汽車制造中工業(yè)機器人的維修保養(yǎng)

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摘要：隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的如火如荼推進(jìn)，工業(yè)機器人被廣泛應(yīng)用于機械加工、汽車包裝、汽車制造等多個工業(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)機器人在投入使用的過程中往往會出現(xiàn)一些運轉(zhuǎn)問題，需要專業(yè)人員對其進(jìn)行定期維修與保養(yǎng)?；诖?，本文將對工業(yè)領(lǐng)域的機器人運行情況進(jìn)行簡要介紹，并著重闡述工業(yè)機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。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人；汽車制造；維修；保養(yǎng)

引言

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

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

工業(yè)機器人是技術(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)對于人力因素的依賴性，解放了生產(chǎn)力，在實際應(yīng)用過程中具有較高的穩(wěn)定性和精密性。通過對工業(yè)機器人的有效利用，各大汽車制造企業(yè)紛紛引進(jìn)機器人來代替人力勞動，以獲得更高的經(jīng)濟效益。從學(xué)科角度來說，工業(yè)機器人是一門綜合性學(xué)科，其所涉及的知識既涵蓋電子機械和計算機等領(lǐng)域，又包括信息傳感和控制，所以其對人才的專業(yè)素質(zhì)提出了較高要求?？陀^來說，我國現(xiàn)階段工業(yè)機器人主要是以六軸機器人為主，大多具有關(guān)節(jié)機械手，運轉(zhuǎn)的靈活性相對較高，主要應(yīng)用于汽車生產(chǎn)、機加工、焊接、涂膠等制造行業(yè)領(lǐng)域，在產(chǎn)品運輸、分揀以及激光切割方面發(fā)揮了獨特的價值優(yōu)勢。同時，工業(yè)機器人在汽車生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用改變了我國汽車零部件生產(chǎn)以手工焊、專機焊占據(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)機器人在汽車制造中的維護(hù)與保養(yǎng)

在工業(yè)機器人正常運轉(zhuǎn)的過程中，其會隨著時間的流轉(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，甚至故障率和停機時間會逐漸呈現(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)的機器人管理、維護(hù)保養(yǎng)工作，使得該生產(chǎn)要素的價值能夠被充分發(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)都對機器人的管理、維護(hù)保養(yǎng)工作進(jìn)行了精準(zhǔn)定位，將其作為延長機器人使用壽命、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器人維護(hù)管理工作的相關(guān)體系，加強對機器人維護(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。一般情況下，由于工業(yè)機器人的具體應(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)計劃往往也會有所差異，面對這一系列問題，工業(yè)機器人的管理維修人員便需要結(jié)合具體情況對相應(yīng)的工業(yè)機器人設(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)，主要是指對控制柜進(jìn)行維護(hù)或?qū)C器人本體系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，需要注意到的技術(shù)性問題相對較多。首先，在對工業(yè)機器人進(jìn)行一般性保養(yǎng)的過程中，相應(yīng)負(fù)責(zé)人員首先要在機器人開機前對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查工作，確保設(shè)備的完整性以及機器人原點位置的科學(xué)性。而在機器人投入運轉(zhuǎn)的過程中，相關(guān)的維修與保養(yǎng)人員同樣要時刻關(guān)注機器人的運行狀態(tài)，對油標(biāo)、油位、儀表壓力、指示信號、保險裝置等在內(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現(xiàn)場進(jìn)行全面清掃，確保機器人設(shè)備的清潔性。其次，在對工業(yè)機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，在對機器人設(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)格對設(shè)備運轉(zhuǎn)時間進(jìn)行把控，一般情況下是每隔500小時更換一次機器人的濾布，每隔7000小時更換測量系統(tǒng)的電池，每隔5萬小時對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，并按月對機器人的冷卻器進(jìn)行檢修。當(dāng)然，考慮到不同制造工作對機器人的職能分配可能存在差異，所以具體的檢測時間和計劃安排還需要專業(yè)的維修養(yǎng)護(hù)人員結(jié)合環(huán)境條件、機器人的運轉(zhuǎn)性之以及運行時效等作出決斷。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)的機器人故障問題。最后，機器人設(shè)備檢修過程中需要注意的另一細(xì)節(jié)要點在于冷卻器回路，現(xiàn)階段機器設(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)，對其運轉(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其進(jìn)行定期檢測，并最好對外部空氣回路的各個部件展開徹底清潔，確保排水口定期排水正常。最后，通過對現(xiàn)階段機器人在汽車制造中維修與保養(yǎng)工作分析結(jié)果來看，其工作重點主要在于機械手的清潔以及減速器的潤滑，甚至包括機械手的軸制動測試。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機器人維修與保養(yǎng)的工作人員要定期清理機器人的機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械手臂，而且要注意不能使用丙酮等強溶劑。與此同時，對于工業(yè)機器人的清潔工作是涉及到些許安全風(fēng)險的，要求檢修工作人員既不能使用干抹布對其進(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，一旦其機器螺栓出現(xiàn)滑絲松動的現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致其運轉(zhuǎn)過程中機械手脫離，嚴(yán)重影響操作系統(tǒng)的安全。所以機器人檢修保養(yǎng)人員要在工作過程中對上述問題進(jìn)行著重注意，并檢查機械手的變速是否齊全，保險裝置是否可靠，設(shè)備有無明顯的腐蝕和漏油現(xiàn)象，同時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)異常之處要及時將具體情況匯報給上級人員，并結(jié)合維修準(zhǔn)則對其展開系統(tǒng)化處理。③之所以要在機器人維修保養(yǎng)過程中展開軸制動測試，其根本原因是要檢測制動器的工作狀態(tài)是否正常。事實上，就是因為在機器人正常運轉(zhuǎn)的過程中會不可避免地出現(xiàn)軸電機制動器的磨損，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)并檢測各軸是否在原位。一般情況下，若機械手的位置并沒有因為馬達(dá)斷電而發(fā)生改變，那么也就意味著制動力矩足夠。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)人員還需要對機械手進(jìn)行移動處理，判定機器人在緊急停止的情況下相對應(yīng)的制動器是否會發(fā)生停止，以排除不確定性因素對于制動器運行情況的干擾，延長機器人的使用壽命。

3工業(yè)機器人在汽車制造中的維修現(xiàn)狀與解決方案

工業(yè)機器人在我國最早應(yīng)用于汽車工程機械行業(yè)，主要承包了汽車及工程機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。其在橫梁托架點焊、傳動軸平衡片凸焊、汽車燃油箱縫焊等領(lǐng)域的高效率運轉(zhuǎn)為現(xiàn)代制造業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益，直接推動汽車產(chǎn)業(yè)和機械制造產(chǎn)業(yè)對工業(yè)機器人的需求居高不下。所以，專業(yè)型應(yīng)用型機器人維修保養(yǎng)人員匱乏的問題將在很長一段時間內(nèi)持續(xù)存在。迄今為止，我國用于汽車制造的機器人保有量已經(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)性足以支撐機器人維修與機器人保養(yǎng)的各項工作要求。首先，企業(yè)方面要針對工業(yè)機器人維修和保養(yǎng)人員展開專業(yè)化的應(yīng)用和管理維護(hù)培訓(xùn)，確保其具有強烈的專業(yè)認(rèn)識和深厚的理論基礎(chǔ)以及扎實的實際操作能力，促使機器人維修和保養(yǎng)工作能夠在長時間內(nèi)得到可持續(xù)發(fā)展。而且，由于機器人技術(shù)是一項對綜合技術(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)知識運用能力，這也為企業(yè)的工業(yè)機器人維修與保養(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)機器人基本原理及其應(yīng)用和編程、工業(yè)機器人的日常管理、機械結(jié)構(gòu)與電氣控制系統(tǒng)的故障診斷以及工業(yè)機器人的維護(hù)保養(yǎng)。其中，要著重將軸運動和機械系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測及密封和潤滑、驅(qū)動系統(tǒng)及剎車系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)等作為重點培訓(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)，全面推動機器人維修保養(yǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

4結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)機器人的創(chuàng)新升級為我國汽車制造業(yè)發(fā)展注入了新鮮血液，但是機器人的維修和保養(yǎng)問題卻始終是企業(yè)發(fā)展的一項短板。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技術(shù)的發(fā)展完善，在大量的實踐創(chuàng)新中提高工業(yè)機器人的維修與保養(yǎng)技術(shù)含量，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

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作者：陳斐彪 單位：湖南財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院