浅谈机械手设备的安全改造

浅谈机械手设备的安全改造

关鹏程

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西车辆段 内蒙古 包头 014010

摘要：铁路在我国是一种极其重要的运输方式，也是国民经济不可缺少的一部分。随着数字化、信息化、智能化技术在铁路生产制造中的广泛应用，伺服机械手设备秉持着安全高效、精准平稳的设计理念，逐渐取代传统遥控机械臂、链式流水线等传输方式，在其传输过程中仍存在一些隐患问题，基于此，本文主要讨论机械手设备易于发生的故障及隐患情况，以供相关工作人员参考。

关键词：机械手；设备；故障；安全

1 我国现阶段主要使用的机械输送装置概况

1.1皮带输送机 皮带输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械，主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成。 适用于输送粉状、粒状、小块状的低磨琢性物料及袋装物料。

1.2滚筒输送机 滚筒输送机适用于底部是平面的物品输送，如各类箱、包、托盘等货物的输送，具有输送量大和速度快的特点，可方便经济地实现水平输送、转弯、合流、分流、转向、靠边、积放、自滑等各种功能，能承受较大的冲击载荷；滚筒线之间易于衔接，可用多条滚筒线与其它输送机组成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。

1.3链板输送机 链板输送机是一种利用循环往复的链条作为牵引动力，以金属板作为输送承载体的一种输送机械设备。目前主要分为两种，一种是用链条，支轴和金属板组成的输送链板做成的输送机；一种是用带弯板的链条和金属板组成的金属板输送带做成的链板输送机；广泛用于冶金、煤炭、化工、电力、机械制造、食品、医药、饮料、化妆品、纸制品、乳业及烟草等众多行业的自动输送、分配、和后道包装的连线输送。

1.4平衡吊 平衡吊是一种新型的物料吊运设备，它采用独特的螺旋升降机构来升降重物，代替人力劳动来减轻劳动强度的机械设备。广泛应用于机床加工的上下零件、工序间的零部件装配以及车站、码头、仓库等各种场合的短距离、高频率、密集性吊运作业等。

1.5机械手 机械手是一种能够完成各种自动化生产任务的设备，包括装配、搬运、焊接等。在我国，机械手广泛应用于汽车、电子、机械等行业，例如汽车制造中的车身焊接、手机制造中的组装等。
2 伺服机械手设备相较于传统传输方式的主要优势

伺服机械手设备是一种采用数字控制技术和伺服电机驱动的自动化生产设备，能够完成多项任务，如物料搬运、加工、装配等。相较于传统的输送方式（如传送带或皮带输送系统），伺服机械手设备有以下几点优势： （1）精度更高：伺服机械手设备具有非常高的定位精度和重复性，能够在微米级别内进行操作。这种高精度使得它们可以应用于要求较高的领域，如半导体制造、电子装配等。 （2）速度更快：伺服机械手设备拥有较高的加速度和响应时间，可以快速完成各种任务。与传统输送方式相比，它们可以更快地将物品从一个位置转移到另一个位置，提高了生产线的效率。 （3）自适应性更强：伺服机械手设备内置了许多传感器和监测装置，能够根据实际情况对自身进行调整和优化，以适应不同的工作环境和任务需求。这种自适应性使得它们更灵活、更适应各种不同的生产场景。 （4）安全性更高：伺服机械手设备通常都配备了多种安全措施，如碰撞检测、夹爪保护等。这些措施可以最大限度地减少事故发生的概率，并提高生产线的安全性。 （5）成本更低：虽然伺服机械手设备的初始成本较高，但它们能够在短时间内回收成本并提高生产效率。相比之下，传统输送方式需要更多的人力和时间，从而增加了生产成本。 总之，伺服机械手设备是一种高效、灵活、安全、经济的自动化生产设备，在现代工业生产中得到广泛应用。
3 常见故障及排除方式

机械手设备作为自动化生产线的重要组成部分，在使用过程中可能会出现各种故障。以下是机械手设备常见的故障和排除方式。

3.1 机械臂运动不灵 机械臂运动不灵可能是由于润滑不足、电机损坏等原因造成的。此时，需要检查伺服驱动器、减速器、导轨等零部件是否正常，并进行润滑和维护。

3.2 夹爪失灵 夹爪可能会因为电源异常、气源不稳定等原因导致失灵。解决方法是检查电源和气源是否正常，然后重新安装夹爪及控制系统。

3.3 控制系统崩溃 由于软件错误或硬件问题，控制系统可能会出现崩溃。此时，可以通过重启控制系统来恢复正常运行。如果问题无法解决，则需要检查电路板、电缆等零部件是否损坏。

3.4 传感器故障 机械手设备依靠传感器来获取位置信息和状态反馈。如传感器受到外力干扰、接口松动等问题，可能导致设备故障。此时，需要检查传感器和接口是否正常，并进行相应的维修。

3.5 机械手停止运行 机械手可能会因为电源故障、电缆连接不良等原因而停止运行。此时，需要检查电源和电缆是否正常，以及各个零部件是否完好无损。 机械手设备故障排除需要结合具体情况进行分析和解决，一般需要维护人员具备一定的技能和知识储备。在日常使用中，也需要注意设备的维护和保养，以减少故障发生的概率。

4 安全改造方向

4.1 防止意外坠落 机械手设备作为自动化生产线的重要组成部分，其安全问题一直备受关注。机械手设备在运行过程中，由于各种原因可能导致意外坠落，对人员和设备造成伤害和损失。下面是机械手设备安全改造的方向之一：防止意外坠落。首先，工作人员需要定期检查和维护机械手设备，确保其各项功能正常，零部件完好无损。例如，应检查机械臂、夹爪、传感器等各个部件是否紧固牢固，以及是否润滑充足。如发现异常情况及时处理，以避免安全事故的发生。在实际生产过程中，需要通过有效的手段全面提高机械手控制系统的精度，降低误差率，可以有效减少设备的运动不稳定性，从而减少意外坠落的风险。这需要通过升级控制系统或更换部分零部件来实现。此外，技术人员还需要通过有效的方法加强对机械手设备的安全监测，包括采用安全带、添加障碍物探测装置等。如设备出现异常情况，监测装置会及时报警并采取相应的措施，从而避免安全事故的发生。

4.2 防止走行脱轨 机械手设备在运行过程中，可能会出现走行脱轨的情况，这不仅会影响设备的正常运行，而且还有可能对生产线和人员造成伤害。首先，技术人员在机械手设备的导轨部分加强结构设计，采用高强度钢结构材料等材料制作导轨，从而提高导轨的刚性和稳定性，避免走行脱轨的风险。其次，在投入使用之前，需要为机械手设备设置防护装置，包括限位开关、分级减速器、故障自检报警装置）等，能够及时检测和报警，保障工作区域的安全。工作人员还需要通过提高机械手控制系统的精度，降低误差率，可以避免设备的运动不稳定性，从而减少走行脱轨的风险。

4.3 防止过载运行 机械手设备在运行过程中，可能会因为负载重量超出预期或者其他原因而出现过载运行的情况。这不仅会影响机械手设备的寿命和稳定性，而且还有可能对生产线和人员造成伤害。首先，工作人员需要通过提高机械手控制系统的精度，降低误差率，可以减少设备负载过载的风险。特别是在对机械手进行编程时，需要根据负载的实际情况进行合理的规划和控制。其次，在机械手设备上安装重量传感器，能够及时检测负载的实际重量，并将其反馈到控制系统中。这样就可以在负载超重时及时发出警报，从而避免过载运行。最后，定期对机械手设备进行维护保养，确保其各项功能正常，零部件完好无损。如发现异常情况及时处理，以避免过载运行和其他安全事故的发生。

结语

总的来说，机械手设备作为自动化生产线的重要组成部分，在使用中存在一定的安全隐患。因此，对机械手设备进行安全改造至关重要。在进行安全改造时，需要充分考虑设备运行的环境和负载等因素，选择最适合的安全改造措施，从而确保机械手设备在使用过程中具有高度的安全性、可靠性和稳定性。同时，需要加强员工培训，提高设备操作人员的安全意识和技能水平，从而进一步降低设备的安全风险。综上所述，机械手设备的安全改造是一个系统工程，需要多方面协同合作，以充分保障设备的安全性。

参考文献：

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