淺談沖壓機械手管理與現場維護

文／汪勇勇，李家松·上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司

沖壓機械手運行軌跡不斷在兩個壓力機虛軸運行，啟動運行的每一步都是關鍵，因此，為了保障機械手與壓力機運行穩定及安全有效性，需從加強安全防護管理和維修人員的綜合能力提升入手，保障安全可靠，設備運行穩定，將安全風險和損失降至最低。文章重點針對沖壓機械手的管理與現場維護進行了分析介紹，以供參考。

隨著機械手、機器人技術的成熟，各行各業都在大量使用機器人，整個汽車生產制造也不例外，在整車生產制造全流程的四大車間都有應用，而在沖壓車間主要以零件轉運設備較多，比如：沖壓機械手(圖1)一般為單臂機械手，每分鐘12 個循環，由四軸聯動傳遞能量，機身結構簡單，速度要比機器人快，但也存在減速箱在高速運行時蝸輪和蝸桿磨損加快，B、Y 軸因行程軌跡大磨損較為明顯，以及各個減速箱密封老化漏油等缺點。目前，有較少的企業采用雙臂機械手進行生產，效率達到每分鐘15 個循環。雙臂機械手要比單臂機械手更為靈活精確，具有高效率、高精度的優勢。

圖1 沖壓機械手

沖壓機械手的管理要點

完善的管理體系和規章制度

針對沖壓機械手本身的特性并結合車間環境情況，維修部門需制定完善的管理制度，比如：機械手的安全操作規程、作業指導書、設備演練、維保方式方法及相關職責要求等，形成標準化管理。維修部門針對機械手崗位人員要進行操作培訓及管控，確保執行規范，現場崗位有安排專人監控機械手運行狀態，及時反饋運行過程中出現的故障現象，便于分析和有效解決問題。同時，運用遠程監控電機溫度、軸運行軌跡曲線等新技術和新思路，也能有效的發現潛在問題。另外，維修人員作為設備維護第一責任人，要深入到機械手管理和精益維修中去，要分析到每一個問題的根源，并制定有效的預防性措施來減少、預防故障，同時培養維修人員實際操作能力，要做到懂操作、會維修，為日常的管理和維修工作提供保障。

高效且主動的管理模式

在整車生產過程中，作為四大工藝車間之一的沖壓車間擔任了第一道工序，上游供應的能力決定了整條生產線的效率，為此如何管理好設備、減少沖壓車間的故障，保證供應充足就是一個值得深究的話題。在查閱以往沖壓車間的故障統計數據后，得出約有70% 的故障源自沖壓機械手，故障占比率非常高，其中故障的主要來源：一方面是機械手自身的問題，另一方面是管理方面的問題。同時，隨著沖壓機械手運行年限過長，設備的各個零部件逐漸老化和磨損，各種新型故障或疊加故障由單一逐漸變得多樣化，而這時要想保證設備高效穩定運行，就得考慮維修人員有沒有做到從預測零部件壽命著手，進一步實現預測性維修，根治設備隱疾。作為維修人員需要積極探索出高效且主動的管理模式，從設備的問題根源上做全面分析和總結，以此服務好生產。圖2 為員工正在對機械手進行保養檢查。

圖2 員工正在對機械手進行保養檢查

加強對維修人員的管理要求

在機械手各個部件的安裝過程中，首先要做到安裝緊固，保證機械手的部件對正和工作位置正確，因此需要用專業的安裝方法裝入，以確保機械手每個零部件的安裝穩固狀態。專業維修和調試時，首先要按照設備能量鎖定布局圖進行能量鎖定，維修人員既要養成良好的工作習慣，還要具備發現問題和消除隱患的能力，嚴格遵守各項維修要求。

當設備啟動生產前，應跟車間班長做好現場檢查確認工作，消除設備上面遺留的閑置物品，確保安全。同時，使用軌跡模式運轉3 ～5 次后，還要對機械手端拾器和帶分張功能的關鍵點檢查核實，以及確認機械部位無卡滯、信號無閃斷現象，只有完全按照檢查流程檢驗正常后方可啟動正常生產。

沖壓機械手的預防性維修

提升維修技能

沖壓機械手除了本身的工藝參數外，其他參數還有機械裝配精度、調整精度及原點位置參數等。沖壓機械手的有效維護不僅可以減少設備機械故障的頻發，還可提升設備的使用壽命。另外，根據我公司沖壓車間2014 年至2021 年間的數據統計，有約10%的設備故障是由人員引起的，因此還要提高人員的維護意識和質量要求，強化設備維護管理的重要性，提升維修人員現場實際動手能力和故障模擬處理能力，讓機械手維修崗位的人員盡快掌握設備性能，逐漸提高維修的專業素質，并嚴格遵守流程制度，確保設備穩定運行。

實現預防性維修

如今，越來越多的新技術手段被用來對設備工作狀態進行監控。除常規的設備點檢和巡檢外，主要還有熱成像儀、超聲波儀等工具對設備數據進行采集確認，然后再結合穩定狀態下的數據進行分析，能夠有效監控設備在運行狀態下的變化，可提前發現設備隱患并及時預防，降低設備故障風險。例如，熱成像儀能夠整體顯示設備溫度圖像，能發現溫度異常部位，像電氣接線虛接或松動問題；伺服電機出現故障多為編碼器問題、機械內部及軸承磨損等。實際上，通過儀器檢測方法鎖定設備狀態信息更加精準有效，能提前發現問題及時做好措施應對，以避免設備停線等風險，這些新技術的使用增加了故障判斷的高效性和可預測性，未來肯定還有更多新技術持續應用到沖壓機械手的維護工作中。

沖壓機械手預測性維修

沖壓機械手作為一種結構簡單，高效和高價值的重點設備，其B、Y、U 軸的間隙要保證在一定的允許范圍內，一般每兩個月進行間隙測量確認，根據實際間隙的狀態開展預防性維修，保障現場穩定運行。

沖壓機械手在沖壓車間屬于關鍵性設備，一旦出現電氣或機械故障很有可能會造成整條生產線停線，損失非常大，因此做好沖壓機械手的TPM/PM 及預測性維修是非常重要的環節之一，需要有豐富經驗的維修團隊快速解決難題，減少誤判和損失，避免故障復雜化等等，因此培養專業團隊是非常重要的一項工作。

結束語

上述是根據當前沖壓機械手現行的管理與現場維護作出的總結，隨著汽車工業不斷發展，各種新型技術的應用，沖壓機械手的種類會逐漸增多，而有效管理和預防性維修、預測性維修等需要逐漸創新，只有這樣才能有效地提高設備故障解決效率和維修質量，才能保障設備穩定可靠。