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国产工业机器人对装备制造业的升级发展有重大意义

2017-06-19 17:49:44 苏州高通机械科技有限公司 阅读

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

  工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的作业,例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上,以及在原子能工业等部门中,完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。

  随着我国人口红利的锐减,装备制造业的升级,在市场需要和技术进步同时作用下,国家政策大力扶持下,近几年我过工业机器人迎来了一个发展的热潮,工业机器人从而不断的投入到生产中,在大规模生产中发挥着很重要的作用。机器人产业正迎来黄金发展机遇期,如何推动工业机器人产业和机床工具产业的融合发展,如何做到工业机器人与数控机床的互为集成应用,已成为当前现代装备制造业产业升级的重要话题。

  但是,同时中国制造业面临一个重大挑战:下一代机器人很快就会变得比人工更便宜。近三五年来,用工荒经久不息,劳动力成本持续上涨,与此同时,机器人制造成本却在不断下降,让很多企业考虑用机器人替代人工。工业机器人在汽车工业、汽车配件、电子电器、橡胶及塑料工业和金属制品等行业用得较为广泛。

  国产机器人和机床工具行业与国际先进水平存在差距,尤其作为新兴产业的工业机器人,起步晚于国内机床产业,无论制造工艺水平、控制系统,还是集成应用经验;无论技术标准成熟度,还是专业人才拥有程度,都制约当前的发展速度,尚需在摸索中寻求进步。但我们相信,两者的深度融合,对于提高中国装备制造业的综合竞争力具有重大意义。


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。