浅析工业机器人的维护保养

浅析工业机器人的维护保养

谢彩云 史媛 张俊莲

成都工贸职业技术学院（成都市技师学院） 四川 成都 610000

摘要：随着自动化生产的普及，工业机器人在各个行业中的应用越来越广泛。然而随着应用的深入，伴随而来的是在使用中出现的一些问题。因此，为了保障生产的高效进行，需要对工业机器人进行维护与保养。本文主要从工业机器人的本体维护保养和系统控制柜的维护入手，强调了例行维保要求，同时，指出了日常维保需要注意的问题。

关键词：工业机器人；本体维护保养；日常维保

1 引言

随着科技的日新月异，云计算、物联网、大数据等新一代信息技术的不断涌现，促使现代制造业的自动化程度越来越高，这其中，工业机器人的重要性不言而喻。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。

但随着工业机器人的深入应用，伴随而来的是一系列的使用问题，因此，研究工业机器人的维护保养十分必要。进行维护保养的目的是减少工业机器人的故障率和停机时间，充分利用工业机器人这一生产要素，提高生产效率。工业机器人保养维护在企业生产中尤为重要，直接影响到系统的寿命，必须精心维护。

2 工业机器人本体维护保养

2.1 工业机械手的清洗和检查

2.1.1 工业机械手的清洗

在进行工业机械手的清洗时，主要是针对机械手底座和手臂做定期清洗。可使用高压清洗设备完成清洗，但应避免直接向机械手喷射；如果机械手有油脂膜等保护，需要按要求去除。此外，若使用溶剂则应避免使用丙酮等强溶剂，避免使用塑料保护；为防止产生静电，必须使用浸湿或潮湿的抹布擦拭非导电表面，如喷涂设备、软管等，不能够使用干布。

此外，根据实际情况，中空手腕需要经常清洗，以避免灰尘和颗粒物堆积。可以选用不起绒球、干净的布料进行清洁，手腕清洗后，可在手腕表面添加少量凡士林或类似物质，以后清洗时将更加方便。

2.1.2 工业机械手的检查

工业机械手的在进行检查时，需要查看各螺栓是否有松动、滑丝现象；易松劲脱离部位是否正常；变速是否齐全，操作系统安全保护、保险装置等是否灵活可靠；检查设备有无腐蚀、碰砸、拉离和漏油、水、电等现象，周围地面清洁、整齐，无油污、杂物等；检查润滑情况，并定时定点加入定质定量的润滑油。还需要检查齿轮游隙是否过大；检查控制柜、吹扫单元、工艺柜和机械手间的电缆是否受损。

同时，还要检查各齿轮箱内油位，因各轴加油孔的位置不同，需要有针对性的检查，有的需要旋转后处于垂直状态再开盖进行检查。

此外，固定于基础上的紧固螺栓和固定夹必须保持清洁，不可接触水、酸碱溶液等腐蚀性液体。如果镀锌层或涂料等防腐蚀保护层受损，需清洁相关零件并涂上防腐蚀涂料。

2.2 减速器的润滑

应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。相比于谐波减速器，RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置。润滑剂在RV减速器中主要起着减少摩擦和磨损的作用，同时还有防锈、密封、冷却等辅助作用，通常需要具备以下性能要求：

（1）合适的粘度；

（2）良好的极压抗磨性能；

（3）减振降噪；

（4）良好的高温稳定性和氧化安定性；

（5）优异的抗微动磨损性能。

2.3 机械手的轴制动测试

工业机器人的轴制动测试是为了确定制动器是否正常工作，因为在操作过程中，每个轴电机制动器都会正常磨损，为确定制动器是否正常工作，此时必须进行测试。通常需要按照以下步骤来进行每个轴马达的制动器测试。

（1）运行机械手轴至相应位置，该位置机械手臂总重量及所有负载量达到最大值（最大静态负载）；

（2）马达断电；

（3）检查所有轴是否维持在原位置；

如马达断电时机械手仍没有改变位置，则制动力矩足够。还可手动移动机械手，检查是否还需要进一步的保护措施。当移动机器人紧急停止时，制动器会帮助停止，因此可能会产生磨损。所以，在机器使用寿命期间需要反复测试，以检验机器是否维持着原来的能力。

3 工业机器人系统控制柜的维护

工业机器人控制柜的维护保养，包括一般清洁维护，更换滤布(500小时)，更换测量系统电池(7000小时)，更换计算机风扇单元、伺服风扇单元(50000小时)等。

3.1 维护内容 

（1）检查控制器散热情况

进行检查时，严禁控制器覆盖塑料或其它材料；控制器后面和侧面留出足够间隔（>120mm）；严禁控制器的位置靠近热源；严禁控制器顶部放有杂物；避免控制器过脏；避免一台或多台冷却风扇不工作；避免风扇进口或出口堵塞；避免空气滤布过脏；控制器内不执行作业时，其前门必须保持关闭。

（2）清洁示教器

应从实际需要出发按适当的频度清洁示教器；尽管面板漆膜能耐受大部分溶剂的腐蚀，但仍应避免接触丙酮等强溶剂；示教器不用时应拆下并放置在干净的场所。

（3）清洗控制器内部

应根据环境条件按适当间隔清洁控制器内部，如每年一次；须特别注意冷却风扇和进风口/出风口清洁。清洁时使用除尘刷，并用吸尘器吸去刷下的灰尘。请勿用吸尘器直接清洁各部件，否则会导致静电放电，进而损坏部件；清洁控制器内部前，一定要注意断电。

（4）清洗或更换滤布

清洗滤布需在加有清洁剂的30至40℃水中，清洗滤布3至4次。不得拧干滤布，可放置在平坦表面晾干。还可以用洁净的压缩空气将滤布吹干净。

（5）定期更换电池

测量系统电池为一次性电池（非充电电池）；电池更换时，消息日志会出现一条信息。该信息出现后电池电量可维持约1800小时。这里建议在上述信息出现时更换电池。电池仅在控制柜“断电”的情况下工作。电池的使用寿命约7000小时。

如果控制柜除控制机器人外还控制CBS单元，或在使用8轴机器人的情况下，电池的使用寿命为上文所述的一半（使用2个SMU单元）。

3.2 维护频率 

进行控制柜的维护时，时间间隔可根据环境条件、机器人运行时数和温度而适当调整，但大多数情况下遵循以下维护频率：

（1）一般维护：1次/天；

（2）清洗/更换滤布：1次/500H；

（3）测量系统电池的更换：2次/7000H；

（4）计算机风扇单元的更换、伺服风扇单元的更换：1次/50000H。

4 工业机器人的日常维保

工业机器人的日常性保养是指工业机器人操作者在开机前，对设备进行点检，确认设备的完好性以及工业机器人的原点位置；在工作过程中注意工业机器人的运行情况，包括油标、油位、仪表压力、指示信号、保险装置等；此外，还包括清理整理现场，清扫设备。

5 总结

在使用工业机器人时，一定要熟悉它的保养维护方法。即使工业机器人的设计较规范完善，集成度较高，故障率较低，仍须定期进行常规检查和预防性维护。这是为了保证自动化生产，促进经济发展的重要保障。

参考文献

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[2]殷邦革,王文川,徐大飞.工业机器人的维修与保养浅析[J].科技创新与应用，2017,15:88.

[3]李伯平.论工业机器人的技术应用趋势及维护[J].现代制造技术与装备,2020,01: 78.

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