工业机器人常见问题浅析

工业机器人常见问题浅析

姜岳峰

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摘要：工业机器人的发展为科技领域带来了新的动力，极大地促进了各领域创新的发展。特别是工业机器人在电气控制领域的应用，可以优化电气设备系统，同时使其更加智能化和简化，同时提高电气控制系统技术的安全性和可靠性。在此基础上，下面对工业机器人常见问题进行讨论，以供参考。

关键词：工业机器人；常见问题；简单的分析

引言

电气设备在运行过程中存在一定的危险性，对控制要求高，人工控制过程中存在一定的误差。为了解放劳动力，提高电气控制的应用，可以使用工业机器人代替劳动力。通过对工业机器人的操纵和管理，可以减少电气控制过程中发生故障的可能性，同时提高电气设备的使用效率。

1概述

随着现代科学技术的发展，世界各国即将进入智能生产时代，工业机器人的智能化发展也备受关注。前瞻产业研究院《中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》指出，我国工业机器人已初具规模，已生产出部分机器人关键部件，一批国产工业机器人已服务于国内多家企业的生产线上，一批机器人技术研究人才涌现，部分关键技术已达到或接近世界水平。但是，还存在很多问题，主要表现在：中国工业机器人基础零部件制造能力有待提高。目前国内工业机器人的谐波减速器、高精度伺服电机等核心部件均依赖进口。我国工业机器人的设计理念还不够成熟，国内机器人的生产大多是基于功能的实现，在稳定性、易用性方面与国外有一定差距。国内机器人产业化的发展需要有序、规范。随着中国工业机器人需求的快速增长，大量企业对未来工业机器人的市场规模和经济效益持乐观态度，这可能会导致国内工业机器人市场的恶性竞争。

2工业机器人的相关内容

2.1工业机器人

工业机器人是指广泛应用于工业领域的多关节机械手和多自由度机械装置。由于其具有一定的自动化程度和实现各种工业加工制造的功能，常用于物流、电子、化工等领域。机器人的定义在很久以前就已经结束了，人们对机器人的了解也越来越多。随着科学技术的日益发展，一些功能单一的机器人已经进入了人们的生活，给人们的生活带来了一定的便利。然而，工业机器人的概念尚未细化，定义中所坚持的基本标准是相似的，但在细节上却存在一定的差异。国家标准化机构ISO给出了工业机器人的简要概念，工业机器人能够实现控制机器的自动控制目标、可重复编程、多自由度，并且具有丰富的功能，可以运输原材料、控制工具，执行一系列的控制工作[1]。这一定义得到了大多数国家的认同，中国的工业机器人技术研发还处于初级阶段，工业机器人的概念会随着发展而逐渐完善。中国最初尝试将机器人用于工业生产，是在上世纪下半叶，发展至今中国已经有了独特的工业机器人研究机构，而且大多数工业机器人都有自动控制系统，超过3 ~ 6个自由度，大多数机器人的手腕位置有1 ~ 3个自由度。

2.2使用工业机器人的优势

工业机器人在中国制造业的应用主要有以下优势：一是有利于实现自动化。通过工业机器人可以自动执行制造工作，代替人工完成某些零件的生产制造，只需要建立相应的硬件系统，发出生产指令，就可以由工业机器人单独完成。二是提高加工制造的安全性。工业机器人在安全结构设计上较为完善，并设置了安全故障检测预警处理机制，一旦出现问题，能够及时报警，有利于降低设备故障率，避免安全事故发生，实现“零伤亡”。第三，提高了加工制造的生产效率。

3工业机器人的智能化进展

目前，工业机器人主要有以下几类：冲压机器人、焊接机器人、激光切割机器人、喷涂机器人等。这些都可以取代手工工作的繁琐和重复劳动，实现生产机械的全自动化，降低生产成本，提高工作效率，提高人工安全性和设备安全性。因此，广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能企业。目前机器人技术的应用主要存在四大问题：一是运动问题。从技术角度讲，是如何实现工业机器人的运动学建模和求解。第二，运营平稳性问题。机器人的平稳运行问题需要考虑。三是布局的多样性。如何考虑版面设计以快速适应公司的新产品和新工艺。第四，操作方便。需要提高机器人的易用性。

4工业机器人故障处理

4.1 ABB机器人零损耗故障处理

1)首先更换SMB板上的电池，然后对各轴进行零点校准。2)在单轴运动模式下，手动将机器人的各个关节移动到零标尺线上。此时必须以机器人本体的比例尺线为标准，教学装置显示的数据可能会出现混淆。在现场，如果所有轴不能同时移动到比例尺上，可以根据实际情况先移动单个轴。3)教学装置校准转数计数器更新转数计数器，完成单轴零点校准。4)依次完成A1 ~ A6轴零位校准。

4.2库卡机器人安全报警故障排除

1)由于提示为安全报警，初步怀疑与外部安全信号异常有关。此时，您可以通过进入“投入运行”模式来判断机器人的外部安检线是否有问题。在投入运行模式下KUKA机器人可以在不连接外部回路或开关的情况下移动机器人。2）通过在示教器主菜单中选择投入运行→售后服务→投入运行模式，进入“投入运行”模式后机器人报警依然存在，确定故障来源于机器人自身控制系统，与外部安全回路无关。3）通过报警提示，查找在CCU板上的SYS-X48接口。观察CCU板状态灯发现异常，判断CCU板损坏，更换CCU板备件后机器人设备恢复正常使用。

5发展趋势

随着我国工业机器人的不断发展，国内一些大型公司已经自主研发、生产出许多功能强大的机器人。而在今后我们应该对虚拟现实技术、传感器技术及视觉伺服控制技术等当代顶尖技术进行重点研究，可使工业机器人的性能进一步提升。随着现在人工智能的不断发展，可以尝试将工业机器人的控制管理系统与人工智能相结合起来，从而使人机共融实现，也就能更好地实现工业机器人的价值。

结语

目前来说，由于不同区域工业机器人应用数量不同，工业机器人应用产生的工资溢价在不同区域之间存在显著差异，其中东部区域的工资溢价效应最大，其次为中部区域，最后为东北部区域。值得关注的是，工业机器人应用并未在西部区域产生工资溢价，反而对劳动者工资产生了负向影响，机器人在投入正常运行后故障率较低，但作为维护人员仍需要做好机器人的周期保养工作，按照机器人维保要求定期更换齿轮箱油液、蓄电池，检测带张紧力，以及定期进行系统备份等工作，以保证机器人良好的运行状态。

参考文献

[1]史秋雨.工业机器人应用系统虚拟仿真技术的研究[D].上海第二工业大学,2020.

[2]吴佳朋.基于迁移学习的工业机器人运行状态监测研究[D].广东工业大学,2020.

[3]陈飞.中职工业机器人专业实训课程体系构建研究[D].广东技术师范大学,2019.

[4]曾祥丹,刘永亮,李韡,刘建波,王冬宇,芮银龙.工业机器人的自主维修及故障管理策略[J].科技风,2017(10):11-13.