Hvordan løse FANUC-robotalarm SRVO-050?
For de som bruker Fanuc-industriroboter er det svært sannsynlig at de har opplevd frustrasjonen med alarmpåmeldingen SRVO-050 Collision Detect. Mange operatører eller nybegynnere i bransjen reagerer umiddelbart med «Dårlig! Roboten har kollidert!» så snart denne feilen dukker opp på skjermen, og skynder seg deretter til stedet for å sjekke. Men det morsomme er at når man kommer til stedet og ser nærmere etter, er det ingenting rundt roboten – verktøyet og arbeidsstykket er langt unna, og ingenting berører noe. Det enda mer frustrerende er at hvis man nullstiller alarmpåmeldingen, kan roboten bevege seg to ganger, men etter bare noen få steg utløses alarmpåmeldingen «pop» igjen.
Hvis du har vært i vedlikeholdsverkstedet i lang tid, vil du innse at denne typen «fantomkollisjon» faktisk er vanligere enn en ekte kollisjon. Hvis du støter på denne situasjonen, uansett om du endrer programmet tre, syv eller tjueen gang eller blindt bytter servomotoren, vil det til slutt i hovedsak ta mye tid, kreve mye arbeid og koste mye penger.
I dag skal vi, i samarbeid med Fanucs offisielle etterforskningslogikk, diskutere hva som skjer med denne feilmeldingen SRVO-050 og hvordan du trinnvis finner frem til den virkelige årsaken i tilfeller der roboten ikke kolliderer, men likevel rapporterer en feil. 
Roboten kolliderte ikke – hvorfor rapporterer den da «kollisjonsdeteksjon»?
For å løse problemet må vi først forstå den underliggende logikken til Fanuc. Fanuc-styringspanelet har ikke øyne, så hvordan vet det at roboten har krasjet? Hvordan vet det at roboten har krasjet? Det stoler på beregninger av strøm og dreiemoment. Når roboten beveger seg, overvåker systemet i styrekabinettet hvor mye hver servomotor på hver akse belastes (dvs. dreiemoment). Systemet har sin egen matematiske modell for hvor mye kraft som bør påføres hver akse ved gjeldende hastighet, vinkel og last. Hvis systemet plutselig innser, mens den beveger seg, «Noe stemmer ikke – hvorfor er den faktiske lasten på én av aksene så mye høyere enn jeg forutsa?»
Styrekabinettet vil umiddelbart utløse alarm: «Alvorlig situasjon – mulig kollisjon med et objekt, og deretter vil hardtopp-utstyret bli kassert!» For å beskytte robotarmen, gearheaden, servomotorene og frontfiksturen vil systemet øyeblikkelig kutte av servospenningsforsyningen, stanse roboten med en kraftig bremsing og utløse feilmeldingen SRVO-050.
Derfor er essensen i denne alarmen ikke «Jeg traff noe», men «Jeg beveger meg for kraftig – motstanden oversteg grensen». Hvis roboten av hvilken som helst grunn oppfatter bevegelsen som «for kraftig eller tung» eller «ikke mulig å utføre», vil den feilaktig anta at en kollisjon har skjedd.
Har det virkelig skjedd en kollisjon? La oss først utelukke de åpenbare årsakene.
Selv om det forekommer mange falske positive alarmer, er det første steget å være realistisk. Når en automatisert produksjonslinje først er i drift, må roboten samarbeide med fiksturer, arbeidsstykker, verktøyemaskiner og sikkerhetslysforhenger, så selv om verktøykoordinatsystemet (TCP) er unøyaktig med to eller tre millimeter, kan en liten skraping oppstå på en bestemt posisjon.
Hvis du nettopp har endret programmet, lært inn punktene på nytt eller bare fått ny verktøyutstyr og får denne feilen, skynd deg ikke å mistenke det elektriske systemet ennå. Lytt til meg: Sett roboten i manuell modus, senk hastigheten (for eksempel til 10 % eller til og med 5 %), hold undervisningskontrollen litt utstrakt, og la personen knele forsiktig ved siden av for å observere nøye. Ser du om fastspenningsanordningene gnir mot kantene når de går inn og ut av maskinen? Er luftslangen klemt fast et sted?
Sørg for at det absolutt ikke er noen hard mekanisk interferens – la oss se nærmere.
Ingen kollisjon, men «snøring»: skjulte eksterne motkrefter
Bare fordi en robot ikke berører noe stort på utsiden betyr det ikke at den er «i orden» i seg selv. Ofte er det reservedelene på kroppen som trekker tilbake.
På feltet kan man ofte oppdage disse skyldige partene:
* Rørledningspakken trukket for stramt: robotens seks akser roterer, og kablene eller luftslangene som er pakket rundt utenfor er for korte – som en gummistrik som trekker hardt på alle seks akser.
* Fremmedlegemer fast i dragkjeden: Rørdragkjede falt inn i store stykker sveiseslag, skruer eller søppel, noe som fører til at den beveger seg langs bestemte baner når den blir klemt fast.
* Blokkering i verktøyfiksturen: For eksempel kan fjær i pneumatiske grep være brutt eller sylinderen stå stille, og selv om overflaten ikke ser ut til å ha blitt påvirket, har fiksturen selv oppstått mekanisk friksjon som forårsaker problemer.
Selv om disse problemene ikke fører til robotdeformasjon, vil de likevel påvirke servomotoren kraftig, slik at systemet beregner at dreiemomentet er overskredet og utløser feilmeldingen SRVO-050. Feilen oppstår alltid på samme posisjon; sjekk spesielt robotens «klær» (rørpakken) og fiksturene ved å berøre dem én gang – ofte kan problemet sees med det blotte øyet.
En lett å overse skyldig: Feil innstilling av last.
Dette er et område der mange erfarna reparatører ofte gir opp. Som jeg sa tidligere, støtter systemet seg på en «prediksjonsmodell» for å avgjøre om det er en kollisjon eller ikke, og kjernedataene til denne modellen er lasten du angir i systemet.
Robotten må vite: Hvor mye vekt henger fra albuen min? Hvor er tyngdepunktet til dette objektet?
La oss ta et praktisk eksempel: Du monterer en 15 kg grepemaskin på robotten din, men i systemets lastinnstillinger sparer du deg selv arbeidet – eller glemmer å endre den – og lar den gamle verdien på 5 kg stå igjen. Da er det slutt på det. Når robotten beveger seg, må motorene jobbe mye hardere for å riste de 15 kilogrammene og levere mye mer dreiemoment enn systemet forventer. Kontrollpanelet ser på dette og sier: «Nei, ifølge mine beregninger burde jeg ikke trenge så mye kraft for å løfte et 5-kg-objekt! Det har helt sikkert trefft en betongvegg!» Så stopper den brått med en utbøyelig innstilling.
Dette er spesielt vanlig etter installasjon av en ny festutstyr, en ekstra brenner, en visjonskamera eller en endring i EOAT-konstruksjonen (end-of-arm tool). Ikke vær late – bytt bare ut enden og mål på nytt, eller angi riktig belastning og tyngdepunkt for verktøyet i systemet.
Større enn lite: kronisk overbelastning
Det finnes også tilfeller med «arvproblemer» eller linjemodifikasjoner som er rotårsaken til problemet. Roboten ble opprinnelig konstruert for å håndtere arbeidsstykker på 20 kg og fungerte glatt. Når fabrikken skiftet til et nytt produkt eller en ny produksjonslinje, økte arbeidsstykkene til 30 kg. Roboten holder dette tett, men litt overbelastning kan likevel føre til brumming og vibrasjoner. Mange ledere tenker da: «Se på det – den fungerer jo fortsatt, så den kan brukes på linjen!»
Dette er helt feil. For øyeblikket utfører roboten faktisk hver enkelt steg i «alvorlig intern forbruk», og motoren samt reduksjonsgeometrien befinner seg i en langvarig høytrykkstilstand. Det kan virke bra i begynnelsen, men etter hvert vil du merke at feilmeldingen SRVO-050 dukker opp med økende hyppighet – kanskje én gang daglig til å begynne med, men nå tre ganger i uken.
Dette betyr at de mekaniske komponentene har protestert; over tid vil skruene, reduksjonsgeometrien og servomotoren få en dramatisk forkortet levetid, og da hjelper det ikke å nullstille systemet.
Holdingbremsen er ikke fullstendig åpnet: daglig «kraftprøve» mot seg selv.
Hver akse på en Fanuc-robot har en holdbremse. Når roboten skal bevege seg, sender systemet strøm til bremsen for å åpne den, og deretter begynner motoren å rotere igjen. Hvis det er noe galt med kretsen til holdbremsen, eller hvis den er mekanisk slitt eller klebrig, og bremsen ikke frigjøres 100 prosent, blir det interessant. Det er som om du kjører en bil med parkeringsbremsen halvveis på, mens du samtidig tråkker hardt på gassen for å kjøre fremover. Motoren må ikke bare takle motstanden fra arbeidet, men også friksjonen fra sine egne interne bremser. Innen noen få sekunder stiger servotorsjonen kraftig, og kontrollkabinettet konkluderer direkte med «kollisjon».
Hvordan kan jeg vite om jeg har et bremmeproblem? Typiske symptomer er: roboten beveger seg opp og lyden er veldig dempet og veldig tung; man merker at en bestemt akse er spesielt svak; uansett om man manuelt svinger langsomt (Jog) eller kjører automatisk drift, rapporterer systemet feilen SRVO-050 på samme akse. Da bør man fokusere på å sjekke bremskontrollledningen til aksen og bremsen selv.
Høy og lav spenning: fører til at systemet «regner feil»
Mange mennesker kan ikke forestille seg hvordan det kan skje at elektrisk skap rapporterer kollisjon, selv om anleggets strømforsyningsspenning ikke er stabil. Når inngangsspenningen til kontrollskapet plutselig blir lav eller svinger kraftig, vil likestrøm-spenningen fra likestrømmeren følge denne nedgangen. Servoamplifierens driftskapasitet reduseres, og for å la roboten opprettholde den opprinnelige hastigheten og banen, må systemet tvangsvis øke strømmen for å kompensere. Denne økningen i strøm får kontrollskapets algoritme til å feiltolke situasjonen og anta at styringsmomentet er unormalt, og deretter utløse feilmeldingen SRVO-050.
Hvis anlegget har hatt hyppige strømavbrytelser eller flimring nylig, eller hvis terminalene på kontrollskapet har blitt gamle og varme, eller hvis kabellinjene er eldre enn ti år, bør du kanskje bruke et multimeter til å måle hovedstrømforsyningsspenningen akkurat i det øyeblikket feilmeldingen dukker opp. Denne metoden har vist seg å være pålitelig i eldre anlegg og under sommerens strømtopp.
Utelukker: Er det virkelig et dårlig servosystem eller en dårlig kabel?
Hvis du har sjekket alle de mekaniske forstyrrelsene ovenfor, rørpakken, lastparametrene og spenningsverdiene, og funnet at alt er i orden, men roboten rapporterer fortsatt feilen SRVO-050 på en fast akse, må vi gå videre til elektriske komponenter for å finne den reelle årsaken.
Dette betyr vanligvis at det finnes skjulte feil på følgende steder:
* Aldring av interne komponenter i servoforsterkeren, slik at strømoppdagelse ikke fungerer.
* Indre brudd i enkoderkabelen eller strømkabelen. Noen ganger ser kabelens ytre mantel helt intakt ut, men når roboten vris inn i en bestemt stilling, kan kobberlederen inne i kabelen brekke og gi dårlig kontakt. Systemet oppdager umiddelbart feilen og rapporterer en feil.
* Løse tilbakemeldingskontakter eller inngang av olje og vann.
Reparasjon til dette punktet, den mest nyttige trikset er «justeringsmetoden». For eksempel, hvis en akse og to akser på motoren eller kabelforskriftene er identiske, prøv å justere kablingsanslutningene i kontrollskapet (pass på faglig håndtering, lag en god sikkerhetskopi for å unngå feil), og sjekk om feilen overføres fra den første aksen til den andre aksen. Hvis feilen følger med overføringen, er det ingen tvil om at problemet ligger i kabelen eller forsterkeren.
Et vanlig problem med maskiner som er mer enn ti år gamle: alvorlig slitasje på reduksjonsgearet
Til slutt, hvis servomotorene og kretsene fungerer bra, men roboten er en «krigsveteran» (brukt i syv eller åtte år, eller til og med mer enn ti år) og har lenge utført punktsveising, tungt håndtering, pallisering og annet smussig arbeid, er det mest sannsynlig at mekanisk slitasje har nådd sitt maksimum. Tannhjulene i reduksjonsgeomet er slitt, leiene er for gamle og sprukne, og den svarte smøren inni lekker ut eller har tørket ut til en tørr pasta, noe som alle sammen fører til en kraftig økning i intern friksjon. Roboten vet ikke at den har skade på innsiden; den tenker bare «hvorfor føles denne armen og dette beinet så mye tyngre enn tidligere?», og det endelige symptomet er hyppige falske kollisjonsmeldinger.
Hvordan avgjør du om reduksjonsgeometrien ikke fungerer? Lytt nøye til den når den beveger seg oppover – er det ingen «klikk»- eller «brumm»-lyd, ingen metallisk friksjonslukt eller støy; berør leddene – er de ikke så varme at du kunne steke egg på dem; eller sjekk robotens posisjonsnøyaktighet – har den blitt dårligere, stopper armen fortsatt med en liten vibrasjon (spillet blir større) når den stopper? Hvis du observerer noen av disse symptomene, bør du planlegge en overhaling og bytte ut gearboksen.
Denne feilen rapporteres ofte – kan jeg bare blokkere den eller ignorere den?
Teoretisk sett kan du trykke på `RESET` på undervisningspendelen, og roboten vil fortsette å fungere. Mange prøver å spare penger ved ikke å stanse, så lenge de kan nullstille systemet.
Men her er mitt råd: Den oppstår ikke mer enn én gang.
Når du først rapporterer en feil, kan det være en tilfeldig ekstern feil, og hvis feilen forsvinner etter nullstilling, forsvinner den. Men hvis feilen oppstår to eller tre ganger på rad på samme sted, må du ikke prøve å tvinge oppstart med hardt toppbryter. Denne gangen vil ikke bare produksjonslinjen din bli alvorlig senket, men hvis det virkelig er overbelastning – for eksempel hvis bremsen holder fast og ikke frigjøres, eller om reduktoren går tørt og gnager – og du tvinger systemet til å kjøre i en hel dag, kan du risikere å ødelegge motorer eller girbokser verdt flere titusen dollar, helt og holdent.
Hvordan unngår man denne «spøkelses-kollisjonen» på daglig basis?
Som det gamle ordspråket sier: «Den beste behandlingen er forebygging». For å minimere risikoen for å bli avbrutt av SRVO-050 under drift, bør du følge vanlig vedlikeholdsrutine.
1. Juster parametrene hver gang: så snart endefiksturen byttes eller noe legges til, bør du ikke unnlate å gå inn i systemet og beregne ny last (Payload) – selv om det virker tidkrevende.
2. Rutinemessig inspeksjon av rørpakken: sjekk om det er slitasje på rørene i dragkjeden og om luftslangen har aldrings- og herdningsproblemer eller er for stram.
3. Nøyaktig smøring etter tidsplan: bytt fettet i reduksjonsgeometri regelmessig i henhold til Fanucs offisielle anbefalinger og observer om det er jernspåner i det svarte oljen som pumpes ut.
4. Vedlikehold av perifere komponenter: sørg for at det ikke er løse rester eller avfall innenfor robotens arbeidsområde, og rengjør regelmessig posisjoneringssporene og induktorene på faste og flytende monteringsutstyr, slik at avfall ikke samler seg.
Ved å utføre disse detaljene nøye kan feilfrekvensen for roboten reduseres kraftig, og du kan også slippe å jobbe noen skift mindre.
