Hva er en ABB-robotgearkasse?
Folk snakker vanligvis om industriroboter, og det som ofte diskuteres er hvordan man justerer kontrolleren, hvordan man programmerer roboten og hvordan man følger en bane – alt dette er synlige og konkrete ting. Men hvis man virkelig tilbringer mye tid i verkstedet, forstår man at en robots bevegelse – om den er jevn eller ujevn, smidig eller ikke – i grunnen avhenger av dens mekaniske kropp, dvs. dens «bein og knokler». Den viktigste og ofte mest oversete delen av denne kroppen er gearkassen. 
Hva gjør denne komponenten i en robot?
La oss bruke en ganske grov analogi. Motoren spinner rasende fort, hviiisj, men hvis den skal bære direkte et hundre eller åtti pund (ca. 45–90 kg) sveiseklør eller fester, har den ikke nok kraft – den klarer rett og slett ikke å bære. På den andre siden må roboten under arbeid utøve en stabil kraft; hastigheten er ikke avgjørende, men kraften må være til stede, og stopp-posisjonen må være nøyaktig ned til en hårs bredde.
Disse to behovene er fullstendig forvrengt. Gearboksen ligger i sentrum av denne «oversettelsen» og «omformingen» av arbeidet – den reduserer motorens ekstremt høye hastighet, samtidig som den forsterker kraften og sikrer at motorens effekt overføres til riktig posisjon. Uten den ville motoren være direkte koblet til armene og beina, og roboten ville enten rykke ujevnt eller kollapse helt.
Hvis du har demontert en ABB-robot og fulgt armen nedover, finner du gearboksen i det store leddet ved bunnen, på stedet der den store armen og de to små armene er koblet sammen, samt i de små leddene i håndleddet som kan roteres rundt. De store leddene og de små leddene er ikke det samme – de store leddene må være stabile og holdbare, og kunne bære en stor belastning, mens de små leddene må ha null spil og høy nøyaktighet.
Flere typer gearbokser brukes vanligvis i verkstedet.
En type girboks kalles RV-girboks, og noen kaller den også sykloide pinwheel. Denne enheten har en solid hodekonstruksjon og plasseras vanligtvis i bunnen og armen på steder med stor belastning. Den kjennetegnes ved sin motstandskraft mot fremstilling og tilstrekkelig stivhet – du kan la roboten svinge en hammer hver dag, utføre punktsveising og andre tunge arbeidsoppgaver, og den kan fortsatt bære last.
Den andre typen kalles harmonisk girboks, og den fungerer på en helt annen måte. Den inneholder et fleksibelt hjul som driver via elastisk deformasjon, slik at spillet kan være nesten null, noe som gir høy presisjon og samtidig kompakt størrelse. Hvis du ser på robotens håndledd – de delene som er like behändiga som en menneskelig hånd – er det for det meste denne typen girboks som brukes der. For tørre monteringsoppgaver, takling av små deler og annet nøyaktig arbeid er det denne girboksen som gir den nødvendige presisjonen.
Det finnes også planetgirbokser, som utgör en kompromissløsning: de er kompakte og effektive, og brukes ofte på kostnadsfølsomme eller mindre kravstillende hjelpeakser.
Hvis girboksen begynner å miste sin temperatur, vil roboten ikke utføre sitt arbeid.
Det skjer mange ting på produksjonsgulvet som ender opp på feil sted.
For eksempel reduseres robotens nøyaktighet etter hvert som den brukes. I det forrige brukte den å plassere delene med stram passform, men nå er den alltid litt unøyaktig – uansett om man har prøvd å justere programmet eller gjenkalibrere nullpunktet. I dette tilfellet er det sannsynlig at spillet i girhodet har økt. Det er et spill mellom tennene, og når man ber den gå til en bestemt posisjon, svikter den litt, og den faktiske avviket blir større.
Et annet tegn er at roboten beveger seg i rykk, og den ser skakelig ut for det blotte øyet – den er ikke like jevn som tidligere. Dette skyldes for det meste ujevn slitasje innvendig eller at smøremiddelet ikke fungerer lenger, noe som fører til tørr friksjon.
Den opprinnelige roboten jobbet stille, mens den nå klikker, brummer og lyder som en gryte. Denne lyden er dens rop om hjelp – lager eller gir innvendig må ha et problem som må håndteres.
Det er mer direkte, tidligere i stand til å bevege delen, nå på alarmering, føler at roboten ikke er sterk nok. Dette betyr at overføringseffektiviteten har falt kraftig, og energien forbrukes i girboksen.
De mest vanlige scenariene i feltet
Kom igjen, la meg fortelle deg noen scenarier som du sikkert kjenner godt. Kunden ringer og sier: «Min robot – punktet som tidligere var nøyaktig, er nå helt unna, ikke mer enn en hårstrå unna, og det irriterer én person.» Mange menneskers første reaksjon er at programmet er tapt eller at roboten har blitt slått ut, men i virkeligheten er sannsynligheten stor for at spillet i girboksen er for stort. Et annet scenario er oljelekkasje – oljedråper som samler seg under leddene, og en flekk av olje på gulvet. Dette skyldes mest sannsynlig at oljetetten har aldret seg; ved langvarig oljelekkasje forsvinner oljen helt, og innvendig oppstår tørrslitasje, slik at mindre problemer eskalerer til store reparasjoner. Det kan også oppleves at leddene blir varme ved rulling – mye varmere enn normalt, enten på grunn av for stor belastning eller manglende smøring, slik at det skjer intern slitasje.
Når bør jeg bytte ut girboksen min?
Mange ledere har ikke råd til å gjøre det, så de vurderer å beholde den litt lengre. Men ærlig talt har nøyaktigheten falt betydelig, vibrasjonen kan føles med hånden, støynivået er så høyt at personene ved siden av snur hodet for å se hva som skjer, oljelekkasjen kan ikke stoppes, og temperaturen er unormalt høy. Hvis to av disse fem signalene er til stede, bør du ikke fortsette å bruke girboksen. Videre utsettelse kan føre til at girfragmenter faller ut av motoren eller enkoderen og forårsaker skade – da blir vedlikeholdsutgiftene langt høyere enn prisen på en ny girboks.
Er girboksen som brukes i robotene våre den samme som den som brukes i vanlig utstyr?
Det er ikke det samme. Gearkassen til vanlig utstyr kan ha en liten sprek, og det betyr nesten ingenting – den vil nesten alltid kunne startes. Robotene kan ikke gjøre det. Hvis sprekken er litt større, vil avviket til verktøyhodet forstørres til flere millimeter. Derfor er kravet til spil i en robotgearkasse svært lavt, og gjentagelighet må være stabil gjennom hele levetiden. Det er derfor ingen plass for uklarheter på dette området.
