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助力机械手

2019-10-17 09:13:29 苏州高通机械科技有限公司 阅读

  助力机械手它是在早期出现的古代机器人的基础上发展起来的,机械手研究始于20世纪中期,随着计算机和自动化技术的发展,特别是1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时,大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的发展,又为机器人的开发奠定了基础。另一方面,核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理发射性物质。在这一需求背景下,美国于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的助力机械手。

        助力机械手首先是从美国开始研制的。1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人。

        助力机械手广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等行业。

助力机械手行业自2000年以来以每年20%的速度增长,在“十一五”期间,销售两旺,产量,质量和水平进一步提高,非凡在汽车行业,IT制造业,拉动了模具档次提高,精良的模具制造装备为模具技术水平提供了保障。中国模具工业协会常务副会长,秘书长,表示,曹延安,中国模具业正经历“黄金发展阶段”,今后一段时间内将继续保持持续快速增长。 

        近年来,助力机械手行业产品结构调整加快,以大型,精密,复杂,长寿命模具为代表的高技术模具行业总体发展速度,占模具总量的35%左右的增长速度比。在2007年模具出口增幅达35.73%,逆差进一步下降,进出口模具结构更加合理,替代进口模具已成气候国内。 

        专家分析,在接受采访时,中国的模具行业将是大型,精密,复杂,高效率,长寿命和多功能方向发展。目前,电子,汽车,电机,电器,仪器,仪表,家电,通讯和军工产品,60%-80%的零部件,都要依靠成型。

表现出高精确度,高复杂性,高一致性,高生产率和低功耗的部件的成型,其它制造方法无法比拟的。模具在很大程度上决定了质量的产品,效率和发展能力。

        专家认为,中国助力机械手工业会越来越大,但是准确度会更高。 10年前,精密模具的精度一般为5μm,现在已达2-3μm的。不久,1μm精度的模具将上市。随着元件的微型化及精度要求的提高,一些精密模具公差要求1μm以下,这就要求发展超精加工。专家认为,中国模具行业要进一步发展多功能复合模具除了冲压模具零件一个多功能,而且还担负叠压,攻丝,铆接和锁紧等组装任务。有了这个多功能的工具已经不再生产批次零件,但大量的组件,如接触轴承组件,各种小型电机,电器及仪表的核心部件。多色和多材质塑料成形模具也将得到快速发展。这种模具缩短了生产周期,今后将在不同领域和应用开发。 

        助力机械手随着热流道技术的推广和应用,热流道模具在塑料模具的比例逐步提高。热流道模具技术可以提高生产力和配件质量关,并且可以大大节省部分的原材料,这项技术的应用在国外发展迅速,已经非常普遍。国内热流道模具也已经生产,一些企业已经达到了30%,但是,在一般情况下,该比率太低,尚待开发。随着塑料成型工艺的不断改进和发展,模具及适应高压气体辅助注射成型过程中,将按照模具的发展。有关专家认为,模具标准件的应用将越来越广泛,模具标准化及模具标准件能极大地影响模具制造周期中的应用。使用模具标准件不但缩短模具制造周期,也提高产品质量和降低模具的制造成本。同时,快速经济模具的前景十分广阔。 

        由于人们要求模具的生产周期尽可能短,因此开发快速经济模具越来越引起人们的关注。如各种超塑性材料制作模具的发展;环氧,聚酯或在其中填充金属,玻璃等增援制作简易模具。这类模具制造工艺简单,精度容易控制,收缩率较小,价格便宜,寿命较高。也可以用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。 ,低熔点合金模具,喷涂成型模具,电铸模,精密模具,叠层模具,塑料模具,光陶瓷的造型和使用的低成本快速制造热固性橡胶模具等快速经济模具将进一步发展。快速换模,快换冲头等也将越来越大。

        另一种使用计算机控制的机械手操作的快速换模设备,快速检测模式的设备技术将得到发展和完善。中国塑料模具网专家认为,压铸模具行业,这一比例将继续增加。随着产品如汽车和方向轻巧,压铸模的数量和复杂性生活会提出了越来越高的要求。随着塑料和钢,塑料和木材部件的开发和产品的精度和复杂性不断增加,塑料的比例将继续增加其精度和复杂性也将随着相应的增加。


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恶劣工况或满负荷状态下工作的FANUC机器人保养须知

 发那科机器人 上海发那科技术沙龙 7月17日

对于FANUC机器人,发那科公司规定在使用一定的时间后应定期对机器人进行保养。保养的内容包括对各轴减速机/齿轮箱更换润滑油、更换电池、清理灰尘等。其中,各轴减速机/齿轮箱油脂更换的周期和方法尤其重要,特别是对于在恶劣工况或者满负荷状态下工作的机器人,如果换油的时机和方法掌握的不对,极易造成减速机/齿轮箱的提前磨损或关节处油封漏油等故障。为了更好的使用机器人,本文针对恶劣工况或满负荷状态下工作的FANUC机器人换油要点进行重点介绍。


为了更清晰地描述换油的注意事项,本文选择两种常用在极端工况的FANUC机型进行讲解。一种机型是R-2000iC/210WE,常用于在高温、高湿的清洗房内。另一种机型是M-10iA,常用于小物品的搬运、弧焊以及压铸喷淋等,因其动作轻便、生产效率高,故常常节拍很快,全年无休的满负荷使用。


为了更清晰地描述换油的注意事项,本文选择两种常用在极端工况的FANUC机型进行讲解。一种机型是R-2000iC/210WE,常用于在高温、高湿的清洗房内。另一种机型是M-10iA,常用于小物品的搬运、弧焊以及压铸喷淋等,因其动作轻便、生产效率高,故常常节拍很快,全年无休的满负荷使用。

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图1 清洗机器人R-2000iC/210WE


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图2 中小型机M-10iA
 
1.清洗机器人R-2000iC/210WE
J1/J2/J3轴的减速机、J4/J5/J6轴的齿轮箱、以及手腕的润滑油,必须按照正确的方法以每1年或累计运转时间每达3840小时的较短一方为周期进行更换,而且必须使用从发那科公司购买的正品润滑油。
有关供应的润滑油以及供油量如下:

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图3 1年(3840小时)定期更换用指定润滑油以及供油量

润滑油的更换、补充,应以下列姿势进行:

非标设备定制图4 R-2000iC/210WE机器人供油时的姿势

2.中小型机M-10iA
J1/J2/J3轴减速机的润滑油以及J4/J5/J6轴齿轮箱的润滑油必须按照正确的方法以每3年、或者累计运转时间每达11520小时的较短一方为周期进行更换,而且必须使用从发那科公司购买的正品润滑油。
全年无休满负荷工作的小时数为:365×24=8760h。
有关供应的润滑油以及供油量如下:

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图5 3年(11520小时)定期更换用指定润滑油以及供油量

润滑油的更换、补充,应以下列姿势进行:

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图6 M-10iA机器人供油时的姿势

3.更换油脂时的注意事项
1)务必使用FANUC唯一官方渠道购买的正品油脂,确保油脂品质能够满足机器人机械部件的运动需求,否则会导致机器人机械部件提前磨损而无法正常工作。


2)务必将机器人调整至要求的注油姿态,这样机构内部油路是顺畅的,可以取得最好的换油效果,且不易在注油时让油路密封承受过大的压力。


3)更换各轴油脂时,要确保打开正确的注油口和对应的排油口。假如不是很确定,建议加油前先在排油口处涂抹点油脂,这样注油时可以查看排油口处有无气泡冒出以确定油路是否顺畅。


4)更换油脂时注油速度务必不能过快,应保持匀速、缓慢加注。对于发那科同款手动油枪,手动注油时以每2秒按压油枪1次为宜;对于发那科同款气动油枪,注油枪前端压力应保持在0.15MPa以下。


5)注油完成后,减速机内部压力会比较大,所以此时一定要做好各轴充分排压。打开各轴排油口,堵上各轴进油口,编程动作各轴60°以上角度,以自动模式或T2模式100%高速运行20min左右即可充分释放压力。若现场达不到上述要求的排压条件,请适当延长排压时间。


6)对于有垫片的注、排油口螺塞,请确保螺塞垫片不丢失以及螺塞长度合适,否则可能会使螺塞拧入太深,接触到内部减速机而使其损坏。同时,堵住螺塞时务必确保螺塞口无异物,切勿将异物带入减速机内部从而磨损减速机。


7)机器人正常允许的环境温度是0-45°,而在清洗房内或满负荷频繁反转运动下,机器人周围的环境温度以及机器人各轴减速机的温度均高于正常值。此时,润滑油及油槽内压会上升。在这种情况下,建议在注油后一天以及一周时,趁运转刚结束后,打开每个轴的排油口释放压力,1分钟后再堵上油口。

4.换油保养不当可能会引发的故障
1)超过规定周期未及时保养,因润滑油失效而起不到保护效果,导致机械部件磨损,最终会导致减速机间隙过大或卡死。


2)使用非发那科官方渠道购买的润滑油,因品质不达标,导致润滑油在使用过程中提前失效,在规定保养周期内未起到保护效果,最终也会导致机械部件磨损,各轴间隙过大或卡死。同时,有些劣质油脂在失效的过程中会释放部分气体,也会导致油槽内压过大而出现漏油现象。


3)未按正确的机器人姿态保养、或未打开正确的排油口、或注油速度过快、或注油完成后未充分并定期的释放压力,均会导致各轴机械部件内压过大,从而会使润滑油从油封处挤出,进入马达内或各关节外,导致漏油。轻微的漏油,可以通过定期更换油脂、注意释放内压缓解。但严重的漏油,极大可能是各关节油封已被顶起凸出,这时只能通过更换减速机来解决漏油故障了。

5.总结
机器人保养虽然是件不起眼的事情,但是,正确的保养却是对机器人延长使用寿命有着极大的帮助。只有我们重视细节,按规范操作保养,才能减少机器人的故障率,减少停机时间和维修费用,提高生产效率,获取更大的经济效益。