工業機器人可靠性設計理論與方法

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 工業機器人可靠性研究背景 1
1.2 工業機器人工作特點與可靠性分析難點 2
1.3 工業機器人可靠性研究現狀 3
1.3.1 工業機器人故障模式與可靠性分析 4
1.3.2 工業機器人核心部件可靠性測試與評估 5
1.3.3 工業機器人定位精度可靠性評估與提升 7
1.4 本書主要內容 9
參考文獻 11
第2章 工業機器人故障影響與可靠性設計 15
2.1 工業機器人故障影響及危害性分析 15
2.1.1 故障模式影響及危害性分析流程 15
2.1.2 實例分析 18
2.2 工業機器人故障模式的重要度分析 22
2.2.1 T-S模糊故障樹與重要度分析 22
2.2.2 實例分析 27
2.3 工業機器人可靠性預測 31
2.3.1 可靠性預測方法與流程 31
2.3.2 實例分析 36
2.4 工業機器人可靠性分配 42
2.4.1 考慮綜合因素影響的可靠性分配 42
2.4.2 考慮時變狀態的可靠性分配 48
2.5 本章小結 57
參考文獻 57
第3章 工業機器人減速器可靠性測試與評估 59
3.1 工業機器人減速器主要故障形式 59
3.2 工業機器人減速器載荷譜構建 62
3.2.1 減速器載荷譜構建方法和流程 62
3.2.2 實例分析 64
3.3 服役工況下減速器磨損和傳動精度的映射關系 67
3.3.1 減速器磨損對精度的影響規律 68
3.3.2 實例分析 72
3.4 工業機器人減速器加速退化試驗與精度可靠性評估 75
3.4.1 減速器加速退化試驗方法 75
3.4.2 考慮退化變點的減速器傳動精度模型 77
3.4.3 減速器精度可靠性評估 82
3.4.4 減速器剩余壽命預測 87
3.5 基於電流信號的關節減速器故障特征分析 88
3.5.1 服役工況下電機轉矩模型 88
3.5.2 減速器故障對電機電流的影響特性 91
3.5.3 實例分析 95
3.6 交變載荷下基於電流信號的減速器壽命可靠性評估 101
3.6.1 基於電流信號的減速器退化建模 101
3.6.2 減速器壽命可靠性評估 104
3.6.3 實例分析 106
3.7 本章小結 111
參考文獻 111
第4章 工業機器人伺服電機故障分析與檢測 113
4.1 工業機器人伺服電機主要故障形式 113
4.2 工業機器人伺服電機絕緣加速退化試驗與建模 114
4.2.1 伺服電機絕緣加速退化試驗 114
4.2.2 伺服電機絕緣退化建模 116
4.2.3 伺服電機絕緣壽命預測 117
4.3 工業機器人伺服電機絕緣狀態評估 122
4.3.1 伺服電機絕緣狀態多維特征表征 122
4.3.2 伺服電機絕緣退化狀態演變規律 128
4.3.3 伺服電機絕緣退化狀態評估 131
4.3.4 實例分析 134
4.4 工業機器人伺服電機絕緣故障特征分析與檢測 138
4.4.1 伺服電機絕緣故障特征及其演變規律 139
4.4.2 伺服電機絕緣故障魯棒檢測方法 149
4.4.3 實例分析 150
4.5 本章小結 157
參考文獻 157
第5章 工業機器人定位精度可靠性評估與優化 159
5.1 工業機器人定位誤差模型 159
5.2 工業機器人定位精度可靠性評估 161
5.2.1 定位精度可靠性表征 161
5.2.2 定位精度可靠性評估 165
5.2.3 實例分析 175
5.3 工業機器人關節轉矩精度可靠性評估 185
5.3.1 機器人動力學建模與求解 185
5.3.2 關節轉矩精度可靠性評估 189
5.3.3 實例分析 194
5.4 工業機器人參數容差魯棒性優化設計 199
5.4.1 末端定位點坐標求解 200
5.4.2 參數魯棒性與誤差模型設計 202
5.4.3 實例分析 205
5.5 本章小結 210
參考文獻 210
附錄 213
附錄A 故障模式風險評價指標及影響程度量化表 213
附錄B 某型工業機器人FMEA表 215
附錄C 某型工業機器人故障樹T-S門規則表 217
附錄D 某型工業機器人各子系統故障時間及故障率歷史數據 221
附錄E 專家影響因素評分方法 222