Jak rozwiązać alarm robota FANUC SRVO-058?
Ludzie korzystający z robotów FANUC – nie wiem, czy kiedykolwiek napotkaliście taką dziwną sytuację: rano przychodzicie do pracy w dobrym nastroju, naciskacie przycisk włączania zasilania, a robot utyka na ekranie uruchamiania i nie reaguje w żaden sposób; na teach pendant pojawia się natychmiast alarm SRVO-058.
Wielu początkujących specjalistów, widząc prefiks „SRVO”, od razu myśli: „To koniec – znów doszło do kolizji?” albo „Czy silnik się przepalił?”. Jednak gdy przybiegają na miejsce, okazuje się, że robot stoi prosto i nieruchomo w strefie bezpieczeństwa – wygląda dokładnie tak samo, jak przed wyłączeniem zasilania poprzedniej nocy, a więc w zasadzie wcale nie uderzył w nic. W tej sytuacji nawet wielokrotne naciskanie przycisku resetu nie pomaga – alarm jakby był „spawany” na ekranie i nie da się go usunąć, niezależnie od podejmowanych działań; napęd serwo po prostu nie otrzymuje zasilania.
Dziś porozmawiajmy szczerze o tym, czym tak naprawdę jest błąd SRVO-058. Otóż w praktyce serwisowej ten błąd jest znacznie bardziej uciążliwy niż typowy alarm awaryjny (SRVO-050). Jeśli zaczniemy od nieodpowiedniego kierunku działania – na przykład natychmiast wymienimy silnik lub bezmyślnie przestawimy napęd – najprawdopodobniej spędzimy cały dzień na bezowocnych pracach, a po ponownym włączeniu zasilania błąd nadal będzie występował. 
Czym właściwie jest SRVO-058?
Oficjalna definicja FANUC brzmi: Błąd inicjalizacji FSSB. Najpierw należy wyjaśnić pojęcie FSSB (Fiber Optic Servo Serial Bus – optyczna szeregowa magistrala serwomechanizmów). W uproszczeniu jest to „wysokoprzepustowa, dedykowana ścieżka światłowodowa” łącząca szafę sterowniczą FANUC z systemem serwonapędu.
Gdy robot zostaje włączony, nie może od razu się poruszać – w tle szafa sterownicza musi najpierw sprawdzić gotowość poszczególnych komponentów:
„Czy oś 1 jest aktywna?”, „Tak!”
„Czy wzmacniacz osi 2 działa prawidłowo?”, „Tak!”
„Czy zewnętrzny tor jest gotowy?”, „Gotowy!”
Szafka sterownicza za pośrednictwem tego kabla światłowodowego nawiązuje połączenia ze wszystkimi wzmacniaczami serwonapędu oraz kartami osi; wszystkie urządzenia odpowiadają na wywołanie, dopiero wtedy system zapala zieloną lampkę i umożliwia włączenie zasilania serwonapędu („Servo ON”). Komunikat błędu SRVO-058 tłumaczy się jako: „Podczas uruchamiania systemu podczas tzw. wywołania sprawdzającego jedno z urządzeń odłączyło się od sieci – nie udało się ustanowić tej grupy komunikacyjnej!”. Dla bezpieczeństwa system blokuje całkowicie pracę maszyny („zamyka główną bramę”). Dlatego ten błąd zwykle pojawia się dokładnie w chwili włączenia zasilania.
W jaki sposób przebiega sytuacja na miejscu przy wystąpieniu tego błędu?
Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku rzeczywistego wystąpienia błędu SRVO-058 zachowanie robota jest zawsze bardzo spójne:
* Gdy tylko ekran panelu teach pendant zapali się, jeszcze przed wejściem do standardowego głównego interfejsu operacyjnego, ta linia czerwonych znaków wyraźnie pojawia się na ekranie.
* Niezależnie od tego, ile razy naciśniesz przycisk resetu, nie słychać nawet najmniejszego „clicka” (dźwięku zwalniania hamulca), a silnik pozostaje nieruchomy.
* Funkcja ponownego uruchomienia nie działa poprawnie; wyłącz zasilanie i poczekaj pięć minut, po czym włącz je ponownie – nadal nie pojawia się żaden komunikat błędu.
W przypadku napotkania tak trudnego problemu musimy przewinąć rękawy i postępować zgodnie z doświadczeniem zdobytym na miejscu podczas wielokrotnych prób rozwiązywania podobnych przypadków – krok po kroku przeprowadzamy diagnostykę.
Nie panikuj! Wykonaj poniższe kroki, aby zidentyfikować „właściwą przyczynę”
Choć komunikat o błędzie składa się tylko z jednej linii tekstu, miejsca, w których może wystąpić usterka, obejmują całą ścieżkę od szafy sterującej, przez kable światłowodowe i wzmacniacze, aż po kable jednostki mechanicznej robota. Postępujemy zgodnie z zasadą „najpierw proste, potem trudne; najpierw zewnętrzne, potem wewnętrzne”, i przystępujemy do sprawdzania:
Krok 1: Najpierw sprawdź bezpiecznik we wzmacniaczu (najprostsze miejsce, gdzie można bezskutecznie spędzić czas)
Posłuchaj rady kolegi – najpierw nie spieszy się z demontażem kabla światłowodowego, otwórz szafę sterowniczą i jako pierwsze sprawdź, czy bezpiecznik w wzmacniaczu serwonapędu nie jest przepalony. Jeśli bezpiecznik jest uszkodzony, wzmacniacz nie otrzymuje zasilania i „znika z świata ludzi” na trasie FSSB. W tym momencie zauważysz, że wskaźniki LED na wzmacniaczu są całkowicie wyłączone.
Doświadczenie w praktyce: jeśli rzeczywiście stwierdzisz przepalenie bezpiecznika, nie zamieniaj go na nowy w sposób pochopny i nie zakładaj, że to wszystko. Bezpieczniki rzadko przepalają się bez powodu – najczęściej wewnątrz wzmacniacza występuje już zwarcie lub uderzenie dużego prądu. Zanim wymienisz bezpiecznik, najlepiej zmierzyć opór za pomocą multimetru, aby uniknąć sytuacji, w której nowy bezpiecznik natychmiast przepali się z charakterystycznym „puknięciem”.
Krok 2: Czy ten delikatny kabel światłowodowy jest zgięty?
Komunikacja FSSB firmy FANUC wykorzystuje światłowody do przesyłania sygnałów. Światłowody – to rzeczywiście niesamowite rozwiązanie pod względem odporności na zakłócenia, ale ma też jedną śmiertelną wadę: są zbyt delikatne.
W warsztacie widziałem osobiście następujące sytuacje:
* Przewody wewnątrz szafy są zbyt chaotycznie ułożone, a światłowód został zgięty pod kątem prostym (promień gięcia jest zbyt mały, przez co światło nie może się przez niego przenosić).
* Podczas wyciągania wtyczki na ręce była olejowa warstwa, która bezpośrednio dotknęła powierzchni końcowej wtyczki światłowodowej, zabrudzając ją.
* Połączenie nie zostało prawidłowo założone – było luźne i niedopasowane.
* Jeszcze gorzej: podczas przeciągania kabla przez kanał przewodowy użyto zbyt dużej siły, co spowodowało rozciąganie i pęknięcie włókna światłowodowego wewnątrz kabla.
Podczas diagnozowania problemu przesuń delikatnie wzdłuż światłowodu. Jeśli masz zapasowy światłowód, bezpośrednio wykonaj tymczasowe połączenie krzyżowe (tzw. test „linii latającej”) i sprawdź, czy błąd nadal występuje podczas uruchamiania. Jest to najszybszy sposób weryfikacji uszkodzenia światłowodu.
Krok 3: Czy wzmacniacz faktycznie otrzymuje zasilanie prądem stałym 24 V?
Jeśli światłowód jest sprawny, wzmacniacz musi otrzymać zasilanie, aby działać. Czasami przyczyną jest uszkodzony zasilacz impulsowy w szafie sterowniczej lub luźny wtyk linii zasilającej 24 V, co powoduje, że wzmacniacz praktycznie nie jest zasilany. Gdy nawet nie ma podłączonego zasilania, jak może on reagować na polecenia z szafy sterowniczej w sieci światłowodowej? Zmierz za pomocą multimetru napięcie na wejściu zasilania wzmacniacza i sprawdź, czy obecne jest napięcie prądu stałego 24 V.
Krok 4: Zużycie i uziemienie kabli jednostki mechanicznej
Robot codziennie wykonywuje skręty i obroty na linii produkcyjnej, a zwłaszcza roboty sześciostopniowe – wewnętrzne przewody jednostki mechanicznej muszą zginać się setki i tysiące razy dziennie. Po czterech lub pięciu latach użytkowania często występuje sytuacja, w której zewnętrzna izolacja przewodu jest ścierana, odsłaniając metalowe żyły.
Jeśli przypadkowo przewody związane z komunikacją lub zasilaniem dotkną metalowej obudowy robota (zwarcie do masy), po uruchomieniu system wykryje nieprawidłowość i natychmiast zgłosi błąd SRVO-058. Jeśli w środowisku roboczym robota występuje dużo oleju cięciowego, pary wodnej lub robot wykonuje częste ruchy o dużym zakresie, należy szczególnie dokładnie sprawdzić zestaw przewodów w stawach robota.
Krok 5: Zewnętrzna osoba „niebędąca personelem” pociągnęła za nogę
Wiele linii produkcyjnych wyposażonych jest nie tylko w mechaniczny układ robota, ale także w osie zewnętrzne, pozycjonery oraz szyny siódmego stopnia swobody. Wzmacniacze serwonapędu tych urządzeń peryferyjnych są również połączone szeregowo w sieci światłowodowej FSSB. Nawet jeśli mechaniczny układ robota działa bez zarzutu, wystarczy, że wzmacniacz zewnętrznego pozycjonera utraci zasilanie lub przerwie się światłowód, aby cała sieć FSSB uległa przerwaniu i robot zgłosił błąd SRVO-058.
Mały trik diagnostyczny: najpierw zablokuj komunikację zewnętrznych osi w systemie lub fizycznie odłącz je, pozostawiając jedynie mechaniczny układ robota, aby sprawdzić, czy może on uruchomić się normalnie. Jeśli mechaniczny układ uruchamia się poprawnie, oznacza to, że problem leży w tych urządzeniach peryferyjnych.
Krok 6: Najmniej pożądane — uszkodzenie sprzętu
Jeśli kable, światłowody, bezpieczniki i zasilacze wymienione powyżej są w pełni sprawne, należy przygotować się psychicznie do następującej sytuacji:
* Karta sterowania osią uległa uszkodzeniu.
* Układ scalony komunikacyjny lub płyta główna wewnątrz wzmacniacza serwonapędu uległ spaleniu.
* Port komunikacyjny głównej płyty szafy sterującej jest zawieszony.
Jest to tzw. „uszkodzenie sprzętowe”, a na ogół na miejscu nie ma warunków do naprawy na poziomie układów scalonych. W tej sytuacji nie zaleca się bezmyślnej próby rozwiązywania problemu, ponieważ łatwo można przekształcić drobne usterki w poważne incydenty.
Podsumujmy najbardziej efektywny schemat diagnozowania problemów
Jeśli rzeczywiście wystąpi taka sytuacja, nie kręć się bezcelowo – postępuj zgodnie z poniższą kolejnością:
1. Sprawdź diody kontrolne: otwórz drzwiczki szafy i sprawdź, czy zielona dioda wzmacniacza serwonapędu świeci się. Jeśli nie świeci – sprawdź bezpiecznik oraz zasilanie 24 V.
2. Sprawdź połączenia: jeśli dioda świeci, ale pojawia się komunikat o błędzie – sprawdź, czy światłowód FSSB nie jest wygięty, czy wtyczka nie jest luźna lub czy powierzchnia końcowa nie jest zabrudzona.
3. Izolacja: w przypadku urządzeń wyposażonych w osie zewnętrzne należy najpierw odłączyć te osie i spróbować uruchomić jednostkę mechaniczną osobno.
4. Przetestuj połączenie: użyj dobrej żyły światłowodowej do bezpośredniego połączenia krzyżowego, aby wykluczyć problemy z kablem.
5. Zamień elementy: jeśli masz kilka identycznych robotów, zamień karty osi lub wzmacniacze, aby sprawdzić, czy usterka przenosi się razem z nimi.
Jak zapobiegać temu zjawisku w normalnych warunkach pracy?
Jak mówi stare powiedzenie: konserwacja powinna być przeprowadzana jeszcze przed wystąpieniem usterki. Problemy z magistralą FSSB można w większości przypadków uniknąć już na etapie profilaktyki:
* Szczelność szafy sterowniczej musi być zapewniona w pełni: nie dopuszczaj do wnętrza szafy wiórków żelaznych i mgiełki olejowej z warsztatu – są one śmiertelnym zagrożeniem dla komponentów elektronicznych oraz łącz światłowodowych.
* Obsługa kabli – delikatnie: podczas czyszczenia szafy sterowniczej lub układania kabli nie należy gwałtownie ciągnąć za żyłę światłowodową; przy gięciu pozostaw odpowiedni promień łuku.
* Solidne podłączenie złączy: po zakończeniu konserwacji upewnij się, że wszystkie wtyki są dokładnie osadzone – zapobiegnie to utracie kontaktu po długotrwałym wibracyjnym obciążeniu.
