《机器人工作站故障诊断与维护》课件 项目5 个性化产品组装智能生产线故障诊断与维护

工业机器人液压系统日常维护机器人工作站故障诊断与维护微课系列知识引入液压技术是一种比较成熟的技术，它具有动力大、力（或力矩）与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。适于在承载能力大，惯量大以及在防焊环境中工作的这些机器人中应用。但液压系统需进行能量转换（电能转换成液压能），速度控制多数情况下采用节流调速，效率比电动驱动系统低。液压系统的液体泄露会对环境产生污染，工作噪声也较高。点焊机器人和搬运码垛机器人会使用液压缸来保持平衡。学习内容液压系统在机器人中的应用液压系统维保内容及注意事项23液压系统基本组成1液压基础知识液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说，是一门新兴的技术。随着微电子技术的迅速发展及液压传动许多突出的优点，其应用领域遍及各个工业部门。液压系统优点：◆体积小和重量轻◆刚度大、精度高、响应快◆驱动力大，适合重载直接驱动◆调速范围宽，速度控制方式多样◆自润滑、自冷却和长寿命◆易于实现安全保护液压系统缺点：◆抗工作液污染能力差◆对温度变化敏感◆存在泄漏隐患◆制造难，成本高◆不适于远距离传输且需要液压能源液压基础知识液压系统结构简单、体积小、重量轻，在动力传递和操作控制方面具有一定的优势，在工程机械、压力机械和航空工业中应用较广。液压系统五部分：(1)动力元件：如泵。(2)控制元件：如各种阀类元件。(3)执行元件：如液压缸或马达(4)辅助元件：其它元件为辅助元件，如油箱、过滤器等(5)工作介质：工作介质指传动液体，如液压油液。液压系统在机器人中的应用工业机器人的驱动系统主要有液压、气动和电动三大类。液压驱动的机器人具有大得多的抓举能力，可高达上百千克。1.液压驱动点焊机器人重载搬运码垛机器人液压系统在机器人中的应用2.液压式末端执行器体积小，调速方便，但系统成本高，可靠性差，维修保养麻烦。点焊钳液压钻液压系统维保内容及注意事项根据工作站技术手册和使用场景，做好液压系统的日常维护和定期维护。◆液压系统的维护安全要求在系统内有压力时不得松开管接头、拆卸紧固螺纹和任何液压元件。泵停机后经检查确认系统内无压力后方可拆卸系统中的元件◆维修现场清洁度要求在现场和地面维修液压系统时，务必保证清洁的环境，严防污染物进入液压系统中。◆松开各联接口前，首先将元件或接头外表擦洗干净，拆卸后应用规定的堵头立即将开口封好，拆装液压元件不得戴手套，不准用棉丝擦洗。向系统加油必须经过滤油器。液压系统维保内容及注意事项根据工作站技术手册和使用场景，做好液压系统的日常维护和定期维护。◆油管更换。油管损坏后要立即更换。新换的软、硬管应符合系统压力的要求，新软管在安装前需用压缩空气吹净内壁上的污物，检查管口去毛刺；金属硬管则应进行酸洗，油管清洗后立即用封帽堵住◆加油：用清洁的专用密封容器存放液压油。地面检修时应通过滤油机向机器加油。加油前应用清洁的、不掉毛的布将加油口擦净。◆液压元件的更换。所更换元件的型号须正确无误。更换元件时联接处的密封件需事先准备好，换下的密封件必须抛弃，不得重复使用。螺纹紧固件要均匀地逐次拧紧，且不可使个别螺栓受力过大，引起元件变形。知识小结工业机器人液压系统日常维护液压系统的基本组成液压系统在工业机器人中的应用液压系统维保内容及注意事项谢谢观看！液压系统元件认知与常见故障机器人工作站故障诊断与维护微课系列知识引入液压系统具有动力大、力（或力矩）与惯量比大、快速响应高、易于实现直接驱动等特点。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。学习内容液压元件常见故障2液压元件认知1常见液压元件液压系统主要由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压介质。▲动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。齿轮泵叶片泵柱塞泵常见液压元件液压系统主要由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压介质。▲执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。液压缸液压马达常见液压元件液压系统主要由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压介质。▲控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。常见液压元件液压系统主要由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压介质。▲辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压元件常见故障动力元件多为柱塞泵，常见的故障现象是泵油压力不足，流量减小。如果这一现象是渐变的，且温度愈高愈明显，则为液压泵磨损过度所致；如果这一现象是突发的，多为某一柱塞不工作所致；如果压力正常，流量突然减小，一般是变量机构卡在小流量位置造成的。1.动力元件柱塞泵结构图液压元件常见故障执行元件多为液压缸和液压马达。▲常见的故障现象是动作变慢或无动作。如果确认泵和阀都无故障，执行元件动作慢的原因肯定是因其磨损过度而造成的；▲如果泵工作正常，某一执行元件动作慢，很可能是控制该执行元件的阀有故障，如阀不到位、溢流阀关闭不严或弹簧弹力减弱、发卡等。因各执行元件的磨损程度不会相差很多，如其他原因造成，则应是多个执行元件的动作同时突然变慢；▲如果已知泵和阀均无故障，某一执行元件突然无动作，则多为其内部卡死所致。2.执行元件液压马达液压缸液压元件常见故障控制元件多为各种阀，如先导阀、多路换向阀、主安全阀、溢流阀及单向节流阀等。尽管各种阀的功能干差万别，但其常见故障大同小异，主要有发卡、关闭不严和弹簧弹力减弱及内漏和外漏等。3.控制元件液压控制阀液压元件常见故障辅助元件主要包括油箱、油管、散热器、过滤器和蓄能器等，散热器的功能是将液压系统产生的热量散发至大气，其常见故障有漏油、散热不良等。过滤器的功能是过滤混入液压油内的杂质，其常见故障有滤网堵塞等。蓄能器的功能是稳定控制油压和储存一定的能量，以保证液压系统操作平稳和当发动机产生故障而不能工作时，能将工作装置降于地面，其常见故障有蓄能效果差，不能完成以上功能。辅助元件的故障现象一般较明显，容易诊断。4.辅助元件液压辅助元件知识小结液压系统元件认知与常见故障液压系统常见元件液压元件常见故障谢谢观看！液压系统故障分析及处理机器人工作站故障诊断与维护微课系列知识引入液压系统是利用各种元件有机组成所需要的控制回路，能够完成一定控制功能的传动系统。液压传动由于在功率重量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特技术优势，使它在各个行业中得到广泛应用。液压系统使用维护不当，不仅使设备故障频率增加，而且会降低设备的使用寿命。比如，使用设备时超载、超速，环境过差，违章操作，维护保养不及时等，都可能加速液压系统性能的变坏，更有甚者，由于操作工的误操作，引发的已经不是一般的故障，而是事故了。学习内容液压系统故障处理2液压系统故障分析1液压系统故障分析液压系统在工作中发生故障的原因很多，主要原因在于设计、制造、使用以及液压油污染等方面存在故障根源。在液压元件故障中，液压泵的故障率最高，约占液压元件故障率的30%左右，所以要引起足够的重视。另外，由于工作介质选用不当和管理不善而造成的液压系统故障也非常多。在液压系统的全部故障中，有70%～80%是由液压油的污染物引起的，而在液压油引起的故障中约有90%是杂质造成的。其次便是在正常使用条件下的自然磨损、老化、变质而引起的故障。杂质对液压系统十分有害，它能加剧元件磨损、泄漏增加、性能下降、寿命缩短，甚至导致元件损坏和系统失灵。液压系统故障诊断步骤第一步：核实故障现象或征兆。第二步：确定故障诊断参数。第三步：分析确定故障可能产生的位置和范围。第四步：制定合理的诊断过程和诊断方法第五步：选择诊断用的仪器、仪表。第六步：排除故障，使设备正常工作第七步：写出工作报告。液压系统故障诊断分析◆参数测量法一个液压系统工作是否正常，关键取决于液压系统的两个主要工作参数量，即压力和流量是否处于正常的工作状态，以及系统温度、泵组功率等重要辅助参数正常与否。◆对比替换检查法这是一种在缺乏测试仪器时检查液压系统故障的一种有效方法，有时应结合替换法进行。一种情况是用两台型号、性能参数相同的机械进行对比试验，从中查找故障。◆逻辑诊断法逻辑诊断法把系统划为多个功能单元进行分析，逐渐逼近发生故障的部位，最终找出产生故障的原因，然后检修。逻辑诊断法是根据液压系统特点，分析诊断对象的逻辑关系、系统参数以及系统分布结构，以控制源头为基础的诊断方法。为了避免盲目查找故障，工程技术人员必须根据液压系统的基本原理进行逻辑分析，减少怀疑对象，逐步逼近。液压系统故障处理◆液压系统振动与噪声故障诊断与维修液压系统的振动与噪声主要来自两方面：机械振动与噪声和流体振动与噪声。振动与噪声降低了设备的生产效率和生产质量，严重时会引起设备的损坏，影响液压系统的工作性能，缩短液压元件的使用寿命。因此，分析振动与噪声产生的原因，采取有效措施降低其危害，是液压系统使用维护中必须面对和解决的问题。液压系统故障处理◆液压系统振动与噪声故障诊断与维修▲回转零件的不平衡:液压系统中的电动机、液压泵和液压马达等在高速旋转时，如果转动部分不平衡就会产生周期性的不平衡离心力，引起轴的弯曲振动，产生噪声。▲联轴器引起的振动与噪声联轴器是液压系统的主要机械连接部分。如果联轴器的选用不恰当会产生很大的振动。液压泵传动轴不能承受径向力和轴向力，因此不允许在轴端直接安装带轮、齿轮、链轮，通常用联轴器连接驱动轴和泵传动轴。▲管路及阀和油箱管路不是振动源，它的振动是受其他部件的振动所引起的。当管路的固有频率与振动源频率相同时，管路产生共振，也会引起其他部件的振动。液压系统故障处理◆降低液压系统振动与噪声的措施※设计中选用低噪声电机、低噪声泵及元件，并使用弹性联轴器，降低泵的转速。※采用上置式油箱，改善泵吸油阻力，排除系统空气，设置泄压回路，延长阀换向时间，使换向阀芯带缓冲锥度或切槽，采用滤波器，加大管径等。※用蓄能器和橡胶软管，减少由压力脉动引起振动，蓄能器能吸收10Hz以下噪声，而高频噪声用液压软管则十分有效。※采用立式电动机将液压泵浸入油液中，减少气体噪声。※尽量用液压集成块代替管道，以减少振动。※采用平衡电动机转子，在电动机、液压泵和液压阀的安装面上应设置防振胶垫，更换电动机轴承等方法进行维修。※用带有吸声材料的隔音罩，将液压泵加罩能有效地降低噪声。※选用合适的管夹子，注意安装距离和固定强度。※安装液压泵与电动机联轴器时要确保同心度。※与外界振源隔离或消除外界振源，增强与外负载的连接件刚度。液压系统故障处理◆“系统泄露”故障诊断与维修系统泄漏分为内漏和外漏，根据泄漏的程度的油膜刮漏、渗漏、滴漏、喷漏等多种表现形式。油膜刮漏发生在相对运动部件之间，如回转体的滑动副、往复运动副；渗漏发生在端盖阀板接合处；滴漏多发生在管接头等处；喷油多发生在管子破裂漏装密封处。液压系统故障处理◆泄露故障原因如下：※密封件质量不好、装配不正确而破损、使用日久老化变质