1 ABB S4Cplus 机器人硬件系统
       ABB机器人硬件系统是由两部分组成， 即机器人本体和控制柜。 1.1 机器人本体。机器人本体是由六个转轴组成的机构， 每个转轴 都带有一个西门子生产的交流伺服电机。同时电机自带的编码器反馈 信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转动的角 度，机器人运动精度达到±0.05mm～±0.2mm。编码器与串口测量板 （SMB）连接， 每个交流伺服电机都有单独的供电和编码器测量线路。串 口测量板主要起接收六个轴编码器位置参数的作用，并通过串口测量 板与控制柜计算机系统通信， 调整机器人运行。1.2 控制柜组成。机器人 控制柜由机器人直流供电系统， 输入输出系统，安全系统， 计算机控制 系统， 伺服驱动系统等， 散热冷却系统组成。1.2.1 机器人直流供电系统。 机器人直流供电单元 - DSQC506 将输入 220V 交流电转换为输出 24V，15V直流电， 为机器人驱动系统、I/O板单元、安全板、 串口测量板 等设备供电；计算机直流供电单元 DSQC505 将 24V直流电转换为相 应 5V、3.3V、12V直流电， 为机器人内部计算机系统提供电源。主计算机 通过系统监控总线 SMBus 监控所有直流输出； 电池组单元 - DSQC508 由控制卡， 电池组，测试电阻三部分组成。控制卡是电池微处理管理板。 电池组是由带温度传感器的可充电镍铬电池组成,输入 24V直流， 输出 21.6V直流， 当机器人关机输入交流电压小于 180V时，并超过 20ms， 电 池组开始放电， 为机器人系统备份提供电力。机器人通过温度检测控制 充电状态，并每周一次通过测试电阻放电自检电池状态。主计算机通过 系统监控总线监控电池组电力、 充电状态、 电池功能与电池状态。1.2.2 计算机控制系统。

       机器人计算机系统如图 1 所示，由主计算机板 DSQC500、轴计算机板 DSQC503、I/O 计算机板 DSQC522、底板 DSQC501、快速硬盘 DSQC518、计算机直流供电单元 DSQC505、电池 组单元 DSQC508、 冷却风扇等组成。主计算机，轴计算机，I/O计算机通 过底板连接，快速硬盘安装在主计算机板上。计算机系统支持 1- 2 块 I/O计算机板和 1- 3 块轴计算机板。每块轴计算机板*多控制 7 个轴， 调整各轴的速率和转矩，轴计算机从主计算机接收位置数据， 从串口测 量板接收当前位置信号，计算机使用这些数据计算调整后输出位置信 号至驱动系统。当计算机系统工作时通过外部基础连接板 DSQC504 与 驱动系统通信， 输出运动指令， 驱动驱动器运行，并接收串口测量板反 馈信号， 计算机器人运动位置，并发出下一指令。1.2.3 伺服驱动系统。伺 服驱动系统由计算机系统控制， 对位置、 速度和电机电流进行数字化调 整，对电机的交流控制进行同步。机器人通过计算机系统发出运动指 令，控制驱动器使机器人运动，并从串口测量板连续地接收机器人新的 位置数据， 输入位置调整器中， 与先前的位置数据进行比较和放大， 输 出新的位置和速度控制参数。同时系统会根据重力、 运动时的转动惯量 和轴之间的相互作用， 不断地计算和优化调整参数。驱动单元由驱动供 电单元（DC LINK）和三个驱动器组成。每个驱动器控制 2 个轴的交流 伺服电机， 1、 6 轴， 2、 4 轴， 3、 5 轴各共用一个驱动器。1.2.4 安全系统。机 器人安全系统是基于安全控制的双电子安全链，每一条电子安全链都 是由若干个开关串联组成的运行链，机器人只有在所有开关都闭合的 情况下， 才能使机器人设置 MOTOR ON模式，机器人只有在 MOTOR ON状态下才能给伺服电机上电。如果安全链一旦断开，机器人就转换 成 MOTOR OFF模式，机器人伺服电机掉电， 只有复位停止信号机器人 才能再次上电。安全面板 DSQC509 的主要功能是监控双电子安全链， 各开关状态都显示在安全面板 DSQC509 的 LED指示灯和示教器的显 示器上，观察这些状态就可以判断出停止信号的来源。控制面板还监控 伺服电机过热保护 PTC温控电阻和变压器过热保护， 驱动器单元的冷 却风扇和计算机系统的冷却风扇， 只要这些装置有信号输入，电子安全 链立即断开，机器人停止运行。1.2.5 输入输出系统。输入输出系统由I/O板单元组成，机器人 系统*多支持 4 块 I/O板单元， 每块 I/O 板有 16 个输入点和 16 个输出点。I/O单 元板使用数字和模 拟输入输出信号与 外部其它设备通讯。 I/O板单元通过 CAN Bus总线和计算机系 统连接， 通过一对一 导 线 与 外 部 设 备 PLC通讯。焊接机器 人输入输出系统通 过外部 PLC 与焊接 设备通讯，机器人的 移动焊接工作过程：机器人移动到焊接工作点位置，控制系统由输入输 出系统通过外部 PLC向焊接控制箱发出启动焊接信号，焊接控制箱发 出信号焊枪闭合焊接开始，焊接结束控制箱发出焊接完了信号， 打开焊 枪，机器人接收焊接完了信号和焊枪打开到位信号后发出移动信号， 机 器人移动到下一焊接工作点位置。

2 机器人常见故障分析

       03 报警是焊接机器人焊接变压器过热报警，在焊接变压器上有一 个温度过热保护， 保护信号通过 I/O系统与机器人通讯， 受安全面板监 控， 当这个过热保护损坏或连接导线断路均可以造成此故障； 04 报警是 焊接机器人焊接异常报警。机器人发出焊接启动信号给焊接控制箱，