随着工业自动化智能化进程的加快，工业机器人在工业生产中发挥了更加重要的作用。但是为了维持工业机器人良好的运行状态延长使用寿命，必须采取有效的维护措施，及时排查和处理工业机器人运行中的故障和异常。
1、机器人在工业生产中的应用优势
随着科技的飞速发展，机器人技术在工业生产中展现出了极其明显的优势。第一，机器人能够代替人工承担一些高风险、高强度的工作，如焊接、喷涂和搬运等，从而有效降低劳动强度，保证员工人身安全。同时机器人能够全天候不间断地工作，不会受到人为主观因素的影响，能够大大提高生产的效率。与人工相比，机器人在稳定性和精度方面也具有更大的优势，在高精度自动化控制系统的操作下，机器人能够严格按照设定的程序进行产品的精确加工，降低产品不良率，提高生产质量，为企业创造更多的经济效益。第二，随着工业 4.0 时代的到来，工业生产的自动化智能化程度不断提高，在此过程中机器人技术与互联网、大数据、人工智能技术等发挥了极其重要的作用，其中机器人作为智能化自动化生产的核心和关键，其能够与生产线、仓储、物流等系统的无缝集成，实现整个生产过程的自动化和智能化，推动我国工业行业的持续发展，并且机器人也具有非常高的灵活性，能够迅速适应不同产品的生产需求，实现柔性生产，满足工业企业在市场多元化需求方面的发展要求，提升竞争力。第三，随着工业互联网的发展，为不同企业和生产线间的协同生产提供了便利，在工业生产中可以以此为基础实现机器人的远程监控、数据共享、操作控制和故障诊断等功能，是不同生产线之间也可以进行协同生产和优化配置，提升工业生产的整体效率和竞争力。第四，机器人生产由于具有较高的生产效率和精准度，在此过程中所产生的能源消耗和污染都相对较低，这对于实现绿色生产，推动工业企业的可持续发展，也有着积极的促进作用。
2、工业机器人在工业生产中的应用分析
焊接机器人
焊接机器人是工业生产中一种重要的自动化设备，广泛应用于汽车、机械、电子等行业的焊接工艺中。焊接机器人由机械臂、焊接设备、控制系统和传感器等组成，机械臂是焊接机器人的看到核心部件，其由多个关节组成，具有非常大的自由度，能够进行各种复杂焊接轨迹的实现和操作;焊接设备则包括焊接电源、焊枪、送丝机构等几部分，其主要负责焊接作业;控制系统是焊接机器人的大脑，负责控制机械臂和焊接设备的运动和工作状态，实现自动化焊接;传感器是用于检测焊接过程中的各种参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，以便于实时检测焊接质量，及时根据焊接情况来调整操作的轨迹和焊接中的参数。焊接机器人具有非常高的焊接精度和工作效率，即便在恶劣条件下也能够维持较高的工作效率和工作时长。在焊接机器人应用过程中，需要先做好对焊接机器人机械臂以及焊接设备的调试和校准，在经调试和校准都符合要求后才可以进行焊接工作。在焊接期间需要结合具体的焊接要求和焊接材料来进行焊接参数和焊接路径的设定，然后就可以进行正式焊接作业。焊制机器人在使用完成后也需要定期进行维护保养，及时排查和处理机器人中的故障，这样才能够维持良好的焊接效果。
装配机器人
在自动化装配生产线中会使用到大量装配机器人，装配机器人能够高效精准地完成各种零部件的装配。装配机器人由机械臂、夹具、传感器和控制系统等组成，机械臂主要负责装配动作和轨迹的实施，家具则是用于夹持和固定零部件，确保装配的准确性和稳定性。传感器则是用于识别检测装配过程中的各种参数，如零部件的位置、姿态和力矩等，以实现精确的装配控制。控制系统则负责对其他零部件进行操控，是装配机器人生产工作的核心。现阶段装配机器人多应用于汽车、电子、家电等行业中，它们能够适应不同的产品和生产需求，实现柔性生产。同时，装配机器人还可以与其他自动化设备进行联动和协作，形成完整的自动化生产线，如图 1 所示。
搬运机器人
搬运机器人在现在工业搬运和物流转运过程中都发挥了极其重要的作用，与装配机器人和焊接机器人相比，这类机器人除了包括机械臂和控制系统外，还配置了抓取器、移动平台和识别系统，抓取器能够根据需要搬运物料的尺寸和形状调整抓取器的大小，以满足对不同物料的搬运需求，如图 2 所示;移动平台则能够为机器人提供运动能力，便于其能够按照既定的运动轨迹进行物料的转运搬卸;视觉识别系统则能够更加精准地进行各种物料和零部件的识别、定位和跟踪，从而为控制系统指令的调整和下达提供信息数据参考。随着技术的不断发展，搬运机器人不仅具有非常高的搬运效率，同时其在灵活性和安全性等方面也有了较大的提升，其能够精准高效地完成对相应物料的抓取、移动和搬卸，并且其还可以适用于各种不同的生产需求和物料变化，满足柔性生产线的建设需求。
检测机器人
检测机器人在现代工业生产中多用于产品检测和质量控制。与上述机器人不同，检测机器人需要配置更加高精度的传感器和图像采集设备，这样检测机器人在运行过程中才能够精确获尺寸、重量、温度等物理参数，然后再由处理单元对所采集的信息数据进行处理分析，与既定的标准进行对比，然后再根据检测结果对所检测的产品进行分拣、标记，剔除其中的不合格产品。在现阶段工业生产中检测机器人的应用具体用于以下三点：第一，自动化生产线的线上检测。这主要是通过传感器和摄像头来完成对产品、尺寸外观和性能的检测;第二，无损检测。检测机器人可以利用超声波、x 射线等无损检测技术对材料和零部件的内外部情况进行全面、准确地检测;第三，质量控制。检测机器人的高精度，连续作业特性可以使其在生产线上执行多个质量控制任务，并且现阶段部分先进检测机器人已经可以利用深度学习和机器学习算法，对生产中的数据进行分析预测可能出现的问题，对整个生产过程进行智能监控和优化，从而进一步提高工业生产的效率和质量。
3、工业机器人的维护措施探讨
在现阶段工业生产中，工业机器人的应用越来越普及，尤其在恶劣生产条件下或者高强度持续作业的场合，工业机器人发挥了极其重要的作用。尤其现阶段，各类品牌机器人制造水平的不断提升，故障率不断降低，已经被业内广泛认可。
虽然现阶段工业机器人技术已经相对成熟，但是在工业机器人长期使用过程中，仍需要进行定期的检查和维护。在现阶段大多数机器人都属于关节式机器人，因此，文章重点对该类机器人的维护措施和要点进行了探讨分析。
工业机器人本体维护保养
1.普通维护
(1)清洗机械手。机械手在长期使用过程中可能会在表面积聚灰尘和油污，因此需要定期对其底座和手臂进行清洗，一般情况下多采用高压设备进行清洗，但是在高压设备清洗过程中禁止直接喷向机械手臂，以免对其造成损伤。同时在清洗过程中，如果表层存在油膜等保护层，需要按照相应的流程将其去除。同时在清洗过程中禁止使用丙酮等强溶剂，以免对机械臂造成腐蚀。此外，为了避免出现静电，在擦拭机械手表面非导电区域时，需要采用湿抹布，比如喷涂设备软管等等，以免产生静电对设备造成损坏。
(2)中空手腕的清洗维护。为确保中空手腕的正常运作并延长其使用寿命，需要经常进行清洗和维护。在清洗时，应使用不起绒球、干净的布料进行擦拭，以去除表面的灰尘和颗粒物。并且在完成清洗后，还需要涂抹一定量的凡士林，为后续清洗提供便利。
(3)定期检查。定期检查是确保机械手正常运行的关键。在检查过程中，一方面需要检查有无漏油问题，另一方面需要对齿轮游隙、控制柜、机械手电缆、吹扫备案员等进行检查。
(4)检查固定螺栓。固定螺栓固定机械手的关键部件，为了避免其出现腐蚀或者损坏，必须在日常工作中做好对其的清洁和防腐蚀保护。禁止腐蚀性液体靠近紧固螺栓或者固定夹具，同时还需要定期对其防护层进行检查，如果防护层出现破损，必须及时按照要求重新对其进行防腐防锈处理。
2.轴制动测试
在机械手的日常操作中，轴电机制动器会因为长期使用而出现磨损。为确保制动器的性能和安全性，需要定期进行轴制动测试，以此来验证制动器的工作状态，并提前根据测试结果制定相应的预防维修措施。在测试过程中，需要先定位机械手轴，将机械手轴运行至一个特定位置，一般情况下需要使机械手臂的总重量及其所承载的所有负载达到最大值，在最大静态负载状态进行测试才能够充分模拟实际工作中的极端条件。在达到上述负荷状态后需要及时断电，以评估在断电后，制动器能否起到制动效果，检查轴的位置，如果在断电后，位置无偏移，则说明制动力矩合格。同时，还可以通过手动移动机械手来检测其有无制动问题。制动器在机器人工作过程中发挥着极其重要的作用，因此每天都需要进行一次轴制动测试，这样才能够及时发现轴制动系统有无异常，确保生产安全。
3.系统润滑加油
润滑系统对于机器人的安全稳定运行有着极其重要的作用，有效的润滑剂能够减少各零部件在运行中的摩擦和损耗，同时还能够延长机器人使用寿命。
(1)轴副齿轮和齿轮润滑加油。为确保润滑维护安全，在维护过程中必须完全关闭机器人，并使用专用的润滑脂逐个进行加油操作。在加入润滑脂的过程中需要控制加入量每次在 1g 左右，避免润滑脂过量对密封件造成损坏或者造成油脂泄漏。
(2)中空手腕润滑加油。中空手腕是机器人执行操作中最为重要的关节之一，在日常维护中，为了保证其的灵活运行，也需要定期进行润滑维护，润滑维护过程与上述操作相同。
4.检查各齿轮箱内油位
齿轮箱作为机器人传动系统中最重要的组成部分之一，其内部的油位直接影响到齿轮的润滑效果和机器人的运行状态。因此需要定期对齿轮箱的油位进行检查，及时对其进行补充。由于齿轮箱的结构组成不同，在进行检查过程中需要按照既定的操作规程，比如部分齿轮箱需要旋转后处于垂直状态再开盖检查。
系统控制柜的维护
系统控制柜的维护需要重点围绕以下几点：
(1)检查控制器的散热情况。控制器的表面禁止覆盖任何物品和材料，同时控制器的前后左右需要预留足够的空间，一般情况下必须大于 12cm，以便于为散热提供良好条件。定期对控制器进行清理，避免灰尘积聚过多;检查控制器的冷却风扇以及空气过滤布情况，如果存在堵塞或者过滤布过脏等情况，需要及时进行处理和更换。一般情况下每 500 小时，需要更换一次过滤布。
(2)清洁示教器。示教器每工作时长达到 500 小时，就需要进行一次清洁。如果不使用，则需要将其拆卸下来并置于干净干燥的环境中。
(3)清洗控制器内部。在清洗时需要先切断电源，然后用除尘刷将灰尘刷下，再通过吸尘器吸取灰尘，禁止直接用吸尘器对准清洁位置进行灰尘的吸取，具体清洗次数可以根据环境条件进行确定。
(4)清洗和更换滤布。滤布清洗温度最高不超过 40℃，在清洗完成后禁止拧干，需要直接平铺晾干。
(5)定期更换电池。测量系统中采用的是非充电电池，在快达到电池使用寿命后，消息日志中会给出提示信息。一般情况下会在电池电量仅剩 1800 小时列出上述信息，电池总寿命约在 7000 小时。如果控制柜除控制机器人外还控制 CBS 单元，或在使用 8 轴机器人的情况下，电池的使用寿命为上文所述的一半(使用 2 个 SMU 单元)。
(6)检查冷却器。由于冷却器采用免维护密闭系统，所以在检修中需要定期对空气回路的相关部件进行检查和清洁，如果湿度较大，还需要检查排水口的排水情况。
4、结语
综上所述，为了促进工业现代化的发展进程，在现阶段继续要做好对工业机器人技术的不断研究和创新，同时也需要围绕工业机器人的维护进行相关措施和策略的探讨分析，这样才能够充分发挥工业机器人的作用和价值，为工业行业以及企业的发展作出贡献。
参考文献略.