工业机器人安装与故障诊断实训指导书.docx
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工业机器人安装与故障诊断实训指导书
工业机器人安装与故障诊断实训指导书
二○二零年十二月
绪论
为了加强学生的实践动手能力，提高理论知识水平，更好地学习认识机床，特安排学生一周的工业机器人“机械部件拆装”实训。
主要针对多控制模块化可拆装串联机器人进行拆装。
使同学们对多控制模块化可拆装串联机器人有一个比较全面的理解。
增强感性认识。
通过机械手臂拆装与测绘训练，使学生了解机械手臂结构及传动方式，零部件的作用及连接方式。
提高学生识图能力。
熟悉装配的概念及部件的拆装方法。
熟练掌握常用装配工具的使用方法，基本掌握零部件拆装的操作方法。
培养学生严谨、细致的工作态度，科学有效的工作方法。
一．实训目的和要求
1．实训目的
1）专业能力目标
（1）能执行与职业活动相关的保证工作安全和防止意外的规章制度；
（2）能看懂机械设备技术文献、设备主要部件功能及装配图；
（3）能根据机械设备的结构特点，制定机械设备拆卸与装配工艺规程，选择正确的拆装方法，对固定机构、传动机构、轴承和轴组机构进行正确的拆卸与装配；
（4）能进行零件测绘，根据测绘数据绘制标准零件图；
（5）能正确选择和规范使用机械设备拆装工量器具；
（6）能合理选择和正确使用机械设备精度检验设备、仪器和工具及保养方法；
（7）能对机械设备进行总装配、调整、试车及精度检验
2）方法能力目标
能通过多种途径、运用多种手段收集完成工作任务所需要的信息，并对信息进行整理和分析；
（2）能自主学习、独立思考、善于分析、总结工作中的经验，吸取失败的教训，达到举一反三，能力迁移的目标；
（3）能通过工具的使用、设备装调的过程，形成一定的空间感、形体知觉及良好的动作协调能力。
3）社会能力目标
（1）能有求真务实、认真工作的态度，爱岗敬业的职业道德；
（2）能认真细致地观察事物，善于思考分析，及时化解不利因素，保持良好心态，尽快适应工作环境；
（3）能与他人正常交流和沟通，具有合作意识，适应团队工作，并能组织和解决工作中出现的问题；
（4）具有较强的社会责任感，良好的节能环保意识和文明生产习惯。
2．实训要求
（1）实训应完成课程规定的各项教学内容，应以学生独立操作为主，结合示范讲解的方式进行；
（2）实训期间，应模范遵守各项规章制度，严格劳动纪律，在教师的指导下严格按照操作规程进行操作，杜绝任何设备及人身事故的发生；
（3）工量具要爱护使用，负责保管、保养，必须按要求整齐，有序的摆放，不准堆放，混放；
（4）实训结束时，擦净精密量具并保养，清刷量具盒工具，经检查清点后方可离去；
（5）爱护室内一切设施和设备，爱护工量具，对损坏、丢失的按学校规定赔偿；
（6）严禁在实训场地内喧哗、吵闹、做与实训无关的事；
（7）实训结束后，每个学生应独立完成实训报告的撰写。
3．常用拆装工具的正确使用与保管
11）每一个同学都应熟练掌握所用工具名称，规格和用途。
2）工具使用完毕和一天工作结束后，要清点工具，并将工具擦干净，然后分类整齐摆放在工具柜。
3）工具由各组保管好，使用时不要相互乱扯。
4）实习完毕应按工具明细表进行核对，然后交还老师，如果有损坏，丢失都要按学院工具赔偿条例处理。
二．内容及学时分配
学习
情境
项目
实训内容
参考
学时
1.拆装工艺知识培训
一、理论知识，及注意事项讲解
机械手为例进行讲解装配定义及特点；精度与尺寸链；常见保证装配精度的方法
2.工业机械手拆装过程
一、气动手爪的拆装
1.气动手爪主要部件的结构及功能；
2.气动手爪传动系统分析及传动系统图的绘制方法；
3.常用拆装设备和工具；
4.机构的拆卸及零件的清洗和检验；
5.零部件的测量、设计及制图；
6.装配基础知识；
7.固定连接的拆装；
8.传动机构的拆装；
9．气动手爪机构的装配与调整；
二、手腕4、5、6模块的拆装
1.手腕主要部件的结构及功能；
2.手腕传动系统分析及传动系统图的绘制方法；
3.手腕机构的拆卸及零件的清洗和检验；
5.零部件的测量、设计及制图；
6.装配基础知识；
7.固定连接的拆装；
8.传动机构的拆装；
三、手臂1、2、3模块的拆装
1.手臂主要部件的结构及功能；
2.手臂传动系统分析及传动系统图的绘制方法；
3.常用拆装设备和工具；
4.机构的拆卸及零件的清洗和检验；
5.零部件的测量、设计及制图；
6.装配基础知识；
7.固定连接的拆装；
8.传动机构的拆装；
9．手臂机构的装配与调整；
3.工业机械手臂整机装配
1．工业机械手臂的安装与调整
2．动力系统安装与调整
3．主传动系统的安装与调整
4．工业机械手臂的示教和验收
三．考核标准及方式
1．考查的依据
实训中的表现，出勤情况，对实训相关知识的掌握程度，实际操作技术的熟练程度，分析和解决问题的能力，以及对设备工具维护的情况，实训报告的编写水平等。
2．总成绩评价方式
总成绩采取记分制或分为优、良、中、及格、不及格五等，由指导教师和学生共同负责完成。
3．总成绩构成
根据工作态度、过程考核确定平时成绩、实训报告等三部分确定最后成绩，分别为工作态度占30%、技能与理论掌握程度占60%、实训报告占10%。
四．实训总结及实训报告指导
学生实习完毕后要认真撰写实习总结和实习报告，具体内容如下：
1．总结实训的主要收获和心得体会；
2．写出实训内容；
3．实训中遇到的问题及自己提出的解决方案；
4．实训报告统一用16开A4纸装订，包括：
封面（实训名称、专业班级、学号、姓名、实训日期、实训地点、指导教师、实训成绩）、目录（①实训目的与任务，②实训主要内容，③实习收获与体会）、正文和所绘制的零件图。
项目一气动手爪的拆装
一实训目的
1.学会分析气动手爪的结构及传动原理，能绘制传动系统图；
2.熟悉气动手爪拆装方案和编写拆装工艺过程；
3.掌握完成零部件的测量、绘制各零件图；
4.掌握拆装设备和工具正确使用；
5.掌握拆装方法，对气动手爪机构进行正确的拆卸和装配；
6.正确选择和规范使用拆装用机械设备及工具；
7.熟悉执行拆装安全操作规程。
二设备和工具
设备：
多控制模块化可拆装串联机器人
工具：
游标卡尺、内卡钳、外卡钳、活扳手、百分表、钢尺等
三实训内容
（一）拆装方法
1．气动手爪的构造及拆装方法
首先说明拆装时所需的工具，然后讲述拆装的顺序，主要本着先拆的零件最后装配，后拆的零件先装配的原则，最后参照图纸让学生自己动手进行拆装，并对学生搞不清楚的地方进行指导。
（二）学生任务
1.按顺序拆装气动手爪内各零部件，分析气动手爪结构和各种零部件的功能；
2.测量和计算各气动手爪的主要参数；
3.分析各零部件的结构，固定及调整方法，独手绘制其装配图以及正式装配图；
4.选择1-2个关键零部件，绘制其结构草图及零件工作图，并通过实测，标注各尺寸，推测配合处的配合制、名义尺寸和配合精度等级与公差，从功能要求考虑，选择合理的形位公差和表面粗糙度。
四实训步骤
1.观察气动手爪外部形状，判断其传动方式、输入与输出轴等；
2.拧开内六角螺钉，拔出气爪，借助起盖螺钉打开气动手爪上盖；
3.便拆边观察，并就箱体形状，轴向定位固定，润滑密封方式，箱体附件（气爪气缸、手爪法兰、连接座等）的结构特点和作用、位置要求、加工方法和零件材料等进行详细的分析和比较；
4.所拆的每个零件进行必要的清洗。
5.测量并绘制零件图。
机构运动简图，三维建模报告
一、绘制机构运动简图的要求
1.用圆规和三角板，按选定的比例尺绘制机构运动简图。
2.在机构运动简图上，用箭头标示原动件，用阿拉伯数字依次标示各构件，用大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸。
3.计算机构的自由度。
二、绘制机构运动简图
机构名称
=
机构运动简图
运动学尺寸
原动件数目
机构自由度
该机构是否具有确定的运动规律
机械拆装步骤及电气连接图
项目二手腕4、5、6模块的拆
一实训目的
1.学会分析手腕的结构及传动原理，能绘制传动系统图；
2.熟悉手腕拆装方案和编写拆装工艺过程；
3.掌握完成零部件的测量、绘制各零件图；
4.掌握拆装设备和工具正确使用；
5.掌握拆装方法，对手腕机构进行正确的拆卸和装配；
6.正确选择和规范使用拆装用机械设备及工具；
7.熟悉执行拆装安全操作规程。
二设备和工具
设备：
多控制模块化可拆装串联机器人
工具：
游标卡尺、内卡钳、外卡钳、活扳手、百分表、钢尺等
三实训内容
（一）拆装方法
机器人手腕是连接末端执行器和手臂的部件,它的作用是调整或改变工件的方位,因而它具有独立的自由度,以使机器人末端执行器适应复杂的动作要求手腕一般需要3个自由度,由3个回转关节组合而成。
（二）学生任务
1.按顺序拆装机器人手腕内各零部件，分析机器人手腕结构和各种零部件的功能；
2.测量和计算各传动轴的主要参数；
3.分析各零部件的结构，固定及调整方法，独手绘制其装配图以及正式装配图；
4.选择1-2个关键零部件，绘制其结构草图及零件工作图，并通过实测，标注各尺寸，推测配合处的配合制、名义尺寸和配合精度等级与公差，从功能要求考虑，选择合理的形位公差和表面粗糙度。
四实训步骤
参考项目一实施
机构运动简图，三维建模报告
一、绘制机构运动简图的要求
1.用圆规和三角板，按选定的比例尺绘制机构运动简图。
2.在机构运动简图上，用箭头标示原动件，用阿拉伯数字依次标示各构件，用大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸。
3.计算机构的自由度。
二、绘制机构运动简图
机构名称
=
机构运动简图
运动学尺寸
原动件数目
机构自由度
该机构是否具有确定的运动规律
机械拆装步骤及电气连接图
项目三手臂1、2、3模块的拆
一实训目的
1.学会分析手臂的结构及传动原理，能绘制传动系统图；
2.熟悉手臂拆装方案和编写拆装工艺过程；
3.掌握完成零部件的测量、绘制各零件图；
4.掌握拆装设备和工具正确使用；
5.掌握拆装方法，对手臂机构进行正确的拆卸和装配；
6.正确选择和规范使用拆装用机械设备及工具；
7.熟悉执行拆装安全操作规程。
二设备和工具
设备：
多控制模块化可拆装串联机器人
工具：
游标卡尺、内卡钳、外卡钳、活扳手、百分表、钢尺等
三实训内容
（一）拆装方法
手臂是操作机中的主要运动部件,它用来支承手腕和手部,并用来调整手部在空间的位置。
手臂一般有三个自由度,即手臂的伸缩、回转和升降（或俯仰）运动。
手臂的直线运动可通过液压缸或汽缸驱动来实现,也可以通过齿轮齿条、滚珠丝杠、直线电动机等来实现。
回转运动的实现方法很多,例如蜗轮蜗杆式、齿轮齿条式、链轮链条式,以及谐波齿轮传动装置等。
（二）学生任务
1.按顺序拆装机器人手臂内各零部件，分析机器人手臂结构和各种零部件的功能；
2.测量和计算各传动轴的主要参数；
3.分析各零部件的结构，固定及调整方法，独手绘制其装配图以及正式装配图；
4.选择1-2个关键零部件，绘制其结构草图及零件工作图，并通过实测，标注各尺寸，推测配合处的配合制、名义尺寸和配合精度等级与公差，从功能要求考虑，选择合理的形位公差和表面粗糙度。
四实训步骤
参考项目一实施
项目四工业机械手臂整机装配
一．工业机械手臂的结构
多控制模块化可拆装串联机器人的结构如下图所示：
二．控制模块化可拆装串联机器人装配工艺和注意事项
装配原则：
是拆卸的逆顺序，装配前的准备工作重要的是清洁零件，这对以后机床运行有及其重要的关系，千万不能疏忽大意。
1）首先要修复受损表面。
2）不符合尺寸公差要求的零件，易损标准件，轴承等需要更换的必须更换。
3）三箱润滑油要换新到位。
4）机械连接件却换新到位。
5）轴、孔公差是过渡，过盈配合部位装配时，一定不要用力过大、过猛，以免损伤、损坏零件，要摆平，放直，最好用专用工具，夹具。
三．控制模块化可拆装串联机器人的调整
1）气动机械夹承间隙的调整。
2）手腕间隙的调整。
3）手臂间隙的调整。
四．试机
1）按操作规程示教机器人
2）离线编程操作机器人
思考题
1）说出多控制模块化可拆装串联机器人主要部分名称及用途（6部分）？
2）指出减速器，说明其各自作用？
3）清洗的原则是什么？
清洗后零部件应怎样保管？
4）怎样检查轴承间隙？
5）怎样检查传动轴同轴度？
6）请写出主轴上哪个部位是间隙配合，过渡配合，过盈配合？
7）试机的程序与注意事项？
机构运动简图，三维建模报告
一、绘制机构运动简图的要求
1.用圆规和三角板，按选定的比例尺绘制机构运动简图。
2.在机构运动简图上，用箭头标示原动件，用阿拉伯数字依次标示各构件，用大写英文字母标示各运动副，并列表说明构件的运动学尺寸。
3.计算机构的自由度。
二、绘制机构运动简图
机构名称
=
机构运动简图
运动学尺寸
原动件数目
机构自由度
该机构是否具有确定的运动规律
机械拆装步骤及电气连接图
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