庫卡（KUKA）機器人作為工業自動化領域的核心設備，伺服電機是其動力執行核心，一旦出現故障會直接導致機器人停機，影響生產效率。以下從故障類型解析、維修流程、注意事項三個維度，系統梳理伺服電機的故障處理方案，幫助快速定位問題并安全修復。

一、伺服電機核心故障類型與解析

庫卡機器人伺服電機故障多表現為 “報警代碼”“動作異常” 或 “無響應”，需結合故障現象與設備原理定位根源。常見故障及解析如下：

二、伺服電機維修標準流程（含安全與操作要點）

維修需遵循 “斷電排查→故障定位→拆解維修→組裝測試” 的流程，且必須確保安全操作（工業電壓存在觸電風險）。

1. 前期準備：安全與工具

• 安全前提：

1. 斷開機器人總電源（關閉控制柜主開關，拔掉急停插頭），并等待 5 分鐘以上（釋放驅動器電容殘留電壓）；

2. 佩戴絕緣手套、護目鏡，使用絕緣工具（避免觸電）；

3. 標記電機連接線（如編碼器線、電源線的端子編號），避免重組時接反。

• 必備工具：
  絕緣萬用表（測電阻 / 電壓）、扭矩扳手（拆卸螺栓）、軸承拉馬（拆軸承）、絕緣搖表（測繞組絕緣）、編碼器校準儀（庫卡專用或兼容型號）、潤滑脂（適配電機軸承的高溫型）。

2. 故障定位：精準判斷根源

通過 “現象觀察→儀器檢測” 縮小故障范圍，避免盲目拆解：

1. 過載 / 軸承故障排查：

• 用手轉動電機軸（斷電狀態），感受是否有卡頓、異響；

• 用紅外測溫儀測電機外殼溫度（正常運行時應＜60℃，超過則可能過載或軸承故障）。

2. 編碼器故障排查：

• 檢查編碼器線纜是否破損、接頭是否松動；

• 用萬用表測編碼器電源（通常為 5V 或 12V），若無電壓則排查驅動器供電；若有電壓但無信號，需拆檢編碼器連接狀態。

3. 絕緣故障排查：

• 用絕緣搖表（500V 檔）測電機繞組與機殼的絕緣電阻，正常應≥10MΩ；若＜0.5MΩ，說明繞組絕緣破損。

4. 電源 / 驅動器排查：

• 通電后（僅開控制柜電源，不啟動電機），用萬用表測驅動器輸出端電壓（空載時應為三相平衡電壓，如 380V 電機對應驅動器輸出約 380V）；若電壓為 0 或不平衡，需先維修驅動器。

3. 拆解與維修：分故障類型操作

（1）軸承故障維修

• 拆解步驟：

1. 拆下電機端蓋（用扭矩扳手按對角線順序松螺栓，避免端蓋變形）；

2. 用軸承拉馬將舊軸承從電機軸上拆下（注意保護軸徑，避免劃傷）；

3. 清理軸承座與軸徑的油污、銹跡（用無水乙醇擦拭）。

• 組裝要點：

1. 新軸承需與原型號一致（如庫卡常用軸承型號 6205-2RS、7310BECBM）；

2. 軸承內圈涂抹少量高溫潤滑脂（填滿軸承內部 1/3~1/2 空間，避免過多導致發熱）；

3. 用壓力機將軸承壓入軸徑（避免敲擊軸承外圈，防止滾珠損壞）。

（2）編碼器故障維修

• 拆解步驟：

1. 拆下電機后端蓋（編碼器端），注意保護編碼器線纜（避免拉扯斷裂）；

2. 檢查編碼器聯軸器 / 連接鍵是否磨損（若打滑需更換聯軸器或補鍵）；

3. 若編碼器芯片損壞，需更換同型號編碼器（庫卡伺服電機編碼器多為絕對值式，需與電機型號匹配，如 KUKA KPS-600 驅動器對應編碼器）。

• 關鍵注意：
  更換編碼器后必須校準零點（用庫卡機器人的 “軸校準” 功能，通過示教器執行 “編碼器零點設定”，確保電機位置與機器人系統坐標一致，否則會出現定位偏差）。

（3）繞組故障維修

• 維修條件：僅適用于繞組絕緣破損或局部短路（若繞組燒毀嚴重，建議更換電機總成）；

• 操作步驟：

1. 拆下電機定子，用萬用表測三相繞組電阻（正常應三相平衡，如 380V 電機繞組電阻約幾歐至幾十歐）；

2. 找出短路的繞組線圈，剝離舊絕緣漆（用絕緣漆剝離劑），重新纏繞同規格漆包線（線徑、匝數需與原繞組一致）；

3. 繞組烘干（用烘箱 80~100℃烘干 2~4 小時），再涂覆耐高溫絕緣漆（如 180 級絕緣漆），冷卻后測絕緣電阻。

4. 組裝與測試：確保功能恢復

• 組裝原則：按拆解的逆順序操作，所有螺栓按規定扭矩擰緊（參考庫卡電機維修手冊，如端蓋螺栓扭矩通常為 8~12N?m）；

• 測試流程：

1. 空載測試：通電后啟動電機（通過示教器單軸點動），觀察是否有異響、振動，測電機溫度（運行 30 分鐘后應＜60℃）；

2. 負載測試：帶額定負載運行（如機器人執行標準作業程序），檢查定位精度（用激光干涉儀測量，偏差應≤0.1mm）；

3. 報警排查：運行 1 小時以上，確認無過載、編碼器等報警，系統狀態顯示 “正常”。

三、維修注意事項與預防維護

1. 維修禁忌

• 禁止在未斷電或電容未放電時拆解電機（易觸電）；

• 禁止用普通潤滑劑替代高溫軸承潤滑脂（會導致軸承快速磨損）；

• 禁止更換編碼器后不校準零點（會引發機器人位置偏差，甚至碰撞工裝）；

• 禁止繞組維修后不烘干或絕緣測試（易導致二次短路）。

2. 預防維護建議（減少故障概率）

• 定期清潔：每 3 個月清理電機外殼灰塵、油污（避免散熱不良）；

• 潤滑保養：每 6 個月檢查軸承潤滑狀態，補充高溫潤滑脂（尤其在粉塵、高溫環境下）；

• 負載監測：通過庫卡系統后臺查看電機負載率（長期超過 80% 需排查負載或調整參數）；

• 絕緣檢測：每年用絕緣搖表測繞組絕緣電阻（確保≥10MΩ）；

• 線纜檢查：每季度檢查編碼器線、電源線的接頭是否松動，線纜是否有老化破損。

四、常見問題補充

• Q：維修后電機仍報 “位置偏差”？
  A：需重新校準編碼器零點：進入庫卡示教器 “維護→軸校準→編碼器零點設定”，按提示執行手動或自動校準，確保電機位置與系統坐標匹配。

• Q：電機繞組燒毀后，是否建議維修而非更換？
  A：若電機為老舊型號（如庫卡 KR C4 系列配套電機），繞組維修成本低且有備件，可維修；若為新型號（如 KR C5 系列），或繞組燒毀嚴重（定子鐵芯變形），建議更換原廠電機（避免維修后壽命縮短）。