工業(yè)機(jī)器人在汽車制造中的維修與保養(yǎng)

陳斐彪

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的如火如荼推進(jìn)，工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工、汽車包裝、汽車制造等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，大幅度降低了制造業(yè)的生產(chǎn)投入成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和效率。但是，工業(yè)機(jī)器人在投入使用的過程中往往會(huì)出現(xiàn)一些運(yùn)轉(zhuǎn)問題，需要專業(yè)人員對(duì)其進(jìn)行定期維修與保養(yǎng)?；诖?，本文將對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人運(yùn)行情況進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，并著重闡述工業(yè)機(jī)器人在汽車制造中的維修與養(yǎng)護(hù)工作的具體解決方案。

Abstract： With the modernization of China's progress in full swing， industrial robots are widely used in machining， automobile packaging， automobile manufacturing and other industrial fields， greatly reducing the production input cost of the manufacturing industry， improve product quality and efficiency. However， some operational problems often occur in the process of industrial robots being put into use， which require regular maintenance and repair by professionals. Based on this， this paper will briefly introduce the operation of robots in the industrial field， and focus on the maintenance and maintenance of industrial robots in the automobile manufacturing work of the specific solution.

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;汽車制造;維修;保養(yǎng)

Key words： industrial robot;automobile manufacturing;maintenance;maintenance

中圖分類號(hào)：TP242.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）21-0132-02

0? 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為推動(dòng)汽車制造業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)智能化、自動(dòng)化的核心驅(qū)動(dòng)力，這也基本決定了我國(guó)未來汽車制造業(yè)的整體發(fā)展趨勢(shì)。在這種背景下，企業(yè)生產(chǎn)人員若想切實(shí)節(jié)約生產(chǎn)成本、提高機(jī)器人工作效率，必須秉持防患于未然的理念對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行定期保養(yǎng)與維修，從而高效的推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1? 工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)構(gòu)成和應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)機(jī)器人是技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的產(chǎn)物，其大幅度降低了制造業(yè)特別是汽車制造業(yè)對(duì)于人力因素的依賴性，解放了生產(chǎn)力，在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較高的穩(wěn)定性和精密性。通過對(duì)工業(yè)機(jī)器人的有效利用，各大汽車制造企業(yè)紛紛引進(jìn)機(jī)器人來代替人力勞動(dòng)，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。從學(xué)科角度來說，工業(yè)機(jī)器人是一門綜合性學(xué)科，其所涉及的知識(shí)既涵蓋電子機(jī)械和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，又包括信息傳感和控制，所以其對(duì)人才的專業(yè)素質(zhì)提出了較高要求。客觀來說，我國(guó)現(xiàn)階段工業(yè)機(jī)器人主要是以六軸機(jī)器人為主，大多具有關(guān)節(jié)機(jī)械手，運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性相對(duì)較高，主要應(yīng)用于汽車生產(chǎn)、機(jī)加工、焊接、涂膠等制造行業(yè)領(lǐng)域，在產(chǎn)品運(yùn)輸、分揀以及激光切割方面發(fā)揮了獨(dú)特的價(jià)值優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用改變了我國(guó)汽車零部件生產(chǎn)以手工焊、專機(jī)焊占據(jù)焊接為主導(dǎo)的局面，大幅度提高了生產(chǎn)柔性，更符合現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，具有廣闊的發(fā)展前景。

2? 工業(yè)機(jī)器人在汽車制造中的維護(hù)與保養(yǎng)

在工業(yè)機(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，其會(huì)隨著時(shí)間的流轉(zhuǎn)而不可避免的出現(xiàn)一些故障情況，導(dǎo)致作業(yè)效率大幅度下降，甚至故障率和停機(jī)時(shí)間會(huì)逐漸呈現(xiàn)上漲狀態(tài)。為盡可能避免出現(xiàn)這一問題，汽車制造企業(yè)就必須展開相應(yīng)的機(jī)器人管理、維護(hù)保養(yǎng)工作，使得該生產(chǎn)要素的價(jià)值能夠被充分發(fā)揮，最大限度提高汽車制造業(yè)的生產(chǎn)效率。客觀的說，多數(shù)的汽車企業(yè)都對(duì)機(jī)器人的管理、維護(hù)保養(yǎng)工作進(jìn)行了精準(zhǔn)定位，將其作為延長(zhǎng)機(jī)器人使用壽命、降低企業(yè)生產(chǎn)成本的重要舉措。但是，企業(yè)方面還應(yīng)該更多的從制度層面健全機(jī)器人維護(hù)管理工作的相關(guān)體系，加強(qiáng)對(duì)機(jī)器人維護(hù)與保養(yǎng)工作人員的專業(yè)培訓(xùn)與考核，確保其具有相當(dāng)專業(yè)的安全操作知識(shí)。一般情況下，由于工業(yè)機(jī)器人的具體應(yīng)用領(lǐng)域不同、執(zhí)行的作業(yè)任務(wù)不同，所以其維修保養(yǎng)計(jì)劃往往也會(huì)有所差異，面對(duì)這一系列問題，工業(yè)機(jī)器人的管理維修人員便需要結(jié)合具體情況對(duì)相應(yīng)的工業(yè)機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行專業(yè)化保養(yǎng)和例行維護(hù)。而所謂例行維護(hù)，主要是指對(duì)控制柜進(jìn)行維護(hù)或?qū)C(jī)器人本體系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，需要注意到的技術(shù)性問題相對(duì)較多。

首先，在對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行一般性保養(yǎng)的過程中，相應(yīng)負(fù)責(zé)人員首先要在機(jī)器人開機(jī)前對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查工作，確保設(shè)備的完整性以及機(jī)器人原點(diǎn)位置的科學(xué)性。而在機(jī)器人投入運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，相關(guān)的維修與保養(yǎng)人員同樣要時(shí)刻關(guān)注機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)油標(biāo)、油位、儀表壓力、指示信號(hào)、保險(xiǎn)裝置等在內(nèi)的細(xì)節(jié)部位進(jìn)行一一查看，并在每次檢修工作完成之際對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面清掃，確保機(jī)器人設(shè)備的清潔性。

其次，在對(duì)工業(yè)機(jī)器人控制柜展開維護(hù)和保養(yǎng)工作的過程中，要分別按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開工作。具體來說，在對(duì)機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行一般清潔維護(hù)的基礎(chǔ)上，相應(yīng)的維修與養(yǎng)護(hù)負(fù)責(zé)人員必須嚴(yán)格對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行把控，一般情況下是每隔500小時(shí)更換一次機(jī)器人的濾布，每隔7000小時(shí)更換測(cè)量系統(tǒng)的電池，每隔5萬小時(shí)對(duì)散熱單元以及伺服風(fēng)扇單元進(jìn)行系統(tǒng)性維修與更換，并按月對(duì)機(jī)器人的冷卻器進(jìn)行檢修。當(dāng)然，考慮到不同制造工作對(duì)機(jī)器人的職能分配可能存在差異，所以具體的檢測(cè)時(shí)間和計(jì)劃安排還需要專業(yè)的維修養(yǎng)護(hù)人員結(jié)合環(huán)境條件、機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)性之以及運(yùn)行時(shí)效等作出決斷。值得注意的是，現(xiàn)階段應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域的機(jī)器人系統(tǒng)電池是不可充電的，所以在檢修養(yǎng)護(hù)過程中要注意控制對(duì)外部電源斷電等細(xì)節(jié)問題，保證檢修作業(yè)的安全性。除此以外，負(fù)責(zé)相關(guān)檢修作業(yè)的人員還要定期查看控制器的散熱情況，務(wù)必要杜絕控制器被塑料或其他材料所遮蓋的情況，確保其使用正常。在每次設(shè)備的檢修維護(hù)工作結(jié)束之后，要在控制器周邊區(qū)域預(yù)留出足夠的間隙，避免周圍有雜物堆放，冷卻風(fēng)扇正常運(yùn)作且遠(yuǎn)離電源，盡可能在技術(shù)允許的條件下避免由于進(jìn)風(fēng)口堵塞而誘發(fā)的機(jī)器人故障問題。最后，機(jī)器人設(shè)備檢修過程中需要注意的另一細(xì)節(jié)要點(diǎn)在于冷卻器回路，現(xiàn)階段機(jī)器設(shè)備中所應(yīng)用的冷卻器回路大多為免維護(hù)密閉系統(tǒng)，對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和使用的可靠性提出了較高要求，這就要求將用的設(shè)備檢修維護(hù)人員側(cè)重在環(huán)境濕度較大的情況下對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)，并最好對(duì)外部空氣回路的各個(gè)部件展開徹底清潔，確保排水口定期排水正常。

最后，通過對(duì)現(xiàn)階段機(jī)器人在汽車制造中維修與保養(yǎng)工作分析結(jié)果來看，其工作重點(diǎn)主要在于機(jī)械手的清潔以及減速器的潤(rùn)滑，甚至包括機(jī)械手的軸制動(dòng)測(cè)試。那么，在這一過程中，就需要相應(yīng)的檢修保養(yǎng)人員著重注意以下幾方面技術(shù)性問題：①機(jī)器人維修與保養(yǎng)的工作人員要定期清理機(jī)器人的機(jī)械手臂底座和手臂本身，而在清潔過程中可以選擇使用高壓清洗設(shè)備，但是不宜直接將清洗劑噴向機(jī)械手臂，而且要注意不能使用丙酮等強(qiáng)溶劑。與此同時(shí)，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的清潔工作是涉及到些許安全風(fēng)險(xiǎn)的，要求檢修工作人員既不能使用干抹布對(duì)其進(jìn)行擦拭，也不能使用不恰當(dāng)?shù)娜軇?，借此來避免靜電現(xiàn)象以及顆粒物的堆積。②工業(yè)機(jī)器人的手部區(qū)域是其展開精細(xì)化作業(yè)的核心關(guān)鍵，一旦其機(jī)器螺栓出現(xiàn)滑絲松動(dòng)的現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中機(jī)械手脫離，嚴(yán)重影響操作系統(tǒng)的安全。所以機(jī)器人檢修保養(yǎng)人員要在工作過程中對(duì)上述問題進(jìn)行著重注意，并檢查機(jī)械手的變速是否齊全，保險(xiǎn)裝置是否可靠，設(shè)備有無明顯的腐蝕和漏油現(xiàn)象，同時(shí)要全面徹底的檢查設(shè)備是否存在腐蝕、碰砸、拉離和漏油、水、電等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)異常之處要及時(shí)將具體情況匯報(bào)給上級(jí)人員，并結(jié)合維修準(zhǔn)則對(duì)其展開系統(tǒng)化處理。③之所以要在機(jī)器人維修保養(yǎng)過程中展開軸制動(dòng)測(cè)試，其根本原因是要檢測(cè)制動(dòng)器的工作狀態(tài)是否正常。事實(shí)上，就是因?yàn)樵跈C(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)軸電機(jī)制動(dòng)器的磨損，但其具體的模型水平是難以確定的。所以，在這一過程中要求相關(guān)檢修人員將機(jī)械手軸調(diào)至特定位置，確保其處于最大靜態(tài)負(fù)載狀態(tài)。其次，要注意切斷馬達(dá)并檢測(cè)各軸是否在原位。一般情況下，若機(jī)械手的位置并沒有因?yàn)轳R達(dá)斷電而發(fā)生改變，那么也就意味著制動(dòng)力矩足夠。除此以外，為幫助維修人員斷定是否需要施加進(jìn)一步的保護(hù)措施，相關(guān)人員還需要對(duì)機(jī)械手進(jìn)行移動(dòng)處理，判定機(jī)器人在緊急停止的情況下相對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器是否會(huì)發(fā)生停止，以排除不確定性因素對(duì)于制動(dòng)器運(yùn)行情況的干擾，延長(zhǎng)機(jī)器人的使用壽命。

3? 工業(yè)機(jī)器人在汽車制造中的維修現(xiàn)狀與解決方案

工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)最早應(yīng)用于汽車工程機(jī)械行業(yè)，主要承包了汽車及工程機(jī)械的噴涂及焊接工作，廣泛應(yīng)用于汽車及其零部件制造、摩托車、工程機(jī)械等行業(yè)，貫穿汽車生產(chǎn)的沖壓、焊裝、涂裝、總裝的幾大工藝生產(chǎn)流程。其在橫梁托架點(diǎn)焊、傳動(dòng)軸平衡片凸焊、汽車燃油箱縫焊等領(lǐng)域的高效率運(yùn)轉(zhuǎn)為現(xiàn)代制造業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，直接推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)和機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求居高不下。所以，專業(yè)型應(yīng)用型機(jī)器人維修保養(yǎng)人員匱乏的問題將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)存在。迄今為止，我國(guó)用于汽車制造的機(jī)器人保有量已經(jīng)破百萬，而人才缺口也已經(jīng)達(dá)到將近30萬。所以，制造企業(yè)方面必須盡快加速專業(yè)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)力度，確保人才的專業(yè)性足以支撐機(jī)器人維修與機(jī)器人保養(yǎng)的各項(xiàng)工作要求。首先，企業(yè)方面要針對(duì)工業(yè)機(jī)器人維修和保養(yǎng)人員展開專業(yè)化的應(yīng)用和管理維護(hù)培訓(xùn)，確保其具有強(qiáng)烈的專業(yè)認(rèn)識(shí)和深厚的理論基礎(chǔ)以及扎實(shí)的實(shí)際操作能力，促使機(jī)器人維修和保養(yǎng)工作能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)得到可持續(xù)發(fā)展。而且，由于機(jī)器人技術(shù)是一項(xiàng)對(duì)綜合技術(shù)水平要求較高且極具科學(xué)含量的技術(shù)，所以要求相關(guān)負(fù)責(zé)人員具有廣泛的跨專業(yè)知識(shí)運(yùn)用能力，這也為企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人維修與保養(yǎng)專業(yè)人才的培訓(xùn)工作提供了方向。具體來說，工業(yè)機(jī)器人維修與保養(yǎng)人員所接受的培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)該包括工業(yè)機(jī)器人基本原理及其應(yīng)用和編程、工業(yè)機(jī)器人的日常管理、機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣控制系統(tǒng)的故障診斷以及工業(yè)機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)。其中，要著重將軸運(yùn)動(dòng)和機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及密封和潤(rùn)滑、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及剎車系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)等作為重點(diǎn)培訓(xùn)內(nèi)容，確保人員可以在協(xié)調(diào)配合中共同有效完成傳感系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)及安裝調(diào)試、電氣系統(tǒng)的定檢和維護(hù)等難度系數(shù)較高的作業(yè)任務(wù)，全面推動(dòng)機(jī)器人維修保養(yǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

4? 結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人的創(chuàng)新升級(jí)為我國(guó)汽車制造業(yè)發(fā)展注入了新鮮血液，但是機(jī)器人的維修和保養(yǎng)問題卻始終是企業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)短板。所以，現(xiàn)在汽車制造企業(yè)方面要高度注重專業(yè)性人才的培養(yǎng)，在細(xì)節(jié)性工作問題方面推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展完善，在大量的實(shí)踐創(chuàng)新中提高工業(yè)機(jī)器人的維修與保養(yǎng)技術(shù)含量，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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