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摘 要：伴随着工业机器人技術的发展，工业机器人在汽车、食品、包装等行业中得到了广泛应用，不仅产品的品质和生产效率得到了提升，而且使产品的生产成本得到了降低。现代企业的一项重要工作有工业机器人的维护保养，因此，对相关人员的专业素养也要相应配套起来。本文以ABB IRB460机器人为蓝本介绍了工业机器人部分典型维护保养案例。
关键词：工业机器人 维护 制造业 设备
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（b）-0087-02
由于社会经济高速发展和老龄化趋势等问题的加剧，企业用工成本逐渐增加，特别是制造业。为降低生产成本和提高生产效率，利用工业机器人进行产品生产的自动化、柔性化和智能化模式已成为企业共识，也是必然趋势。作为企业生产的重要工具的工业机器人，能够提高产品品质和实现生产自动化，是实现我国制造业升级的重要措施。
由于工业机器人具有效率高、稳定性和可靠性好、重复精度高等优点，各企业采用以机器人换人，在产品生产过程中大量引入工业机器人。工业机器人是一门融机械、电子、信息、传感、计算机、控制等多个学科技术为一体的综合性学科。机器人的大量应用，使得工业机器人维护保养工作迫在眉睫。
1 工业机器人四大家族
关注机器人领域发展的人无人不知，分别是ABB、KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）。世界上第一台工业机器人诞生于ABB，机器人销量最大，是世界上最大的机器人制造公司，最早于 2002年产量突破10万台。在四大家族中ABB一直名列前茅，因此本文以ABB品牌中IRB460机器人为例进行常规维保操作。
2 IRB460机器人常规维保
（1）维护间隔间隔时间的规定，取决于待执行维护活动的类型和 IRB 460 的工作条件，常见的维护规则有以下几种：
①自然时间：按自然月数规定，而不论系统运行与否，一旦时间到达进行维护操作;②操作时间：按操作小时数规定。运行频繁意味着更频繁的维护活动;③SIS：由机器人厂家的 SIS （Service Information System） 规定。间隔时间值通常根据机器人典型工作循环进行给定，但此值会因各个部件的负荷强度不同而存在差异。
（2）为了延长机器人平均无故障时间，必须对其进行定期维护以确保其功能正常。表1中规定了维护活动和时间间隔。另外，一旦发生故障也要对发机器人进行检查。
①检测到组件损坏或泄漏，或发现其接近预期组件使用寿命时，更换组件;②DTC=运行计时器，显示机器人的运行时间;③当需要更换电池时，机器人将会发出电池低电量警告，如38213电池电量低。另外，在电池更换完过程中保持控制器电源打开，以避免断电导致参数丢失使机器人不同步;④当机器人电源关闭时，机器人使用电池保持参数，若电池的剩余后备容量不足2个月时，将发出低电量警告。通常，机器人电源若是每周关闭2d，新电池使用寿命为36个月;若是每天关闭16h，其使用寿命为18个月。
（3）IRB460轴1齿轮油维保检查。
检查IRB460轴1齿轮箱中的油位，该机器人轴1齿轮箱的位置位于机架和底座之间。油塞位置如图1所示，
检查轴1齿轮箱中的油位，操作步骤如下所示。
①警告：处理齿轮箱油要注意安全生产;②关闭连接到机器人的所有可能带来危险的设备——电源、液压源、气压源，然后再进入机器人工作区域;③确保油温在+25℃±10℃范围内，这一预防措施可减小温度对测量的影响;④打开检查油塞;⑤测量油位。所需油位：不得低于油塞孔下位5 mm，如图2所示;⑥如果油液液面偏低，则加注油液调整油位至合适位置;⑦完成之后重新装上油塞。
（4）0IRB460轴1齿轮油维保更换。
使用设备有：分油器，要求包含带出水管的泵;快速连接管件接口，带O形圈;润滑油（注意切勿与其他油混合！）;集油箱（800mL）;标准工具包。
轴1齿轮箱和油塞的位置参照图1，废油利用软管通过位于机器人基座后部排油孔排出。
轴1齿轮箱排油，操作步骤如下所示。
①处理齿轮箱油会存在安全风险，做好安全防护工作，熟悉按操作规范;②关闭连接到机器人的所有：电源、液压源、气压源 ，然后再进入机器人工作区域;③卸下注油塞，可让排油速度加快！④卸下排油塞并用带油嘴和集油箱的软管排出齿轮箱中的油;⑤重新装上油塞，拧紧转矩为25Nm。
轴1齿轮箱注油，操作步骤如下所示。
①处理齿轮箱油会存在安全风险，做好安全防护工作，熟悉按操作规范;②关闭连接到机器人的所有：电源、液压源、气压源 ，然后再进入机器人工作区域;③打开注油塞;④向齿轮箱重新注入润滑油;⑤重新装上注油塞，拧紧转矩为25Nm。
（5）IRB460清洁及其注意事项。
为保证较长的正常运行时间，务必定期清洁。清洁的时间间隔取决于机器人工作的环境。
清洁之前务必确认机器人的防护类型。根据IRB460的不同防护类型，可采用不同的清洁方法。以安全防护等级标准级为例的常见清洁方法如真空吸尘器、用布擦拭、用水冲洗等。
注：防护类型为Standard、FoundryPlusWash或FoundryPrime的ABB机器人可以用水冲洗的方法进行清洁。但需满足以下操作前提：喷嘴处最大水压为700kN/m2（7bar），即典型的水龙头水压和水流;使用风扇喷嘴，散布角度不小于45°;最大流量为20L/min。
在清洁之前关闭操纵器所有的电源，然后再进入操纵器的工作空间。
修理和维护工作后的油渍，必须要清理干净，否则会让涂漆表面掉色。
注意事项如下。
①务必使用规定清洁设备，否则可能会缩短机器人的使用寿命;②清洁前，务必先检查是否所有保护盖都已安装到机器人上;③不允许将清洗水柱对准连接器、接点、密封件或垫圈;④不允许使用压缩空气清洁机器人;⑤不允许使用不符规定的溶剂清洁机器人;⑥喷射清洗液的距离切勿小于0.4m;⑦在清洁机器人之前，不允许卸下任何保护盖或保护设备。
3 结语
工业机器人对于提高产品质量、生产效率、降低人力资源成本等有着非凡意义。企业生产的重要因素是工业机器人，工业机器人的管理与维护直接影响着企业的生产，对安全、稳定、健康、经济运行等有着重要意义。企业管理层要从健全工业机器人的运行、维护管理制度抓起，提高机器人使用率。同时由于工业机器人的维保工作很复杂，涉及多方面技术。因此，维护专业人员要努力提高相关职业技能，切实做好检查维护工作，丰富自身故障判别及维护经验。
参考文献
[1] 殷邦革，王文川，徐大飞.工业机器人的维修与保养浅析[J].科技创新与应用，2017（15）：114.
[2] 韦真光，韦柳毅.简析焊接机器人设备维护维修的一般方法[J].装备制造技术，2014（4）：143-145.
[3] 孙宏昌.机器人技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2017.
关键词：工业机器人 维护 制造业 设备
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（b）-0087-02
由于社会经济高速发展和老龄化趋势等问题的加剧，企业用工成本逐渐增加，特别是制造业。为降低生产成本和提高生产效率，利用工业机器人进行产品生产的自动化、柔性化和智能化模式已成为企业共识，也是必然趋势。作为企业生产的重要工具的工业机器人，能够提高产品品质和实现生产自动化，是实现我国制造业升级的重要措施。
由于工业机器人具有效率高、稳定性和可靠性好、重复精度高等优点，各企业采用以机器人换人，在产品生产过程中大量引入工业机器人。工业机器人是一门融机械、电子、信息、传感、计算机、控制等多个学科技术为一体的综合性学科。机器人的大量应用，使得工业机器人维护保养工作迫在眉睫。
1 工业机器人四大家族
关注机器人领域发展的人无人不知，分别是ABB、KUKA（库卡）、FANUC（发那科）、YASKAWA（安川）。世界上第一台工业机器人诞生于ABB，机器人销量最大，是世界上最大的机器人制造公司，最早于 2002年产量突破10万台。在四大家族中ABB一直名列前茅，因此本文以ABB品牌中IRB460机器人为例进行常规维保操作。
2 IRB460机器人常规维保
（1）维护间隔间隔时间的规定，取决于待执行维护活动的类型和 IRB 460 的工作条件，常见的维护规则有以下几种：
①自然时间：按自然月数规定，而不论系统运行与否，一旦时间到达进行维护操作;②操作时间：按操作小时数规定。运行频繁意味着更频繁的维护活动;③SIS：由机器人厂家的 SIS （Service Information System） 规定。间隔时间值通常根据机器人典型工作循环进行给定，但此值会因各个部件的负荷强度不同而存在差异。
（2）为了延长机器人平均无故障时间，必须对其进行定期维护以确保其功能正常。表1中规定了维护活动和时间间隔。另外，一旦发生故障也要对发机器人进行检查。
①检测到组件损坏或泄漏，或发现其接近预期组件使用寿命时，更换组件;②DTC=运行计时器，显示机器人的运行时间;③当需要更换电池时，机器人将会发出电池低电量警告，如38213电池电量低。另外，在电池更换完过程中保持控制器电源打开，以避免断电导致参数丢失使机器人不同步;④当机器人电源关闭时，机器人使用电池保持参数，若电池的剩余后备容量不足2个月时，将发出低电量警告。通常，机器人电源若是每周关闭2d，新电池使用寿命为36个月;若是每天关闭16h，其使用寿命为18个月。
（3）IRB460轴1齿轮油维保检查。
检查IRB460轴1齿轮箱中的油位，该机器人轴1齿轮箱的位置位于机架和底座之间。油塞位置如图1所示，
检查轴1齿轮箱中的油位，操作步骤如下所示。
①警告：处理齿轮箱油要注意安全生产;②关闭连接到机器人的所有可能带来危险的设备——电源、液压源、气压源，然后再进入机器人工作区域;③确保油温在+25℃±10℃范围内，这一预防措施可减小温度对测量的影响;④打开检查油塞;⑤测量油位。所需油位：不得低于油塞孔下位5 mm，如图2所示;⑥如果油液液面偏低，则加注油液调整油位至合适位置;⑦完成之后重新装上油塞。
（4）0IRB460轴1齿轮油维保更换。
使用设备有：分油器，要求包含带出水管的泵;快速连接管件接口，带O形圈;润滑油（注意切勿与其他油混合！）;集油箱（800mL）;标准工具包。
轴1齿轮箱和油塞的位置参照图1，废油利用软管通过位于机器人基座后部排油孔排出。
轴1齿轮箱排油，操作步骤如下所示。
①处理齿轮箱油会存在安全风险，做好安全防护工作，熟悉按操作规范;②关闭连接到机器人的所有：电源、液压源、气压源 ，然后再进入机器人工作区域;③卸下注油塞，可让排油速度加快！④卸下排油塞并用带油嘴和集油箱的软管排出齿轮箱中的油;⑤重新装上油塞，拧紧转矩为25Nm。
轴1齿轮箱注油，操作步骤如下所示。
①处理齿轮箱油会存在安全风险，做好安全防护工作，熟悉按操作规范;②关闭连接到机器人的所有：电源、液压源、气压源 ，然后再进入机器人工作区域;③打开注油塞;④向齿轮箱重新注入润滑油;⑤重新装上注油塞，拧紧转矩为25Nm。
（5）IRB460清洁及其注意事项。
为保证较长的正常运行时间，务必定期清洁。清洁的时间间隔取决于机器人工作的环境。
清洁之前务必确认机器人的防护类型。根据IRB460的不同防护类型，可采用不同的清洁方法。以安全防护等级标准级为例的常见清洁方法如真空吸尘器、用布擦拭、用水冲洗等。
注：防护类型为Standard、FoundryPlusWash或FoundryPrime的ABB机器人可以用水冲洗的方法进行清洁。但需满足以下操作前提：喷嘴处最大水压为700kN/m2（7bar），即典型的水龙头水压和水流;使用风扇喷嘴，散布角度不小于45°;最大流量为20L/min。
在清洁之前关闭操纵器所有的电源，然后再进入操纵器的工作空间。
修理和维护工作后的油渍，必须要清理干净，否则会让涂漆表面掉色。
注意事项如下。
①务必使用规定清洁设备，否则可能会缩短机器人的使用寿命;②清洁前，务必先检查是否所有保护盖都已安装到机器人上;③不允许将清洗水柱对准连接器、接点、密封件或垫圈;④不允许使用压缩空气清洁机器人;⑤不允许使用不符规定的溶剂清洁机器人;⑥喷射清洗液的距离切勿小于0.4m;⑦在清洁机器人之前，不允许卸下任何保护盖或保护设备。
3 结语
工业机器人对于提高产品质量、生产效率、降低人力资源成本等有着非凡意义。企业生产的重要因素是工业机器人，工业机器人的管理与维护直接影响着企业的生产，对安全、稳定、健康、经济运行等有着重要意义。企业管理层要从健全工业机器人的运行、维护管理制度抓起，提高机器人使用率。同时由于工业机器人的维保工作很复杂，涉及多方面技术。因此，维护专业人员要努力提高相关职业技能，切实做好检查维护工作，丰富自身故障判别及维护经验。
参考文献
[1] 殷邦革，王文川，徐大飞.工业机器人的维修与保养浅析[J].科技创新与应用，2017（15）：114.
[2] 韦真光，韦柳毅.简析焊接机器人设备维护维修的一般方法[J].装备制造技术，2014（4）：143-145.
[3] 孙宏昌.机器人技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2017.