機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)技術(shù)（第二版）課件 模塊三 項(xiàng)目五 任務(wù)二 工業(yè)機(jī)器人的維修

2025/1/171機(jī)電設(shè)備管理與維護(hù)教學(xué)綱要

任務(wù)一任務(wù)二2025/1/172模塊三機(jī)電設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)案例項(xiàng)目五工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人維護(hù)與保養(yǎng)教學(xué)綱要

任務(wù)一任務(wù)二任務(wù)二工業(yè)機(jī)器人的維修2025/1/173學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.了解工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障分類。2.掌握工業(yè)機(jī)器人診斷方法分類。3.掌握工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)的故障技術(shù)。任務(wù)描述：

工業(yè)機(jī)器人一旦發(fā)生故障是影響整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)作，不及時(shí)維修會(huì)來(lái)帶巨大損失。通過(guò)本任務(wù)讓學(xué)生掌握機(jī)器人常見(jiàn)故障分類以及診斷方法。圖3-5-2-1為生產(chǎn)線上工作的機(jī)器人。教學(xué)綱要

任務(wù)一任務(wù)二2025/1/174教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二一、工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障類型1.按故障存在的程度分類（1）暫時(shí)性故障：這類故障帶有間斷性，是在一定條件下，系統(tǒng)所產(chǎn)生的功能上的故障，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)或運(yùn)行參數(shù)，不需要更換零部件又可恢復(fù)系統(tǒng)的正常功能；（2）永久性故障：這類故障是由某些零部件損壞而引起的，必須經(jīng)過(guò)更換或修復(fù)后才能消除故障。這類故障還可分為完全喪失所應(yīng)有的完全性故障及導(dǎo)致某些局部功能喪失的局部性故障。2025/1/175教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二一、工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障類型2.按故障發(fā)生、發(fā)展的進(jìn)程分類（1）突發(fā)性故障：出現(xiàn)故障前無(wú)明顯征兆，難以靠早期試驗(yàn)或測(cè)試來(lái)預(yù)測(cè)。這類故障發(fā)生時(shí)間很短暫，一般帶有破壞性，如轉(zhuǎn)子的斷裂，人員誤操作引起設(shè)備的損毀等屬于這一類故障；（2）漸發(fā)性故障：設(shè)備在使用過(guò)程中某些零部件因疲勞、腐蝕、磨損等使性能逐漸下降，最終超出所允許值而發(fā)生的故障。這類故障占有相當(dāng)大的比重，具有一定的規(guī)律性，能通過(guò)早期狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)備來(lái)預(yù)防。2025/1/176教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二一、工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障類型3.按故障嚴(yán)重程度分類（1）破壞性故障：它既是突發(fā)性又是永久性的，故障發(fā)生后往往危及設(shè)備和人身安全；（2）非破壞性故障：一般它是漸發(fā)性的又是局部性的，故障發(fā)生后暫時(shí)不會(huì)危及設(shè)備和人身的安全。4.按故障發(fā)生的原因分類（1）外因故障：因操作人員操作不當(dāng)或條件惡化而造成的故障，如調(diào)節(jié)系統(tǒng)的誤動(dòng)作，設(shè)備的超速運(yùn)行等；（2）內(nèi)因故障：設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，因設(shè)計(jì)或生產(chǎn)方面存在的潛在隱患而造成的故障。2025/1/177教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二一、工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障類型5.按故障相關(guān)性分類（1）相關(guān)故障：也可稱間接故障。這種故障是由設(shè)備其他部件引起的，如滑動(dòng)軸承因斷油而燒瓦的故障是因油路系統(tǒng)故障而引起的，這一點(diǎn)在故障診斷中應(yīng)予注意；（2）非相關(guān)故障：也可稱直接故障。這是因零部件的本身直接因素引起的對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷首先應(yīng)診斷這類故障。2025/1/178教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二一、工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)故障類型6.按故障發(fā)生的事情分類（1）早期故障：這種故障的產(chǎn)生可能是設(shè)計(jì)加工或材料上的缺陷，在設(shè)備投入運(yùn)行初期暴露出來(lái)?；蛘呤怯行┝悴考琮X輪對(duì)及其他摩擦副需經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的“跑合”使工作情況逐漸改善。（2）試用期故障：這是產(chǎn)品有些壽命期內(nèi)發(fā)生的故障，這種故障是由于載荷即外因，運(yùn)行條件等和系統(tǒng)特性即內(nèi)因，零部件故障，結(jié)構(gòu)損傷等，無(wú)法預(yù)知的偶然因素引起的。設(shè)備大部分的時(shí)間處于這種工作狀態(tài)。（3）后期故障也稱為耗散期故障：它往往發(fā)生在設(shè)備的后期，由于設(shè)備長(zhǎng)期使用，甚至超過(guò)設(shè)備的使用壽命后，因設(shè)備的零部件逐漸磨損，疲勞，老化等原因使系統(tǒng)功能退化，最好可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)性的，危險(xiǎn)性的，全局性的故障。這期間設(shè)備故障率是上升趨勢(shì)，通過(guò)監(jiān)測(cè)，診斷，發(fā)現(xiàn)失效零部件后應(yīng)及時(shí)更換。2025/1/179教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二二、引起工業(yè)機(jī)器人故障的常見(jiàn)因素1.環(huán)境因素：包括力、能、振動(dòng)、污染，如下表3-5-2-1所示。2.人為因素：包括設(shè)計(jì)不良、質(zhì)量偏差、使用不當(dāng)?shù)取?.時(shí)間因素：常見(jiàn)的磨損、腐蝕、疲勞變形等故障都與時(shí)間有密切的關(guān)系。2025/1/1710教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二三、設(shè)備故障診斷技術(shù)及其實(shí)施過(guò)程1.按照診斷的目的、要求和條件分類功能診斷和運(yùn)行診斷：功能診斷主要用于新安裝或剛維修的設(shè)備；而運(yùn)行診斷則針對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備或系統(tǒng)。直接診斷和間接診斷：間接診斷主要通過(guò)設(shè)備運(yùn)行中的二次信息判斷。在線診斷和離線診斷：在線是指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)正在運(yùn)行設(shè)備的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；而離線監(jiān)測(cè)是利用記錄儀等將現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)信號(hào)記錄后，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析診斷。定期診斷和連續(xù)監(jiān)測(cè)。常規(guī)診斷和特殊診斷。簡(jiǎn)易診斷和精密診斷。2025/1/1711教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二三、設(shè)備故障診斷技術(shù)及其實(shí)施過(guò)程2.按診斷的物理參數(shù)分類主要物理參數(shù)有振動(dòng)、聲學(xué)、溫度、污染、無(wú)損、壓力、強(qiáng)度、電參數(shù)、趨向以及各種參數(shù)的綜合，如表3-5-2-2所示。2025/1/1712教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二三、設(shè)備故障診斷技術(shù)及其實(shí)施過(guò)程3.按診斷的直接對(duì)象主要直接診斷對(duì)象有本體部件、機(jī)械零件、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、工藝流程、生產(chǎn)系統(tǒng)、電氣設(shè)備等。2025/1/1713教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二四、設(shè)備診斷過(guò)程1.狀態(tài)監(jiān)測(cè)：通過(guò)傳感器采集設(shè)備在運(yùn)行中的各種信息，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)或其它物理量，再將獲取的信號(hào)輸入到信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。后者主要是將特征信號(hào)提取出來(lái)，而將無(wú)用信號(hào)和干擾信號(hào)排除。2.分析診斷：根據(jù)監(jiān)測(cè)到的能夠反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的征兆或特征參數(shù)的變化情況或?qū)⒄髡着c模式進(jìn)行比較，來(lái)判斷故障的存在、性質(zhì)、原因和嚴(yán)重程度以及發(fā)展趨勢(shì)。3.治理預(yù)防：根據(jù)分析診斷得出的結(jié)論確定治理修正和預(yù)防的辦法。2025/1/1714教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二

五、設(shè)備診斷常用方法1.機(jī)械故障診斷（1)振動(dòng)測(cè)量法：根據(jù)能否用確定的時(shí)間關(guān)系函數(shù)來(lái)描述，振動(dòng)分為振動(dòng)分為確定性振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)，確定性振動(dòng)又分為周期振動(dòng)和非周期振動(dòng)，周期振動(dòng)又進(jìn)一步分為簡(jiǎn)諧周期振動(dòng)和復(fù)雜周期振動(dòng)，非周期振動(dòng)也進(jìn)一步分為準(zhǔn)周期振動(dòng)和瞬態(tài)振動(dòng)。（2)噪聲測(cè)量法：根據(jù)噪聲信號(hào)的特征量制定一個(gè)限值作為有無(wú)故障的標(biāo)準(zhǔn)。要識(shí)別故障的性質(zhì)、發(fā)生的部位以及嚴(yán)重程度，還需要提取噪聲信號(hào)作頻譜分析。（3)溫度測(cè)量法：利用儀器檢測(cè)設(shè)備溫度，通過(guò)溫度表征設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。通過(guò)測(cè)溫測(cè)量所能發(fā)現(xiàn)的常見(jiàn)故障軸承損壞、流體系統(tǒng)故障、發(fā)熱異常、污染物質(zhì)積聚、保溫材料損壞、電器元件故障、非金屬部件的故障、機(jī)件內(nèi)部缺陷、裂紋探測(cè)等。2025/1/1715教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二

五、設(shè)備診斷常用方法2.電氣故障診斷（1）直觀法。這是一種最基本、最簡(jiǎn)單的方法。維修人員通過(guò)對(duì)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察、檢查，可將故障縮小到某個(gè)模塊，甚至一塊印制電路板但是，它要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及綜合判斷能力。（2）系統(tǒng)自診斷法。充分利用工業(yè)機(jī)器人的自診斷功能，根據(jù)顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故瘴的大致起因。（3）參數(shù)檢查法。數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)是保證機(jī)床正常運(yùn)行的前提條件，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。通過(guò)核對(duì)、調(diào)整參數(shù)，有時(shí)可以迅速排除故障：特別是對(duì)于機(jī)床長(zhǎng)期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復(fù)機(jī)床參數(shù)是維修中行之有效的方法之一。2025/1/1716教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二

五、設(shè)備診斷常用方法2.電氣故障診斷（4）功能測(cè)試法。所謂功能測(cè)試法是通過(guò)功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別故障的一種方法功能測(cè)試可以將系統(tǒng)的功能，用手工編程方法，編制—個(gè)功能鍘試程序，并通過(guò)運(yùn)行測(cè)試程序，來(lái)檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。（5）部件交換法。所謂部件交換法，就是在故障范圍大致確認(rèn)，并在確認(rèn)外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或兀器件替換有疑點(diǎn)的部分的方法。（6）測(cè)量比較法。維修人員利用這些檢測(cè)端子，可以側(cè)量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進(jìn)而分析、判斷故障原因及故障所在位置。2025/1/1717教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二

五、設(shè)備診斷常用方法2.電氣故障診斷（7）原理分析法。這是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點(diǎn)的電平和參數(shù)，并利用萬(wàn)用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對(duì)其進(jìn)行側(cè)量，分析和比較，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行系統(tǒng)檢查的一種方法。（8）其它方法。除了以上介紹的故障檢測(cè)方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法：局部升溫法等等這些檢查方法各有特點(diǎn).（9）經(jīng)驗(yàn)法.①望；②聞；③問(wèn)；④切2025/1/1718教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二六、工業(yè)機(jī)器人故障診斷幾大原則1.先外部后內(nèi)部2.先機(jī)械后電氣3.先靜后動(dòng)4.先公用后專用5.先簡(jiǎn)單后復(fù)雜6.先一般后特殊2025/1/1719教學(xué)綱要任務(wù)一任務(wù)二七、故障診斷排除的一般流程1.故障現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查（1）故障的種類（2）故障的頻繁程度（3）故障發(fā)生時(shí)的外界狀況（4）有關(guān)操作情況

（5）機(jī)床使用情況（6）工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)情況（7）機(jī)器人本體與控制柜之間的接線情況（8）控制柜與機(jī)器人本體裝置的外觀檢查2025/1/1720教學(xué)綱