¿Cómo resolver la alarma SRVO-050 del robot FANUC?
Para quienes utilizan robots industriales Fanuc, es muy probable que hayan experimentado la molestia de la alarma SRVO-050 de detección de colisión. Muchos operadores o recién llegados al sector, en cuanto ven este error aparecer en la pantalla, su primera reacción es, sin duda: «¡Mal asunto, el robot ha chocado!». Luego acuden rápidamente al lugar para comprobarlo. Pero lo curioso es que, al llegar al lugar y observar con atención, no hay nada alrededor del robot: ni piezas de trabajo ni objetos cercanos; todo está alejado y nada entra en contacto con él. Lo que resulta aún más frustrante es que, tras reiniciarlo, el robot puede moverse dos veces, pero al cabo de unos pocos pasos vuelve a sonar esta alarma.
Si ha estado en el taller de mantenimiento durante mucho tiempo, se dará cuenta de que este tipo de «colisión fantasma» es, de hecho, más común que una colisión real. Si se encuentra en esta situación, ya sea que intente cambiar el programa siguiendo la regla del tres-siete-veintiuno o que sustituya ciegamente el motor servo, al final lo más probable es que pierda mucho tiempo, esfuerzo y dinero.
Hoy, en conjunto con la lógica oficial de investigación de Fanuc, analizaremos qué está ocurriendo con este error SRVO-050 y cómo identificar paso a paso al verdadero culpable en el caso de que el robot no haya sufrido una colisión real, pero aun así informe un error. 
El robot no sufrió una colisión, ¿por qué informa entonces una «detección de colisión»?
Para resolver el problema, primero debemos comprender la lógica subyacente de Fanuc. El panel de control de Fanuc no tiene ojos, así que ¿cómo sabe que el robot ha chocado? ¿Cómo sabe que el robot ha chocado? Se basa en cálculos de corriente y par. Cuando el robot se está moviendo, el sistema del armario de control supervisa constantemente cuánto esfuerzo están aplicando los motores servo en cada eje (es decir, el par). El sistema dispone de su propio modelo matemático sobre la cantidad de fuerza que debería aplicarse a cada eje a la velocidad, ángulo y carga actuales. Si, mientras se desplaza, el sistema advierte de repente: «Algo no va bien; ¿por qué la carga real en uno de los ejes es tan superior a la que yo había previsto?»
El armario de control emitirá inmediatamente una alarma: «¡Problema grave, posiblemente ha chocado con algo, y luego se detendrá el equipo del techo rígido, que será desechado!». Con el fin de proteger el brazo del robot, el reductor, los motores servo y el accesorio frontal, el sistema cortará instantáneamente la alimentación de los servomotores, detendrá bruscamente al robot mediante un frenado fuerte y generará el error SRVO-050.
Por lo tanto, la esencia de esta alarma no es «He chocado con algo», sino «Me estoy moviendo con demasiada fuerza; la resistencia superó el umbral». Si por cualquier motivo el robot percibe que algo es «demasiado grande o pesado» o «no puede moverse con libertad», interpretará erróneamente que ha ocurrido una colisión.
¿Ha ocurrido realmente una colisión? Descartemos primero las causas obvias.
Aunque decimos que hay muchos falsos positivos, el primer paso consiste en ser realistas. Una vez que una línea de producción automatizada está operativa, el robot debe trabajar junto con accesorios, piezas de trabajo, máquinas-herramienta y cortinas de luz de seguridad; por tanto, incluso si el sistema de coordenadas de la herramienta (TCP) presenta un desfase de dos o tres milímetros, podría producirse un roce leve en una ubicación específica.
Si acaba de cambiar el programa, volver a enseñar los puntos o simplemente instaló una nueva herramienta y aparece este error, no se apresure aún a sospechar del sistema eléctrico. Escúcheme: ponga el robot en modo manual, reduzca la velocidad (por ejemplo, al 10 % o incluso al 5 %), sujete ligeramente el dispositivo de enseñanza y observe con atención mientras se agacha junto al robot. ¿Las fijaciones rozan los bordes al entrar y salir de la máquina? ¿El tubo de aire queda atrapado en algún espacio muerto?
Asegúrese de que no exista absolutamente ninguna interferencia mecánica rígida; observemos desde abajo.
Sin colisión, pero con «estrangulamiento»: esas resistencias externas ocultas.
El hecho de que un robot no toque nada grande en el exterior no significa que funcione correctamente por sí mismo. Con frecuencia, son las piezas de repuesto ubicadas en su estructura las que ejercen una resistencia retráctil.
En el campo, estos responsables suelen detectarse fácilmente:
* Paquete de tuberías demasiado tenso: la rotación de los seis ejes del robot provoca que el cable o la manguera de aire envueltos externamente no tengan suficiente longitud, lo que genera una resistencia constante sobre los seis ejes, similar a una banda elástica.
* Objetos extraños atrapados en la cadena de arrastre: la cadena de arrastre de la tubería se ha quedado atrapada con grandes trozos de escoria de soldadura, tornillos o residuos, lo que provoca que el robot siga ciertas trayectorias al quedar atascado.
* Atasco interno del utillaje: por ejemplo, rotura del resorte en una pinza neumática o bloqueo del cilindro; aunque superficialmente no parezca que haya impacto, la fricción mecánica propia del utillaje ya ha aumentado considerablemente.
Aunque estos problemas no provocan deformación del robot, sí obligan al motor servo a soportar una parte importante de la fuerza; el sistema detecta que el par calculado ha sido superado y genera el error SRVO-050. Cuando este error aparece sistemáticamente en la misma posición, es fundamental inspeccionar cuidadosamente los elementos que rodean al robot (el paquete de tuberías) y los utillajes mediante una revisión táctil; con frecuencia, el problema es visible a simple vista.
Culprable fácil de pasar por alto: configuración incorrecta de la carga útil (payload).
Este es un área en la que muchos técnicos experimentados tienden a pasar por alto. Como dije anteriormente, el sistema se basa en un "modelo de predicción" para determinar si hay una colisión o no, y los datos de entrada fundamentales de este modelo son la carga útil que usted introduce en el sistema.
El robot debe saber: ¿cuánto peso cuelga de mi codo? ¿Dónde está el centro de gravedad de este objeto?
Veamos un ejemplo práctico: usted instala una pinza de 15 kg en su robot, pero en la configuración de carga útil del sistema, se ahorra la molestia o simplemente olvida actualizarla y deja el valor anterior de 5 kg. Eso es todo. Cuando el robot se mueve, los motores deben esforzarse mucho para mover los 15 kilogramos, generando un par mucho mayor del que el sistema espera. El panel de control lo analiza y dice: "No, según mis cálculos, no debería tener que ejercer tanta fuerza para levantar un objeto de 5 kg. ¡Definitivamente ha chocado contra una pared de hormigón!" Así que pasa directamente a una detención brusca e implacable.
Esto es especialmente común tras la instalación de un nuevo accesorio, una antorcha adicional, una cámara de visión o un cambio en el diseño del EOAT (herramienta final del brazo). No sea negligente: simplemente cambie el extremo y, con honestidad, vuelva a medir o ingrese en el sistema la carga y el centro de gravedad correctos de la herramienta.
Mayor que pequeño: sobrecarga crónica
También existe el caso de un "problema heredado" o una modificación de la línea que constituye la causa raíz del problema. El robot fue diseñado originalmente para manipular piezas de trabajo de 20 kg y funcionaba sin problemas. Cuando la fábrica pasó a un nuevo producto o a una nueva línea de producción, las piezas de trabajo pasaron a pesar 30 kilogramos. El robot soporta esta carga con firmeza, y aunque está ligeramente sobrecargado, puede seguir zumbando y zumbando; muchos jefes piensan: «¡Miren, ¡sigue andando, así que se puede usar en la línea!»
Esto es muy incorrecto. En este momento, el robot está, de hecho, en cada paso, en un estado de «consumo interno grave», con el motor y el reductor sometidos a una presión prolongada. Al principio puede funcionar bien, pero a medida que lo use, notará que el error SRVO-050 se reporta con mayor frecuencia: al principio una vez al día, ahora tres veces por semana.
Esto significa que los componentes mecánicos ya están protestando; a largo plazo, esto afectará gravemente la vida útil del tornillo, el reductor y el motor servo, y ya no será posible resolverlo simplemente reiniciando el sistema.
El freno de retención no está completamente abierto: una «lucha interna» diaria contra sí mismo.
Cada eje de un robot Fanuc dispone de un freno de retención. Cuando el robot está a punto de moverse, el sistema suministra energía al freno para liberarlo y, a continuación, el motor vuelve a girar. Si existe algún problema en el circuito del freno de retención, o si este presenta desgaste mecánico o se atasca, y no se libera por completo (al 100 %), la situación se vuelve muy problemática. Es como conducir un automóvil con el freno de estacionamiento parcialmente aplicado mientras se mantiene presionado a fondo el acelerador hacia adelante. El motor no solo debe superar la resistencia del trabajo, sino también la fricción generada por sus propios frenos internos. En cuestión de segundos, el par del servo aumentará drásticamente y el armario de control determinará directamente una «colisión».
¿Cómo puedo saber si tengo un problema con el freno? Sus síntomas típicos son: el robot se mueve hacia arriba y el sonido es muy sordo y muy pesado; se percibe que un eje en particular es especialmente débil; independientemente de si se realiza un movimiento lento manual (Jog) o una operación automática, siempre se produce el error SRVO-050 en el mismo eje. En este caso, debe centrarse en verificar la línea de control del freno del eje y el propio freno.
Tensiones alta y baja: hacen que el sistema «calcule incorrectamente»
Muchas personas no pueden imaginar cómo, a veces, el armario eléctrico informa una colisión, pero esto se debe a que el voltaje de la fuente de alimentación de la planta no es estable. Cuando el voltaje de entrada al armario de control disminuye bruscamente o fluctúa considerablemente, el voltaje de corriente continua (CC) generado por el rectificador también disminuirá en consecuencia. La capacidad de accionamiento del amplificador servo se reduce; para que el robot mantenga su velocidad y trayectoria originales, el sistema solo puede forzar un aumento de la corriente para compensar dicha reducción. Este aumento de corriente hace que el algoritmo del armario de control emita un juicio erróneo y considere que el par de interferencia es anómalo, provocando así la activación del error SRVO-050.
Si recientemente ha habido cortes de energía frecuentes en la planta, parpadeos en la iluminación o si los terminales del armario de control presentan signos de envejecimiento y sobrecalentamiento, o si las líneas de cableado tienen más de diez años de antigüedad, podría ser conveniente utilizar un multímetro para medir el voltaje de la fuente de alimentación principal en el momento exacto en que se reporta el error. En plantas antiguas y durante los picos de demanda energética estivales, esta práctica ya ha demostrado su eficacia.
Descartando: ¿es realmente un sistema servo o un cable defectuoso?
Si ha verificado todas las interferencias mecánicas anteriores, los paquetes de tuberías, los parámetros de carga y las tensiones, y ha comprobado que todo está en orden, pero el robot sigue informando el error SRVO-050 en un eje fijo, entonces debemos pasar a la parte eléctrica para examinar el componente real.
Esto suele indicar que existen fallos ocultos en los siguientes lugares:
* Envejecimiento de componentes internos del amplificador servo; la detección de corriente no es posible.
* Cable del codificador o cable de alimentación con rotura interna. A veces, la cubierta del cable parece intacta, pero cuando el robot se retuerce adoptando una determinada postura, el cable de cobre interno se rompe y establece un contacto deficiente; el sistema detecta instantáneamente esta anomalía y genera un error.
* Conectores de retroalimentación flojos o infiltración de aceite y agua.
La reparación hasta este punto, el truco más útil es el «método de ajuste». Por ejemplo, si los ejes uno y dos del motor o las especificaciones del cable son idénticas, intente ajustar la conexión de cables en el armario de control (preste atención a la operación profesional, realice una copia de seguridad adecuada para evitar fallos graves), y observe si el fallo se transfiere del primer eje al segundo. Si el fallo se traslada efectivamente, entonces no cabe duda de que el problema radica en el cable o en el amplificador.
Un problema frecuente en máquinas con más de diez años de antigüedad: desgaste severo del reductor
Finalmente, si los motores servo y los circuitos están en buen estado, pero el robot es un «veterano de guerra» (ha estado en uso durante siete u ocho años, o incluso más de diez años) y ha estado realizando durante mucho tiempo soldadura por puntos, manipulación pesada, paletización y otras tareas sucias, lo más probable es que el desgaste mecánico haya alcanzado su límite. Los engranajes del reductor están desgastados, los rodamientos están envejecidos y agrietados, y el aceite lubricante negro interno se está filtrando o se ha convertido en una pasta seca, todo lo cual provocará un aumento brusco de la fricción interna. El robot no sabe que su «interior» está dañado; simplemente piensa: «¿por qué este brazo y esta pierna pesan tanto más que antes?», y la manifestación final son informes frecuentes de colisiones falsas.
¿Cómo determinar si el reductor no funciona? Escuche atentamente cuando se mueve: no debe haber un sonido de «clic» ni un zumbido, ni olor ni ruido metálico por fricción; toque las articulaciones: no deben estar lo suficientemente calientes como para cocer un huevo; o observe la precisión de posicionamiento del robot: si ha empeorado, o si al detenerse el brazo aún presenta una ligera vibración (el juego va aumentando). Si observa cualquiera de estos síntomas, debe programar una revisión general y sustituir la caja de engranajes.
Este error se informa con frecuencia; ¿puedo simplemente bloquearlo o ignorarlo?
Teóricamente, puede pulsar `RESET` en el dispositivo de enseñanza y el robot seguirá funcionando. Muchas personas intentan ahorrar dinero evitando detenerlo siempre que puedan reiniciarlo.
Pero aquí va mi consejo: no debería ocurrir más de una vez.
La primera vez que informe un error, puede tratarse de una falla externa ocasional; si desaparece tras reiniciar, entonces desaparecerá. Pero si ocurre dos o tres veces seguidas en el mismo lugar, no fuerce el arranque del sistema con la tapa superior cerrada. En este caso, no solo se ralentizará seriamente el ritmo de su línea de producción, sino que, si realmente hay sobrecarga —por ejemplo, si el freno de retención no se libera o el reductor sufre fricción en seco— y usted lo obliga a funcionar durante un día entero, podría quemar por completo, e incluso destruir, motores o reductores que cuestan decenas de miles de dólares.
¿Cómo prevenir esta «colisión fantasma» en la práctica diaria?
Como dice el viejo refrán, «el médico cura la enfermedad». Para minimizar las interrupciones causadas por el código de error SRVO-050 durante el funcionamiento, debe mantener un programa regular de mantenimiento.
1. Ajuste los parámetros cada vez que realice cambios: siempre que cambie el accesorio final o agregue algún componente, no evite la tarea y proceda inmediatamente al sistema para recalcular la carga útil (Payload).
2. Inspección periódica del paquete de tuberías: verifique si hay desgaste o deterioro de las tuberías dentro de la cadena de arrastre y si la manguera de aire presenta signos de envejecimiento, endurecimiento o tensión excesiva.
3. Lubricación estrictamente puntual: según el horario oficial de Fanuc, cambie periódicamente la grasa del reductor y observe si hay virutas de hierro en el aceite negro expulsado.
4. Mantenimiento adecuado de los componentes periféricos: asegúrese de que no haya desechos ni objetos sueltos dentro del rango de trabajo del robot, y limpie regularmente los pasadores de posicionamiento y los sensores inductivos ubicados en las herramientas y fijaciones, para evitar la acumulación de residuos.
Si se realizan correctamente estos detalles, la tasa de fallos del robot puede reducirse drásticamente y usted también podrá trabajar menos turnos.
