《工业机器人维护与维修》PPT 课件 1-7重载连接器

02
2021ห้องสมุดไป่ตู้
遵循操作手册中的安全规定，避免违规操作
03
2022
定期检查机器人设备，确保其安全可靠
04
故障预防
定期检查：定期检查机器人各部件，确保其正常工作
正确操作：按照操作手册进行操作，避免误操作
维护保养：定期进行维护保养，确保机器人性能稳定
培训教育：对操作人员进行培训教育，提高操作技能和故障处理能力
排除干扰因素：检查工作环境是否正常，如温度、湿度、电磁干扰等，如有问题及时调整。
记录故障信息：记录故障现象、发生时间、持续时间等信息，以便后续分析。
寻求专业帮助：如无法自行排除故障，可寻求专业维修人员的帮助。
安全操作
2019
确保机器人处于关闭状态，避免意外启动
01
2020
穿戴适当的防护设备，如安全眼镜、手套等
演讲人
工业机器人故障排除介绍课件
工业机器人故障类型
故障排除方法
故障排除技巧与注意事项
故障排除案例分析
工业机器人故障类型
机械故障
机械臂故障：机械臂无法正常工作，如无法移动、无法抓取等
01
驱动系统故障：驱动系统无法正常工作，如无法驱动机械臂、无法驱动机械臂旋转等
02
控制系统故障：控制系统无法正常工作，如无法控制机械臂、无法控制机械臂旋转等
操作系统故障：操作系统出现故障，导致机器人无法正常启动或运行
通信故障：机器人与控制器之间的通信出现故障，导致机器人无法接收指令或执行任务
软件版本问题：软件版本不兼容或过时，导致机器人无法正常工作
故障排除方法
故障诊断
观察机器人状态：检查机器人是否正常工作，如动作是否流畅、声音是否正常等

重载连接器
重载连接器母插针 工业机器人本体伺服电机的动力线缆、编码器线缆终端插入重载连接器母插 针。
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重载连接器
重载连接器母插芯 动力线缆和编码器线缆采用的重载连接器的插芯是不相同的，拆装时根据重 载连接器的插芯进行区分。如图所示为动力线缆和编码器线缆的重载连接器的插 芯。将重载连接器母插针依照重载接线表，插入重载连接器母插芯中。
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重载连接器
重载连接器 重载连接器由重载连接器外壳、重载连接器母插芯和重载连接器母插针组成.
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重载连接器
重载连接器 工业机器人本体伺服电机的动力线缆、编码器线缆汇总在接线盒中，线缆终 端插入重载连接器母插针，动力线缆和编码器线缆的重载连接器母插针集成在重 载连接器上
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重载连接器
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重载连接器
重载连接器 重载连接器，又名重载插座，广泛应用于建筑机械、纺织机械、包装印刷机 械、烟草机械、电力机车和石化电气等需要进行电气和信号连接的设备中。 重载连接器具有以下优点： 1.实现预先安装，大量及复杂电路的预先安装，可以极大地提高设备安装效 率,减少接线错误率。 2.重载连接器提供高集成度连接，丰富的组合方式最大程度提高了设备空间 的有效利用率。 3.重载连接器连接器方便、高效地实现设备各功能模板块的模块化结构，使 得设备能方便、安全地进行运输、安装、维护和维修。连接器,在输配电领域的 应用广泛。 4.重载连接器提供的高防护等级(IP65、IP68)对于苛刻环境下设备连接系统 的优势无可比拟，在恶劣环境下提供有效保护。
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重载连接器
重载连接器外壳 将集成好的重载连接器母插芯装入!
致真唯实
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任务一 了解安全概要
• 2) 故障排除期存在的危险 • 这意味着在故障排除期间必须无条件地考虑这些注意事项: • (1) 所有电气部件必须视为是带电的。 • (2) 操纵器必须能够随时进行任何运动。 • (3) 由于安全电路可能已经断开或已绑住以启用正常禁止的功能, 因此
系统必须能够执行相应操作。
项目一 工业机器人安全操作与保养
• 任务一 了解安全概要 • 任务二 解读安全操作规范 • 任务三 填写保养单
任务一 了解安全概要
• 一、案例回放
• (1) 2016 年, 在东莞劲胜现场一名技术人员在维修、调整机器人外部 设备时, 机器人突然动作, 技术人员未来得及避让机器人, 被机器人压 伤手臂, 如图1 -1 所示。
• (2) 机器人的安装区域内禁止进行任何的危险作业。
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任务二 解读安全操作规范
• (3) 如任意触动机器人及其外围设备, 将会有造成伤害的危险。请采取 严格的安全预防措施, 在工厂的相关区域内应安放, 如“易燃” “高 压” “止步” 或“闲人免进”等相应警示牌。忽视这些警示可能会 引起火警、电击或由于任意触动机器人和其他设备会造成伤害, 未经 许可的人员不得接近机器人和其外围的辅助设备。
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任务三 填写保养单
• (3) 机器人运行1 个月之后, 机器人本体法兰盘座应当检查下是否有松 动, 如松动进行紧固, 以后逐月进行检查。
• (4) 机器人运行3 个月之后, 机器人本体各轴挡块固定检查下是否有松 动, 如松动进行紧固, 以后每季度进行检查。
• (5) 机器人本体上的线缆和气管。 • 机器人本体上的线缆每日检查, 是否有松动、老化等现象, 如有进行及

确诊断故障。
提高设备使用寿命策略探讨
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02
03
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合理选型
根据生产需求选择合适的工业 机器人型号和规格。
规范操作
制定详细的操作规范，确保工 业机器人在正确的操作下运行。
定期保养
按照保养计划对工业机器人进 行定期保养，延长其使用寿命。
技术升级
及时关注新技术发展，对工业 机器人进行技术升设计，包 括齿轮传动、链传动、带传动等。
电机类型
详细讲解工业机器人常用的电机类型， 如直流电机、交流电机、步进电机、 伺服电机等。
驱动技术应用
探讨驱动技术在工业机器人中的应用， 如关节驱动、直线驱动等。
编程与仿真技术
编程语言
介绍工业机器人常用的编程语言，如 VAL、IML、KAREL等。
定期对工业机器人的各项
参数进行调整和校准，确
保其正常运行。
故障诊断与排除方法论述
观察法
通过观察工业机器人的 运行状态，判断是否存
在异常。
听觉法
触觉法
仪器检测法
通过听工业机器人运行 时的声音，判断是否存
在故障。
通过触摸工业机器人的 某些部位，感受其温度、
振动等是否正常。
使用专用检测仪器对工 业机器人进行检测，准
性能评估
分析程序执行时间、内存 占用等指标，进行性能优 化
工业机器人系统集成与应用
05
案例
系统集成原理及方法论述
系统集成定义
将工业机器人与周边设备、传感 器、控制系统等进行有效整合， 实现自动化生产线的构建和优化。
集成方法
包括硬件集成和软件集成。硬件集 成涉及机器人选型、配置及与周边 设备的连接；软件集成则关注控制 系统设计、编程与调试。

机器人布线时的原则
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机器人布线时的原则
工业机器人管线分布 工业机器人的管线分布如图所示，六个伺服电机的管线自上而下汇总至机座
组件附近。
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机器人布线时的原则
腕关节管线分布 五轴和六轴的管线组成工业机器人腕关节管线，腕关节管线穿进同一个线缆
保护套中。 装配机器人本体的时候，线缆保护套包裹下的线缆穿过前臂筒和前臂驱动组
三轴管线
腕关节管线
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机器人布线时的原则
三轴至六轴管线分布 腕关节管线、三轴管线和四轴管线，三部分线缆穿进同一线缆保护套。线缆
保护套包裹下的线缆穿过大臂镶钢丝螺套组件到达机器人机座组件附近，与一轴 和二轴的管线汇合。
三轴至六轴 管线
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机器人布线时的原则
一轴和二轴管线
二轴管线先穿入小段线缆保护套，绕至一轴电机组件线缆处，一起穿进线缆 保护套，形成一股管线包。
件，到三轴位置处，与四轴和三轴的管线汇合。
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机器人布线时的原则
腕关节管线分布
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机器人布线时的原则
三轴至六轴管线分布 腕关节管线、三轴管线和四轴管线，三部分线缆穿进同一线缆保护套。线缆
保护套包裹下的线缆穿过大臂镶钢丝螺套组件到达机器人机座组件附近，与一轴 和二轴的管线汇合。
四ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ管线
二轴管线
一轴管线
一轴和二轴 管线
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机器人布线时的原则
机座组件附近管线 机座组件附近有两股机器人管线包，一轴和二轴管线组成一股管线包，三轴
到六轴管线组成一股管线包。
一轴和二轴 管线
三轴至六轴 管线
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准备工作
2.2 本体使用及维护
2.2.1 安装与搬运 1 ABB工业机器人安装调试步骤
工业机器人是精密的机电设备，其运输和安装有着特别的要求，ABB工业机器人 有自己的安装和链接指导手册，工业机器人的安装调试步骤和流程如表2-3和图2-6所 示。
检查安装位置和机器人的运动范围 检查和装备安装场地 搬运机器人手臂 安装机器人手臂 安装机器人工具 机器人和控制器连接
2.1 了解ABB工业机器人
(1) 工业机器人本体（图2-2）
2.1 了解ABB工业机器人
IRB 120本体由六根轴组成的空间六杆开链机构，理 论上可达到运动范围内空间任何一点。六根转轴均有AC 伺服电机驱动，每个电机后均有编码器。每根转轴均带 有一个齿轮箱，机械手运动精度(综合)达正负0.05mm至 正负0.2mm，带有手动松闸按钮，用于维修时使用。机 械手带有串口测量板(SM B)，测量板带有六节可充电的 镍铬电池，起保存数据作用。
2.1 了解ABB工业机器人
(1) 紧凑轻量，IRB 120在紧凑空间内凝聚了ABB产品系列的全部功能与技术。其
重量。减至仅25kg，结构设计紧凑，几乎可安装在任何地方，比如工作站内部，机械设
备上方，或生产线上其他机器人的近旁。 (2) 这款6轴机器人最高荷重3kg（手腕(五轴)垂直向下时为4kg），工作范围达
2.1 了解ABB工业机器人
(2) 示教器（FlexPendant）
如图2-3及图2-4所示，IRB 120机器人示教器由硬件和软件组成，其通过集成线 缆和接头连接到控制器。但操作示教器时，通常会手持该设备。惯用右手者用左手 持设备，右手在触摸屏上执行操作。而惯用左手者可以通过将显示器旋转180 度，使 用右手持设备。

2）传动特点。 ① 如果传动机构置于行星架的支撑主轴承内，那么这种传动的轴向尺寸可大大缩小。 ② 采用二级减速机构，处于低速级的摆线针轮行星传动更加平稳，同时由于转臂轴承个数增多 且内外环相对转速下降，其寿命也可大大提高。 ③ 只要设计合理，就可以获得很高的运动精度和很小的回差。 ④ RV 传动的输出机构是采用两端支撑的尽可能大的刚性圆盘输出结构，比一般摆线减速器的输 出机构具有更大的刚度，且抗冲击性能也有很大提高。 ⑤ 传动比范围大。因为即使摆线齿数不变，只改变渐开线齿数就可以得到很多的速度比。 ⑥ 传动效率高，其传动效率η = 0.85 ~ 0.92。 （2）RV 减速器的安装规程 1）RV 减速器安装尺寸。固定输出轴螺钉M8（12.9 级），先按等边三角形方式带入螺钉，通过 扭力扳手按等边三角形方式拧紧，扭矩值为（37.2±1.86）N·m。 2）RV 减速器密封。固定安装座螺钉M14（12.9 级），先按对角方式带入螺钉，通过扭力扳手
第一单元 工业机器人整机装配
目录
（1）J1 轴装配基本步骤方法 1）把J1 轴减速器通过螺钉M8（12.9 级）固定在转座上，先按等边三角形方式带入螺钉，通 过扭力扳手按等边三角形方式拧紧，扭矩值为（37.2±1.86）N·m。 ① 减速器上的密封圈请勿忘记套上。 ② 拆装减速器的时候，使用专用一次性手套。
第一单元 工业机器人整机装配
目录
按对角方式拧紧，扭矩值为（204.8±10.2）N·m。 3）安装输入齿轮。装配RV-40E 输入齿轮时要注意直齿轮是2 个。
第一单元 工业机器人整机装配
目录
（3）RV 减速器的润滑 RV 减速器在出厂时未填充润滑脂，为了充分发挥RV-E 型减速器的性能， 对角配置需要加排脂孔，填充润滑脂时从下方开始填充。 （4）减速器安装注意事项 1）输入直齿轮轴或电动机主轴与减速器的同轴度误差≤ 0.03mm。 2）在输入、输出轴端应正确使用油封（一般为适用的O 形圈，O 形圈是一种双向作用密封元件。 3）在输出端因结构原因不能使用O 形圈的，应在接合平面之间使用指定的液体密封胶。 4）应注意每个螺钉都用规定的转矩拧紧，并建议在用内六角螺钉时用碟形弹簧垫圈。 5）RV 减速器在出厂时未填充润滑脂。 6）RV 减速器应使用内六角螺钉，按紧固转矩进行紧固。 7）相连接部件为钢、铸铁时，需要按照说明书中的固定力数据使用。

CHENLI
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2. 机器人手部的机构与结构系统
具有一个相对自由度的末端操作器
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具有多个自由度的末端操作器
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四.工业机器人的分类与性能
1.直角坐标型
它有三个移动关节，可使末端操作器作三个方向的 独立位移。
执行机构是机器人赖以完成各种作业的主体部分。 通常为开式空间连杆机构。
驱动-传动机构由驱动器和传动机构组成。传动有机 械式、电气式、液压式、气动式和复合式等。而驱 动器有步进电机、伺服电机、液压马达和液压缸等。
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控制系统 一般由操作盘或控制计算机和伺服控制装 置组成。前者作用是发出指令协调各有关驱动器之 间的运动，同时要完成编程、示教/再现以及和其它 环境状况（传感器信号）、工艺要求。外部相关设 备之间的信息传递和协调工作。而后者是控制各关 节驱动器使各杆能按预定的运动规律运动。
面向工业应用，比如机械加工，汽车行业，包含基本应用、 高速重载、微操作等。
注重作业能力，包含：作业范围、负载、精度速度可靠性等 指标。
国内玩研究热点：各种形式的作业臂、新型驱动、控制方式 等。
国际成熟产品多，加强国产化研究及工业现场的集成应用， 医疗及电子行业等微的问题有待突破，网络遥操作等也是问 题。
该种型式的工业机器人，空间尺寸较小，工作范围 较大，末端操作器可获得较高的运动速度。它的缺 点是末端操作器离z轴愈远，其切向线位移的分辨精 度就愈低。
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1.2工业机器人通用机械部件装调与维护
举例：
如何计算三自由度串联机器人的末端区域性作业空间？
计算步骤如下：
① 首先计算从末端开始的两个外侧旋转关节的作业空间面积；
② 然后通过对旋转基座关节或移动关节的关节变量进行积分，计算出区域性作业空
间的大小。在这里，对于普遍使用的旋转式基座关节，末端区域性作业空间计算涉
1.1工业机器人装调维护流程
3 联机调试 (1) 联机试验 1) 电气设备的试验要求应按有关规范的施工及验收规范进行，对于控制的电气控 制设备应首先对程序软件进行模拟信号调试正常无误后，再进行调试； 2) 空载试验：机器人各部件安装完成后，进行空载运行试验。空载试验应符合有 关规范的技术要求； 3) 满负荷联动调试（试验）：所有设施（加工、供电等）的设备及空载试验完 毕后，机器人生产厂家必须进行系统联动调试进行生产性试验。系统联动调试应 在有生产运行经验的工程技术人员指导、用户技术人员参加下进行。 4) 进行满负荷联动调试试验前，应编制试验大纲，报送用户批准后实施； 5) 在完成满负荷联动调试后，应编制试验报告，将测定和观察的主要参数编制成 《XXX工业机器人调试试验报告》报送给用户。
1.2工业机器人通用机械部件装调与维护
(2) 作业空间 1) 基本概念 通常，机器人操作器（末端执行器）的作业空间是指操作器执行所有可能的运动时末端 包容过的全部体积，是由操作器的几何形状和关节运动的自由度和约束决定的。它是衡量机 器人作业能力的重要指标。 2) 作业空间计算 许多串联机器人操作器的关节分成区域性结构和方向性结构，区域性结构关节实现末端 在空间中的位置定位，而方向性结构关节实现末端的姿态。串联机器人末端的区域性作业空 间的计算可由已知构型和关节运动约束计算获得。

• DSQC652 板提供16 个数字输入信号和16 个数字输出信号, 用于与第
三方设备的I / O通信。 • X1 端子定义如表3 -3 所示。 • X2 端子定义如表3 -4 所示。 • X3 端子定义如表3 -5 所示。 • X4 端子定义如表3 -6 所示。 • X5 端子定义如表3 -7 所示。 • DSQC652 通信地址设置如图3 -4 所示。
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任务三 配置I / O信号
• 一、DSQC652 通信板卡的添加
• ABB 标准I / O板卡都是下挂在DeviceNet 总线下, 在设定DSQC652 板卡内部信号之前, 需要将其与DeviceNet 总线相连, 分配必要的名称 和地址信息。具体操作如表3 -12 所示。
• 二、ABB 标准I / O板卡DSQC652 数字量输入/ 输出信号的设置
表3 -2 所示。 • 该组件由机器人本体工作站、台架组件、安全单元等组成。能够为机
器人的运转提供一个平台, 且有传感器安全组件, 保证在设备运转时,一 旦有异物进入工作环境内,机器会立即停止运转, 保证设备和人员的安 全。
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任务二 识读通信板卡硬件
• 一、板卡介绍
• DSQC652 通信板卡如图3 -3 所示。 • 1 . ABB 标准I / O板卡DSQC652
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表3 - 10 X5 端子定义
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表3 - 11 X6 端子定义
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表3 - 12 DSQC652 通信板卡添加操作 步骤
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表3 - 12 DSQC652 通信板卡添加操作 步骤
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表3 - 12 DSQC652 通信板卡添加操作 步骤
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