机器人工作站故障诊断与维护

本教材按照教育部新的职业教育教学改革要求，以常见的焊接、搬运、打磨、上下料等典型机器人工作站和智能生产线为载体，按照典型机器人工作站的系统组成单元，从工作站的机械部分、电气部分、传感及辅助部分，介绍工业机器人、常见通用零件、气动系统、传感系统、通信系统故障诊断与维护的方法、步骤和技巧，同时融入常见机电系统中机械、电气、液压、电气系统故障诊断内容。在工业机器人故障诊断与维护中，包含了目前市场上的ABB、FAUNC、ESTUN等品牌机器人，有效降低了各院校因实训设备差异对教学的影响。 本教材为高等职业本专科院校工业机器人、机电一体化、电气自动化、智能机电技术、智能控制技术、机电设备技术等专业相应课程的教材，也可作为从事工业机器人操作运维和智能制造的工程技术人员、设备维修管理人员等的参考用书。 本教材配有免费的微课视频、授课PPT、习题参考答案等课程资源，详见前言。

段向军 硕士，教授，现在南京信息职业技术学院从事教学与研究工作，任智能制造学院院长，主讲机电设备故障诊断、电气控制与PLC技术等课程，是江苏省优秀教学团队（工业机器人技术）负责人；主持完成江苏省高水平骨干专业建设项目、江苏省高水平专业群项目、江苏省\"十二五”重点专业群建设项目、江苏省产教深度融合平台建设项目等；承担国家教学资源库课程3门；荣获国家教学成果奖1项、省级教学成果奖2项；主持完成省部级教科研课题等10余项，公开出版教材3部（其中省重点教材1部），指导学生获省级以上技能竞赛奖励10余项，发表论文20余篇，获发明专利授权4项等。

项目1 焊接机器人工作站故障诊断与维护 1 任务1.1 工作站系统认知 1 1.1.1 布置任务 1 1.1.2 任务实施 3 1.1.3 焊接机器人工作站系统组成 5 1.1.4 焊接机器人工作站工作过程 8 1.1.5 焊接机器人工作站设计 8 1.1.6 工业机器人组成 9 1.1.7 焊接机器人工作站检查与维护 10 任务1.2 工作站机械系统故障诊断与维护 11 1.2.1 布置任务 11 1.2.2 任务实施 12 1.2.3 设备维修基础 15 1.2.4 设备维护保养 16 1.2.5 设备故障诊断技术 17 1.2.6 机器人机械系统故障分析与维护 17 任务1.3 工作站电气系统故障诊断与维护 25 1.3.1 布置任务 25 1.3.2 任务实施 25 1.3.3 电气维保安全注意事项 28 1.3.4 伺服系统故障诊断及维护 29 1.3.5 机器人控制器和示教器的故障诊断与维护 31 1.3.6 电气设备故障诊断与维护 33 任务1.4 工作站整站装调、故障诊断与维护 34 1.4.1 布置任务 34 1.4.2 任务实施 35 1.4.3 设备维修信息管理 37 1.4.4 整站装调与排故 39 项目小结 40 练习题1 40 项目2 上下料机器人工作站故障诊断与维护 41 任务2.1 工作站系统认知 41 2.1.1 布置任务 41 2.1.2 任务实施 42 2.1.3 上下料机器人工作站系统组成 44 2.1.4 数控机床组成 45 2.1.5 工业机器人系统组成 47 2.1.6 主集成控制系统组成 48 2.1.7 工作站其他辅助装置 50 2.1.8 上下料机器人工作站的维保 50 任务2.2 数控机床故障诊断与维护 51 2.2.1 布置任务 51 2.2.2 任务实施 52 2.2.3 数控机床故障诊断方法 54 2.2.4 数控机床机械系统故障诊断与维护 54 2.2.5 数控机床电气系统故障诊断与维护 57 2.2.6 数控机床数控系统故障诊断与维护 59 任务2.3 上下料机器人故障诊断与维护 60 2.3.1 布置任务 60 2.3.2 任务实施 60 2.3.3 上下料机器人故障分析与维护 62 2.3.4 机器人末端执行器故障诊断与维护 65 任务2.4 基于PLC主控系统故障诊断与维护 66 2.4.1 布置任务 66 2.4.2 任务实施 67 2.4.3 基于PLC主控系统故障诊断意义 69 2.4.4 PLC主控系统组成 69 2.4.5 PLC电气系统故障诊断与维护 70 2.4.6 PLC软件编程故障诊断与维护 71 项目小结 72 练习题2 72 项目3 搬运码垛机器人工作站故障诊断与维护 73 任务3.1 工作站系统认知 73 3.1.1 布置任务 73 3.1.2 任务实施 74 3.1.3 搬运码垛机器人工作站 76 3.1.4 搬运码垛机器人工作站设计 78 3.1.5 FANUC工业机器人 80 任务3.2 码垛系统故障诊断与维护 83 3.2.1 布置任务 83 3.2.2 任务实施 85 3.2.3 自动输送线 87 3.2.4 机械系统维护与排故 87 3.2.5 智能故障诊断技术 88 任务3.3 搬运码垛机器人故障诊断与维护 89 3.3.1 布置任务 89 3.3.2 任务实施 90 3.3.3 搬运码垛机器人维护 92 3.3.4 搬运码垛机器人末端执行器 94 3.3.5 末端执行器维护与故障诊断 96 任务3.4 主集成控制系统故障诊断与维护 99 3.4.1 布置任务 99 3.4.2 任务实施 100 3.4.3 主控系统 102 3.4.4 主控制器故障诊断与维护 105 任务3.5 工作站液压系统故障诊断与维护 106 3.5.1 布置任务 106 3.5.2 液压系统 106 3.5.3 液压系统故障诊断方法 107 3.5.4 液压系统常见故障与维护 108 3.5.5 液压缸故障诊断与维护 109 3.5.6 液压马达故障诊断与维护 113 3.5.7 液压控制阀故障诊断与维护 114 项目小结 116 练习题3 116 项目4 打磨机器人工作站故障诊断与维护 117 任务4.1 工作站系统认知 117 4.1.1 布置任务 117 4.1.2 任务实施 118 4.1.3 打磨机器人工作站系统组成 121 任务4.2 打磨系统故障诊断与维护 124 4.2.1 布置任务 124 4.2.2 任务实施 125 4.2.3 打磨装置故障诊断与维护 128 任务4.3 机器人系统诊断与维护 130 4.3.1 布置任务 130 4.3.2 任务实施 131 4.3.3 机器人本体故障 133 项目小结 135 练习题4 135 项目5 个性化产品组装智能生产线故障诊断与维护 136 任务5.1 智能生产线系统认知 136 5.1.1 布置任务 136 5.1.2 任务实施 137 5.1.3 智能生产线系统概述 140 5.1.4 智能生产线日常维护和保养 144 任务5.2 立体仓储系统故障诊断与维护 145 5.2.1 布置任务 145 5.2.2 任务实施 146 5.2.3 立体仓储系统 148 任务5.3 倍速链传输系统故障诊断与维护 153 5.3.1 布置任务 153 5.3.2 任务实施 154 5.3.3 倍速链传输系统 156 5.3.4 低压电器常见故障与维护 158 5.3.5 传感器故障诊断 159 5.3.6 电动机故障诊断 161 5.3.7 PLC常见故障诊断 161 任务5.4 机器视觉检测故障诊断与维护 162 5.4.1 布置任务 162 5.4.2 任务实施 163 5.4.3 机器视觉检测系统 166 任务5.5 整站通信系统故障诊断与维护 171 5.5.1 布置任务 171 5.5.2 任务实施 172 5.5.3 工业组网 174 5.5.4 5G通信 176 5.5.5 无线通信 178 项目小结 178 练习题5 179 参考文献 180