在现代自动化焊接生产线上,ABB焊接机器人凭借其高精度、稳定性与适应性,被广泛应用于汽车制造、金属加工、船舶建造等多个领域。在长期运行过程中,核心部件如伺服电机可能出现各类异常,影响设备的正常作业。
本文围绕ABB机器人维修中的一个典型问题——“伺服电机常见故障”展开分析,结合现场维修经验,探讨其主要表现、成因判断及修复策略,为相关技术人员提供具备实操价值的参考信息。
伺服电机故障的典型表现与初步判断
当操作人员尝试启动或运行ABB焊接机器人时,可能会遇到以下现象:某一轴动作迟缓、无法带动负载、示教器提示报警(如“Motor Overheat”、“Encoder Error”、“Torque Limit”等),或者机器人在执行焊接任务时出现轻微抖动甚至停机。
这些表现通常指向伺服电机输出异常,但具体原因可能涉及多个方面。其实,并非所有报警都意味着电机损坏,有时候可能是编码器信号不稳定、驱动模块供电波动或机械结构卡阻所致。
在深入拆解前,应优先检查外围状态,例如减速机是否卡滞、传动机构是否有异响、电缆连接是否松动等,以缩小排查范围。
常见故障类型与成因分析
1. 绕组老化或局部短路
长期高温运行可能导致电机内部线圈绝缘层老化,出现匝间短路,从而影响磁场强度和输出力矩。
2. 编码器反馈信号异常
若编码器反馈信号不稳定,控制系统可能误判位置误差并限制输出功率,导致电机无法发挥正常性能。
3. 驱动模块供电异常或电流限制
驱动器若检测到输入电压偏低或电流超限,可能主动降低输出,进而影响电机实际输出能力。
4. 机械负载过大或传动部件卡死
在某些应用中,由于夹具偏心、导轨磨损或减速机润滑不良,使电机需克服额外阻力,造成力矩不足的表现。
5. 参数设置错误或软件版本不兼容

控制系统中设定的力矩上限、速度曲线或加速度值若不合理,也可能限制电机的实际输出。
或许这些问题并非独立存在,而是相互关联。例如,一次机械卡顿不仅造成电机过载,还可能诱发编码器误报,从而形成复合型故障。
维修流程与关键步骤
针对伺服电机类故障,建议按照以下顺序逐步排查与处理:
1. 断电并释放残余电压
维修前务必切断主电源,并等待一段时间让电容放电完毕,确保操作安全。
2. 查看报警记录与系统日志
通过示教器查阅具体报警代码及发生时间,结合历史记录判断是否为偶发事件。部分型号可通过专用软件导出详细数据辅助分析。
3. 检查外部机械结构状态
拆卸相关防护罩后观察传动部件是否存在卡滞、异响或过度摩擦。手动旋转关节轴,感受是否存在异常阻力。
4. 测量电机电阻与对地绝缘值
使用数字万用表测试三相绕组之间的电阻平衡性,正常情况下各相电阻应基本一致。同时测量绕组对地绝缘电阻,若低于标准值则可能存在内部短路。
5. 验证编码器反馈信号质量
若怀疑编码器异常,可使用示波器检测A/B/Z相信号波形是否完整、稳定。也可尝试更换备用编码器进行对比测试。
6. 检查驱动器供电与电流输出
测量驱动模块输入电压是否稳定,确认母线电容无鼓包或漏液。运行状态下观察电流输出是否达到预期值。
7. 调整参数与重新标定
若硬件未发现明显异常,可尝试恢复出厂参数,并重新进行零点校准和负载识别,确保控制系统准确感知当前状态。
8. 更换或返厂维修
确认电机本体损坏后,根据手册选择匹配型号的替换件。对于复杂故障或不确定情况,建议送至专业维修机构进一步检测。

