So beheben Sie den FANUC-Roboter-Alarm SRVO-050
Für Anwender von Fanuc-Industrierobotern ist es sehr wahrscheinlich, dass sie bereits mit der lästigen SRVO-050-Kollisionsdetektions-Warnung konfrontiert wurden. Viele Bediener oder Neulinge in der Branche reagieren beim ersten Auftauchen dieser Fehlermeldung auf dem Bildschirm sofort mit: „Schlecht, der Roboter ist kollidiert!“ – und eilen dann umgehend zum Einsatzort. Doch das Kuriose daran ist: Vor Ort stellt man fest, dass sich weder am Roboter noch in seiner Umgebung irgendetwas befindet – weder Werkstücke noch sonstige Objekte, die den Roboter berühren könnten. Noch frustrierender ist, dass der Roboter nach einem Reset zwar zwei Bewegungen ausführen kann, aber bereits nach wenigen Schritten erneut die Meldung „pop“ ausgibt.
Wenn Sie bereits lange Zeit in der Werkstatt für Wartung tätig sind, werden Sie feststellen, dass diese Art von „Phantom-Kollision“ tatsächlich häufiger vorkommt als ein echter Zusammenstoß. Falls Sie auf dieses Problem stoßen, führt das Austauschen des Programms nach dem sogenannten ‚Drei-Sieben-Einundzwanzig‘-Prinzip oder das blinde Austauschen des Servomotors am Ende meist zu einem zeitaufwändigen, arbeitsintensiven und kostspieligen Vorgehen.
Heute wollen wir – unter Einbeziehung der offiziellen Fehlersuchlogik von Fanuc – erläutern, was hinter dem Fehler SRVO-050 steckt und wie Sie Schritt für Schritt die eigentliche Ursache identifizieren können, wenn der Roboter zwar keinen Zusammenstoß hatte, dennoch jedoch eine Fehlermeldung ausgibt. 
Der Roboter ist nicht mit einem Objekt kollidiert – warum meldet er dann dennoch eine ‚Kollisionserkennung‘?
Um das Problem zu lösen, müssen wir zunächst die zugrundeliegende Logik von Fanuc verstehen. Das Fanuc-Steuerpanel hat keine Augen – wie also weiß es, dass der Roboter gestürzt ist? Wie erkennt es, dass der Roboter gestürzt ist? Es stützt sich auf Strom- und Drehmomentberechnungen. Während sich der Roboter bewegt, überwacht das System im Steuerschrank kontinuierlich, wie stark die Servomotoren jeder Achse beansprucht werden (d. h. das Drehmoment). Das System verfügt über ein eigenes mathematisches Modell, das berechnet, welche Kraft bei der aktuellen Geschwindigkeit, dem aktuellen Winkel und der aktuellen Last auf jede Achse ausgeübt werden sollte. Wenn das System während der Bewegung plötzlich feststellt: „Etwas stimmt nicht – warum ist die tatsächliche Last auf einer der Achsen so viel höher als vorhergesagt?“
Der Steuerschrank gibt sofort einen Alarmton aus: „Großes Problem – möglicherweise ist etwas angefahren worden; anschließend wird die Harttop-Ausrüstung entsorgt!“ Um den Roboterarm, das Getriebe, die Servomotoren und die vordere Halterung zu schützen, unterbricht das System sofort die Versorgungsspannung für die Servomotoren, stoppt den Roboter mit einer starken Bremsung und löst den Fehler SRVO-050 aus.
Die eigentliche Ursache dieses Alarms lautet daher nicht „Ich habe etwas angefahren“, sondern „Ich bewege mich zu kräftig – der Widerstand wurde überschritten.“ Wenn der Roboter aus irgendeinem Grund das Gefühl hat, „zu groß und schwer zu sein“ oder „sich nicht mehr bewegen zu können“, interpretiert er dies fälschlicherweise als Kollision.
Ist es tatsächlich zu einer Kollision gekommen? Lassen Sie uns zunächst offensichtliche Ursachen ausschließen.
Obwohl es viele Fehlalarme gibt, ist der erste Schritt eine realistische Einschätzung. Sobald eine automatisierte Produktionslinie in Betrieb ist, muss der Roboter mit Halterungen, Werkstücken, Werkzeugmaschinen und Sicherheitslichtvorhängen zusammenarbeiten; daher kann bereits eine Abweichung des Werkzeugkoordinatensystems (TCP) um zwei oder drei Millimeter an einer bestimmten Stelle zu einer leichten Berührung führen.
Falls Sie gerade das Programm geändert, die Punkte neu eingegeben oder lediglich eine neue Werkzeugausrüstung installiert haben und diesen Fehler melden, sollten Sie noch nicht vorschnell das elektrische System verdächtigen. Hören Sie mir zu: Schalten Sie den Roboter in den manuellen Modus, reduzieren Sie die Geschwindigkeit (z. B. auf 10 % oder sogar 5 %), halten Sie das Teach-Pendant leicht in Richtung des gewünschten Zielpunkts und beobachten Sie vorsichtig, während Sie sich neben dem Roboter in gebückter Haltung positionieren. Reiben die Vorrichtungen an den Kanten, wenn sie in die Maschine hinein- oder aus ihr herausfahren? Ist der Druckluftschlauch irgendwo in einem Totraum eingeklemmt?
Stellen Sie sicher, dass keinerlei mechanische Hartinterferenzen vorliegen – schauen wir genauer hin.
Keine Kollision, aber „Einschnürung“: jene versteckten externen Widerstände
Nur weil ein Roboter von außen nichts Großes berührt, heißt das noch lange nicht, dass er „in Ordnung“ ist. Häufig sind es die Ersatzteile am Roboter selbst, die ihn zurückhalten.
Vor Ort lassen sich diese Übeltäter häufig identifizieren:
* Kabel- oder Leitungspaket zu straff gezogen: Bei der Sechs-Achsen-Drehung des Roboters reicht die Länge des außen umhüllten Kabels oder der Druckluftleitung nicht aus – wie ein Gummiband zieht es den Roboter bei jeder Sechs-Achsen-Bewegung fest nach.
* Fremdkörper im Schleppkabel: Das Schleppkabel der Leitung fiel in große Stücke Schweißschlacke, Schrauben oder sonstigen Schmutz, wodurch es bei bestimmten Bewegungsbahnen hängen blieb.
* Blockierung innerhalb der Werkzeugaufnahme: Beispielsweise gebrochene Feder im pneumatischen Greifer oder blockierter Zylinder; obwohl von außen kein Kontakt sichtbar ist, hat die mechanische Reibung innerhalb der Aufnahme bereits zu einer Überlastung geführt.
Obwohl diese Ursachen keine Verformung des Roboters verursachen, führen sie dazu, dass der Servomotor einen erheblichen Teil der Kraft aufnimmt; das System berechnet ein Überschreiten des Drehmoments und zeigt den Fehler ‚SRVO-050 Arrangement‘ an. Tritt der Fehler stets an derselben Position auf, so ist besonders die ‚Kleidung‘ des Roboters (also das Leitungspaket) sowie die Werkzeugaufnahme daraufhin manuell abzutasten – das Problem ist häufig mit bloßem Auge erkennbar.
Leicht übersehene Ursache: Falsche Payload-Einstellung.
Dies ist ein Bereich, in dem viele erfahrene Reparateure oft aufgeben. Wie bereits erwähnt, stützt sich das System auf ein „Vorhersagemodell“, um zu bestimmen, ob eine Kollision vorliegt oder nicht; die zentralen Eingabedaten dieses Modells sind die Nutzlast, die Sie im System eingeben.
Der Roboter muss wissen: Welches Gewicht hängt an meinem Ellbogen? Wo liegt der Schwerpunkt dieses Objekts?
Nehmen wir ein praktisches Beispiel: Sie montieren einen 15-kg-Greifer an Ihrem Roboter, aber in den Nutzlasteinstellungen des Systems ersparen Sie sich die Mühe – oder vergessen – diesen Wert anzupassen, und belassen stattdessen den alten Wert von 5 kg. Damit ist es vorbei. Während sich der Roboter bewegt, müssen die Motoren stark arbeiten, um die 15 Kilogramm zu bewegen, wodurch sie deutlich mehr Drehmoment liefern, als das System erwartet. Das Steuerungspanel analysiert dies und stellt fest: „Nein, laut meinen Berechnungen sollte ich für das Heben eines 5-kg-Objekts nicht so viel Kraft aufwenden müssen! Es hat definitiv eine Betonwand getroffen!“ Daraufhin erfolgt sofort ein schonungsloser Anschlag.
Dies tritt insbesondere nach dem Einbau einer neuen Halterung, einer zusätzlichen Brennerdüse, einer Bildverarbeitungskamera oder einer Änderung am EOAT-Design (End-of-Arm-Tool) auf. Seien Sie nicht faul – tauschen Sie einfach das Werkzeug aus und nehmen Sie ehrlich eine erneute Messung vor oder geben Sie die korrekten Last- und Schwerpunktdaten des Werkzeugs im System ein.
Größer als klein: chronische Überlastung
Ein weiterer Fall ist ein „Altlast-Problem“ oder eine Produktionslinienanpassung, die die eigentliche Ursache des Problems darstellt. Der Roboter war ursprünglich für Werkstücke mit einem Gewicht von 20 kg ausgelegt und lief reibungslos. Als das Werk jedoch auf ein neues Produkt oder eine neue Produktionslinie umstellte, stiegen die Werkstückgewichte auf 30 Kilogramm. Der Roboter bewältigt diese Last zwar noch, allerdings nur knapp – er brummt und vibriert leicht. Viele Führungskräfte denken dann: „Schauen Sie doch, er läuft immer noch – also kann er weiterhin in der Linie eingesetzt werden!“
Das ist völlig falsch. Der Roboter befindet sich derzeit bei jedem Schritt in einem „ernsthaften internen Verbrauch“: Der Motor und der Getriebe sind über einen langen Zeitraum unter hohem Druck. Zunächst funktioniert alles möglicherweise noch einwandfrei, doch mit zunehmender Nutzung bemerken Sie, dass der Fehler SRVO-050 immer häufiger auftritt – zunächst vielleicht einmal täglich, mittlerweile dreimal pro Woche.
Dies bedeutet, dass die mechanischen Komponenten bereits protestieren; langfristig führt dies zu einer drastischen Verringerung der Lebensdauer von Schrauben, Getriebe und Servomotor – ein Reset reicht dann nicht mehr aus, um das Problem zu beheben.
Die Haltebremse ist nicht vollständig geöffnet: tägliches „Kraftprotzen“ gegen sich selbst.
Jede Achse eines Fanuc-Roboters verfügt über eine Haltebremse. Wenn der Roboter sich bewegen soll, sendet das System Strom an die Bremse, um sie zu öffnen, und danach dreht sich der Motor erneut. Falls an der Schaltungssteuerung der Haltebremse etwas nicht in Ordnung ist oder diese mechanisch verschlissen oder blockiert ist und die Bremse nicht zu 100 Prozent freigibt, ist das äußerst problematisch. Es ist vergleichbar mit dem Fahren eines Autos, bei dem die Handbremse halb angezogen ist, während man gleichzeitig kräftig aufs Gaspedal tritt, um vorwärtszufahren. Der Motor muss nicht nur den Widerstand der zu verrichtenden Arbeit bewältigen, sondern zusätzlich auch die Reibung seiner eigenen internen Bremsen überwinden. Innerhalb weniger Sekunden steigt das Servodrehmoment stark an, wodurch der Steuerschrank unmittelbar eine „Kollision“ erkennt.
Wie erkenne ich ein Bremsproblem? Typische Symptome sind: Der Roboter bewegt sich nach oben, das Geräusch ist sehr dumpf und sehr schwer; es fühlt sich an, als sei eine bestimmte Achse besonders schwach; unabhängig davon, ob manuell langsames Schwenken (Jog) oder automatischer Betrieb erfolgt, wird für dieselbe Achse stets die Fehlermeldung SRVO-050 ausgegeben. In diesem Fall ist besonders die Bremssteuerleitung dieser Achse sowie die Bremse selbst zu überprüfen.
Hohe und niedrige Spannungen: führen dazu, dass das System „falsche Berechnungen“ durchführt
Viele Menschen können sich nicht vorstellen, wie es dazu kommt, dass die elektrische Steuerung gelegentlich eine Kollision meldet, obwohl keine vorliegt – dies geschieht oft aufgrund einer instabilen Stromversorgungsspannung im Betrieb. Wenn die Eingangsspannung des Steuerungsschranks plötzlich absinkt oder stark schwankt, folgt die Gleichspannung am Ausgang des Gleichrichters diesem Abfall. Dadurch verringert sich die Ansteuerkapazität des Servoverstärkers. Um den Roboter trotzdem mit ursprünglicher Geschwindigkeit und Bahn zu betreiben, muss das System zwangsläufig den Strom erhöhen, um diesen Verlust auszugleichen. Diese Stromerhöhung führt dazu, dass der Algorithmus des Steuerungsschranks fälschlicherweise eine unzulässige Störmomentbelastung erkennt und daraufhin den Fehler SRVO-050 ausgibt.
Falls in Ihrem Betrieb kürzlich häufig Stromausfälle oder Flackern aufgetreten sind oder falls die Anschlussklemmen Ihres Steuerungsschranks altersbedingt überhitzt sind und die Kabelleitung bereits über zehn Jahre alt ist, sollten Sie beim Auftreten des Fehlers mit einem Multimeter die Netzspannung an der Hauptstromversorgung messen. Bei älteren Anlagen sowie während der sommerlichen Spitzenlastzeiten hat sich diese Vorgehensweise bereits vielfach bewährt.
Ausschlussverfahren: Ist es wirklich ein defektes Servosystem oder ein defektes Kabel?
Wenn Sie alle oben genannten mechanischen Störungen, Rohrleitungspakete, Lastparameter und Spannungen überprüft haben und festgestellt haben, dass alle in Ordnung sind, das Robotergerät jedoch weiterhin den Fehler SRVO-050 auf einer festen Achse meldet, müssen wir die elektrischen Komponenten untersuchen, um die eigentliche Ursache zu identifizieren.
Dies deutet in der Regel auf versteckte Fehler an folgenden Stellen hin:
* Alterung interner Komponenten des Servoverstärkers; Stromerkennung nicht möglich.
* Unterbrochene Adern im Encoderkabel oder im Stromversorgungskabel. Manchmal sieht die Kabelhülle intakt aus, doch sobald der Roboter eine bestimmte Position einnimmt, brechen die inneren Kupferadern ab oder stellen nur noch einen schlechten Kontakt her; das System erkennt die Anomalie sofort und meldet einen Fehler.
* Locker sitzende Feedback-Stecker oder Eindringen von Öl und Wasser.
Die Reparatur an dieser Stelle erfolgt am effektivsten mit der sogenannten „Anpassungsmethode“. Beispielsweise sind bei einem Motor oder Kabeln die Spezifikationen für Achse 1 und Achse 2 identisch; versuchen Sie daher, die Verkabelung im Schaltschrank anzupassen (achten Sie auf fachgerechte Durchführung und erstellen Sie vorher eine Sicherungskopie, um unkontrollierte Bewegungen zu vermeiden), um zu prüfen, ob sich die Störung von der ersten auf die zweite Achse überträgt. Falls dies der Fall ist, steht fest, dass das Problem entweder am Kabel oder am Verstärker liegt.
Ein häufiges Problem bei Maschinen, die älter als zehn Jahre sind: starke Abnutzung des Getriebes
Schließlich, wenn die Servomotoren und Schaltkreise in Ordnung sind, der Roboter jedoch ein „Kriegsveteran“ ist (seit sieben oder acht Jahren oder sogar mehr als zehn Jahren im Einsatz) und seit Langem Punktschweißen, schwere Handhabungs- sowie Palettierarbeiten und andere schmutzige Aufgaben durchführt, liegt es höchstwahrscheinlich daran, dass die mechanische Abnutzung ihre Grenzen erreicht hat. Die Zahnräder im Getriebe sind verschlissen, die Lager veraltet und rissig, das innen befindliche schwarze Schmieröl tritt aus oder ist zu einer trockenen Paste geworden – all dies führt zu einem starken Anstieg der inneren Reibung. Der Roboter selbst weiß nicht, dass sein „Inneres“ beschädigt ist; er denkt lediglich: „Warum fühlen sich diese Arme und Beine nur so viel schwerer an als früher?“, und die letzte Folge sind häufige falsche Kollisionsmeldungen.
Wie lässt sich feststellen, ob das Getriebe nicht mehr funktioniert? Achten Sie genau darauf, ob beim Hochfahren ein „Klick“- oder „Summ“-Geräusch zu hören ist, ob ein metallischer Reibungsgeruch oder -geräusch auftritt; fühlen Sie nach, ob die Gelenke so heiß sind, dass man Eier darauf braten könnte; oder prüfen Sie, ob die Positioniergenauigkeit des Roboters nachgelassen hat – beispielsweise wenn der Roboterarm beim Anhalten noch leicht zittert (der Spielraum wird größer). Falls eines dieser Symptome auftritt, sollte umgehend eine Generalüberholung durchgeführt und das Getriebe ausgetauscht werden.
Dieser Fehler wird häufig gemeldet – kann ich ihn einfach unterdrücken oder ignorieren?
Theoretisch können Sie am Teach-Pendant die Taste `RESET` drücken, und der Roboter setzt seine Arbeit fort. Viele versuchen, Kosten einzusparen, indem sie den Roboter weiterlaufen lassen, solange sich der Fehler durch Drücken von `RESET` beheben lässt.
Mein Rat lautet jedoch: Dieser Vorfall tritt nicht mehr als einmal auf.
Wenn Sie zum ersten Mal einen Fehler melden, kann es sich um eine gelegentliche externe Störung handeln; verschwindet der Fehler nach einem Reset, ist dies möglicherweise kein weiteres Problem. Tritt der Fehler jedoch zwei- oder dreimal hintereinander an derselben Stelle auf, sollten Sie den Roboter nicht mit voller Kraft hochfahren. In diesem Fall verlangsamt sich Ihre Produktionslinie erheblich, und bei echter Überlastung – etwa wenn die Haltebremse nicht freigibt oder das Getriebe trocken läuft – kann ein Zwangsbetrieb über einen Tag hinweg zu einer totalen Zerstörung von Motoren oder Getrieben im Wert von mehreren zehntausend Dollar führen.
Wie lässt sich diese ‚Phantom-Kollision‘ im täglichen Betrieb vermeiden?
Wie das alte Sprichwort sagt: ‚Der Arzt heilt die Krankheit.‘ Um zu vermeiden, während des Betriebs durch den Fehler SRVO-050 gestört zu werden, sollten Sie die übliche Wartung regelmäßig durchführen.
1. Parameteranpassung ist stets erforderlich: Sobald die Endeffektor-Befestigung geändert oder etwas hinzugefügt wird, sollten Sie nicht zögern, die Nutzlast im System neu zu berechnen.
2. Regelmäßige Inspektion des Leitungspakets: Prüfen Sie, ob die Leitungen in der Schleppkette verschlissen sind und ob der Druckluftschlauch altert, verhärtet oder zu straff ist.
3. Einhaltung der vorgeschriebenen Schmierintervalle: Wechseln Sie das Schmierfett für das Getriebe regelmäßig gemäß den offiziellen Angaben von Fanuc und prüfen Sie, ob sich Eisenpartikel im ausgetretenen schwarzen Öl befinden.
4. Pflege der Peripherie: Stellen Sie sicher, dass sich innerhalb des Arbeitsbereichs des Roboters kein ungeordnetes Material ansammelt, und reinigen Sie regelmäßig die Positionierstifte und Sensoren an den Spannvorrichtungen, um ein Aufstauen von Abfallmaterialien zu vermeiden.
Wenn Sie diese Details sorgfältig beachten, kann die Ausfallrate des Roboters stark sinken – Sie müssen dann auch einige Schichten weniger arbeiten.
