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苏州高通机械科技有限公司

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自动化程度加深 工业机器人快速崛起

2019-04-28 17:24:55 苏州高通机械科技有限公司 阅读

 随着中国工业企业自动化水平的不断提高,机器人自动化线的市场也会越来越大,并且逐渐成为自动化生产线的主要方式。当前,中国制造业处于转型与升级阶段。一方面,制造业寻求效率与柔性制造;另一方面,随着人力成本上升,制造业企业开始寻求机器人替代人。

  一直以来,机器人的发展都受到世界各国的关注,我国也在多部国家发展规划中设置了机器人相关发展规划,鼓励机器人行业发展。在中国“十三五”规划纲要中,机器人位列大力推进创新和产业化的一批新兴前沿领域之列。此外,“中国制造2025”、《机器人产业发展规划(2016-2020年)》的提出及鼓励创新和对新兴企业的投资加大都推动了机器人产业的迅猛发展。

  从某种意义上来讲,工业机器人行业是否能够崛起,不仅仅是经济问题,而是关系到我们未来国计民生的大问题,专家指出日益老龄化的人口结构、不断上涨的人工成本和全球化竞争是拉动中国机器人市场快速成长的重要因素。

  市场研究公司IDC新发布的有关中国工业机器人的报告指出,到2018年,中国制造业机器人采用率预计增长将超过150%,报告同时提出,工程导向价值链企业目前是中国大的机器人采用者,但伴随着中国制造业自动化程度逐步提高,未来两年,品牌导向价值链企业、资产导向价值链企业和技术导向价值链企业在机器人采用方面都将表现出强劲的增长机会。

  中国劳动力价格上涨推高生产成本,被认为是工业机器人快速进入生产的原因之一,中国人口红利渐失,一些生产型企业开始外迁,并且近几年中国机器人自动化生产线已经不断出现,其中为典型的是汽车及电子行业。

  现在国外机器人企业都是伴随着汽车行业一起成长的,但是它们对其它所谓“低端产能”产业不熟悉,国内企业在这些方面有机会。国内家电、陶瓷,石化、饲料等传统行业有巨大的产能,存在产业转型升级的需求,自动化趋势不可逆。而表现为突出的是近几年珠三角和长三角的民营制造业的自动化需求。

  但是,总的来说,人手短缺无疑是国内制造业需要提升自动化程度的主要原因。关于国内目前的制造业人手短缺,有两方面的解释:一是中国从来都缺高技术含量的产业工人,不存在把农民工转化为产业工人的环境,需要机器人或自动化设备填补这块空间;二是现在的年轻人不愿意干比较脏和比较累的活,稳定程度很差。

  而从反面来看,自动化让很大一部分劳动力面临着失业风险,但并不是绝对会失业。经济正在变化,一些自动化工作和科技创新会带来新的就业机会。还有人认为人工智能和自动化是罪恶之源,也就是机器人窃取了工作。

  与此同时,我们也该清楚的认知,新技术在消除现有职位的同时,也会带来新的工作机会。因此,要做的并不是要抵制自动化,而是想办法培养我们所拥有的技能。因为在未来,我们必须接受机器人技术,它能让我们降低成本。如果降低成本,就有更多的钱可以用于创新。钱越多,能创造的新产品就越多,创造的产品越多,就能雇佣越多的员工。


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。