Apa Itu Gearbox Robot ABB?
Orang-orang umumnya membicarakan robot industri, mulut ke mulut membahas cara menyesuaikan pengendali, cara memprogram, serta cara mengikuti lintasan—hal-hal nyata dan terlihat jelas ini. Namun, bila benar-benar menghabiskan waktu lama di bengkel, Anda akan memahami bahwa gerakan robot—apakah naik-turun, halus atau tidak—akar permasalahannya justru terletak pada rangka mekanis tubuhnya. Bagian paling penting namun paling sering diabaikan dari rangka tubuh ini adalah gearbox. 
Apa fungsi komponen ini dalam sebuah robot?
Mari kita gunakan analogi yang sangat sederhana. Motor berputar sangat cepat, 'swish', tetapi jika Anda ingin motor tersebut langsung mengangkat tang pengecoran atau perlengkapan las seberat seratus atau delapan puluh pon, motor itu tidak memiliki tenaga yang cukup—sama sekali tidak mampu mengangkat beban tersebut. Di sisi lain, saat robot sedang bekerja, yang dibutuhkan bukanlah kecepatan tinggi, melainkan kekuatan yang stabil; selain itu, posisi berhentinya harus akurat hingga sehalus sehelai rambut.
Kedua kebutuhan ini benar-benar saling bertentangan. Transmisi berada di tengah proses "penerjemahan" dan "konversi" kerja tersebut—yakni menurunkan kecepatan sangat tinggi dari motor yang bodoh itu, sekaligus memperkuat torsi, serta memastikan daya motor ditransmisikan ke posisi yang tepat. Tanpa transmisi, motor akan terhubung langsung ke lengan dan kaki robot, sehingga robot akan bergerak tersentak-sentak atau bahkan runtuh sama sekali.
Jika Anda pernah membongkar robot ABB dan melihat ke bawah sepanjang lengan robot, Anda akan menemukan transmisi tersebut di sendi besar pada bagian dasar, di tempat lengan besar terhubung dengan dua lengan lainnya, serta di sendi kecil pergelangan tangan yang dapat berputar. Sendi besar dan sendi kecil bukanlah hal yang sama: sendi besar harus kokoh dan tahan lama agar mampu menopang beban berat, sedangkan sendi kecil harus bebas kelonggaran (zero clearance) dan presisi tinggi.
Beberapa jenis transmisi umumnya digunakan di bengkel.
Salah satu jenis gearbox disebut gearbox RV, dan beberapa orang menyebutnya roda gigi sikloid. Komponen ini memiliki kepala yang kokoh, umumnya terpasang di bagian dasar dan lengan robot—yakni pada area yang menanggung beban besar. Ciri khasnya adalah ketahanan terhadap proses pembuatan serta kekakuan yang memadai; sehingga robot pun mampu mengayunkan palu godam setiap hari atau melakukan pekerjaan berat seperti pengelasan titik, serta masih mampu menopang beban tersebut.
Jenis lainnya disebut gearbox harmonik, yang prinsip kerjanya benar-benar berbeda. Gearbox ini memiliki roda fleksibel di dalamnya dan mengandalkan deformasi elastis untuk menghasilkan gerak, sehingga backlash-nya dapat ditekan hingga hampir nol—menawarkan presisi tinggi sekaligus ukuran yang kompak. Jika Anda memperhatikan pergelangan robot—bagian yang lincah seperti tangan manusia—maka sebagian besar di antaranya menggunakan gearbox jenis ini. Pekerjaan perakitan kering maupun pengambilan komponen kecil dengan ketelitian tinggi seluruhnya mengandalkan akurasi 'tangan' gearbox ini.
Ada pula gearbox planeter, yaitu pilihan kompromi yang menawarkan desain kompak serta efisiensi yang baik; gearbox ini dapat ditemukan pada sumbu tambahan di mana sensitivitas biaya tinggi atau persyaratan presisi tidak terlalu ketat.
Jika transmisi mulai kehilangan ketepatannya, robot tidak akan menjalankan tugasnya dengan baik.
Ada banyak hal yang terjadi di lantai produksi yang berakhir di tempat yang salah.
Misalnya, akurasi robot menurun seiring waktu penggunaan. Di masa lalu, robot selalu memasang komponen dengan presisi tinggi, tetapi kini posisinya selalu sedikit meleset—baik setelah penyesuaian program maupun recalibrasi titik nol telah dilakukan atau tidak. Dalam kasus ini, kemungkinan besar celah (clearance) di dalam gearhead telah membesar. Terdapat jarak antar gigi, sehingga ketika diperintahkan bergerak ke posisi tertentu, terjadi sedikit goyangan (wobble), dan perbedaan aktual pun menjadi signifikan.
Hal lainnya adalah gerakan robot menjadi tersentak-sentak (lurch), tampak bergoyang saat dilihat dengan mata telanjang, serta tidak lagi halus seperti dulu. Kondisi ini umumnya disebabkan oleh keausan tidak merata di dalam komponen, atau pelumas tidak berfungsi optimal—terjadi gesekan kering (dry grinding).
Robot asli bekerja secara sunyi, kini mengeluarkan suara klik, dengung—seperti panci yang mendidih. Suara ini merupakan teriakan minta tolong; bantalan (bearing) atau gigi (gears) di dalamnya pasti mengalami masalah.
Ada lebih banyak gerakan langsung, sebelumnya mampu menggerakkan bagian tertentu, kini muncul peringatan, dan terasa bahwa robot tidak lagi kuat. Hal ini berarti efisiensi transmisi telah menurun drastis, serta energi terbuang di dalam gearbox.
Skenario paling umum di lapangan
Ayo, izinkan saya menjelaskan beberapa skenario yang pasti sudah Anda kenal. Pelanggan menelepon dan mengatakan: 'Robot saya, titik yang dulu tepat kini semuanya bergeser—bukan hanya sedikit, melainkan cukup signifikan, sangat mengganggu.' Reaksi pertama banyak orang adalah kehilangan program atau menabrakkan lengan robot ke objek, padahal kemungkinan besar penyebabnya adalah celah gearbox yang terlalu besar. Kasus lain adalah kebocoran oli, di mana tetesan oli terlihat menggantung pada sambungan-sambungan robot dan membentuk genangan di lantai. Kondisi ini kemungkinan besar disebabkan oleh penuaan seal oli; kebocoran oli yang berlangsung lama menyebabkan oli habis, sehingga bagian dalam mengalami pengeringan dan gesekan kering—masalah kecil pun akhirnya berkembang menjadi perbaikan besar. Ada pula kasus di mana sambungan terasa panas saat berputar, jauh lebih panas daripada kondisi normal, yang bisa disebabkan oleh beban berlebih atau kegagalan pelumasan, sehingga komponen di dalamnya saling bergesekan.
Jadi, kapan saya harus mengganti gearbox saya?
Banyak bos tidak mampu melakukan hal itu, sehingga mereka berpikir untuk mempertahankannya sedikit lebih lama lagi. Namun, jujur saja, presisi telah menurun secara signifikan, getaran terasa jelas di tangan, kebisingan begitu besar sehingga orang di sebelahnya berbalik kepala untuk melihat, kebocoran oli tidak dapat dihentikan, dan suhu menjadi tidak normal tinggi; kelima sinyal ini, selama dua di antaranya muncul, jangan ditunda lagi. Penundaan lebih lanjut berisiko menyebabkan serpihan gigi jatuh dari motor atau encoder dan menyapu komponen lain, sehingga biaya perawatan bukan lagi sekadar harga gearbox.
Apakah gearbox yang digunakan pada robot kami sama dengan gearbox yang digunakan pada peralatan biasa?
Ini bukan hal yang sama. Gearbox pada peralatan biasa, celah kecil tidak masalah, hampir bisa langsung dioperasikan. Robot tidak dapat melakukannya. Jika celahnya sedikit lebih besar, penyimpangan pada kepala alat akan membesar hingga beberapa milimeter. Itulah mengapa persyaratan backlash untuk gearbox robot sangat rendah, dan pengulangan (repeatability) harus stabil sepanjang siklus hidupnya; sehingga tidak ada ruang untuk ambiguitas dalam hal ini.
