Hvordan løser man FANUC-robotalarmen SRVO-050?
For dem, der bruger Fanuc-industrirobotter, er det meget sandsynligt, at de har stødt på den frustrerende fejlmeddelelse SRVO-050 Collision Detect. Mange operatører eller nybegyndere inden for branchen reagerer straks, når denne fejl dukker op på skærmen, med: «Åh nej, robotten er kollideret!» – og skynder sig derefter til scenen for at se efter. Men det morsomme er, at når man kommer til scenen og ser nærmere efter, er der intet i nærheden af robotten – arbejdsemnet er langt væk, og der er ikke noget, der rører ved noget. Endnu mere frustrerende er det, at hvis man nulstiller systemet, kan robotten bevæge sig to gange, men efter kun få bevægelser udløses alarmen igen.
Hvis du har været i vedligeholdelsesværkstedet i lang tid, vil du indse, at denne type 'fantomkollision' faktisk er mere almindelig end en rigtig kollision. Hvis du støder på denne situation, uanset om du ændrer programmet efter tre syv to-et-ogtyvende eller blindt udskifter servomotoren, vil det i sidste ende som regel være tidkrævende, arbejdskrævende og koste meget penge.
I dag vil vi i samarbejde med Fanucs officielle undersøgelseslogik drøfte, hvad der sker med denne SRVO-050-fejl, og hvordan man trin for trin finder den reelle årsag i tilfælde, hvor robotten ikke kolliderer, men alligevel rapporterer en fejl. 
Robotten kolliderede ikke – hvorfor rapporterer den så 'kollisionsdetektion'?
For at løse problemet skal vi først forstå den underliggende logik i Fanuc. Fanuc-styringspanelet har ikke øjne, så hvordan ved det, at robotten er styrtet? Hvordan ved det, at robotten er styrtet? Det er afhængigt af strøm- og drejningsmomentberegninger. Når robotten bevæger sig, overvåger systemet i styringskabinettet, hvor hårdt servomotorerne på hver akse belastes (dvs. drejningsmomentet). Systemet har sin egen matematiske model for, hvor meget kraft der bør anvendes på hver akse ved den aktuelle hastighed, vinkel og belastning. Hvis systemet pludselig indser, mens det bevæger sig, "Noget er ikke rigtigt – hvorfor er den faktiske belastning på én af akserne så meget højere end jeg havde forudset?"
Styringskabinettet vil straks udløse en alarm: "Stor sag – muligvis har du ramt noget, og derefter vil den hårde topudstyr blive kasseret!" For at beskytte robotarmen, gearhovedet, servomotorerne og frontfastgørelsen vil systemet øjeblikkeligt afbryde servospændingen, standse robotten med en skarp bremsning og udløse fejlmeddelelsen SRVO-050.
Derfor er væsentlig indhold af denne alarm ikke "Jeg har ramt noget", men "Jeg bevæger mig for hårdt – modstanden er overskredet". Hvis robotten af enhver grund føler sig "for stor og tung" eller "kan ikke komme rundt", vil den fejlagtigt tro, at den har været i kollision.
Har den virkelig været i kollision? Lad os udelukke de åbenlyse muligheder.
Selvom vi siger, at der er mange falske positive alarmer, er det første trin at være realistisk. Når en automatiseret produktionslinje først er i drift, skal robotten arbejde sammen med fastgørelser, emner, maskinværktøjer og sikkerhedslightcurtains, så selv en lille afvigelse på to eller tre millimeter i værktøjskoordinatsystemet (TCP) kan resultere i en let skramme på et bestemt sted.
Hvis du lige har ændret programmet, genindlært punkterne eller bare fået nye værktøjer og oplever denne fejl, skynd dig ikke til at mistænke det elektriske system endnu. Lyt til mig: Skift robotten til manuelt tilstand, sænk hastigheden (f.eks. til 10 % eller endda 5 %), hold undervisningspilen lidt udpeget, og lad personer crouch tæt ved og observere omhyggeligt. Undersøg, om fastgørelsesanordningerne gnider mod kanterne, når de kommer ind og ud af maskinen? Er luftslangen fanget i en død zone?
Sørg for, at der absolut ikke er nogen hård mekanisk interferens – lad os kigge nærmere på det.
Ingen kollision, men »nakkekrampe«: skjulte eksterne modkræfter
Bare fordi en robot ikke rører noget stort på ydersiden, betyder det ikke, at den er »i orden« i sig selv. Ofte er det reservedele på dens krop, der trækker tilbage.
På feltet kan man ofte identificere disse skyldige faktorer:
* Rørledningspakken trukket for stramt: Robotens seksakse rotation, og kablerne eller luftslangerne uden for roboten er for korte, så de fungerer som en elastik, der trækker på robotens seks akser.
* Fremmedlegemer fast i trækæden: Rørtrækæde faldt ned i store stykker svejsehuld, skruer eller snavs, hvilket resulterer i, at den bevæger sig langs bestemte baner, når den sidder fast.
* Blokering i værktøjsfiksering: F.eks. brudt fjeder i pneumatiske greb eller stalling af cylinder; selvom overfladen ikke synes at være ramt, er mekanisk friktion i selve fikseringen eksploderet.
Selvom disse ting ikke forårsager deformation af robotten, vil de påvirke servomotoren med en stor del af kraften, og systemet beregner, at drejningsmomentet er overskredet, hvilket fører til fejlkode SRVO-050. Fejlen opstår hver gang på samme position; fokuser på robottens 'tøj' (rørpakken) og fikseringerne ved at røre dem én gang – ofte kan problemet ses med det blotte øje.
Let at overse skyldig: Forkert indstilling af last.
Dette er et område, hvor mange erfarene reparationsteknikere ofte giver op. Som jeg sagde tidligere, bygger systemet på en "prediktionsmodel" til at afgøre, om der er sket en kollision eller ej, og den kernebaserede inddata for denne model er den last, du indtaster i systemet.
Robotten skal vide: Hvor meget vægt hænger der fra min albue? Hvor befinder tyngdepunktet af dette objekt sig?
Lad os tage et praktisk eksempel: Du monterer en 15 kg greber på din robot, men i systemets lastindstillinger undlader du – enten for at spare tid eller af glemsomhed – at ændre værdien og efterlader den gamle værdi på 5 kg. Og så er det slut. Når robotten bevæger sig, skal motorerne arbejde meget hårdt for at accelerere de 15 kilogram og levere langt mere drejningsmoment, end systemet forventer. Kontrolpanelet ser på det og siger: "Nej, ifølge mine beregninger burde jeg ikke skulle bruge så meget kraft til at løfte et 5-kg-objekt! Det har helt sikkert ramt en betonmur!" Så stopper den straks med en barsk, uforsonlig bremsning.
Dette er især almindeligt efter installation af en ny fast monteret enhed, en ekstra brænder, en visionkamera eller en ændring i EOAT-designet (end-of-arm tool). Vær ikke dovne – udskift blot enden og genmål ærligt eller indtast den korrekte belastning og tyngdepunkt for værktøjet i systemet.
Større end lille: kronisk overbelastning
Der findes også tilfælde af et »arv-problem« eller en linjemodifikation, som er årsagen til problemet. Robotten blev oprindeligt dimensioneret til at håndtere arbejdsemner på 20 kg og kørte problemfrit. Da fabrikken skiftede til et nyt produkt eller en ny produktionslinje, steg arbejdsemnernes vægt til 30 kg. Robotten kører stadig stabil – og selvom den er lidt overbelastet, kan den stadig brumme og brumme. Mange chefer tænker: «Se, den kører jo stadig – den kan bruges på linjen!»
Dette er meget forkert. I øjeblikket udfører robotten faktisk hvert trin i en »alvorlig intern forbrug«, hvor motoren og reduktoren er under langvarig højtryksbelastning. Det kan måske virke fint i starten, men efterhånden som du bruger den, vil du bemærke, at fejlmeddelelsen SRVO-050 rapporteres med stigende frekvens – måske én gang om dagen i første omgang, nu tre gange om ugen.
Dette betyder, at de mekaniske komponenter har protesteret; på længere sigt vil levetiden for skruen, reduktoren og servomotoren faldte kraftigt, og så er det ikke noget, der kan løses ved at nulstille.
Holdbremsen er ikke fuldt åbnet: daglig »trækkrig« med sig selv.
Hver akse på en Fanuc-robot har en fastholdningsbremse. Når robotten er ved at bevæge sig, sender systemet strøm til bremsen for at åbne den, og derefter drejer motoren igen. Hvis der er noget galt med kredsløbet til fastholdningsbremsen, eller hvis den er mekanisk slidt eller klemt, og bremsen ikke frigives 100 procent, er det meget sjovt. Det er som om du kører en bil med håndbremsen halvt trukket op og stadig giver fuld gas fremad. Motoren skal ikke kun overvinde modstanden fra arbejdet, men også friktionen fra sine egne interne bremser. Inden for få sekunder stiger servodrejningsmomentet kraftigt, og styrekabinettet konkluderer direkte, at der er sket en "kollision".
Hvordan kan jeg afgøre, om jeg har et bremseproblem? Typiske symptomer er: roboten bevæger sig opad, og lyden er meget dæmpet og meget tung; man mærker, at en bestemt akse er særlig svag; uanset om man manuelt foretager langsom svingning (Jog) eller kører automatisk drift, rapporterer systemet fejlen SRVO-050 på samme akse. I så fald skal man især kontrollere bremsens styrelinje og selve bremsen.
Høj og lav spænding: får systemet til at "regne forkert"
Mange mennesker kan ikke forestille sig, hvordan det nogle gange sker, at elektrisk skab rapporterer kollision, men det skyldes, at fabrikkens strømforsyningsspænding ikke er stabil. Når indgangsspændingen til styreskabet pludselig falder eller svinger kraftigt, vil den udgangsspænding fra likeretteren følge med og falde. Servoamplifierens drevkapacitet formindskes, og for at robotten kan opretholde den oprindelige hastighed og bane, er systemet tvunget til at øge strømmen for at kompensere. Denne stigning i strøm får styreskabets algoritme til at fejlbedømme og tro, at forstyrrelsesmomentet er unormalt, hvorefter der dukker en SRVO-050-fejl op.
Hvis fabrikken for nylig har oplevet hyppige strømafbrydelser eller flimren, eller hvis din styreskabs terminaler er blevet gamle og varme, og kabellinjerne er mere end ti år gamle, bør du overveje at bruge et multimeter til at måle hovedstrømforsyningsspændingen på det tidspunkt, hvor fejlen rapporteres. I gamle fabrikker og under sommerens strøm-topbelastning har denne metode vist sig at virke.
Udelukkelse: Er det virkelig et dårligt servosystem eller en dårlig kabel?
Hvis du har tjekket alle de ovenstående mekaniske forstyrrelser, rørledningspakker, belastningsparametre og spændinger og konstateret, at alt er i orden, men robotten stadig rapporterer fejlen SRVO-050 på en fast akse, skal vi overgang til elektriske komponenter for at identificere den reelle årsag.
Dette betyder normalt, at der findes skjulte fejl på følgende steder:
* Aldring af interne komponenter i servoforstærkeren, hvilket medfører ukorrekt strømmåling.
* Indvendig brud i encoderkabel eller strømkabel. Nogle gange ser kabelskallen ud til at være intakt, men når robotten drejes til en bestemt position, kan kobbertråden indeni bryde og opstå dårlig kontakt; systemet registrerer øjeblikkeligt fejlen og rapporterer en fejl.
* Løse feedback-stik eller indtrængning af olie og vand.
Reparation til dette punkt: Den mest nyttige metode er justeringsmetoden. For eksempel, hvis én akse og to akser har identiske motor- eller kabelspecifikationer, kan man prøve at justere tilslutningerne i styrekabinettet (vær opmærksom på professionel håndtering, lav en god sikkerhedskopi for at undgå fejl), for at se, om fejlen overføres fra den første akse til den anden akse. Hvis fejlen følger med overførslen, er det uden tvivl et kabel- eller forstærkerproblem.
Et almindeligt problem med maskiner, der er mere end ti år gamle: alvorlig slitage på reduktoren
Endelig, hvis servomotorerne og kredsløbene er i orden, men robotten er en "krigsveteran" (brugt i syv eller otte år eller endda mere end ti år) og har udført punktsvejsning, tungt håndtering, palletering og andet snavset arbejde i lang tid, er det meget sandsynligt, at den mekaniske slitage er nået sin grænse. Tandhjulene i reduktoren er slidt, lejerne er alderdomsbestemte og revnet, og den smørende sorte olie inde i reduktoren lekker ud eller er tørret til en tør pasta – alt dette fører til en markant stigning i den indre friktion. Robotten selv ved ikke, at dens "mave" er skadet; den tror kun: "Hvorfor føles denne arm og dette ben så meget tungere end tidligere?", og den endelige manifestation er hyppige forkerte kollisionsrapporter.
Hvordan fastslår man, at reduktoren ikke fungerer? Lyt nøje til den, mens den bevæger sig opad – der er ingen 'klik' eller 'brum'-lyd, ingen lugt af metalgnidning og ingen støj; rør ved leddene – de er ikke så varme, at man kan stege æg på dem; eller tjek robotens positionsnøjagtighed – er den forringet, og standser armen stadig med en lille svæbning (afstanden bliver større)? Hvis du oplever én af disse symptomer, bør du planlægge en reparation og udskifte gearkassen.
Denne fejl rapporteres ofte – kan jeg blot blokere den eller ignorere den?
Teoretisk set kan du trykke på `RESET` på undervisningspændanten, og roboten vil fortsætte med at arbejde. Mange forsøger at spare penge ved ikke at standse, så længe de kan nulstille.
Men her er mit råd: Det sker ikke mere end én gang.
Når du første gang rapporterer en fejl, kan det være en tilfældig ekstern fejl, og hvis fejlen forsvinder efter nulstilling, forsvinder den. Men hvis fejlen optræder to eller tre gange i træk på samme sted, skal du ikke forsøge at tvinge robotarmen til at starte. Dette vil ikke kun alvorligt reducere produktionslinjens taktfart, men hvis der virkelig er overbelastning – f.eks. hvis bremsen ikke frigives eller reduktoren kører tør – og du tvænger systemet til at køre i en hel dag, kan du risikere at ødelægge motorer eller gearkasser værdi af titusindvis af dollars – helt og aldeles.
Hvordan undgår man denne 'fantomkollision' i daglig drift?
Som det gamle ordsprog siger: 'Den bedste lægemiddel er forebyggelse.' For at mindske risikoen for at blive afbrudt af SRVO-050 under drift, bør du holde regelmæssig vedligeholdelse opdateret.
1. Justér parametrene, når der sker ændringer: Så snart endeffektor eller andet udstyr tilføjes eller udskiftes, skal du ikke undlade at genberegne lastværdien (Payload) i systemet – selvom det måske virker besværligt.
2. Rutinemæssig inspektion af rørpakken: Kontroller, om der er slitage på rørene i trækæden, og om luftslangen er alderet og har mistet elasticitet eller er for stram.
3. Præcist smøring efter tidsplan: Ifølge Fanucs officielle anbefalinger skal smøren i reduktoren udskiftes regelmæssigt, og man skal observere, om der findes jernspåner i den sorte olie, der bliver afløbet.
4. Vedligeholdelse af omgivelserne: Sørg for, at der ikke er uordnede affaldsdele inden for robotens arbejdsområde, og rengør regelmæssigt positioneringsstifter og induktorer på fastspændingsanordninger og skabeloner, så affald ikke kan opstabe sig.
Hvis disse detaljer håndteres korrekt, kan fejlhyppigheden for robotten falde kraftigt, og du kan også undgå at skulle arbejde et par ekstra skift.
