楊云鵬
(廣東南方職業(yè)學院智能制造學院, 廣東 江門 529040)
工業(yè)機器人已逐漸成為裝備制造業(yè),特別是智能制造業(yè)的支柱,發(fā)揮著越來越大的作用;焊接機器人是工業(yè)機器人應用最廣、占比最高的品種,是智能制造生產系統(tǒng),特別是汽車制造行業(yè)中的“生命線”。在焊接機器人工作過程中,首先需要確保人員和機器人的安全,其次,應積極應對多元化處理操作以及環(huán)境方面的適應性問題[1-2]。
同傳統(tǒng)焊機相比,焊接機器人屬科技精密儀器,應用環(huán)境狀況截然不同。焊接機器人焊接速度快,并且焊接品質穩(wěn)定,焊接精準度高,優(yōu)勢明顯。經焊接機器人加工過的設備,抗沖擊能力有很大的提升[3]。但焊接機器人使用過程中不僅本體會出現(xiàn)問題,附屬設備也會出現(xiàn)問題,一旦出現(xiàn)故障,極大可能引發(fā)生產安全事故,不僅影響生產線的正常運轉,還可能影響產業(yè)進度,造成銷售、生產、物流、倉儲等一連串效應。因此,需要對其進行故障風險研究分析,在故障萌芽前期即采用風險控制措施,從而有效預防故障發(fā)生。
由于焊接機器人是智能制造業(yè)較新的裝備,針對焊接機器人的故障分析比較少。鑒于此,筆者擬建立焊接機器人運行過程的故障樹模型,識別出焊接機器人可能存在的風險因素,構建焊接機器人故障防范體系,進而提出行之有效的預防措施。
故障樹模型,主要以樹形邏輯框圖來分析事件故障,由很多事件和邏輯門元件組成[4],對于焊接機器人,故障樹元素的具體含義如表1所示。
表1 焊接機器人故障樹元素表
對引起焊接機器人故障的因素進行分析,以焊接機器人故障為頂事件,選取焊接機器人最常見發(fā)生的三類故障現(xiàn)象作為次頂事件,例如漏電、虛焊、焊穿等,逐步深入最終找到基本事件,繪制故障樹模型,如圖1所示。
圖1 焊接機器人故障樹模型
由圖1分析知,焊接機器人故障基本事件共13個,中間事件有5個,次頂事件有3個,分析焊接機器人工作過程中常見次頂故障發(fā)生后可能導致的事故風險,同時兼顧因不同故障導致相同事故的可能性,還要考慮一種故障導致多種事故的可能性,如表2所示。
表2 焊接機器人事故風險分析
焊接機器人一旦發(fā)生故障,后果不堪設想,對設備、人身和生產造成不可逆?zhèn)?,因此,有必要就上述故障風險進行相應的預防。
焊接機器人作業(yè)要求從業(yè)人員技術水平高,目前從事焊接機器人作業(yè)的員工,往往是電焊工,屬特種作業(yè)人員,因此,平時除了加強作業(yè)人員的操作技能培訓外,還需加強安全防范意識的培養(yǎng),主要在安全、電氣、機械、特種作業(yè)方面進行強化培訓。
隱患排查是將事中控制、事后處理轉化為事前預防的強有力工具,也是安全生產必不可少的至關重要的一環(huán)。對焊接機器人來講,由于設備造價高,零部件非標化、元器件依賴進口等原因,一旦出現(xiàn)故障,短期內恢復的可能性較低,因此,對焊接機器人的隱患排查尤為重要。對其隱患排查應注意分時巡檢、交接班排查、停機排查和定期檢修。
焊接機器人造價高,屬精密儀器,因此,落實安全管理和設備管理制度,有助于焊接機器人的長期穩(wěn)定運行。一方面,強化設備管理制度,從設備運行到設備檢修,形成閉環(huán)管理;其次,推廣PDCA管理,使管理實現(xiàn)動態(tài)化、全程化;加強職業(yè)病危害防治制度,防止焊接作業(yè)造成職業(yè)傷害。
本文利用故障樹模型辨識出焊接機器人常見故障因素,而后分析故障對應事故風險,最后針對焊接機器人的故障預防措施,得出如下結論:
1)焊接機器人因故障導致安全事故發(fā)生由多種因素造成;
2)焊接機器人存在因素交叉作用引起故障;
3)焊接機器人發(fā)生故障危害大,有必要加強針對性防范。