《工業(yè)機(jī)器人維護(hù)與維修》配套PPT課件

《工業(yè)機(jī)器人維護(hù)與維修》配套PPT課件,工業(yè)機(jī)器人維護(hù)與維修,工業(yè),機(jī)器人,維護(hù),維修,配套,PPT,課件 工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)1 1.工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)2.2.工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動的驅(qū)動系統(tǒng)系統(tǒng)1 1/61 1六軸工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)六軸工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人本體，是工業(yè)機(jī)器人的支承基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人本體是機(jī)器人系統(tǒng)的重要部分，所有的計算、分析和編程最終要通過本體的運動和動作來完成特定的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械主體是用來完成各種作業(yè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)本質(zhì)上是一個擬人手臂的機(jī)構(gòu)，一端固定在基座上，另一端可自由運動，通常由桿件和關(guān)節(jié)組成。最廣泛應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人是六軸串聯(lián)機(jī)器人。2 2/61 1六軸工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)六軸工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)下面以SA1400型六軸工業(yè)機(jī)器人本體為例進(jìn)行學(xué)習(xí)。機(jī)器人各軸說明如圖所示。一軸（J1）二軸（J2）三軸（J3）四軸（J4）五軸（J5）六軸（J6）3 3/62 2工業(yè)機(jī)器人的伺服驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的伺服驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)，按動力源可分為液壓驅(qū)動、氣動驅(qū)動和電氣驅(qū)動三種基本驅(qū)動類型。本書所述工業(yè)機(jī)器人（以下簡稱機(jī)器人）的驅(qū)動系統(tǒng)采用電氣驅(qū)動。電氣驅(qū)動是利用電機(jī)產(chǎn)生的力矩和力，直接或經(jīng)過機(jī)械傳動驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，以獲得機(jī)器人的各種運動。電氣驅(qū)動大致可分為普通電機(jī)驅(qū)動、直流伺服電機(jī)驅(qū)動、交流伺服電機(jī)驅(qū)動和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動等。近年來，交流伺服電機(jī)在機(jī)器人驅(qū)動系統(tǒng)中已大量應(yīng)用。4 4/62 2工業(yè)機(jī)器人的伺服驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人的伺服驅(qū)動系統(tǒng)機(jī)器人為交流伺服電機(jī)驅(qū)動，機(jī)器人六個關(guān)節(jié)分別安裝有一個電機(jī)，電機(jī)分別配置減速裝置，一軸-三軸電機(jī)搭配RV減速機(jī)，四軸-六軸電機(jī)搭配諧波減速機(jī)。RV減速機(jī)主要用于20公斤以上的機(jī)器人關(guān)節(jié)，而諧波減速機(jī)則運用在20公斤以下機(jī)器人關(guān)節(jié)。1234561-一軸電機(jī)2-二軸電機(jī) 3-三軸電機(jī) 4-四軸電機(jī) 5-五軸電機(jī) 6-六軸電機(jī)5 5/6THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實6 6/6工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點1 1.工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的控制柜的控制柜1.1 控制柜的組成1 1/61 1工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的控制柜的控制柜在工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中電氣控制柜是很重要的設(shè)備，用于安裝各種控制單元，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及存儲和執(zhí)行程序，是機(jī)器人系統(tǒng)的大腦。根據(jù)被控制設(shè)備的多少、大小來選擇不同的電氣元件，安裝在一個防潮、防銹、防塵、隔熱，又可以移動的柜子中。2 2/61 1工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的控制柜的控制柜控制柜中原件布置緊湊，接線多布置在線槽中無法看到，為方便學(xué)習(xí)，將控制柜中原件及接線平鋪展示在工業(yè)機(jī)器人控制柜（以下簡稱控制柜）上，對相關(guān)知識進(jìn)行講解。3 3/61.11.1控制控制柜柜的的組成組成如圖為控制柜示意圖。控制柜所包含主要元器件有：旋轉(zhuǎn)開關(guān)、主斷路器、控制回路斷路器、主接觸器、門禁開關(guān)、濾波器、開關(guān)電源、控制器、I/O通信模塊、邏輯安全板、伺服驅(qū)動器、隔離變壓器、電阻、信號指示燈和開關(guān)等。4 4/61-旋轉(zhuǎn)開關(guān) 2-主斷路器、控制回路斷路器 3-主接觸器 4-濾波器 5-開關(guān)電源 6-控制器 7-I/O通信模塊 8-邏輯安全板 9-伺服驅(qū)動器 10-隔離變壓器 11-抱閘制動電阻 12-門禁開關(guān) 13-信號指示燈和開關(guān)123456789101113121.11.1控制柜的控制柜的組成組成下面簡單介紹幾個開關(guān)的功能：旋轉(zhuǎn)開關(guān)：控制柜總開關(guān)，作為電力系統(tǒng)中有電壓無負(fù)載情況下斷開、閉合電路用。主斷路器QF1、控制回路斷路器QF2：正常情況下接通和斷開高壓電路中的空載及負(fù)荷電流；在系統(tǒng)發(fā)生故障時能與保護(hù)裝置和自動裝置相配合，迅速切斷故障電流，防止事故擴(kuò)大，從而保證系統(tǒng)安全運行。門禁開關(guān)：控制柜門禁，門禁開關(guān)閉合后電機(jī)才能上電。5 5/6THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實6 6/6伺服電動機(jī)與編碼器1伺服電動機(jī)與編碼器u伺服電動機(jī)(servo motor)伺服電動機(jī)(servo motor)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電動機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電動機(jī)分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。1 1/51伺服電動機(jī)與編碼器u編碼器 伺服電動機(jī)編碼器是安裝在伺服電動機(jī)上用來測量磁極位置和伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速的一種傳感器，從物理介質(zhì)的不同來分，伺服電動機(jī)編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，另外旋轉(zhuǎn)變壓器也算一種特殊的伺服編碼器，市場上使用的基本上是光電編碼器。光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖、數(shù)字量或模擬量信號輸出的傳感器。利用它可以實現(xiàn)角度、直線位移、轉(zhuǎn)速等模擬物理量的測量。光電編碼器按信號的原理分：增量式編碼器、絕對值式編碼器、混合式編碼器。2 2/51伺服電動機(jī)與編碼器u絕對值式編碼器 利用自然二進(jìn)制或循環(huán)二進(jìn)制（格雷碼）方式進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換的。絕對值式編碼器與增量式編碼器不同之處在于圓盤上透光、不透光的線條圖形，絕對編碼器可有若干編碼，根據(jù)讀出碼盤上的編碼，檢測絕對位置。編碼的設(shè)計可采用二進(jìn)制碼、循環(huán)碼、二進(jìn)制補(bǔ)碼等。它的特點是：（1）可以直接讀出角度坐標(biāo)的絕對值；（2）沒有累積誤差；（3）電源切除后位置信息不會丟失。但是分辨率是由二進(jìn)制的位數(shù)來決定的，也就是說精度取決于位數(shù)，目前有10位、14位等多種。3 3/51伺服電動機(jī)與編碼器 六軸工業(yè)機(jī)器人包含6個交流伺服電動機(jī)，伺服電動機(jī)內(nèi)部裝有編碼器，所以每個伺服電動機(jī)有一根動力線纜和一根編碼器線纜。如所示是工業(yè)機(jī)器人本體的二軸電動機(jī)和五軸電動機(jī)組件，每個伺服電動機(jī)帶有預(yù)制好的編碼器線纜和動力線纜（五軸電動機(jī)組件的形式）或者可接插線纜的線纜插口（二軸電動機(jī)組件的形式）4 4/5THANKS!華航科技 致真唯實5 5/5重載連接器重載連接器1 1重載連接器重載連接器u重載連接器 重載連接器，又名重載插座，廣泛應(yīng)用于建筑機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝印刷機(jī)械、煙草機(jī)械、電力機(jī)車和石化電氣等需要進(jìn)行電氣和信號連接的設(shè)備中。重載連接器具有以下優(yōu)點：1.實現(xiàn)預(yù)先安裝，大量及復(fù)雜電路的預(yù)先安裝，可以極大地提高設(shè)備安裝效率,減少接線錯誤率。2.重載連接器提供高集成度連接，豐富的組合方式最大程度提高了設(shè)備空間的有效利用率。3.重載連接器連接器方便、高效地實現(xiàn)設(shè)備各功能模板塊的模塊化結(jié)構(gòu)，使得設(shè)備能方便、安全地進(jìn)行運輸、安裝、維護(hù)和維修。連接器,在輸配電領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛。4.重載連接器提供的高防護(hù)等級(IP65、IP68)對于苛刻環(huán)境下設(shè)備連接系統(tǒng)的優(yōu)勢無可比擬，在惡劣環(huán)境下提供有效保護(hù)。1 1/71 1重載連接器重載連接器u重載連接器 重載連接器由重載連接器外殼、重載連接器母插芯和重載連接器母插針組成.2 2/71 1重載連接器重載連接器u重載連接器 工業(yè)機(jī)器人本體伺服電機(jī)的動力線纜、編碼器線纜匯總在接線盒中，線纜終端插入重載連接器母插針，動力線纜和編碼器線纜的重載連接器母插針集成在重載連接器上 3 3/71 1重載連接器重載連接器u重載連接器母插針 工業(yè)機(jī)器人本體伺服電機(jī)的動力線纜、編碼器線纜終端插入重載連接器母插針。4 4/71 1重載連接器重載連接器u重載連接器母插芯 動力線纜和編碼器線纜采用的重載連接器的插芯是不相同的，拆裝時根據(jù)重載連接器的插芯進(jìn)行區(qū)分。如圖所示為動力線纜和編碼器線纜的重載連接器的插芯。將重載連接器母插針依照重載接線表，插入重載連接器母插芯中。5 5/71 1重載連接器重載連接器u重載連接器外殼 將集成好的重載連接器母插芯裝入重載連接器外殼中。6 6/7THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實7 7/7潤滑油與潤滑脂的選擇潤滑油與潤滑脂的選擇1.1.潤滑油和潤滑脂的選擇潤滑油和潤滑脂的選擇1 1/41 1潤滑油和潤滑脂的選擇潤滑油和潤滑脂的選擇在機(jī)器人的使用過程中運動軸可能出現(xiàn)異響，即機(jī)器人運動軸轉(zhuǎn)動時出現(xiàn)雜音，若運動軸轉(zhuǎn)動時，有卡頓、鑄件間摩擦的現(xiàn)象，可能是運動軸油腔內(nèi)潤滑油高溫氧化或金屬磨粒等雜質(zhì)積聚過多，潤滑油失去潤滑效果。對潤滑油失效導(dǎo)致運動軸異響的問題，需采取更換運動軸油腔潤滑油的措施。為了確保各軸正常工作并延長使用壽命，油腔更換油脂的周期一般為20000小時。工業(yè)機(jī)器人更換油脂需將新油注入油腔內(nèi)，注入新油后，舊油從排油口排出，直至排油口有新油排出油脂更換完成，具體注油方法參見教材任務(wù)5.32 2/41 1潤滑油和潤滑脂的選擇潤滑油和潤滑脂的選擇機(jī)器人RV減速機(jī)和諧波減速機(jī)所用潤滑油與潤滑脂不同，機(jī)器人各軸用油，油量參考值，如表所示。3 3/4序號序號特性特性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)檢查方法方法備注注J1理論油量參考值170-185ml（172-187g）目測注油儀表讀數(shù)SPINEA減速機(jī)用潤滑油J2理論油量參考值170-185ml（172-187g）目測注油儀表讀數(shù)SPINEA減速機(jī)用潤滑油J3理論油量參考值85-95ml（86-96g）目測注油儀表讀數(shù)SPINEA減速機(jī)用潤滑油J4理論油量參考值16ml（14g）目測注油儀表讀數(shù)諧波潤滑脂LDsuper NO.1J5理論油量參考值15ml（14g）目測注油儀表讀數(shù)諧波潤滑脂LDsuper NO.1J6理論油量參考值10ml（9g）目測注油儀表讀數(shù)諧波潤滑脂LDsuper NO.1THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實4 4/4同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具1 1同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具u同步帶需要張緊的原因 同步帶安裝時必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹埦o，從而使同步帶具有一定的張緊力。張緊力過小會使同步帶在運轉(zhuǎn)中因嚙合不良而發(fā)生跳齒現(xiàn)象，在跳齒的瞬間，可能因拉力過大而使同步帶斷裂或同步帶齒斷裂；張緊力過小會使同步帶傳遞運動的精度降低，同步帶的振動噪音變大。張緊力過大則會使同步帶的壽命降低，傳動噪音增大，軸和軸承上的載荷增大，加劇軸承的發(fā)熱和使軸承壽命降低。故控制同步帶傳動適宜的張緊力是保證同步帶傳動正常工作的重要條件。1 1/61 1同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具u同步帶張力儀 同步帶張力儀是精確測量同步帶張緊力對應(yīng)張緊頻率大小的儀器，如圖4-12所示?；驹硎?，當(dāng)一個力作用在同步帶上，引起同步帶振動，張力儀將提取同步帶的自然振動頻率，并顯示張緊頻率數(shù)值。同步帶張力儀上帶有可彎曲紅外線探頭，方便多種姿態(tài)測量同步帶的張緊頻率。2 2/6可彎曲紅外線探頭開關(guān)1 1同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具u同步帶張力儀的使用方法1.按下同步帶張力儀開關(guān)，可彎曲紅外線探頭指示燈亮。3 3/6開關(guān)1 1同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具u同步帶張力儀的使用方法2.可彎曲紅外線探頭對準(zhǔn)同步帶后，用手輕輕撥動同步帶，觀察張力儀的數(shù)值，頻率在150Hz170Hz范圍內(nèi)即可。4 4/61 1同步帶張緊測試工具同步帶張緊測試工具u同步帶張力儀的使用方法3.按下同步帶張力儀開關(guān)，關(guān)閉同步帶張力儀并將其放置到同步帶張力儀箱子中。5 5/6THANKS!THANKS!華航科技華航科技 致真唯實致真唯實6 6/6