ABB机器人凭借强劲的负载能力和精准的运动控制,在重型焊接、搬运等场景中应用频繁。伺服电机作为动力输出核心,其输出轴直接连接减速器或执行机构,轴体的完整性决定设备能否正常运行。现场生产中,偶尔会遇到伺服电机断轴故障,故障发生时机器人会突然停机,控制柜通常显示“电机过载”或“位置偏差过大”报警。断轴不仅导致生产中断,若断轴碎片进入其他部件,还可能引发连带损坏。ABB机器人维修既要恢复电机功能,更要排查根源避免复发。
ABB机器人伺服电机断轴并非突然发生,多由长期应力累积或异常受力导致。伺服电机输出轴的根部是应力集中区域,若机器人长期处于满载甚至超载运行状态,轴体根部会持续承受超出设计范围的扭矩,逐渐产生疲劳裂纹,裂纹扩展到一定程度即发生断裂。安装精度不足也会引发断轴,电机与减速器的连接不同心,运转时轴体承受径向力,长期运行后会加剧磨损和应力集中。此外,电机启停过于频繁、负载瞬间冲击过大,或轴体材质存在隐性缺陷,都可能成为断轴的诱因。不同诱因导致的断轴,轴体断面的形态存在差异,这为故障溯源提供了依据。
断轴故障的诊断需结合设备状态和部件检查。机器人停机后,先通过控制柜报警信息初步判断故障电机位置,再手动转动对应轴体,若感觉阻力异常或无法转动,可初步确认电机断轴。拆卸电机前需做好标记,记录电机与减速器的连接位置和角度,避免复装时对位偏差。卸下电机后直观检查输出轴,断轴通常发生在轴体根部或键槽附近,若断面平整且有疲劳纹路,多为长期过载导致;若断面粗糙且伴随变形,可能是瞬间冲击或安装偏差引发。同时需检查电机内部轴承和绕组,确认是否因断轴造成二次损坏。
ABB机器人维修前的准备工作需兼顾精度和安全。将故障电机放置在专用维修台,清理表面油污和粉尘,准备好适配工具,包括扭矩扳手、拉马、千分尺以及同型号的输出轴和轴承。查阅ABB伺服电机装配图纸,明确轴体与转子、轴承的配合关系,标注各部件的拆卸顺序。更换轴体前需检测新轴的尺寸精度,重点测量轴径、键槽深度等关键参数,确保与原轴一致。准备好专用润滑脂和密封胶,为复装后的润滑和密封做准备。

断轴维修的核心是轴体更换和精准复装。拆卸电机端盖时需均匀拧松固定螺栓,避免端盖变形影响后续装配。用拉马平稳取出损坏的轴体,注意保护转子和绕组,防止拆卸过程中造成损伤。清理转子轴孔内的残留焊锡和杂质,用细砂纸打磨轴孔内壁,确保新轴能顺利装入。将新轴与转子装配牢固,若为过盈配合需采用加热装配法,避免硬性敲击导致轴体变形。装配轴承时要确保安装到位,同时在轴承内外圈涂抹适量润滑脂,提升运转流畅性。
电机复装环节的精度控制直接影响运行稳定性。按照拆卸时的标记,将电机与减速器重新对接,确保连接法兰完全贴合,无明显缝隙。拧紧连接螺栓时需按对角顺序分次紧固,每个螺栓的扭矩值需符合手册要求,防止因受力不均导致再次不同心。复装完成后手动转动电机轴体,感受转动阻力是否均匀,无卡滞或异响。接通电源后进行无负载测试,通过示教器操控对应轴运动,监测电机转速和电流变化,确保参数在正常范围。
负载测试和根源排查是维修的重要延伸。加载额定负载后让机器人连续运行一段时间,监测电机温度和振动值,确保无异常发热或振动。结合断轴断面形态和运行记录排查根源,若为过载导致,需重新核算负载并调整作业参数;若为安装偏差,ABB机器人维修时需重新校准电机与减速器的同轴度。更换电机后建议缩短后续运行的巡检周期,重点关注电机运行声音和温度变化,及时发现潜在问题。
日常维护能有效降低伺服电机断轴风险。定期检查电机与减速器的连接螺栓,防止松动导致同心度偏差。通过ABB机器人控制系统监测电机负载率,避免长期超载运行,启停时尽量采用平缓模式,减少负载冲击。定期对电机轴承进行润滑保养,提升运转流畅性,降低额外阻力。可将伺服电机轴体检查纳入定期保养项目,通过内窥镜观察轴体根部状态,及时发现疲劳裂纹等隐患,提前采取更换措施避免断轴故障发生。

