数控机床机械手的维护与保养

    摘 要：数控机床是实现复杂零件高效、高质量加工的重要设备，它是一个国家制造业技术发展水平高低的标志，因此对数控机床机械手的维护尤其重要。本文主要分析了控机械手的维护保养特点和保养措施，并通过分析机械手的维护保养方法，针对现有的保养措施提出了优化方法。

    关键词：机械手；维护和保养；数控机床

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.042

    1 绪论

    伴随着人类社会全面而又高速的发展，现代化、智能化水平的不断提升，人类的社会和人们的生活正在发生着日新月异的变化。同时，在取得了巨大的科技创新成就的同时，我国人口老龄化也越来越严重。如何面对人口老龄化趋势和实现智能化生产现已成为全世界正在面临的两大课题。

    机器手在各行各业中应用比较广泛，国内外企业都对工业机器手投入了大量的研究，在技术上取得了一定的突破。针对企业生产线的机器手的维护和保养研究非常少，国内学者对机器手的研究主要是在控制系统和单独的手臂结构进行研究，从组成结构来看，机器手的变换不大。随着机器手的广泛使用，以及在使用过程中出现的各种问题，这些问题可能导致生命财产的损失，因此国内外很多专家对此开始研究机器手的维护和保养措施。因此本次课题的研究目的是提高数控车间机械手的使用寿命来提高生产效率和减少企业成本。

    2 数控机械手出现的问题和措施

    随着先进科学技术的发展，数控机床的精度已经从亚微米时代向纳米时代进军。数控机床的高精度化对汽车、电子、航空航天等领域都有重要贡献，因此，如何提高数控机床的精度水平成为了当今制造业亟待解决的问题。数控机床空间误差是指由制造、安装、加工、运动控制以及机床零部件的热变形等各种因素所引起的空间初始位置误差和相对运动误差。它主要由以下几项组成[1-2]：

    （1）零部件（静态）公差；（2）机床振动与动载荷引起的误差；（3）热-机械耦合误差；（4）工作环境、控制系统、控制策略引起的误差。

    数控机床机械手采用自主开发的新型桁架结构，数控机床的横梁一般是能够进行左右滑动，而且其驱动方式选择范围较广；在其竖向也能够进行上下运动，通过竖梁和横梁的相互移动，来完成数控机床的加工。許多大型工件需要特别的液压机械手才能完成，现在机械手一般都是模块化设计，这样可以大大的节约安装时间。

    （1）湿气防锈（加矿物油防锈）。使用数控车床机械手的时候，要根据车间的干湿度测试，如果湿度不能达到设备的要求，需要对机械手进行防锈处理，对电缆进行特别包装，尤其是在南方的工厂湿度比较大，工人在操作时尽量带有专门的手套防止由于手上很多液体就去操作机械手。（2）及时清洁环境微尘（防止导轨磨损）。还需要注意工作空间环境的洁净度。一旦空间环境的粉尘较多会使其进入其中，这样会增加导轨的磨损程度，影响其定位精度和使用寿命，所以要定期及时地对空间环境进行整体清洁。（3）定期润滑（降低摩擦力）。由于机床的种类繁多，而且每种机床加工的零件复杂程度也是多样性导致机械手的种类也多，大多数机械手都是要进行定期润滑，因此机械手关节多，各部件摩擦较严重，如果没有定期润滑就会在两个关节的连接区发生很大的摩擦声音，而且容易损坏关节。（4）碎屑清洁（保证性能持续性）。在机床的加工中会出现很多残渣，如果不及时清理会导致机械手在抓取工件时把工件上的残屑倒进机械手的内部，导致关节出现卡死或者电机烧坏等情况。（5）闲置时拔下电源（提高寿命）。数控机床机械手在没有作业任务时，应该把相关电线都拔掉同时对电机做好防护罩防止灰尘进入电机，数控机械手见图1所示。

    3 数控机床机械手的保养措施

    高端数控机床的产品维护和保养是典型的复杂工程领域信息技术应用问题。高端数控机床结构复杂、精度要求高，产品研发涉及多个学科，其设计关注的核心技术是机床运动副拓扑结构及其精度性能。而高端数控机床的产品信息建模技术必须具有模型描述和软件架构的一致性，才能适应此类复杂装备的多维信息及其精度链等专业技术问题的一致性表示和处理要求。数控机械手的保养措施主要如下：

    （1）在对数控机床机械手进行清洁保养的时候，一定不能采用湿布或者含有很多纤维条的毛巾来擦拭，这样很容易导致这些短纤维残留在数控机床机械手中，或者进入数控机床，从而导致事故的发生，这样的损失是不可估量的。

    （2）数控机械手是辅助数控机床进行加工的自动化设备，因此两个部套的连接区一定要保证不能有残渣或者杂物，而且一定要保证两者之间的紧密连接，如果连接不仅要及时调整，避免引起很大的噪声。数控机床车间必须留有足够的空间，这样才能保证搬运机械手的正常工作。

    （3）在开启数控机床机械手时，要保证导轨的平行度和完整度，而且不能有其他杂物，这样才能保证机械手的运动精度，而且机械手在作业时，不能有重物去撞击轨道，这样防止机械手受到冲击而发生故障。

    （4）平时在使用数控机床机械手的时候，操机人员要注重自身的清洁，因为作业人员往往手上有很多污渍或者其它液体，如果直接操作设备会对设备造成损害，在车间生产过程中往往由于一些小细节没有注意，日积月累而导致设备的损坏，如果按照严格的操作准则就会降低事故发生的概率。

    4 总结

    本文主要分析了和数控机械手的维护保养特点和保养措施，针对其现有的保养措施提出了优化方法。

    参考文献：

    [1]孙志佳.基于灰色理论的工业机器人可靠性与维修性评估研究[D].昆明理工大学，2015.

    [2]在笑天.如何做好工业机器人故障管理与预防工作？[J].伺服控制，2014（10）：36.

    作者简介：聂荣臻（1969-），男，江苏常州人，本科，教师，高级实验师，研究方向：数控加工。