作者简介：顾建（1985-），男，工程师，本科，主要从事轮胎制造企业压延和压出设备的维修工作。
收稿日期：2019-10-12
随着工业智能化的推进，机器人在生产型企业中的应用越来越广泛。在轮胎制造过程中，由于其制品的不一致性、工序的复杂性等因素，机器人在制造过程中应用并不广泛，但人工成本在轮胎制造成本中的占比又越来越大，所以机器换人的创新思路在轮胎制造企业得到了大力推广。我公司的三角热贴生产线主要用于生产胎圈。胎圈由缠钢缠布的钢丝圈和三角胶贴合而成。该线有两个操作岗位，自动贴合后的胎圈从伞盘上取出以及在胎圈小车上的堆垛等均由机器人完成，从而替代了原先人工拾取的操作。
1 IRB4600机器人应用介绍
目前我们生产的胎圈重量一般在XXKG 以内，因此我们选用ABB 品牌IRB 4600-60/2.05型机器人，该机器人最大负载为60 kg ，考虑到主要实现搬运的应用场合，所以只选用标准型即可。该机器人拥有六个旋转轴，类似于人类的手臂，具有很高的自由度，其能够到达的范围在2.05 m 。在三角热贴生产过程中，机器人的6轴法兰中心会安装一套夹具盘，该夹具盘包含三脚撑盘机构和吸盘机构，其中三脚撑盘机构主要用于夹持钢丝圈和胎圈，吸盘机构主要用于吸附塑料垫圈。见图1所示。
机器人携带夹具盘，主要用于实现如下三个步序：（1）从钢丝圈小车上取下钢丝圈，并放在贴合伞盘上；
（2）从塑料隔垫小车上抓取隔垫放到胎圈小车上；（3）从伞盘上抓取贴合好的胎圈，并放到码垛接
ABB 机器人在轮胎企业三角热贴
生产线中的应用
顾建，赵晓光，张剑，徐健
(杭州朝阳橡胶有限公司，浙江 杭州 310018)
摘要：为了提高三角热贴的胎圈质量、降低员工劳动强度、减少操作人员，在三角热贴生产线的贴合胎圈工位增加了两台ABB 机器人用于复合后胎圈的收取和摆放。本文主要介绍了ABB 机器人在该生产线中的应用、机器人的日常维修保养以及常见故障判断。
关键词：ABB ；IRB4600机器人；三角热贴中图分类号：TQ330.4
文章编号：1009-797X(2020)11-0027-04
文献标识码：B DOI:10.13520/jki.rpte.2020.11.006
取装置上。三个步序循环运行，根据生产线速度，一个运行周期大约需要28~30 s 。
2 机器人的日常维护
2.1 定期检修内容
以IRB4600机器人为例，按伺服接通时间计算，每隔一段时间，需要对机器人本体继续定期检修，以延长机器人的使用寿命。具体间隔周期以及检修内容见表1。
2.2 其他日常检修内容
2.2.1 同步带的检查
机器人的RB 轴，也就是4、5轴是由伺服电机通
图1
三脚撑盘机构
过同步带带动减速机进行运动输出的。同步带属于易损件，所以需要通过定期检查，做预防性维护。其方式是通过手触，检查同步带的齿牙有无裂痕，张力不可过紧，皮带不下垂。
2.2.2 铁粉浓度测试
铁粉浓度检测是指对机器人减速机（RV减速机）润滑脂内铁粉含量的检测。减速机的寿命的长短取决于其他内部机械的磨损程度。通过润滑脂内铁粉的含量判断该减速机的磨损情况。一般来讲，正常状态减速机的铁粉浓度值极其低，当减速机内部发生磨损后，铁粉浓度会随着减速机磨损程度而上升。磨损起步阶段的铁粉浓度值呈上升趋势，掌握磨损初期阶段，适当的对其润滑，这样对减速机的寿命延长是非常重要的。含量值与对应的措施见表2。
表2 铁粉含量及对应措施
含量值/%wt判定结果对应措施
0.05正常值无
0.05~0.1 注意值运行一个月后再观察测量
0.1~0.3短周期诊断必须值短周期管理，改善润滑组件
0.3以上更换推荐值建议更换减速机
注：油品取样时间一般为出油口出油10 min左右时取样。推荐使用COSMOS品牌SDM-72型铁粉浓度计检测。
2.2.3 机器人本体电池的更换
机器人每个轴的位置数据由备份电池负责保存。每一年需要更换一次电池，出现备份电池电压降低报警时，也应采取下述步骤：
（1）保持电源接通，机器人处于开机状态。按下紧急停止按钮，禁止机器人运动。注意：如果在关闭机器的情况下更换电池，可能会导致所有当前位置数据丢失。因此，如果这样，需要再次校对机器人。
（2）移去电池盒的盖板。
（3）从电池盒中取出旧的电池。triangle轮胎
（4）将新电池装到电池盒内。请注意电池的方向。
（5）合上电池盒的盖板。
3 机器人的常见故障判断3.1 机械故障
ABB机器人是四大家族中质量稳定性最好、故障率最少的机器人，常见故障以磨损故障和碰撞类故障为主。
3.1.1 漏油
漏油主要是减速机的密封件老化或因润滑油里含有铁屑等原因造成。处理方法：通过查阅图纸，确认漏油的大概部位，更换其密封件，但实际为了减少维修时间，大多选择直接更换减速机。
3.1.2 异响抖动
一般出现异响抖动故障时，到现场通过仔细检查判断异响的轴，排除外界影响因素。还可通过查看最大力矩，检查铁粉等手段综合判断异响引起的故障。出抖动轴后，从电气角度分析，电机电流不稳造成电机输出力不稳定，会导致抖动(可做电流电压检测辅助判断)。导致电机电流不稳定的原因如下：（1）电机故障。
（2）放大器故障。
（3）连接电缆故障。
从机械角度分析，大致有如下两个原因：
（1）减速机齿轮断齿故障。
（2）减速机轴承卡死，运作不畅。
3.1.3 伺服跟踪错误报警
伺服跟踪错误报警可通过如下步骤解决：
（1）检查最大力矩。
（2）确认抱闸是否打开。
（3）检查油品是否符合要求。
（4）拆下电机检查。
3.1.4 轨迹偏差
长时间运行后，轨迹会产生偏差，其原因如下：（1）机器人减速箱齿轮出现磨损或其他机械故障。
（2）机器人底座安装不稳。
（3）外部工装出现不一致。
（4）夹具安装不稳，固定螺丝松动等原因。
轨迹偏差可以通过“四点法”出偏移问题。
表1 定期检修内容
项号检修内容时间间隔维护方式备注
11~6轴变速箱油位12个月检查工作环境温度高于50 ℃时，需缩短间隔周期21-3轴变速箱润滑油第一次工作6 000 h，以后每隔24 000 h更换油号：Kyodo Yushi TMO 150 34轴变速箱润滑油需要时更换油号：美孚 600XP320
45~6轴变速箱润滑油第一次工作6 000 h，以后每隔24 000 h更换油号：Optimol BM100
5本体外部电缆12个月检查损坏或破裂时更换
6本体内部电缆12个月检查损坏或破裂时更换
7本体电池24 000 h更换电池不足报警时
8本体清洁3个月清洁用布，添加少量清洁剂
第46卷第11期·28·
3.1.5 旋转部位可随意转动
机器人的六个轴的传动方式分为两种：一种是直连式，一种通过同步带传动。所以旋转部位可随意转动的原因如下：
（1）谐波减速机的柔齿断裂。
（2）电机的输出轴断裂。
（3）同步带断裂或打滑。
3.2 电气故障
机器人与生产线通常的通讯方式有Profibus和Profinet。目前我公司的生产线则采用Profinet通讯，通过一根网线与生产线PLC相连。
3.2.1 机器人报总线故障
原因分析如下：
（1）机器人本体管线缆虚接，或由于机械手臂经常来回运动，造成线缆表面绝缘层磨损，从而导致通讯异常。
（2）机器人信号模块有灰尘，造成机器人与生产线通讯异常。
3.2.2 机器人示教器手动时无法上电，与控制柜连接不上
其原因分析：示教器与机器人控制柜通讯存在断路现象。
解决方法：
（1）排查机器人控制柜内开关线路是否存在断路现象；
（2）查看示教器，并更换。注意：机器人的示教器是通用型备件，可以相互调用，从而用来排查示教
器故障。
3.2.3 机器人轴数据丢失
原因分析如下：
（1）机器人编码器线缆虚接，航空插头松动，导致轴数据丢失。
（2）机器人管线包内部柔性线缆问题，导致数据丢失或者传输不畅。
（3）信号模块灰尘影响，导致数据丢失。
3.2.4 示教器死机，无法操作
原因分析如下：
（1）车间环境差，灰尘多，导致示教器温度高。
（2）长时间不关机，触摸屏反应迟钝。
（3）示教器损坏，判别方法同上。
3.2.5 机器人发生碰撞报警
在机器人内部都有一个碰撞报警，以防止误操作
或者机器人夹具磨损、变形或松动等原因造成机械手臂与工件的碰撞。发生碰撞后，需要手动将机器人置于安全区域，然后再修复夹具。
4 效益分析
原先通过人工贴合产量约为450个/班，合格率仅为75%。引进该生产线后，产量可提升至1700个/班，合格率提升至90%。该生产线操作人员配备三人，因此，在人员相同的情况下，每班产量可提高518个，产能提高了51%，可多创造效益2.59万/班。同等产能（1 000条轮胎/班），立式三角胶热贴生产线与现有朝阳公司钢丝圈、三角复合生产流程生产成本对比如表3所示。
表3 两种生产流程成本对比表
机型
三角胶、钢丝圈复合
生产流程（现有）
立式三角胶热
贴生产线人员（8h/班）6人/班3人/班
塑料纸消耗成本0.1元/条-
胶片加工过程丝成本0.15元/条-喷淋冷却水成本0.25元/条-
通过以上数据，达到每班1 000条轮胎产能，采用立式三角胶热贴生产线可以比现有三角胶生产流程每班可以节省3人/班×4班。（计人员每年人力成本按10万/人）
每年人员成本可节约=12人×10万/人=120万元。
每年节省辅材成本=350天×3班×1 000条/班×（0.1元/条+0.15元/条+0.25元/条）
=52.5万元
共计每年可以节省成本=120万元+52.5万元=172.5万元
5 结论
自引入四工位三角贴合生产线，使用情况良好，制品质量和产能均得到了提升，为公司创造了较高的效益。
参考文献：
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橡胶科技市场，2012,6：31~33.
[2] 唐国政. 介绍HW-WSJT-01型卧式三角胶贴合生产线[J]. 橡
塑技术与装备，2011,37(9)：26~35.
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电脑知识与技术，2019,15(20)：235~236.
[4] 侯建锦. ABB机器人伺服电机进油的分析及解决措施[J]. 设
备管理与维修，2019(15)：72~73.
Application of ABB robot in triangle hot treading production line
of tire enterprise
Gu Jian, Zhao Xiaoguang, Zhang Jian, Xu Jian
(Hangzhou Chaoyang Rubber Co. LTD., Hangzhou 310018, Zhejiang, China) Abstract: In order to improve the quality of the triangle bead, reduce the labor intensity of the employees, and reduce the number of operators, two ABB robots were added to the bead station of the triangle bead production line for the collection and placement of the compound bead. This article mainly introduces the application of ABB robot in the production line, the daily maintenance of the robot and the judgment of common faults.
Key words: ABB; IRB4600 robot; triangular hot treading
(R-11)
近日，央视播发了“为加快各行业各领域数字化转型，帮扶中小微企业渡过难关和转型发展，国家发改委联合17个部门等，共同启动数字化转型伙伴行动”的新闻。作为汽车后市场服务的领先者，途虎养车在助力中小微汽修商数字化转型升级方面获得了央视关注和好评。
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途虎养车CEO陈敏介绍，“门店不需要库存，它零配件卖出去，再进行结算，这对提升门店的现金利用率是非常有帮助的。我们开发的这套系统，从汽车零配件的出厂，到仓储，到物流配送到门店，到技师的安装服务到售前售后的网络服务都是覆盖的。”
同时，依托平台系统内涵盖的1 500家不同门店的车辆维修信息的数据库，途虎养车能够实现对门店订单、客户、库存、技师等多个项目分析，从而实现门店的精细化运营，帮助汽修门店实现数字化转型升级，解决中小微汽修商数字化转型升级过程中“不会转、不能转、不敢转”的难题。
摘编自“中国轮胎商务网”
(R-11)
央视点赞腾讯、华为、途虎养车等平台助力中小微企业数字化转型升级CCTV praised Tencent，Huawei，Land Rover and other platforms to help digital transformation and upgrading
of small and medium-sized enterprises
第46卷第11期·30·
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