爱普生以 SCARA4 轴为主,也有 6 轴;重复定位精度:多次回到同一个点位的一致性;区别于绝对定位精度。出厂 SCARA 常见 ±0.01~±0.02mm,6 轴 ±0.03‑0.05mm。 现象:无报警,机器人程序不变,多次到同一位置,点位忽左忽右,时而准时而不准;高速时偏差更大,低速略好。
一、重复定位精度检测
方案 1:现场简易检测(千分表 / 百分表,工厂最常用)
机器人装尖点治具,磁力表座把千分表固定在工装台。
编写简单程序:机器人循环往复运动到同一个目标点,接触千分表表头。
连续运行 30 次以上,记录每次读数波动范围,就是实际重复定位误差。
可以分别测 X/Y/Z、J4 旋转轴;J4 轴测角度回差。 合格参考:不大于机器人样本标称值;如果大于 2 倍标称,判定故障。
方案 2:标准检测(激光跟踪仪,计量 / 维修后验收)
靶球吸附法兰末端,在工作空间选多个点位,每个点位重复 30 次,软件自动计算重复定位 RP,符合 ISO9283 标准,可做整机精度报告。
附加:单轴回差检测(判断机械间隙)
断电,手轻晃各关节:
SCARA J1/J2:正常几乎晃不动;
J4 轴同步带会有微小弹性,晃动量大代表皮带 / 传动异常。 千分表测轴正反向运动间隙,回差超标,机械存在间隙。
注意:检测前机器人充分热机 15‑30 分钟,消除热变形带来的误差。
二、由易到难排查步骤(电气参数→机械)
第一大类:软件参数问题(优先排查,不用拆机)
原点标定丢失 / 偏移(MCAL 原点)
原因:本体编码器电池电压不足、曾经撞机、断电电池耗尽,机械原点 Hofs 偏移。
处理:更换本体编码器电池,执行MCAL 机械原点标定(不是普通原点回归 NoCal)。
NoCal 只是简易原点,撞机后必须做完整 MCAL 标定,否则重复精度差。
负载参数设置错误(重量、重心 COG、惯量)末端工具实际重量、重心、转动惯量没有正确输入控制器;机器人伺服增益、加减速自动适配错误,高速启停抖动,造成重复定位漂移。
RC + 软件:配置→负载,填写真实工具重量、重心、惯量,保存生效。
工具坐标系 TCP 标定错误TCP 不准,看起来是定位不准;实际是工具坐标偏移,不是机器人本体重复精度问题。重新做 TCP 标定。
4. 伺服参数异常 撞机后部分驱动器参数漂移;不要随意修改增益;可恢复出厂伺服参数,再重新匹配负载。
5. 环境温度影响 车间温差大,机器人长时间运行发热,热变形带来偏差;尽量恒温环境,作业前热机。
第二大类:机械故障(爱普生 SCARA 高频故障点)
1)J1/J2/J4 同步皮带松弛、磨损(SCARA 最高发)
SCARA J1 J2 J4 很多是同步带传动。 现象:低速尚可,高速、大负载重复精度变差;手晃关节有明显旷量;皮带裂纹、掉齿。 处理:
使用张力计按手册调皮带张力;皮带老化开裂直接更换原厂皮带;
更换皮带后,必须执行 MCAL 原点标定。
2)谐波减速器磨损、润滑脂老化碳化
现象:关节转动有异响;回差变大;负载越大精度越差;长时间运行温度升高。 处理:按保养周期更换减速机润滑脂;磨损严重直接更换谐波减速器。
3)Z 轴滚珠丝杠、导轨磨损(SCARA Z 轴)
Z 轴上下重复定位差;升降有卡顿、异响;丝杠间隙变大。 检查:导轨滑块有无磨损,丝杠润滑;必要时更换丝杠副。
4)安装基础松动
机器人底座固定螺栓松动;工装夹具松动;地面震动,造成整体偏移。 处理:检查底座螺栓,打力矩;增加基座减震。
5)电机、编码器故障
编码器信号线接触不良;编码器损坏,反馈位置跳变;伺服电机轴承损坏。 现象:精度随机漂移,偶尔伴随伺服报警。测量编码器线缆,必要时更换电机。
第三大类:外部因素
末端夹具吸盘打滑、工件夹持不稳,误认为机器人精度差。
视觉系统误差,相机标定漂移,不是机器人本体问题。
程序使用过大加减速,机器人发生振动,降低 ACC、DEC 再测试。
三、维修后恢复流程(重要顺序)
修复机械部件(紧螺丝、调皮带张力、更换皮带 / 减速机)
确认本体编码器电池电压正常
执行完整MCAL 机械原点标定(不要只用 NoCal 简易回零)
设置正确负载(重量、重心、惯量)
重新标定 TCP 工具坐标
热机 15‑30min,千分表 / 激光跟踪仪复测重复定位精度
空载→带载模拟生产工况长时间跑循环验证。
四、快速故障现象对照表
表格
| 故障现象 | 大概率故障点 |
|---|---|
| 所有轴精度都变差,撞机之后出现 | 原点偏移,做 MCAL 标定;检查底座螺栓 |
| 高速差、低速精度尚可 | 皮带张力不足;负载参数错误;伺服增益不匹配 |
| 只有 J4 旋转轴重复定位差 | J4 同步带磨损 / 张力不够 |
| 只有 Z 轴上下重复不准 | Z 轴丝杠、导轨磨损 |
| 负载越大精度越差 | 减速机磨损、负载参数设置错误 |
| 精度随机漂移,时好时坏 | 编码器线缆接触不良、电源波动 |
补充区分两个标定
NoCal(简易原点回归):断电重启简单回零,撞机后不能修复机械偏差。
MCAL 机械原点标定:真正找机械零点,撞机、换皮带、换电机之后必须执行,恢复机械基准。

