Как да се реши алармата SRVO-050 на робота Fanuc?
За онези, които използват промишлени роботи Fanuc, е много вероятно да са се сблъскали с проблема на алармата SRVO-050 Collision Detect. Много оператори или новоприети специалисти в тази област, щом видят тази грешка на екрана, първата им реакция винаги е: „Лошо! Роботът се е сблъскал!“ и веднага се втурват към мястото на инцидента. Но забавното е, че когато стигнат там и погледнат по-внимателно, около робота няма нищо – нито детайли, нито заготовки, нито други предмети, които да са в контакт с него. Още по-изнервящо е, че след нулиране роботът може да извърши два-три движения, но след няколко стъпки отново се появява същата аларма.
Ако сте работили дълго време в сервиза за поддръжка, ще забележите, че този вид «фантомно сблъскване» всъщност е по-често срещан от истинското сблъскване. Ако се окажете в такава ситуация, независимо дали променяте програмата според правилото «три седем двайсет и първо» или слепешката сменяте сервомотора, в крайна сметка това обикновено отнема много време, изисква големи усилия и значителни разходи.
Днес, във връзка с официалната методология за разследване на Fanuc, ще обсъдим какво точно става с грешката SRVO-050 и как поетапно да установим истинската причина в случаите, когато роботът не се е сблъскал, но все пак показва грешка. 
Роботът не се е сблъскал – защо тогава се показва съобщение за «откриване на сблъскване»?
За да решим проблема, първо трябва да разберем основната логика на Fanuc. Панелът за управление на Fanuc няма очи, така че как той разбира, че роботът е счупен? Как той разбира, че роботът е счупен? Той се основава на изчисленията на тока и въртящия момент. Когато роботът се движи, системата в кабинета за управление следи колко силно се използват сервомоторите по всяка ос (т.е. въртящият момент). Системата има собствен математически модел за това колко сила трябва да се прилага към всяка ос при текущата скорост, ъгъл и товар. Ако, докато се движи, системата изведнъж осъзнае: „Нещо не е наред — защо действителният товар върху една от осите е толкова по-висок от предвидения?“
Контролният шкаф незабавно ще издае сигнал за тревога: „Голям проблем – вероятно е ударено нещо, а след това твърдата горна част на оборудването ще бъде изхвърлена!“ За да се защити роботната ръка, редукторът, сервомоторите и предната фиксирашка, системата незабавно прекъсва захранването на сервомоторите, спира робота с рязко спиране и генерира грешка SRVO-050.
Следователно, същината на този сигнал за тревога не е „Ударих нещо“, а „Движа се твърде силно – съпротивата е надвишена“. Ако поради каквато и да е причина роботът усети, че нещо е „твърде голямо и тежко“ или „не може да се премести“, той погрешно ще реши, че е настъпил сблъсък.
Наистина ли е настъпил сблъсък? Нека премахнем очевидните причини.
Макар да има много ложни положителни сигнали, първата стъпка е да се прояви реализъм. Веднъж стартирана, автоматизираната производствена линия изисква роботът да работи в съчетание с фиксиращи устройства, обработвани детайли, машини за обработка и светлинни завеси за безопасност; затова понякога дори при отклонение на две-три милиметра в координатната система на инструмента (TCP) може да възникне леко драскане в определено положение.
Ако току-що сте променили програмата, повторно сте задали точките или просто сте инсталирали ново технологично оснащение и се появява тази грешка, не бързайте да подозирате електрическата система. Слушайте ме: превключете робота в ръчен режим, намалете скоростта (например до 10 % или дори до 5 %), дръжте обучаващия пулт леко насочен към работната зона, а операторът да се приведе внимателно до робота и да го наблюдава. Обърнете внимание дали фиксиращите устройства трият по ръбовете при влизане и излизане от машината? Дали въздушният шланг не е захванат някъде в мъртва зона?
Уверете се, че няма абсолютно никакво твърдо механично препятствие – нека погледнем надолу.
Няма сблъсък, но има „удушване“: тези скрити външни съпротивления
Само защото роботът не докосва нищо голямо отвън, не означава, че сам по себе си е „нормален“. Често именно резервните части по корпуса му оказват обратно дърпане.
На място често можем да засечем тези виновници:
* Кабелната/въздушната тръбна опаковка е прекалено стегната: при шестостепенното въртене на робота дължината на кабела или въздушния шланг, увит около него, не е достатъчна и действа като гумена лента, която ограничава свободното движение на шестата ос.
* Чужди тела, застряни във верижната система: верижната система на тръбопровода е попаднала в големи парчета заваръчна шлака, винтове или отломки, което води до затруднено движение по определени траектории при застиване.
* Вътрешно заклиняне на инструменталната оснастка: например пружина в пневматичния щипец е счупена или цилиндърът е спрял – въпреки че отвън не изглежда, че има удар, самата оснастка е подложена на механично триене, което води до повреда.
Въпреки че тези неща не предизвикват деформация на робота, те принуждават сервомотора да поеме значителна част от натоварването, поради което системата изчислява, че въртящият момент е надвишен, и се появява грешката SRVO-050. Ако грешката се появява всеки път на едно и също място, трябва да се проверят внимателно тръбопроводите („дрехите“ на робота) и оснастката чрез докосване – в много случаи проблемът е видим с просто око.
Лесно пренебрегвана причина: Неправилно зададена стойност за товара.
Това е област, в която много опитни ремонтници обикновено пренебрегват детайла. Както вече споменах, системата се основава на „модел за прогнозиране“, за да определи дали има колизия или не, а основните входни данни за този модел са товарът, който въвеждате в системата.
Роботът трябва да знае: колко тежест виси от лакътя ми? Къде се намира центърът на тежестта на този обект?
Нека вземем практически пример: поставяте 15-килограмов хватител на робота си, но в настройките за товар в системата пропускате да го промените – за да спестите време или просто забравяте – и оставяте старата стойност от 5 кг. Това е краят. Докато роботът се движи, двигателите трябва да работят изключително усилено, за да разклащат 15-килограмовата маса, като развиват много по-голям въртящ момент, отколкото системата очаква. Контролната панел го анализира и казва: „Не, според моите изчисления не би трябвало да използвам такава голяма сила, за да вдигна 5-килограмов обект! Сигурно е ударил бетонна стена!“ И така, роботът извършва безмилостен удар.
Това е особено често срещано след инсталиране на нова арматура, допълнителна горелка, камера за визуализация или промяна в конструкцията на EOAT (инструмент в края на робота). Не бъдете мързеливи – просто сменете инструмента и отново извършете точни измервания или въведете правилната маса и център на тежестта на инструмента в системата.
По-голямо от малко: хронично претоварване
Съществува и случаят с „проблем от предишни системи“ или модификация на производствената линия, която е основната причина за проблема. Роботът първоначално е проектиран да обработва работни части с тегло 20 кг и работи безупречно. Когато фабриката преминава към нов продукт или нова производствена линия, теглото на работните части става 30 кг. Роботът продължава да работи, но с леко претоварване, което може да се проявява като жужене; много ръководители мислят: „Вижте, той все още се движи – значи може да се използва на линията!“
Това е много неправилно. В момента роботът всъщност извършва всяка стъпка в състояние на „сериозно вътрешно потребление“, като моторът и редукторът са под дълготрайно високо налягане. В началото може да работи нормално, но с употребата ще забележите, че грешката SRVO-050 се появява все по-често – първо веднъж на ден, сега три пъти седмично.
Това означава, че механичните компоненти вече протестираха; при дълготрайна такава употреба животът на винтовата предавка, редуктора и сервомотора ще намалее рязко и проблемът няма да може да бъде решен само чрез нулиране.
Държащата спирачка не е напълно отворена: ежедневно „борба за превъзходство“ със самата себе си.
Всеки ос на робота Fanuc е оборудван със спирачка за фиксиране. Когато роботът е готов да се придвижи, системата подава електричество към спирачката, за да я отвори, след което двигателят отново започва да се върти. Ако има неизправност във веригата на спирачката за фиксиране или ако тя е износена или залепнала механично и не се освобождава напълно, това води до сериозни проблеми. Това е като да шофирате кола с ръчната спирачка частично задействана, докато продължавате да натискате силно газта, за да се движите напред. Двигателят не само трябва да преодолява съпротивата от работата, но и триенето от собствените си вътрешни спирачки. В рамките на няколко секунди сервомоментът ще се увеличи рязко, а контролният шкаф директно ще регистрира „сблъсък“.
Как мога да разбера дали имам проблем със спирачките? Типичните симптоми са: роботът се движи нагоре, звукът е много приглушен и движението е много тежко; усещане, че определена ос е особено слаба; независимо дали се извършва ръчно бавно люлеене (Jog) или автоматична работа, винаги се появява грешка SRVO-050 за същата ос. В този момент трябва да се обърне специално внимание на проверката на контролния кабел на спирачката за тази ос и самата спирачка.
Високо и ниско напрежение: предизвиква „грешни изчисления“ в системата
Много хора не могат да си представят как е възможно понякога електрическият шкаф да съобщи за сблъсък, но това се дължи на нестабилното напрежение на електрозахранването в завода. Когато входното напрежение на контролния шкаф изведнъж намалее или силно се колебае, постоянното напрежение от изправителя също ще намалее. Мощността на сервопреобразователя се намалява и, за да поддържа робота в първоначалната му скорост и траектория, системата принудително увеличава тока, за да компенсира загубата. Това увеличение на тока кара алгоритъма на контролния шкаф да направи погрешна оценка и да реши, че възниква аномален интерферентен момент, след което се появява грешката SRVO-050.
Ако в завода наскоро са имали чести прекъсвания на електрозахранването или мигане на осветлението, или ако терминалите на вашия контролен шкаф са остарели и се нагряват, или кабелната линия е с повече от десет години, може да използвате мултиметър, за да измерите напрежението на главното електрозахранване точно в момента на появата на грешката. Този метод е проверен и действен за стари заводи и по време на летния пик на електроемкост.
Изключване: Наистина ли има проблем със сервосистемата или кабела?
Ако сте проверили всички посочени по-горе механични препятствия, тръбни връзки, параметри на натоварването и напрежения и сте установили, че всичко е в ред, но роботът продължава да съобщава за грешка SRVO-050 точно по фиксирана ос, тогава трябва да преминем към електрическата част, за да проверим реалното състояние.
Това обикновено означава, че има скрити дефекти в следните места:
* Стареене на вътрешни компоненти в сервоусилителя, което води до невъзможност за правилно измерване на тока.
* Вътрешно прекъсване на жиците в енкодерния или захранващия кабел. Понякога външната обвивка на кабела изглежда неповредена, но когато роботът заеме определена позиция, медните жици вътре се прекъсват и контактът става лош; системата незабавно забелязва аномалията и генерира грешка.
* Разхлабени обратни връзки (конектори) или проникване на масло и вода.
При ремонт до тази точка най-полезният трик е „методът на настройката“. Например, ако една ос и втора ос на мотора или кабелните спецификации са еднакви, опитайте да пренастроите кабели в контролния шкаф (обърнете внимание на професионалната операция, направете резервно копие, за да избегнете повреди), за да проверите дали дефектът ще се прехвърли от първата ос към втората ос. Ако дефектът се прехвърля по този начин, то няма съмнение, че проблемът е в кабела или усилвателя.
Често срещан проблем при машини над десет години: силно износване на редуктора
Най-накрая, ако сервомоторите и електронните схеми са в добро състояние, но роботът е „ветеран от войната“ (използван за седем или осем години или дори повече от десет години) и дълго време е извършвал точково заваряване, тежки манипулации, палетиране и друга мръсна работа, най-вероятно е механичният износ да е достигнал критична степен. Зъбчатите колела в редуктора са износени, лагерите са остарели и напукани, смазочното черно масло вътре изтича или е изсъхнало до консистенция на паста – всичко това води до рязко увеличение на вътрешното триене. Самият робот не знае, че „стомахът му“ е повреден; той просто мисли: „Защо този крайник и тази ръка са станали толкова по-тежки в сравнение с преди?“, а крайният резултат са честите фалшиви съобщения за колизии.
Как да се установи, че редукторът не работи? Внимателно слушайте дали при движението му нагоре се чува „щрак“ или „бръмчене“, метален триен фрикционен мирис и шум; докоснете възлите – те не трябва да са толкова горещи, че да изпекат яйце; или проверете точността на позициониране на робота – дали не се е влошила, и дали при спиране ръката все още леко се люшка (зазорът става по-голям). Ако се проявят някои от тези признаци, трябва да планирате основна поддръжка и замяна на скоростната кутия.
Тази грешка се появява често – мога ли просто да я блокирам или да я игнорирам?
Теоретично можете да натиснете бутона `RESET` на управляващия пулт и роботът ще продължи работа. Много хора се опитват да спестят пари, като не спират робота, докато могат да го нулират.
Но това е моят съвет: такова нещо не се случва повече от веднъж.
Първият път, когато докладвате за грешка, това може да е случайна външна неизправност и ако след нулиране грешката изчезне, тя изчезва. Но ако се появява два или три пъти поред на едно и също място, не принуждавайте системата да стартира с принудително включване. Този път не само ще забави сериозно такта на производствената ви линия, но и ако наистина има претоварване – например спирачката не се освобождава или редукторът работи без смазка – и вие продължите да го използвате цял ден, може да повредите напълно моторите или скоростните кутии, които струват десетки хиляди долара.
Как да предотвратите това „фантомно сблъскване“ ежедневно?
Както казва старата поговорка: „Лекарят лекува болестта“. За да сведете до минимум прекъсванията поради грешка SRVO-050 по време на работа, трябва да поддържате редовно техническото обслужване.
1. Промяна на параметрите трябва да се извърши незабавно: веднага щом се промени крайният инструмент или се добави нещо, не отлагайте и незабавно актуализирайте стойността на товара (Payload) в системата.
2. Редовен инспекционен преглед на тръбната система: проверете дали има износване на тръбите в плетената верига и дали въздушният шланг е остарял, затвърдял или прекалено стегнат.
3. Строго спазване на график за смазка: според официалния график на Fanuc редовно сменяйте смазката за редуктора и наблюдавайте дали в изпусканото черно масло има желязна стружка.
4. Поддържане на добро състояние на периферните компоненти: уверете се, че в работната зона на робота няма разхвърляни отпадъци, а също така редовно почиствайте позициониращите шипове и индукторите на приспособленията и фиксираните устройства, за да не се натрупват отпадъчни материали.
Ако изпълнявате тези подробности внимателно, честотата на повредите на робота може рязко да намалее и вие ще можете да работите с няколко смени по-малко.
