋或斷開情況，確保信號和電力傳輸的穩定性[5]。

（5）備件庫存　維護一定數量的關鍵備件，以便在緊急情況下能夠及時更換故障部件，減少停機時間。

為了故障診斷判斷與定位，將工業機器人的常見故障分為硬件故障類、軟件故障類及機器人部分常見故障類型，總結出工業機器人各部分的常見故障以及解決方法與注意事項。通過分類的詳細總結，可以更好地了解工業機器人目前最為常見的故障類型，使得在發生故障時能迅速地診斷與定位故障的發生原因，并更好地維護。

隨著工業向自動化、智能化發展，工業機器人將會變得越來越重要，學習和總結對于不斷提高解決問題的能力和速度，以適應變化的環境是很重要的，希望本文對于工業機器人領域相關從業者有一定的參考意義，從而促進工業機器人的發展，以更好地為制造業服務。

參考文獻：
[1] 趙亮. 工業機器人故障診斷方法發展現狀及發展方向[J]. 河南科技，2020，39（28）：37-39.
[2] 陸雄. ABB工業機器人控制系統故障分析及排除方法[J]. 設備管理與維修，2019（21）：77-80.
[3] 鄧健峰，王濤，程良倫. 機器人故障診斷事理邏輯知識圖譜構建研究[J]. 計算機工程與應用，2023，
59（13）：139-148.
[4] 劉增文. 數控機床維修改造中的問題與對策研究[J].中國設備工程，2021（18）：155-156.
[5] 殷邦革，王文川，徐大飛. 工業機器人的維修與保養淺析[J]. 科技創新與應用，2017（15）：114.