工業機器人在汽車制造中的維修與保養

陳斐彪

摘要：隨著我國現代化建設進程的如火如荼推進，工業機器人被廣泛應用于機械加工、汽車包裝、汽車制造等多個工業領域，大幅度降低了制造業的生產投入成本，提高了產品質量和效率。但是，工業機器人在投入使用的過程中往往會出現一些運轉問題，需要專業人員對其進行定期維修與保養。基于此，本文將對工業領域的機器人運行情況進行簡要介紹，并著重闡述工業機器人在汽車制造中的維修與養護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.

關鍵詞：工業機器人;汽車制造;維修;保養

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

中圖分類號：TP242.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）21-0132-02

0? 引言

隨著時代的發展和技術的進步，工業機器人已經成為推動汽車制造業產品生產智能化、自動化的核心驅動力，這也基本決定了我國未來汽車制造業的整體發展趨勢。在這種背景下，企業生產人員若想切實節約生產成本、提高機器人工作效率，必須秉持防患于未然的理念對工業機器人進行定期保養與維修，從而高效的推動制造業實現自動化轉型升級。

1? 工業機器人基礎構成和應用領域

工業機器人是技術創新發展的產物，其大幅度降低了制造業特別是汽車制造業對于人力因素的依賴性，解放了生產力，在實際應用過程中具有較高的穩定性和精密性。通過對工業機器人的有效利用，各大汽車制造企業紛紛引進機器人來代替人力勞動，以獲得更高的經濟效益。從學科角度來說，工業機器人是一門綜合性學科，其所涉及的知識既涵蓋電子機械和計算機等領域，又包括信息傳感和控制，所以其對人才的專業素質提出了較高要求。客觀來說，我國現階段工業機器人主要是以六軸機器人為主，大多具有關節機械手，運轉的靈活性相對較高，主要應用于汽車生產、機加工、焊接、涂膠等制造行業領域，在產品運輸、分揀以及激光切割方面發揮了獨特的價值優勢。同時，工業機器人在汽車生產領域的應用改變了我國汽車零部件生產以手工焊、專機焊占據焊接為主導的局面，大幅度提高了生產柔性，更符合現代汽車產業的發展需求，具有廣闊的發展前景。

2? 工業機器人在汽車制造中的維護與保養

在工業機器人正常運轉的過程中，其會隨著時間的流轉而不可避免的出現一些故障情況，導致作業效率大幅度下降，甚至故障率和停機時間會逐漸呈現上漲狀態。為盡可能避免出現這一問題，汽車制造企業就必須展開相應的機器人管理、維護保養工作，使得該生產要素的價值能夠被充分發揮，最大限度提高汽車制造業的生產效率。客觀的說，多數的汽車企業都對機器人的管理、維護保養工作進行了精準定位，將其作為延長機器人使用壽命、降低企業生產成本的重要舉措。但是，企業方面還應該更多的從制度層面健全機器人維護管理工作的相關體系，加強對機器人維護與保養工作人員的專業培訓與考核，確保其具有相當專業的安全操作知識。一般情況下，由于工業機器人的具體應用領域不同、執行的作業任務不同，所以其維修保養計劃往往也會有所差異，面對這一系列問題，工業機器人的管理維修人員便需要結合具體情況對相應的工業機器人設備進行專業化保養和例行維護。而所謂例行維護，主要是指對控制柜進行維護或對機器人本體系統進行維護，需要注意到的技術性問題相對較多。

首先，在對工業機器人進行一般性保養的過程中，相應負責人員首先要在機器人開機前對其進行全面系統的檢查工作，確保設備的完整性以及機器人原點位置的科學性。而在機器人投入運轉的過程中，相關的維修與保養人員同樣要時刻關注機器人的運行狀態，對油標、油位、儀表壓力、指示信號、保險裝置等在內的細節部位進行一一查看，并在每次檢修工作完成之際對現場進行全面清掃，確保機器人設備的清潔性。

其次，在對工業機器人控制柜展開維護和保養工作的過程中，要分別按照相關標準展開工作。具體來說，在對機器人設備進行一般清潔維護的基礎上，相應的維修與養護負責人員必須嚴格對設備運轉時間進行把控，一般情況下是每隔500小時更換一次機器人的濾布，每隔7000小時更換測量系統的電池，每隔5萬小時對散熱單元以及伺服風扇單元進行系統性維修與更換，并按月對機器人的冷卻器進行檢修。當然，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的維修養護人員結合環境條件、機器人的運轉性之以及運行時效等作出決斷。值得注意的是，現階段應用于汽車制造領域的機器人系統電池是不可充電的，所以在檢修養護過程中要注意控制對外部電源斷電等細節問題，保證檢修作業的安全性。除此以外，負責相關檢修作業的人員還要定期查看控制器的散熱情況，務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。在每次設備的檢修維護工作結束之后，要在控制器周邊區域預留出足夠的間隙，避免周圍有雜物堆放，冷卻風扇正常運作且遠離電源，盡可能在技術允許的條件下避免由于進風口堵塞而誘發的機器人故障問題。最后，機器人設備檢修過程中需要注意的另一細節要點在于冷卻器回路，現階段機器設備中所應用的冷卻器回路大多為免維護密閉系統，對其運轉的穩定性和使用的可靠性提出了較高要求，這就要求將用的設備檢修維護人員側重在環境濕度較大的情況下對其進行定期檢測，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，通過對現階段機器人在汽車制造中維修與保養工作分析結果來看，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，就需要相應的檢修保養人員著重注意以下幾方面技術性問題：①機器人維修與保養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，對于工業機器人的清潔工作是涉及到些許安全風險的，要求檢修工作人員既不能使用干抹布對其進行擦拭，也不能使用不恰當的溶劑，借此來避免靜電現象以及顆粒物的堆積。②工業機器人的手部區域是其展開精細化作業的核心關鍵，一旦其機器螺栓出現滑絲松動的現象，可能會導致其運轉過程中機械手脫離，嚴重影響操作系統的安全。所以機器人檢修保養人員要在工作過程中對上述問題進行著重注意，并檢查機械手的變速是否齊全，保險裝置是否可靠，設備有無明顯的腐蝕和漏油現象，同時要全面徹底的檢查設備是否存在腐蝕、碰砸、拉離和漏油、水、電等現象，發現異常之處要及時將具體情況匯報給上級人員，并結合維修準則對其展開系統化處理。③之所以要在機器人維修保養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是否正常。事實上，就是因為在機器人正常運轉的過程中會不可避免地出現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檢修人員將機械手軸調至特定位置，確保其處于最大靜態負載狀態。其次，要注意切斷馬達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斷電而發生改變，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一步的保護措施，相關人員還需要對機械手進行移動處理，判定機器人在緊急停止的情況下相對應的制動器是否會發生停止，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? 工業機器人在汽車制造中的維修現狀與解決方案

工業機器人在我國最早應用于汽車工程機械行業，主要承包了汽車及工程機械的噴涂及焊接工作，廣泛應用于汽車及其零部件制造、摩托車、工程機械等行業，貫穿汽車生產的沖壓、焊裝、涂裝、總裝的幾大工藝生產流程。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域的高效率運轉為現代制造業創造更高的經濟效益，直接推動汽車產業和機械制造產業對工業機器人的需求居高不下。所以，專業型應用型機器人維修保養人員匱乏的問題將在很長一段時間內持續存在。迄今為止，我國用于汽車制造的機器人保有量已經破百萬，而人才缺口也已經達到將近30萬。所以，制造企業方面必須盡快加速專業人才的培養和引進力度，確保人才的專業性足以支撐機器人維修與機器人保養的各項工作要求。首先，企業方面要針對工業機器人維修和保養人員展開專業化的應用和管理維護培訓，確保其具有強烈的專業認識和深厚的理論基礎以及扎實的實際操作能力，促使機器人維修和保養工作能夠在長時間內得到可持續發展。而且，由于機器人技術是一項對綜合技術水平要求較高且極具科學含量的技術，所以要求相關負責人員具有廣泛的跨專業知識運用能力，這也為企業的工業機器人維修與保養專業人才的培訓工作提供了方向。具體來說，工業機器人維修與保養人員所接受的培訓內容應該包括工業機器人基本原理及其應用和編程、工業機器人的日常管理、機械結構與電氣控制系統的故障診斷以及工業機器人的維護保養。其中，要著重將軸運動和機械系統狀態監測及密封和潤滑、驅動系統及剎車系統的維護和保養等作為重點培訓內容，確保人員可以在協調配合中共同有效完成傳感系統的維護保養及安裝調試、電氣系統的定檢和維護等難度系數較高的作業任務，全面推動機器人維修保養技術的創新發展。

4? 結束語

綜上所述，工業機器人的創新升級為我國汽車制造業發展注入了新鮮血液，但是機器人的維修和保養問題卻始終是企業發展的一項短板。所以，現在汽車制造企業方面要高度注重專業性人才的培養，在細節性工作問題方面推動技術的發展完善，在大量的實踐創新中提高工業機器人的維修與保養技術含量，為企業創造更高的經濟效益。

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