ABB机器人操作工作页完稿.docx

1、ABB机器人操作工作页完稿 学习活动一 安全注意事项一、学习准备焊接设备：焊接机器人。劳动保护用品：工作帽、工作服、手套、面罩、口罩. 绘图工具：圆规、绘图纸、直尺、三角板 学习资料：表：设备及工具材料序号分类名称型号规格数量单位备注工具钳工常用工具套用于拆装设备焊接机器人套设备焊接机器人套带水冷系统设备空压机台护具焊接常用护具套分成学习小组。二、学习过程 引导问题：如何对机器人进行预防性保养，有效降低机器人故障率，提高机器人使用寿命，每个组讨论分析机器人的情况，派代表陈述；然后每位同学把分析结果写在工作页上。 小贴士：支架类及箱体类钢结构实际应用案例图片焊接机器人的运行特性与其他设备不同，机

2、器人以高能运动掠过比其机座大的空间，机器人手臂的运动形式和启动很难预料，且可能随生产和环境条件而改变。在机器人驱动器通电情况下，维修及编程人员有时需要进入其限定空间，且机器人限定空间之间或与其他相关设备的工作区之间可能相互重叠而产生碰撞、夹挤或由于夹持器松脱而使工件飞出等危险。因此机器人维护和操作人员必须先熟知设备的安全注意事项和安全操作规程的情况下进行操作，并严格按照安全操作规程的各项规定。另外，正确规范的机器人预防性保养能够最大限度保证机器人正常运行，保证高效益产出 ，从而降低生产成本。因此，正确规范的机器人预防性保养是机器人日常使用必不可少的工作。机器人运行磨台期限为年，在正常运行年后

3、，机器人需要进行次预防性保养 ，更换齿轮箱润滑油。在此之后，机器正常运行每年或者小时后，必须再进行次预防性保养，有效降低机器人故障率，提高机器人使用寿命。针对在恶劣工况与长时间在负载极限或运动极限下工作的机器人，需要每年进行一次全面预防性保养。.每组收集个以上机器人生产案例并展示。 引导评价请同学们在教师引导下，进行自我和小组评价（分制），之后独立用红笔进行更正和完善。个人自评分：小组评分：小贴士：安全生产基本方针方针：“安全第一，预防为主”“安全第一”要求认识安全与生产辩证统一的关系，在安全与生产发生矛盾时，坚持安全第一的原则。“预防为主”要求安全工作要事前做好，要依靠安全科学技术进步，加强

4、安全科学管理，搞好事故的科学预防与分析；从本质安全入手，强化预防措施，保证生产安全。 三级安全教育，是对新工人（含参加生产实习人员、调动工作的工人）进行安全教育，即入场教育、班（组）教育，在考核合格后方准独立操作。三级安全教育的内容包括：党和国家安全生产方针、政策及主要法规标准；各项安全生产规章制度及劳动纪律；生产工艺流程、性质、特点、危险作业场所安全要求及有关防灾救护知识；分工种工作任务、性质及基本安全要求；有关设备、设施的性能、安全特点及防护装置的作用与完好要求；岗位安全生产责任制度和安全操作规程；事故苗头或发生事故时的紧急处置措施；各类岗位工伤事故介绍，吸取教训；伤亡事故报告处理要求；个

5、体防护用品的作用和使用要求等违章作业：主要对现场操作的工人，如下行为：不遵守施工现场的安全制度，进入施工现场不戴安全帽、高处作业不系安全带和不正确使用个人防护用品；擅自动用机械、电气设备或拆改挪动设施、设备；随意爬脚手架和高空支架。总之，违反劳动生产岗位的安全规章和制度的作业行为都是违章作业表现。请同学们观看焊接违章操作视频听老师分析事故产生原因及预防措施，分析以下违章操作案例产生的原因及预防措施并写在工作页上。案例：焊机调节器未盖，误触风扇四指打碎，发生事故日期：年月日时分发生事故地点：安徽公司一处。主要原因：防护装置缺乏。伤亡情况：重伤人事故简要经过：上午，电焊培训班做准备工作将电流调节器

6、拿到焊接培训处，但号电焊机上面的孔洞没有盖好。下午时分，电焊学员徐去开电焊机，因电焊机布置太密，电焊线又拉得太乱，他只好从小直流和号焊机中间进去（号焊机正在使用），左手去开开关，右手正好放到号焊机上面孔洞中，右手从食指到小指四指头全部被电焊机风扇叶片打碎。事故原因分析： 预防措施： .请同学们查阅焊接安全操作规程，了解机器人操作的各项安全注意事项；掌握机器人安全操作规程；根据设备的安全要求完成各项安全操作；能够对焊接机器人设备进行常规保养；小组讨论分析安全操作要点并写在工作页上。 小贴士：一、操作中的危险源危险可能由机器人系统本身产生，也可来自周边设备，或来自人与机器人系统的相互干扰，如：、由

7、于下述设施失效或产生故障：功保护设施(如设备、电路、元器件)移动或拆卸；动力源或配电系统失效或故障；控电路、装置或元器件失效或故障。、机械部件运动引起夹挤或撞击：部件自身运动；与机器人系统的其他部件或工作区内的其他设备相连的部件运动。、储能：在运动部件中；在电力或流体动力部件中。、动力源：电气 ；液压 ；气动 。、 危险气氛、材料或条件：易燃易爆 ；腐蚀或侵蚀；放射性 ；极高温或极低温。、噪声。、干扰：电磁、静电、射频干扰；振动、 冲击。、人因差错：设计、开发、制造(包括人类工效学考虑)；安装和试运行(包括通道、照明和噪声)；功能测试；应用和使用；编程和程序验证；组装(包括工件搬运、夹持和切削

8、加工)； 故障查找和维护；安全操作规程。、机器人系统或辅助部件的移动、搬运或更换。二、安全注意事项关闭总电源在进行机器人的安装、维修和保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如不慎遭高压电击，可能会导致心跳停止、烧伤或其它严重伤害。与机器人保持足够安全距离 在调试与运行机器人时，它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且，所有的运动都会产生很大的力量，从而严重伤害个人和或损坏机器人工作范围内的任何设备。所以时刻警惕与机器人保持足够的安全距离。静电放电危险(静电放电)是电势不同的两个物体间的静电传导，它可以通过直接接触传导，也可以通过感应电场传导。搬运部件或部件容器时，未接地的人

9、员可能会传导大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以在有此标识的情况下，要做好静电放电防护。紧急停止紧急停止优先于任何其它机器人控制操作，它会断开机器人电动机的驱动电源，停止所有运转部件，并切断由机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。出现下列情况时请立即按下任意紧急停止按钮：机器人运行中，工作区域内有工作人员。机器人伤害了工作人员或损伤了机器设备。灭火发生火灾时，请确保全体人员安全撤离后再行灭火。应首先处理受伤人员。当电气设备(例如机器人或控制器)起火时，使用二氧化碳灭火器。切勿使用水或泡沫。工作中的安全机器人速度慢，但是很重并且力度很大。运动中的停顿或停止都会产生危险

10、。即使可以预测运动轨迹，但外部信号有可能改变操作，会在没有任何警告的情况下，产生预想不到的运动。因此，当进入保护空间时，务必遵循所有的安全条例：如果在保护空间内有工作人员，请手动操作机器人系统。 当进入保护空间时，请准备好示教器，以便随时控制机器人。注意旋转或运动的工具，例如切削工具和锯。确保在接近机器人之前，这些工具已经停止运动。 注意工件和机器人系统的高温表面。机器人电动机长期运转后温度很高。 注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开，工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会导致人员伤害。注意液压、气压系统以及带电部件。即使断电，这些电路上的残余电量也很危

11、险。示教器的安全示教器是一种高品质的手持式终端，它配备了高灵敏度的一流电子设备。为避免操作不当引起的故障或损害，请在操作时遵循本说明： 小心操作。不要摔打、抛掷或重击。这样会导致破损或故障。在不使用该设备时，将它挂到专门存放它的支架上，以防意外掉到地上。的使用和存放应避免被人踩踏电缆。切勿使用锋利的物体(例如螺钉旋具或笔尖)操作触摸屏。这样可能会使触摸屏受损。应用手指或触摸笔(位于带有端口的的背面)去操作示教器触摸屏。 定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住屏幕造成故障。切勿使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁。使用软布蘸少量水或中性清洁剂清洁。没有连接设备时务必盖上端口的保护盖。如果端口暴露到灰尘

12、中，那么它会中断或发生故障。手动模式下的安全在手动减速模式下，机器人只能减速( 或更慢)操作(移动)。只要在安全保护空间之内工作，就应始终以手动速度进行操作。手动全速模式下，机器人以程序预设速度移动。手动全速模式应仅用于所有人员都位于安全保护空间之外时，而且操作人员必须经过特殊训练，熟知潜在的危险。自动模式下的安全自动模式用于在生产中运行机器人程序。在自动模式操作情况下，常规模式停止()机制、自动模式停止()机制和上级停止()机制都将处于活动状态。三、机器人安全操作规程万一发生火灾，请使用二氧化碳灭火器。急停开关不允许被短接。机器人处于自动模式时，任何人员都不允许进入其运动所及的区域。机器人长

13、时间停机时，夹具上不应置物，必须空机。机器人在发生意外或运行不正常等情况下，均可使用急停开关，停止运行。因为机器人在自动状态下，即使运行速度非常低，其动量仍很大，所以在进行编程、测试及维修等工作时，必须将机器人置于手动模式。在手动模式下调试机器人，如果不需要移动机器人时，必须及时释放使能器。调试人员进入机器人工作区域时，必须随身携带示教器，以防他人误操作。在得到停电通知时，要预先关断机器人的主电源及气源突然停电后，要赶在再次来电之前预先关闭机器人的主电源开关，并及时取下夹具上的工件。.维修人员必须保管好机器人钥匙，严禁非授权人员在手动模式下进入机器人软件系统，随意翻阅或修改程序及参数。四、焊接

14、机器人设备保养、设备保养的整体结构：、各部分保养：机器人本体预防性保养、检查机器人本体状态 电缆状态包括信号电缆、动力电缆、用户电缆、底电缆、立臂电缆。各轴承齿轮箱密封状态漏油、渗油、齿轮箱状态。机器人各轴功能自动手动运行平稳，无异音，刹车正常。机器人各轴电机状态接线牢固，状态平稳。齿轮箱更换润滑油。机器人固定状态。、检查机器人控制柜状态机器人软件检查与备份冷启动安装软件，机器人备份。机器人系统参数检查 与。机器人 电池一组节镍鉻电池充电电压。机器人示教器功能所有按键有效，急停回路正常，可行所有功能。机器人动力电压，。机器人控制电压。机器人软驱读写正常，必要的话进行磁头清洁。冷却风扇状态所有冷

15、却风扇检查，并进行清洁。机器人控制系统检查主机板，内存板、机器人计算板。机器人驱动系统检查、各轴驱动板。机器人安全链检查.机器人 检查机器人系统板 接线，输入输出板状态。外部轴保养（）、机械部分状态主轴、轴承、工装装置、自动夹紧装置和清渣装置，润滑与固定保养。注意回转工作台齿轮、链条传动机构和导轨的润滑。液、气压缸活塞活动是否顺畅。（）、电气部分状态检查电气连接部分有无过热现象并紧固连接动力线，控制通讯线路，接地是否正常，有无暴露。传感器是否表面污垢堆积，是否固定。（）、油气状态检查气体阀门安装牢固，有无漏气。油路是否有堵塞状况。（）、清枪、点火系统检查清扫设备各部位、检查硅油瓶中硅油量。检查

16、气动马达工作是否正常。必要重新调整绞刀与喷嘴深度时，可将气动马达支架上六角螺丝松开，调整后重新固定。注意在安装与检修时务必切断电源和气源，不用触摸旋转刀头和剪丝刀，在使用硅油装置时，也得遵守安全须知规定。检查点火装置电气连接是否良好，点火针距离是否过远，检查火焰检测信号是否正常专机设备保养（）、电机、控制柜、电缆线等电箱内外清洁，无灰尘、杂物，箱门无破损。电气原件紧固用，线路整齐，线号清晰齐全。电机清洁无油垢、灰尘、风扇、外罩齐全好用。控制箱的间隙或通风扇装置，应避免油、水或金属粉等异物的侵入，及时清理。伺服驱动器表面灰尘清理干净，防止铁屑掉入；造成伺服驱动器短路或散热不好等故障。（）、轴承、

17、导轨、传动部分主传动链的维护保养定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因打滑造成丢转现象；检查齿轮润滑情况，注意及时补充油量，并清理死角污垢。滚珠、丝杆等保养检查丝杆与传动设备连接处是否有松动，丝杆防护装置是否损坏，防止灰尘和渣屑进入，并清洁添加新润滑油。导轨是否行走顺畅，电缆线是否抑制行走。在电机运转时，注意电缆承受过大的应力，检查电缆与机件是否连接磨损，或发生拉扯现象。（）、油泵，水气设备状态各润滑、液压、气压系统的过滤器或分滤网进行清洗或跟换；定期检查液压系统，必要更换液压油。定期对气压系统分水滤气器进行放水。焊机设备（）焊机本体清除内部灰尘卸下顶盖、侧面板，清除难以吹出的污垢或异物，内部堆

18、积的污垢或灰尘请用不含水分的压缩空气(干燥空气)吹出。常规检查拆下顶盖、侧面板，非日常检查内容的项目要重点进行检查。检查有无异味、变色、过热破坏痕迹。连接部位有无松动。电缆软管的检查请重点检查接地线、电缆、气管等非日常检查的项目（补充紧固等）。送丝设备（) 管（或导丝管）入口处及送丝轮周边是否被切屑、尘埃等堵塞？清扫切屑、尘埃，找出其发生的原因并加以根除。（) 检查（目测）管（或导丝管）插入口处的中心与送丝轮（或加压轮）沟槽中心位置是否有偏差。（) 检查送丝轮（或加压轮）的沟槽是否有磨损现象。如产生焊丝粉屑、出现送丝管堵塞、电弧不稳等异常现象，请更换新送丝轮。（) 在焊接过程中，如出现没有气体

19、流出或不停地放气等现象时，应考虑到气阀里可能有异物，造成了堵塞，需要对其进行清扫。焊枪（）、及时清除焊枪导电咀上的飞溅物，避免送丝不畅和电弧不稳。避免因飞溅物在二次引弧时烧毁焊枪零件。（）、焊枪的导电咀、导电咀座、送丝软管等易损件，在损坏较严重时要及时更换。（）、装卸焊丝时一定要保证焊丝端头无弯曲及熔结物，以免损坏焊枪。水冷设备（）、焊接水箱保养检查水箱水位是否加满液面位置；及时更换纯净水或清洁水箱内部污垢。检查水流检测开关是否被堵上，及时清理；水循环是否正常；软水管有无被重物压制现象。定期清理过滤网灰尘，检查排液口是否锁紧。注意若冷却机搬动，请半小时在通电，以免压缩油渗透，阻塞毛细管。（）、

20、烟尘处理系统通风系统是否顺畅，应用压缩空气进行吹扫表面污垢处理，清洁工作等 必须定期检查除尘机容器内的灰尘面，如果灰尘满了必须清空。吸入气流中的微粒会吸附在滤筒的表面，抽吸功能逐渐降低，当降低到一定程度时，监视灯会被激活，这种情况下必须清洁滤筒。常规设备保养（）、检查清洗各部箱体各箱内清洁，无积垢杂物。更换磨损件，提出下次修理备件。进给变速，定位准确，齿轮啮合间隙符合要求。（）、检查各箱体润滑情况达到基本保养要求。清洁润滑油箱，更换润滑油。修复、更换破损油管及过滤网。（）、检查电器各部是否达到要求电机清洁更换轴承润滑油、风扇、外罩齐全。更换修理损坏电器件及触点。各限位、开关、连锁装置齐全、可靠

21、。指示仪表、信号灯齐全、准确。电器装置绝缘良好、接地可靠。注意：设备的维护保养内容一般包括日常维护、定期维护、定期检查和精度检查，设备润滑和冷却系统维护也是设备维护保养的一个重要内容。 设备维护应按维护规程进行。设备维护规程是对设备日常维护方面的要求和规定，坚持执行设备维护规程，可以延长设备使用寿命，保证安全、舒适的工作环境。 学习活动二 焊接机器人组成结构一、学习准备焊接设备：焊接机器人。焊接材料：劳动防护用品：工作帽、工作服、手套、劳保鞋、面罩、口罩等（见表）；焊接辅助工具：清渣锤、护目镜、扁錾、铁锤、钢丝刷、活动扳手、尖嘴钳等；学习资料：相关视频、各种工具。二、学习过程 引导问题你能否说

22、出焊接机器人由那些部分组成以及各部分之间有什么关系， 根据焊接机器人本体结构的特点理解各部分的运动方向； 查询与收集以小组形式查阅相关资料，讨论并说出机器人组成部分的作用是什么？ 小贴士：机器人要完成焊接作业，必须依赖于控制系统与辅助设备的支持和配合。完整的焊接机器人系统一般由如下几部分组成：机器人操作机、变位机、控制器、焊接系统（专用焊接电源、焊枪或焊钳等）、焊接传感器、中央控制计算机和相应的安全设备等，如图所示：挡光板变位机控制器（中央控制计算机）焊接电源机器人操作机图：机器人焊接工作站一、 焊接机器人系统组成焊接机器人属于工业机器人应用的一个领域，工业机器人是目前技术上最成熟的机器人，它

23、实质上是根据预先编制的操作程序自动重复工作的自动化机器，所以这种机器人也称为重复型工业机器人。常用机器人各部分组成关系如图：机器人本体系统软件光碟电脑电脑串行测量板驱动模块手册光盘数据软盘网络服务器软件控制模块系统软件示教器软件密钥图：机器人系统组成二、 焊接机器人本体结构工业机器人的机械结构也就是它的执行机构，是由一系列连杆、关节或其他形式的运动副组成，可实现各个方向的运动。工业机器人的机械结构包括基座、腰、臂、腕和手等部件，如图所示早期机器人的本体结构。图：早期工业机器人的机械结构) 机器人 ) 机器人 ) 机器人 ) 机器人() 基座 工业机器人的基座是机器人的基础部分，起支撑作用，整个

24、执行机构和驱动系统都安装在基座上。有时为了能使机器人完成较远距离的操作，可以增加行走机构，行走机构多为滚轮式或履带式，行走方式分为有轨与无轨两种。近几年发展起来的步行机器人的行走机构多为连杆机构。() 腰 工业机器人的腰是臂的支承部分，根据执行机构坐标系的不同，腰可以在基座 上转动，也可以和基座制成一体。有时腰也可以通过导杆或导槽在基座上移动，从而增大工作空间。() 臂 工业机器人的臂是执行机构中的主要运动部件，用来支承腕和手，并使它们在工作空间内运动，臂的运动方式有直线运动和回转运动两种形式。臂要有足够的承载能力和刚度，导向性好，重量和转动惯量小，运动平稳，定位精度高。() 腕 工业机器人的

25、腕是连接臂与手的部件，起支承手的作用，并用于调整手的方向和姿态。机器人一般具有个自由度才能使手部(末端执行器)到达目标位置并处于期望的姿态，腕的自由度主要用于实现所期望的姿态。因此，要求腕部具有回转、俯仰和偏转个自由度，如图所示。通常，把腕的回转称为，用表示；把腕的俯仰称为，用表示；把腕的偏转称为，用表示。图：工业机器人手腕的自由度)、手腕的回转 )、手腕的俯仰 ）、手腕的偏转 ）、三个自由度间的关系() 手 工业机器人的手是安装在工业机器人手腕上进行作业的部件。工业机器人的手应具有以下特点： )、手是工业机器人的末端执行器。可以像人手一样具有手指，也可以类似于人的手爪，或是专用工具，如焊枪、

26、喷漆枪等。 、)手与手腕连接处可以拆卸。手与手腕有机械接口，也可能有电、气、液接头，当工业机器人的作业对象不同时，可以很方便地拆卸和更换。 )、工业机器人的手通常是专用的，一种手爪往往只能抓握一种或几种尺寸、形状及重量相近的工件，只能执行一种作业任务。例如，熔化极气体保护焊焊枪、钨极氩弧焊焊枪、定位焊焊枪夹头等都只能进行相应的焊接。，因此，工业机器人的手不具有通用性。 根据工作原理的不同，其夹持装置可分为机械夹紧式、真空抽吸式、气(液)压胀紧式和磁力式四种。三、 变位机焊接机器人是高度机械化自动化甚至是有部分人工智能的焊接作业机械，但是，焊接机器人要拓展其工作范围，要进一步提高和改进焊接质量和

27、机器人本身的利用率，要对复杂工件上的多方位焊缝都能在最佳位置进行焊接，则要需要焊接变位机械和其他工艺装备（统称外围设备）的配合。因此，随着焊接机器人的推广应用，配合机器人焊接的各种焊件变位机械也应运而生。变位机的种类比较多，应根据实际情况进行选择。、旋转（回转）工作台（个轴）： 旋转工作台只有一个能使工件回转的台面（个轴），如下图示：图、旋转倾斜变位机（个轴）： 旋转倾斜变位机是在上述旋转工作台的基础上增加一个能使转盘倾斜的轴（个轴），如下图示：图、翻转变位机： 翻转变位机由头座与尾座组成，使用于长工件翻转变位焊接，如下图示：图、复合型变位机： 复合型变位机是把上述变位机进行组合，有各式各样的

28、结构形式。如下图示：图四、 焊接机器人技术指标工业机器人的技术指标反映了机器人的适用范围和工作性能，是选择、使用机器人必须考虑的关键问题。 ()自由度 自由度是指描述物体运动所需要的独立坐标数。自由物体在空间有个自由度，即个移动自由度和个转动自由度。如果机器人是一个开式连杆系，而每个关节运动副又只有一个自由度，那么机器人的自由度数就等于它的关节数。机器人的自由度数越多，它的功能就越强大，应用范围也就越广。目前，生产中应用的机器人通常具有个自由度，计算机器人的自由度时，末端执行件(如手爪)的运动自由度和工具(如钻头)的运动自由度不计算在内。()工作范围 机器人的工作范围是指机器人手臂末端或手腕中

29、心运动时所能到达的所有点的集合。由于机器人的用途很多，末端执行器的形状和尺寸也是多种多样的，为了能真实反映机器人的特征参数，工作范围一般指不安装末端执行器时可以到达的区域。由于工作范围的形状和大小反映了机器人工作能力的大小，因而它对于机器人的应用是十分重要的。工作范围不仅与机器人各连杆的尺寸有关，还与机器人的总体结构有关。机器人的工作范围如图所示，其阴影部分为机器人手臂可以到达的区域。图：()最大工作速度 机器人的最大工作速度是指机器人主要关节上最大的稳定速度或手臂末端最大的合成速度，因生产厂家不同而标注不同，一般都会在技术参数中加以说明。很明显，最大工作速度越高，生产效率也就越高；然而，工作速度越高，对机器人的最大加速度的要求也就越高。 ()负载能力 工业机器人的负载能力又称为有效负载，它是指机器人在工作时臂端可能搬运的物体质量或所能承受的力。当关节型机器人的臂杆处于不同位姿时，其负载能力是不同的。因此，机器人的额定