● 國(guó)網(wǎng)湖南供電服務(wù)中心（計(jì)量中心） 解玉滿 嚴(yán)向前

隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)正向著自動(dòng)化、智能化和綠色化的方向快速發(fā)展，越來(lái)越多的人工生產(chǎn)環(huán)節(jié)被機(jī)械結(jié)構(gòu)所代替。科技的高速發(fā)展使得智能生產(chǎn)在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)的比重更大，而工業(yè)機(jī)器人這種面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置越發(fā)閃亮于工業(yè)領(lǐng)域的舞臺(tái)。

機(jī)器人是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。它能自動(dòng)執(zhí)行工作，靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。它可以接受人類(lèi)指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行。因其作業(yè)的準(zhǔn)確性和應(yīng)對(duì)各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，其身影遍布工業(yè)領(lǐng)域的各行各業(yè)。

1 機(jī)器人系統(tǒng)的組成

機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人、作業(yè)對(duì)象及環(huán)境共同構(gòu)成，其中包括機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和感知系統(tǒng)四大部分。它們之間的關(guān)系如圖1所示。

圖1 機(jī)器人系統(tǒng)組成及關(guān)系

1.1 機(jī)械系統(tǒng)

機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、臂部、手腕、未端操作器。每一部分都有若干自由度，構(gòu)成一個(gè)多自由度的機(jī)械系統(tǒng)。末端操作器是一個(gè)直接裝在手腕上的重要部件，它可以是兩手指或多手指的手爪，也可以是焊槍等作業(yè)工具。工業(yè)機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的作用相當(dāng)于人的身體（骨骼、手、臂、腿等）。

1.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)驅(qū)動(dòng)源的不同，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可分為電氣、液壓、氣壓3種以及把它們結(jié)合起來(lái)構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。該部分的作用相當(dāng)于人的肌肉。

1.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器人的作業(yè)指令程序及從傳感器反饋回來(lái)的信號(hào)，控制機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)和功能?？刂葡到y(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件和軟件2部分組成，軟件主要由人和機(jī)器人關(guān)聯(lián)的人機(jī)交互系統(tǒng)和控制算法等組成。該部分的作用相當(dāng)于人的大腦。

1.4 感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)由內(nèi)部傳感器和外部傳感器組成，其作用是獲取機(jī)器人內(nèi)部和外部的環(huán)境信息，并把這些信息反饋給控制系統(tǒng)。外部傳感器用于檢測(cè)機(jī)器人與周?chē)h(huán)境的一些狀態(tài)變量，如距離、接近程度和接觸情況等，用于引導(dǎo)機(jī)器人，便于其識(shí)別物體并做出相應(yīng)的處理；內(nèi)部傳感器用于檢測(cè)各關(guān)節(jié)的位置、速度等變量，為閉環(huán)控制系統(tǒng)提供信息，該部分的作用相當(dāng)于人的五官。

2 日常維護(hù)及注意事項(xiàng)

2.1 電氣部分

當(dāng)需要在電氣柜的內(nèi)部進(jìn)行維修工作時(shí)，必須切斷電氣柜的主電源。注意：即使切斷了主開(kāi)關(guān)的電源，從其他外部設(shè)備連接過(guò)來(lái)的橙色電纜同樣可能帶電。

檢查每個(gè)急停按鈕。先按下，再松開(kāi)，檢查安全急停觸發(fā)和釋放功能是否正常。

檢查移動(dòng)電纜的拖鏈/保護(hù)套管是否磨損或損壞。如果有必要，及時(shí)更換。

2.2 控制部分

在一個(gè)固定的周期內(nèi)對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行檢修。這個(gè)周期取決于機(jī)器人的工作環(huán)境和生產(chǎn)條件。如果檢查發(fā)現(xiàn)控制器件上有臟物、灰塵、凝露或是其他污染物，必須找到原因。有灰塵的、潮濕的或是被污染了的控制器件必須及時(shí)更換，除非它們可以通過(guò)真空吸塵器或是擦拭進(jìn)行清除。禁止使用壓縮空氣清潔電氣元件，因?yàn)橛锌赡軐?dǎo)致灰塵進(jìn)入設(shè)備其他地方。

2.3 電線和電纜

絕緣、連接和清潔是系統(tǒng)接線最主要的注意點(diǎn)。有很多種情況可能造成絕緣磨損，導(dǎo)致短路的發(fā)生。例如，由熱破壞造成的電纜絕緣破損；因暴露在油和化學(xué)品中，由絕緣軟化造成的電纜膨脹和破裂。

2.4 接近開(kāi)關(guān)

翻轉(zhuǎn)臺(tái)上的電表檢測(cè)信息由接近開(kāi)關(guān)采集。接近開(kāi)關(guān)應(yīng)該牢固安裝，遠(yuǎn)離臟物、油污和碎屑，并且不能直接接觸機(jī)械裝置或托盤(pán)。

通過(guò)移動(dòng)支架調(diào)整接近開(kāi)關(guān)的安裝位置，使其達(dá)到正常的檢測(cè)距離，以確保接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定可靠。

2.5 光電開(kāi)關(guān)

拆碼垛機(jī)器人夾具上安裝了若干個(gè)光電開(kāi)關(guān)，它的發(fā)射鏡頭需要用柔軟的干布進(jìn)行定期清潔，禁止使用溶劑和清洗液。如果光電開(kāi)關(guān)損壞，需要及時(shí)更換。

2.6 機(jī)器人處理器

系統(tǒng)的維護(hù)主要考慮主板電池的更換和程序的備份。在控制柜主電源關(guān)斷的情況下，主板電池可以保存系統(tǒng)的BIOS信息和各軸的位置數(shù)據(jù)。因此，需要定期更換電池。

3 故障處理及注意事項(xiàng)

注意處理任何故障均須將機(jī)器人撥至手動(dòng)狀態(tài)，禁止在自動(dòng)狀態(tài)下處理故障，以免造成嚴(yán)重的人身傷害或死亡。

處理故障前，如果機(jī)器人處于自動(dòng)工作模式，需通過(guò)鑰匙開(kāi)關(guān)將工作模式由自動(dòng)模式切換到手動(dòng)減速模式（選擇手動(dòng)操作時(shí)，須確認(rèn)鑰匙已經(jīng)撥到手動(dòng)減速模式檔位。在任何情況下，不允許選擇手動(dòng)全速模式）。處理故障時(shí)，應(yīng)確認(rèn)沒(méi)有其他人操作示教器，如果可以，需要隨身攜帶示教器。

（1）手動(dòng)移動(dòng)。選擇手動(dòng)操作窗口，選擇合適的坐標(biāo)系及運(yùn)行模式，按下示教器上的使能鍵(半按使其處于中間位置)，參考屏幕提示，搖動(dòng)方向操縱桿，可操縱機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

（2）停止運(yùn)行。在手動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，如需緊急停機(jī)，可直接松開(kāi)使能鍵，也可按下示教器上的紅色急停按鈕。若非緊急狀況，建議首先按下示教器左下方的停止按鈕，再松開(kāi)使能鍵。

4 結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器人被廣泛地運(yùn)用于自動(dòng)生產(chǎn)線中，它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類(lèi)的工作，去完成那些單調(diào)、枯燥或是危險(xiǎn)的工作，并且會(huì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。

要想跟上未來(lái)工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的代表。工業(yè)機(jī)器人正向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強(qiáng)的對(duì)作業(yè)環(huán)境的自適應(yīng)能力的智能化方向發(fā)展，因此智能工業(yè)機(jī)器人將成為未來(lái)的技術(shù)制高點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。