工业机器人装调维修基础课件.pptx

第1章 工业机器人系统安装调试与维护基础1.2工业机器人通用机械部件装调与维护1.1工业机器人装调维护流程1.3工业机器人电气系统连接与维护工业机器人装调维修基础知识 第1章1.11.1工业机器人装调维护流程 工业机器人进行装调与维护必须在机器人技术手册和装配维修经验的人员帮助下来工业机器人进行装调与维护必须在机器人技术手册和装配维修经验的人员帮助下来进行在装配维修过程中，使用通用工具来装配机器人和使用仪器仪表检测故障源来进行在装配维修过程中，使用通用工具来装配机器人和使用仪器仪表检测故障源来查找出故障原因并进行修复，要随时记录故障数据并存档维修人员根据工业机器人查找出故障原因并进行修复，要随时记录故障数据并存档维修人员根据工业机器人执行的不同工作任务，须在示教器或用户端计算机上编写机器人执行程序来控制机器执行的不同工作任务，须在示教器或用户端计算机上编写机器人执行程序来控制机器人运动同时需密切注意机器人的运行情况，防止出现差误机器人完成工作后，停人运动同时需密切注意机器人的运行情况，防止出现差误机器人完成工作后，停止执行，关闭电源，记录机器人工作过程中的有效数据并存档在整个维修过程中，止执行，关闭电源，记录机器人工作过程中的有效数据并存档。

在整个维修过程中，都要注意操作人员自身的安全都要注意操作人员自身的安全工业机器人装调维护主要涉及到机器人的安装、调试工业机器人装调维护主要涉及到机器人的安装、调试及验收等流程及验收等流程1.11.1工业机器人装调维护流程 1.1.11.1.1工业机器人安装工业机器人安装1 1、安装准备安装准备(1)根据产品生产工艺流程，确认地面、墙壁或天花板等安装方式，并针对所选取的安装方式进行前期地基预埋、安装架制作等，以方便机器人设备到场后能顺利准确的安装2)准备好机器人到场安装的场地及各种条件1.11.1工业机器人装调维护流程 2 2、设备安装、设备安装(1)基础复测利用测量工具，专人测量设备基础的位置、尺寸是否满足设计要求及使用要求，详细记录测量数据，保证设备位置准确无误2)定位放线根据机器人实际尺寸和基础复测结果，合理安排设备就位的具体位置，并要进行定位、放线，以此作为最终设备就位的依据1.11.1工业机器人装调维护流程 (3)(3)设备安装就位设备安装就位 机器人到场后，根据机器人尺寸及重量安排相关工具、叉车及吊车按不同机器人生产厂家的要求，一般来说皆采用钢丝绳对机器人进行吊装，然后用螺栓在地基或固定架上装机器人紧固(坚固扭矩可参照各机器人生产厂家的安装说明书)。

机器人吊装示意如图1-1所示备注备注：在吊装过程中一定要维持机器人平衡1.11.1工业机器人装调维护流程 图图1-1 1-1 机器人吊装示意机器人吊装示意 (4)(4)安装复测安装复测机器人安装就位后，用水平仪、方尺、卷尺等测量工具，检查设备平整度及垂直度，满足其规范要求起重机；起重机；运运输吊具；吊具；大臂；大臂；转盘1.11.1工业机器人装调维护流程 1.1.21.1.2工业机器人调试工业机器人调试 1 1、调试前检查、调试前检查在调试之前，组织有关人员熟悉图纸资料，做好技术交底工作，确保在调试过程中的设备和人员的安全在机器人与控制单元及示教器间的接线工作完成后，首先检查、核对内部接线、输入/输出接线在控制单元通电前，对控制柜及电缆进行绝缘检查确认正确无误后通电进行机器人空载和负载调试2 2、空载与负载调试、空载与负载调试工业机器人通电调试原则：先调试控制电路，后调试主回路；先空载调试，后负载运行控制电路通电调试的主要任务是检查电控、配电接线是否正确1.11.1工业机器人装调维护流程 3 联机调试联机调试(1)联机试验 1)电气设备的试验要求应按有关规范的施工及验收规范进行，对于控制的电气控制设备应首先对程序软件进行模拟信号调试正常无误后，再进行调试；2)空载试验：机器人各部件安装完成后，进行空载运行试验。

空载试验应符合有关规范的技术要求；3)满负荷联动调试（试验）：所有设施（加工、供电等）的设备及空载试验完毕后，机器人生产厂家必须进行系统联动调试进行生产性试验系统联动调试应在有生产运行经验的工程技术人员指导、用户技术人员参加下进行4)进行满负荷联动调试试验前，应编制试验大纲，报送用户批准后实施；5)在完成满负荷联动调试后，应编制试验报告，将测定和观察的主要参数编制成XXX工业机器人调试试验报告报送给用户1.11.1工业机器人装调维护流程 (2)试运行 1)系统联动调试合格后，经用户批准，工业机器人系统即可投入试运行2)试运行应在用户参加下进行试运行人员，应以经验丰富的运行人员为主，并对运行人员进行技术培训3)试运行各主要参数应进行测定和观察，作好各项记录4)试运行期间满负荷连续运行时间不得小于14小时3)机器人试运行的调试要求 1)电气及其操作控制系统调整试验要求 按电气原理图及安装接线图进行，设备内部接线和外部接线正确无误按电源的类型、等级与容量，检查或调试其断流容量、熔断器容量、过压、欠压、过流保护等，检查或调试内容均符合其规定值按机器人使用说明书有关电气系统调整方法及调试要求，用模拟操作检查其工艺动作、指示动作、指示、讯号和联锁装置的正确、灵敏可靠。

1.11.1工业机器人装调维护流程 2)系统调整试验要求联合调试由部件开始至组件、至单机、直至网联整机，按说明书和生产操作程序进行，并符合下列要求：各转动和移动部分，用手（或其它方式）盘动，运转灵活、无卡滞现象安全装置（安全连锁）、紧急停机和制动、报警讯号等经试验正确、灵敏、可靠各种手柄操作位置、按钮、控制显示及讯号等，与实际动作及其运动方向相符；压力、温度、流量等仪表、仪器指示均正确、灵敏、可靠按有关规定调整往复运动部件的行程、变速和限位；在整个行程上其运动平稳，没有振动、爬行和停滞现象、换向无异常声响启动、运转、停止和制动，在手控、自动状态，准确、可靠、无异常现象1.11.1工业机器人装调维护流程1.1.3 1.1.3 工业机器人维护和保养工业机器人维护和保养 按机器人制造商规定的保养周期，对机器人实施定期维护，对于延长机器人的寿命十分重要同时，一旦出现故障，应及时与制造商沟通，在制造商机器人维修工程师指导下，尽快排除故障，恢复生产工业机器人的保养周期一般分为日常、周、三个月、六个月、一年和三年每周期所维护与检查的主要内容如下(一些具体要求视制造商不同有所变化)：1.11.1工业机器人装调维护流程1 日检查及维护日检查及维护(1)报警信号：有无异常报警；(2)不正常的噪音和震动，马达温度；(3)周边设备是否可以正常工作；(4)每根轴的抱闸是否正常；(5)测试TCP(建议编制一个测试程序，每班交接后运行)。

2 周检查及维护周检查及维护除按“1”所示检查内容进行外，还需对以下项进行作业：(1)擦洗机器人各轴；(2)检查机器人各轴零点位置是否准确3 三个月检查及维护三个月检查及维护(1)机器人各轴、变位机和轨道上加注润滑；(2)接插件的固定状况是否良好(3)连接机械本体的电缆(4)控制器的通风(5)拧紧机器上的盖板和各种附加件(6)除完成(1)-(5)项的工作外，执行周检的所有项目4 半年检查及维护半年检查及维护(1)更换除减速器外的部件所用润滑油，其他参见三个月保养内容；(2)除完成(1)项的工作外，执行三个月检的所有项目5 一年检查及维护一年检查及维护(1)更换机器人电池；(2)除完成(1)项的工作外，执行半年检的所有项目6 三年检查及维护三年检查及维护(1)更换机器人关节减速器润滑油；(2)除完成(1)项的工作外，执行一年检查的所有项目另外，机器人的维护保养工作由操作者负责，每次保养须填写保养记录，设备出现故障应及时汇报给维修，并详细描述故障出现前设备的情况和所进行的操作，积极配合维修人员检修，以便顺利恢复生产公司对设备保养情况应进行不定期抽查建议操作者在每班交接时仔细检查设备的完好状况，记录好各班设备运行情况。

1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护 1 1、关节运动副、关节运动副在了解运动副之前，有必要先理解什么是机构和构件机构是传递机械运动和动力的具有确定运动的单元体组合1)低副关节低副关节在机械传动上具有显著的优点，因为其磨损分布于整个表面，而且润滑剂可以被填充于两个表面的狭小间隙中，能够形成相对较好的润滑同时，加载到关节的负载相对均匀，关节处受力情况较好低副关节只有六种可能的形式：旋转式、棱柱式、螺旋式、柱面式、球面式、平面式1.2.1 1.2.1 关节运动副及自由度关节运动副及自由度1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护(2)(2)高副关节高副关节某些高副关节在机械传动上同样具有优势，特别是一个构件在另一个构件表面做无滑动运动的滚动副因为没有滑动就意味着没有磨损，减少了传动过程中能量的损失但是，事物往往具有两面性，高副关节理想的接触是一个点或者一条线，这样加载到关节的负载可能会引起很大的局部应力，导致材料变形甚至失效滚动接触按照接触位置的几何形状可分为平面滚动接触、三维滚动接触其中，平面滚动接触的自由度为1，例如滚柱轴承。

三维滚动接触允许围绕通过接触点的任意轴旋转，所以自由度为3以上介绍的低副关节和高副关节统称为简单运动关节1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护 (3)(3)复合关节复合关节复合运动关节是指由多个简单运动关节构成的连接例如万向节（又称为虎克铰），通常缩写为“U”，就是典型的具有两个自由度的关节在运动学上，可以把它看成是由两轴正交的两个旋转式关节串联而成4)(4)六自由度关节六自由度关节两个不连接在一起的物体的运动，可以建模为一个无约束的六自由度关节这对于移动机器人特别有用，例如航空器1由于移动机器人超出了本文主要讨论的技术范畴，所以不再介绍5)(5)物理实现物理实现由于组成关节的构件之间是由物理连接而成，因此，关节具有天然的物理约束性，并且超出该约束的运动是被禁止的在工业机器人的机构中，旋转式关节易于由旋转式电动机驱动，如步进电机、变频电机、伺服电机，因而得到了极为广泛的使用棱柱式关节易于由线性驱动器驱动，如气缸、液压缸、电缸，因而也比较常见螺旋关节在机器人机构中常用做被动关节此外，球面式关节、万向节也经常在机器人机构中使用1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护 2 2、机器人自由度及作业空间、机器人自由度及作业空间(1)机器人自由度1)基本概念机器人的自由度是指其末端执行器相对于参考坐标系能够独立运动的数目，但不包括末端执行器的开合动作。

例如，机器人手抓的握紧、松开动作并不属于机器人的自由度自由度是衡量机器人灵活性的一个重要技术指标，它由机器人的结构决定的，并直接影响到目标作业的动作执行效果1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护 2)自由度数目 一般来讲，三维空间的自由度包括沿X、Y、Z三个方向的直线运动和围绕、Y、Z轴的回转运动如果机器人能满足上述6个自由度，末端执行器就可以在三维空间内任意改变姿态，从而实现对位置的完全控制，这样的机器人也称为6自由度机器人或6轴机器人相应地，根据自由度的数目，机器人可分为1、2、3、4、5、6自由度机器人，其中1自由度机器人也称为单自由度机器人通常情况下,机器人自由度是根据其用途来设计的机器人自由度越多，其机构运动的灵活性越大，通用性越强,但结构更复杂,刚性越难保证当机器人的自由度多于完成作业所必需的自由度时，多余的自由度称为冗余自由度利用冗余自由度可以增加机器人的灵活性，躲避障碍物和改善动力性能1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机械部件装调与维护 1.21.2工业机器人通用机械部件装调与维护工业机器人通用机。