硬臂式助力机械手安装与调试
### 硬臂式助力机械手安装与调试技术规范
#### 一、安装前准备
1. **场地评估**
- 地面承载要求：≥5倍动态载荷（混凝土强度C30以上）
- 空间尺寸验证：
- 工作半径+安全距离（最小1.2m）
- 垂直净高≥最大提升高度+0.5m
- 环境条件：
- 温度0-40℃
- 湿度30-80%RH（无凝露）
2. **设备检查**
- 开箱验收清单：
| 部件名称 | 检查要点 |
|----------------|--------------------------|
| 机械臂 | 结构件无变形/裂纹 |
| 驱动单元 | 伺服电机编码器完整性 |
| 控制系统 | 各接口无物理损伤 |
| 安全装置 | 急停按钮功能测试 |
#### 二、机械安装流程
1. **基础固定**
- 预埋件安装：
- M24地脚螺栓（8.8级）
- 水平度≤0.1mm/m
- 抗拔力≥10倍设备重量
- 硬臂式助力机械手立柱安装：
- 垂直度≤1/1000
- 扭紧力矩：350N·m±5%
2. **臂体组装**
- 关节连接：
- 使用扭矩扳手（设定值见下表）
| 连接部位 | 扭矩值 |
|----------------|--------------|
| 基座关节 | 450N·m |
| 中间关节 | 320N·m |
| 末端关节 | 280N·m |
- 管线布置：
- 气管/电缆分离走线
- 最小弯曲半径≥8倍线径
#### 三、电气系统安装
1. **电源配置**
- 三相五线制（380V±10%）
- 独立接地（接地电阻≤4Ω）
- 电源滤波器（EN 61000-3-2标准）
2. **控制系统接线**
- 信号线：
- 双绞屏蔽线（AWG18）
- 与动力线间距≥30cm
- 安全回路：
- 独立双通道（CAT3/PLe）
#### 四、调试步骤
1. **机械调试**
- 空载运行测试：
- 各轴全行程往复10次
- 异响/振动检测
- 传动系统检测：
- 减速机背隙≤1arcmin
- 导轨平行度≤0.05mm/m
2. **电气调试**
- 伺服参数设置：
| 参数项 | 设定范围 |
|----------------|--------------|
| 位置环增益 | 35-45Hz |
| 速度环带宽 | 250-350Hz |
| 电流环响应 | 500-800Hz |
- 传感器校准：
- 六维力传感器零点校准
- 行程限位开关测试
3. **系统联调**
- 负载测试：
- 25%-50%-75%-100%-110%分级加载
- 各档位运行1小时
- 性能验证：
| 测试项目 | 合格标准 |
|----------------|--------------|
| 重复定位精度 | ≤±0.1mm |
| 最大速度偏差 | ≤±3% |
| 力控分辨率 | ≤0.1N |
#### 五、安全验收
1. **功能测试**
- 急停响应时间≤50ms
- 过载保护触发测试（110%载荷）
- 断电自锁功能验证
2. **文档验收**
- 需获取的交付物：
- 机械精度检测报告
- 电气安全认证（CE/UL）
- 操作维护手册（含三维爆炸图）
#### 六、常见问题处理
1. 硬臂式助力机械手安装典型故障**
- 问题：立柱垂直度超差
- 解决方案：
1) 重新调整垫片
2) 激光跟踪仪复核
3) 二次灌浆固定
- 问题：伺服电机过热
- 处理流程：
1) 检查散热风扇
2) 重新整定PID参数
3) 验证负载惯量比（应≤5:1）
2. **调试注意事项**
- 禁止带电插拔编码器接口
- 气动系统需先排空管路杂质
- 首次运行需72小时磨合期
注：根据ISO 10218标准要求，安装调试人员需持有以下资质：
1. 机械装配高级工证书
2. 工业机器人系统集成师认证
3. 高压电工操作证
建议保养周期：
- 每日：导轨清洁
- 每月：减速机润滑油检测
- 每半年：全系统精度复检
（附：安装调试工时参考）
| 设备吨位 | 标准工时 | 特殊要求加成 |
|------------|------------|--------------|
| ≤500kg | 32工时 | +20% |
| 500-2000kg | 64工时 | +30% |
| ≥2000kg | 96工时 | +50% |
