1, 工業機器人的典型應用及其組成 工業機器人在制造業中應用最多,如汽車生產企業中的工件抓 取、裝配 、焊接、噴涂、機加工、搬運及碼垛 、涂膠等作業內容都大量 使用了機器人技術。在食品、包裝、激光切割、運輸、分揀等行業和工 種中也有不同程度的應用。 工業領域使用的機器人大多為多關節機械手,一般具有 3—7 軸,并以6軸機器人為主,也有少量并聯機器人的使用。
2,機器人維護與保養 機器人管理與維護保養的目的是減少機器人的故障率和停機 時間,充分利用機器人這一生產要素,最大限度地提高生產效率。機 器人的管理與維護保養在企業生產中尤為重要,直接影響到系統的 壽命,必須精心維護。管理部門要充分認識到機器人維護管理工作 的重要性,從制度上建立、健全機器人管理與維護保養體系,包括制 度的制定、實施、考核等多個方面。而工業機器人管理與維護人員, 必須經過專業培訓 ,具備安全操作知識,并且嚴格按照維護計劃來 執行。 工業機器人的維護與保養,主要包括一般性保養和例行維護。 例行維護分為控制柜維護和機器人本體系統的維護。一般性保養是 指機器人操作者在開機前 ,對設備進行點檢,確認設備的完好性以 及機器人的原點位置;在工作過程中注意機器人的運行情況 ,包括 油標 、油位、儀表壓力、指示信號、保險裝置等;之后清理整理現場, 清掃設備。 控制柜的維護保養,包括一般清潔維護,更換濾布(500小時), 更換測量系統電池(7000小時),更換計算機風扇單元、伺服風扇單 元(5oooo小時),檢查冷卻器(每月)等。保養時間間隔主要取決于環 境條件,以及機器人運行時數和溫度。機器系統的電池是不可充電 的一次性電池 ,只在控制柜外部電源斷電的情況下才工作,其使用 壽命大約為7000小時。定期檢查控制器的散熱情況,確保控制器沒 有被塑料或其它材料所覆蓋,控制器周圍有足夠的間隙,并且遠離 熱源,控制器頂部無雜物堆放,冷卻風扇正常工作 ,風扇進出VI無堵 塞現象。
冷卻器回路一般為免維護密閉系統,需按要求定期檢查和 清潔外部空氣回路的各個部件,環境濕度較大時,需檢查排水口是 否定期排水。 對于機器人本體而言,主要是機械手的清洗和檢查 、減速器的 潤滑,以及機械手的軸制動測試。
(1)機械手底座和手臂總是需要定期清洗 ,若使用溶劑則應避 免使用丙酮等強溶劑,也可以使用高壓清洗設備,但應避免直接向 機械手噴射。為了防止靜電,不能使用干抹布擦拭。中空手腕,如有 必要,視需要清洗,以避免灰塵和顆粒物堆積,用不起毛的布料清 一114一 潔,清潔后可在手腕表面添加少量凡士林或類似物質,以方便以后 的清洗。
(2)機械手的檢查包括檢查各螺栓是否有松動、滑絲現象;易松 勁脫離部位是否正常;變速是否齊全,操作系統安全保護、保險裝置 等是否靈活可靠;檢查設備有無腐蝕 、碰砸、拉離和漏油、水、電等現 象,周圍地面清潔 、整齊,無油污、雜物等;檢查潤滑情況,并定時定 點加入定質定量的潤滑油。
(3)機器人的軸制動測試是為了確定制動器是否正常工作 ,因 為在操作過程中,每個軸電機制動器都會正常磨損,必須進行測試。 其測試方法如下:a.運行機械手軸至相應位置,該位置機械手臂總重 及所有負載量達到最大值(最大靜態負載);b.馬達斷電;c.檢查所有 軸是否維持在原位。如馬達斷電時機械手仍沒有改變位置,則制動 力矩足夠。還可移動機械手,檢查是否還需進一步保護措施。當移動 機器人緊急停止時,制動器會幫助停止,因此可能產生磨損。因此 , 在機器使用壽命期間需要反復測試,以檢驗機器是否維持著原來的 能力。 4機器人管理維護現狀與解決方案 工業機器人的需求量將會越來越大,但相關的應用性人才卻極 度缺乏 ,根本不能滿足日益增長的機器人需求量。具有機器人管理 與維護保養的高素質技能型人才短缺已經成為制約企業發展的主 要因素之一。
預計到 2020年,我國工業機器人保有量將超過 150萬 臺左右,若按照 5:l的比例配備技術服務人員,人才缺 口將達到 30 萬左右。對于企業來說,加大專業人才引進力度和培養一批專業性 人才是解決當前人才緊缺的主要途徑。 在企業開展工業機器人應用及管理維護培訓,是為了培養工業 機器人管理維護專業性人才,提升相關人員的專業知識,培養深厚 的理論基礎和實際操作能力,促進工業機器人應用和維護的可持續 發展。由于機器人技術是一門綜合性學科 ,需要較廣的跨專業知識 運用能力。因此開展工業機器人應用及管理維護培訓可從以下幾個 方面人手:工業機器人基本原理及其應用和編程、工業機器人的 日 常管理、機械結構與電氣控制系統的故障診斷、工業機器人的維護 保養。其中,工業機器人的維護保養是培訓的重點內容,包括:軸運 動和機械系統狀態監測及密封和潤滑;電池、馬達、驅動系統及剎車 系統的維護和保養;傳感系統的維護保養及安裝調試;電氣系統(控 制柜、動力、通訊電纜)的定檢和維護。