Cum se rezolvă alarma SRVO-050 a robotului FANUC?
Pentru cei care folosesc roboții industriali Fanuc, este foarte probabil să fi întâlnit problema alarmei SRVO-050 Collision Detect. Mulți operatori sau începători din domeniu, imediat ce văd această eroare afișată pe ecran, reacționează în mod instinctiv: «Probleme! Robotul a avut o coliziune!» și alergă apoi la locul evenimentului pentru a verifica. Dar lucrul amuzant este că, odată ajunși acolo și privind mai atent, constată că robotul este înconjurat de spațiu liber, piesa de prelucrat este departe de acesta și nu există nicio atingere. Mai frustrant este faptul că, după resetare, robotul poate efectua două mișcări, dar nu mai mult de câțiva pași și apoi apare din nou această alarmă.
Dacă ați petrecut mult timp în atelierul de întreținere, veți observa că acest tip de «coliziune fantomă» este, de fapt, mai frecvent decât o ciocnire reală. Dacă vă confruntați cu această situație, indiferent dacă încercați să modificați programul la fiecare trei, șapte sau douăzeci și unu de minute sau dacă înlocuiți în mod nechibzuit motorul servo, în cele din urmă, veți pierde doar timp, efort și o sumă considerabilă de bani.
Astăzi, în colaborare cu logica oficială de investigare a Fanuc, vom analiza ce se întâmplă cu această eroare SRVO-050 și vom explica cum puteți identifica pas cu pas cauza reală în cazul în care robotul nu se ciocnește, dar totuși afișează o eroare. 
Robotul nu s-a ciocnit, de ce raportează atunci «detectare coliziune»?
Pentru a rezolva problema, trebuie mai întâi să înțelegem logica de bază a Fanuc. Panoul de comandă Fanuc nu are ochi, așadar cum știe că robotul s-a ciocnit? Cum știe că robotul s-a ciocnit? Se bazează pe calculele de curent și cuplu. Când robotul se mișcă, sistemul din cabinetul de comandă monitorizează continuu cât de intens sunt folosiți motoarele servo de pe fiecare axă (adică cuplul). Sistemul are propriul său model matematic privind forța care ar trebui aplicată pe fiecare axă, în funcție de viteza, unghiul și sarcina actuale. Dacă, în timp ce se deplasează, sistemul realizează brusc: „Ceva nu este în regulă – de ce este sarcina reală pe una dintre axe mult mai mare decât am prevăzut-o?"
Cabinetul de comandă va declanșa imediat alarma: „Problema este gravă, probabil a lovit ceva, iar apoi echipamentul cu acoperiș rigid va fi eliminat!”. Pentru a proteja brațul robotului, reductorul, motoarele servo și dispozitivul frontal, sistemul va întrerupe instantaneu alimentarea servo, va opri brusc robotul și va afișa eroarea SRVO-050.
Prin urmare, esența acestei alarme nu este „Am lovit ceva”, ci „Mă mișc prea puternic, rezistența a fost depășită”. Dacă, din orice motiv, robotul percepe că „este prea greu sau masiv” sau „nu poate trece pe lângă ceva”, va interpreta greșit situația ca fiind o coliziune.
S-a produs cu adevărat o coliziune? Să eliminăm mai întâi cauzele evidente.
Deși există numeroase alarme false, primul pas este să fim realiști. Odată ce o linie automatizată de producție este pusă în funcțiune, robotul trebuie să lucreze împreună cu dispozitivele de fixare, piesele de prelucrat, mașinile-unelte și cortinele optice de siguranță; astfel, uneori chiar dacă sistemul de coordonate al sculei (TCP) este deviat cu doi sau trei milimetri, la o anumită poziție se poate produce o zgâriere minoră.
Dacă ați modificat recent programul, ați reînvățat punctele sau ați instalat o nouă dotare și apare această eroare, nu vă grăbiți să bănuiți sistemul electric încă de acum. Ascultați-mă: comutați robotul în modul manual, reduceți viteza (de exemplu, la 10% sau chiar la 5%), țineți pendulantul de programare ușor orientat și stați în genunchi lângă robot pentru a observa cu atenție. Verificați dacă dispozitivele de fixare freacă de margini în momentul intrării și ieșirii din mașină? Este tubul de aer blocat în vreo zonă inaccesibilă?
Asigurați-vă că nu există nicio interferență mecanică rigidă; să analizăm mai atent.
Fără coliziune, dar cu „strangulare”: acele rezistențe externe ascunse
Faptul că un robot nu atinge nimic masiv din exterior nu înseamnă că este „în regulă” în sine. De obicei, piesele de schimb montate pe corpul său exercită o forță de tragere inversă.
Pe teren, acești vinovați pot fi adesea identificați:
* Fasciculul de conducte este întins prea tare: rotația pe cele șase axe a robotului face ca cablurile sau tuburile de aer învelite în exterior să nu aibă lungimea necesară, comportându-se ca o bandă de cauciuc care trage în mod constant axele robotului.
* Obiecte străine blocați în lanțul de tragere: lanțul de tragere al conductei a fost blocat de bucăți mari de zgură de sudură, șuruburi sau alte resturi, ceea ce duce la deplasarea robotului pe anumite traiectorii atunci când este blocat.
* Blocare internă a dispozitivului de fixare: de exemplu, arcul din interiorul cleștelui pneumatic s-a rupt sau cilindrul este blocat; deși, la prima vedere, nu pare să existe o coliziune, frecvența mecanică a dispozitivului de fixare a crescut brusc.
Deși aceste probleme nu provoacă deformarea robotului, ele determină motorul servo să suporte o parte semnificativă a forței; sistemul calculează că momentul de torsiune depășește valoarea admisă și afișează eroarea SRVO-050. Dacă eroarea apare în mod repetat în aceeași poziție, se recomandă verificarea atentă a „îmbrăcăminții” robotului (pachetul de conducte) și a dispozitivelor de fixare prin contact manual; în multe cazuri, problema poate fi observată cu ochiul liber.
Cauza ușor de neglijat: Setarea greșită a masei utile (Payload).
Aceasta este o zonă în care mulți reparatori experimentați tind să renunțe. Așa cum am menționat anterior, sistemul se bazează pe un «model de predicție» pentru a determina dacă are loc sau nu o coliziune, iar datele de intrare esențiale ale acestui model sunt sarcina pe care o introduceți în sistem.
Robotul trebuie să știe: ce greutate atârnă de cotul meu? Unde se află centrul de greutate al acestui obiect?
Să luăm un exemplu practic: atașați un efector final de 15 kg la robotul dumneavoastră, dar, în setările de sarcină din sistem, vă economisiți efortul sau uitați să modificați această valoare și păstrați vechea valoare de 5 kg. Asta este tot. Când robotul se mișcă, motoarele trebuie să depună un efort considerabil pentru a mișca cele 15 kilograme, generând un cuplu mult mai mare decât cel anticipat de sistem. Panoul de comandă analizează situația și concluzionează: «Nu, conform calculelor mele, nu ar trebui să folosesc o forță atât de mare pentru a ridica un obiect de 5 kg! Este evident că a lovit un perete de beton!». Astfel, sistemul inițiază imediat o oprire bruscă și implacabilă.
Aceasta este deosebit de frecventă după instalarea unui nou dispozitiv, a unei torțe suplimentare, a unei camere de vizualizare sau a unei modificări în proiectarea EOAT (dispozitivului de la capătul brațului). Nu fi leneș: schimbă pur și simplu dispozitivul final și măsoară din nou cu onestitate sau introdu în sistem sarcina corectă și centrul de greutate al dispozitivului.
Mai mare decât mic: suprasarcină cronică
Există, de asemenea, cazul unui «probleme vechi» sau al unei modificări a liniei care constituie cauza fundamentală a problemei. Robotul a fost inițial conceput pentru a manipula piese de 20 kg și funcționa fără probleme. Când fabrica a trecut la un produs nou sau la o nouă linie de producție, piesele au ajuns să cântărească 30 kg. Robotul suportă această sarcină solid, iar o ușoară suprasarcină îl face să funcționeze cu un zumzet continuu; mulți manageri consideră: «Uitați-vă, robotul funcționează încă, poate fi folosit pe linie!»
Acest lucru este foarte greșit. În acest moment, robotul se află de fapt într-o „consumare internă serioasă” la fiecare pas, iar motorul și reductorul se află într-o stare de presiune ridicată pe termen lung. La început poate funcționa corect, dar pe măsură ce îl utilizați, veți observa că eroarea SRVO-050 apare din ce în ce mai frecvent: inițial o dată pe zi, acum de trei ori pe săptămână.
Aceasta înseamnă că componentele mecanice au început deja să protesteze; în cele din urmă, viața șurubului, a reductorului și a motorului servo va scădea brusc, iar problema nu mai poate fi rezolvată doar prin resetare.
Frenoarea de reținere nu este complet deschisă: o „luptă de forță” zilnică cu sine însăși.
Fiecare axă a unui robot Fanuc este dotată cu o frână de staționare. Când robotul este pe punctul de a se mișca, sistemul furnizează energie electrică frânei pentru a o deschide, iar apoi motorul începe să se rotească din nou. Dacă există o problemă în circuitul frânei de staționare sau dacă aceasta este uzată mecanic sau „lipicioasă”, iar frâna nu se eliberează complet (100 %), situația devine destul de problematică. Este ca și cum ai conduce un automobil cu frâna de mână parțial aplicată, dar cu accelerația apăsată până la fund. Motorul trebuie să depășească nu doar rezistența sarcinii de lucru, ci și frecarea generată de propriile sale frâne interne. În câteva secunde, cuplul servo va crește brusc, iar cabinetul de comandă va detecta direct „coliziunea”.
Cum pot să-mi dau seama dacă am o problemă la frână? Simptomele tipice sunt: robotul se mișcă în sus, iar sunetul este foarte slab și foarte greu; simțiți că o anumită axă este deosebit de slabă; indiferent dacă efectuați o mișcare lentă manuală (Jog) sau o funcționare automată, pe aceeași axă apare în mod constant eroarea SRVO-050. În acest moment, trebuie să vă concentrați asupra verificării liniei de comandă a frânei pentru acea axă, precum și asupra frânei în sine.
Tensiuni înalte și joase: determină sistemul să „efectueze calcule eronate”
Mulți oameni nu își pot imagina cum, uneori, armariul electric raportează o coliziune, dar acest lucru se datorează faptului că tensiunea de alimentare a uzinei nu este stabilă. Când tensiunea de intrare în armariul de comandă scade brusc sau fluctuează semnificativ, tensiunea continuă obținută la ieșirea redresorului va scădea, de asemenea. Capacitatea de antrenare a amplificatorului servo se reduce și, pentru ca robotul să mențină viteza și traiectoria inițiale, sistemul este forțat să crească curentul pentru a compensa această scădere. Această creștere a curentului determină algoritmul armariului de comandă să interpreteze greșit situația și să considere că momentul de interferență este anormal, declanșând astfel eroarea SRVO-050.
Dacă uzina dumneavoastră a înregistrat recent întreruperi frecvente ale alimentării electrice, scânteieri sau dacă terminalele armariului de comandă au îmbătrânit și se încălzesc, iar cablurile au peste zece ani, puteți folosi un multimetru pentru a măsura tensiunea principală de alimentare în momentul apariției erorii. Această metodă s-a dovedit eficientă în uzinele vechi și în perioada de vârf estivă a consumului de energie electrică.
Excluderea cauzei: este într-adevăr un sistem servo defect sau un cablu defect?
Dacă ați verificat toate interferențele mecanice menționate mai sus, pachetele de tubulatură, parametrii de sarcină, tensiunile și ați constatat că toate sunt în regulă, dar robotul continuă să raporteze eroarea SRVO-050 pe o axă fixă, atunci trebuie să trecem la verificarea componentelor electrice pentru a identifica cauza reală.
Aceasta înseamnă, de obicei, că există defecțiuni ascunse în următoarele locuri:
* Îmbătrânirea componentelor interne ale amplificatorului servo, ceea ce duce la incapacitatea de detectare a curentului.
* Cablul encoderului sau cablul de alimentare are fire rupte în interior. Uneori învelișul cablului pare intact, dar când robotul este rotit într-o anumită poziție, firul de cupru din interior se rupe și face contact slab; sistemul detectează imediat anomalia și raportează eroarea.
* Conectorii de feedback sunt slabi sau au pătruns ulei și apă.
Repararea până la acest punct, cea mai utilă metodă este „metoda ajustării”. De exemplu, dacă axa unu și axa doi ale motorului sau specificațiile cablurilor sunt identice, încercați să ajustați cablurile din cabinetul de comandă (acordați atenție operațiunii profesionale, efectuați o copie de rezervă corespunzătoare pentru a preveni deteriorarea), pentru a vedea dacă defectul se transferă de la prima axă la a doua axă. Dacă defectul se transferă efectiv, atunci este clar că problema provine fie din cablu, fie din amplificator.
O problemă frecventă la mașinile cu vârsta de peste zece ani: uzură severă a reductorului
În final, dacă motoarele servo și circuitele sunt în stare bună, dar robotul este un «veteran de război» (utilizat timp de șapte sau opt ani sau chiar mai mult de zece ani) și a efectuat în mod constant sudură punctuală, manipulare intensă, paletizare și alte sarcini murdare, este foarte probabil ca uzura mecanică să fi atins limita. Angrenajele din reductor sunt uzurate, rulmenții sunt îmbătrâniți și crăpați, iar uleiul negru de lubrifiere din interior se scurge sau s-a uscat complet, transformându-se într-o pastă uscată; toate acestea vor duce la o creștere bruscă a frecării interne. Robotul însuși nu știe că „stomacul” său este deteriorat; el crede doar «de ce este acest braț și această picior atât de greu acum, comparativ cu înainte?», iar manifestarea finală este apariția frecventă a rapoartelor false de coliziune.
Cum să determinați dacă reductorul nu funcționează? Ascultați cu atenție mișcarea acestuia: nu se aude niciun „clic” sau „buzuit”, nici un miros de frecare metalică și nici zgomot; atingeți articulațiile și verificați dacă nu sunt suficient de fierbinți pentru a coace ouă; sau observați dacă precizia de poziționare a robotului s-a înrăutățit, iar brațul robotului continuă să tremure ușor chiar și după oprirea acestuia (jocul se mărește). Dacă observați oricare dintre aceste semne, trebuie să programați o revizie completă și să înlocuiți reductorul.
Această eroare este raportată frecvent; pot ignora sau bloca pur și simplu această eroare?
Teoretic, puteți apăsa `RESET` pe dispozitivul de programare și robotul va continua să funcționeze. Mulți oameni încearcă să economisească bani, evitând oprirea robotului atâta timp cât pot efectua resetarea.
Dar iată sfatul meu: acest lucru nu se întâmplă de mai mult de o dată.
Prima dată când raportați o eroare, aceasta poate fi cauzată de o defecțiune externă accidentală; dacă eroarea dispare după resetare, atunci problema este rezolvată. Totuși, dacă aceeași eroare apare de două sau trei ori consecutiv în același loc, nu forțați pornirea sistemului cu capota superioară blocată. În acest caz, nu veți încetini doar semnificativ ritmul liniei de producție, ci, în cazul unei suprasarcini reale, frâna de blocare s-ar putea să nu se elibereze sau reductorul ar putea suferi uzură prin frecare uscată; dacă forțați funcționarea sistemului timp de o zi întreagă, riscați să deteriorați complet motoarele sau reductoarele, a căror valoare poate depăși zeci de mii de dolari.
Cum puteți preveni această «coliziune fantomă» în mod curent?
După cum spune un vechi proverb, medicul tratează boala. Pentru a minimiza apariția erorii SRVO-050 în timpul funcționării, trebuie să respectați întreținerea rutinieră.
1. Ajustați parametrii la fiecare modificare: de îndată ce schimbați echipamentul de la capătul brațului robotic sau adăugați orice element nou, nu evitați recalcularea sarcinii utile (Payload) în sistem – chiar dacă această procedură pare laborioasă.
2. Inspectarea periodică a ansamblului de conducte: verificați dacă există uzură sau deteriorare a conductelor din lanțul de tragere și dacă furtunul de aer este îmbătrânit, îndurcit sau prea tensionat.
3. Ungerea strict la timp: conform intervalului de timp recomandat de Fanuc, înlocuiți periodic unguentul pentru reductor și observați dacă în uleiul negru evacuat sunt prezente particule de fier.
4. Asigurați-vă starea de sănătate a echipamentelor periferice: asigurați-vă că nu există deșeuri împrăștiate în zona de lucru a robotului și curățați periodic pinoții de poziționare și senzorii inductivi de pe dispozitivele de fixare, pentru a evita acumularea de deșeuri.
Dacă aceste detalii sunt realizate corect, rata de defecțiuni a robotului poate scădea brusc, iar dumneavoastră puteți reduce, de asemenea, numărul de schimburi de lucru.
