近年来,全球核电产业一直呈增长趋势,世界各国陆续建立起越来越多的核电站,我国也将延续其领导地位,对核电产业做出了巨大的投资。核电事业的发展离不开核电设备,然而核电设备的可靠性一直是个困扰核电工作人员的问题。本文的研究对象为中广核集团与电子科技大学联合开发的一款螺栓机工业机器人装置,其主要用核工业场所中水泥固化线上核废料的处理环节,主要功能即实现对核废料金属桶的自动开盖与封盖动作,其中,开盖与封盖动作的关键即体现在对螺栓的拧松与拧紧。本文研究的目的即运用FMECA与FTA相结合的可靠性故障分析方法,对本课题中设计的二代升级版螺栓机进行可靠性故障分析并进行相应的优化设计。首先对设备进行传统的FMECA分析,找出设备可能出现的各种故障并对进行分析,填写FMEA表格,绘制各种故障模式的危害性矩阵图;在FMECA分析的基础上结合实际应用情况选出几个最不希望发生的故障模式作为FTA故障树分析的顶事件,分别建立相应故障树,对故障树进行分析,从而设计制定出针对相应故障模式的改进优化措施。结合一代原理样机在实验测试中出现的各种故障情况,对故障分析之后提出的部分重要的改进措施展开深入研究,分别从机械结构及方法、系统冗余及安全性设计两个大方面,对于一些重要且经常发生的故障模式进行有针对的改进与优化,并对这些优化改进措施进行样机试验或仿真验证。通过对该螺栓机设备的故障分析及优化改进,使其可靠性大大提高,同时也有效缓解了未来该设备在核电站一线操作环境中可能出现的安全隐患问题,具有一定的实际意义。另外,在故障分析中所获得的设备故障分析信息不但可以为后续的设计及维修工作提供便利,也可以作为以后类似产品开发的参考。