浅谈冲压机械手管理与现场维护

文／汪勇勇，李家松·上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司

冲压机械手运行轨迹不断在两个压力机虚轴运行，启动运行的每一步都是关键，因此，为了保障机械手与压力机运行稳定及安全有效性，需从加强安全防护管理和维修人员的综合能力提升入手，保障安全可靠，设备运行稳定，将安全风险和损失降至最低。文章重点针对冲压机械手的管理与现场维护进行了分析介绍，以供参考。

随着机械手、机器人技术的成熟，各行各业都在大量使用机器人，整个汽车生产制造也不例外，在整车生产制造全流程的四大车间都有应用，而在冲压车间主要以零件转运设备较多，比如：冲压机械手(图1)一般为单臂机械手，每分钟12 个循环，由四轴联动传递能量，机身结构简单，速度要比机器人快，但也存在减速箱在高速运行时蜗轮和蜗杆磨损加快，B、Y 轴因行程轨迹大磨损较为明显，以及各个减速箱密封老化漏油等缺点。目前，有较少的企业采用双臂机械手进行生产，效率达到每分钟15 个循环。双臂机械手要比单臂机械手更为灵活精确，具有高效率、高精度的优势。

图1 冲压机械手

冲压机械手的管理要点

完善的管理体系和规章制度

针对冲压机械手本身的特性并结合车间环境情况，维修部门需制定完善的管理制度，比如：机械手的安全操作规程、作业指导书、设备演练、维保方式方法及相关职责要求等，形成标准化管理。维修部门针对机械手岗位人员要进行操作培训及管控，确保执行规范，现场岗位有安排专人监控机械手运行状态，及时反馈运行过程中出现的故障现象，便于分析和有效解决问题。同时，运用远程监控电机温度、轴运行轨迹曲线等新技术和新思路，也能有效的发现潜在问题。另外，维修人员作为设备维护第一责任人，要深入到机械手管理和精益维修中去，要分析到每一个问题的根源，并制定有效的预防性措施来减少、预防故障，同时培养维修人员实际操作能力，要做到懂操作、会维修，为日常的管理和维修工作提供保障。

高效且主动的管理模式

在整车生产过程中，作为四大工艺车间之一的冲压车间担任了第一道工序，上游供应的能力决定了整条生产线的效率，为此如何管理好设备、减少冲压车间的故障，保证供应充足就是一个值得深究的话题。在查阅以往冲压车间的故障统计数据后，得出约有70% 的故障源自冲压机械手，故障占比率非常高，其中故障的主要来源：一方面是机械手自身的问题，另一方面是管理方面的问题。同时，随着冲压机械手运行年限过长，设备的各个零部件逐渐老化和磨损，各种新型故障或叠加故障由单一逐渐变得多样化，而这时要想保证设备高效稳定运行，就得考虑维修人员有没有做到从预测零部件寿命着手，进一步实现预测性维修，根治设备隐疾。作为维修人员需要积极探索出高效且主动的管理模式，从设备的问题根源上做全面分析和总结，以此服务好生产。图2 为员工正在对机械手进行保养检查。

图2 员工正在对机械手进行保养检查

加强对维修人员的管理要求

在机械手各个部件的安装过程中，首先要做到安装紧固，保证机械手的部件对正和工作位置正确，因此需要用专业的安装方法装入，以确保机械手每个零部件的安装稳固状态。专业维修和调试时，首先要按照设备能量锁定布局图进行能量锁定，维修人员既要养成良好的工作习惯，还要具备发现问题和消除隐患的能力，严格遵守各项维修要求。

当设备启动生产前，应跟车间班长做好现场检查确认工作，消除设备上面遗留的闲置物品，确保安全。同时，使用轨迹模式运转3 ～5 次后，还要对机械手端拾器和带分张功能的关键点检查核实，以及确认机械部位无卡滞、信号无闪断现象，只有完全按照检查流程检验正常后方可启动正常生产。

冲压机械手的预防性维修

提升维修技能

冲压机械手除了本身的工艺参数外，其他参数还有机械装配精度、调整精度及原点位置参数等。冲压机械手的有效维护不仅可以减少设备机械故障的频发，还可提升设备的使用寿命。另外，根据我公司冲压车间2014 年至2021 年间的数据统计，有约10%的设备故障是由人员引起的，因此还要提高人员的维护意识和质量要求，强化设备维护管理的重要性，提升维修人员现场实际动手能力和故障模拟处理能力，让机械手维修岗位的人员尽快掌握设备性能，逐渐提高维修的专业素质，并严格遵守流程制度，确保设备稳定运行。

实现预防性维修

如今，越来越多的新技术手段被用来对设备工作状态进行监控。除常规的设备点检和巡检外，主要还有热成像仪、超声波仪等工具对设备数据进行采集确认，然后再结合稳定状态下的数据进行分析，能够有效监控设备在运行状态下的变化，可提前发现设备隐患并及时预防，降低设备故障风险。例如，热成像仪能够整体显示设备温度图像，能发现温度异常部位，像电气接线虚接或松动问题；伺服电机出现故障多为编码器问题、机械内部及轴承磨损等。实际上，通过仪器检测方法锁定设备状态信息更加精准有效，能提前发现问题及时做好措施应对，以避免设备停线等风险，这些新技术的使用增加了故障判断的高效性和可预测性，未来肯定还有更多新技术持续应用到冲压机械手的维护工作中。

冲压机械手预测性维修

冲压机械手作为一种结构简单，高效和高价值的重点设备，其B、Y、U 轴的间隙要保证在一定的允许范围内，一般每两个月进行间隙测量确认，根据实际间隙的状态开展预防性维修，保障现场稳定运行。

冲压机械手在冲压车间属于关键性设备，一旦出现电气或机械故障很有可能会造成整条生产线停线，损失非常大，因此做好冲压机械手的TPM/PM 及预测性维修是非常重要的环节之一，需要有丰富经验的维修团队快速解决难题，减少误判和损失，避免故障复杂化等等，因此培养专业团队是非常重要的一项工作。

结束语

上述是根据当前冲压机械手现行的管理与现场维护作出的总结，随着汽车工业不断发展，各种新型技术的应用，冲压机械手的种类会逐渐增多，而有效管理和预防性维修、预测性维修等需要逐渐创新，只有这样才能有效地提高设备故障解决效率和维修质量，才能保障设备稳定可靠。