Hur löser man FANUC-robotens larm SRVO-050?
För de som använder Fanuc-industrirobotar är det mycket troligt att de stött på problemet med larmet SRVO-050 Collision Detect. Många operatörer eller nybörjare inom branschen reagerar direkt med: "Oj då, roboten har kolliderat!" så fort detta felmeddelande dyker upp på skärmen, och rusar sedan till platsen för att undersöka. Men det lustiga är att när man kommer dit och tittar noggrant så är området runt roboten tomt – arbetsstycket är på avstånd och ingenting är i kontakt med något. Ännu mer frustrerande är att roboten kan röra sig två gånger efter återställning, men redan efter några steg utlöser den igen larmet SRVO-050.
Om du har varit i verkstaden för underhåll i en längre tid kommer du att inse att denna typ av "fantomkollision" faktiskt är vanligare än en verklig krock. Om du stöter på detta scenario – oavsett om du ändrar programmet enligt regeln "tre sju tjugoen" eller blint byter ut servomotorn – kommer det i slutändan i stort sett alltid att ta mycket tid, kräva mycket arbete och kosta mycket pengar.
Idag ska vi, i samarbete med Fanucs officiella undersökningslogik, diskutera vad som egentligen ligger bakom felet SRVO-050 och hur man steg för steg kan hitta den verkliga orsaken i de fall då roboten inte kolliderar men ändå rapporterar ett fel. 
Roboten kolliderade inte – varför rapporterar den då "kollisionsdetektering"?
För att lösa problemet måste vi först förstå den underliggande logiken i Fanuc. Fanuc-styrpanelen har inga ögon, så hur vet den att roboten har kolliderat? Hur vet den att roboten har kolliderat? Den förlitar sig på ström- och vridmomentberäkningar. När roboten rör sig övervakar systemet i styrskåpet hur hårt servomotorerna i varje axel belastas (dvs. vridmomentet). Systemet har en egen matematisk modell för hur mycket kraft som bör appliceras på varje axel vid aktuell hastighet, vinkel och last. Om systemet plötsligt upptäcker, under rörelsen, ”Något stämmer inte – varför är den faktiska lasten på en av axlarna så mycket högre än jag förutspådde?”
Kontrollskåpet kommer omedelbart att ge larm: "Stort problem – kan ha träffat något, och därefter kommer den hårda takutrustningen att skrotas!" För att skydda robotens arm, gearhead, servomotorer och framre fästutrustning kommer systemet omedelbart att koppla bort servokraften, stoppa roboten med en kraftig broms och utlösa felkoden SRVO-050.
Därför är väsentligen detta larm inte "Jag har träffat något", utan "Jag rör sig för hårt – motstånden överskriden". Om roboten av någon anledning upplever att det är "för stort och tungt" eller "inte möjligt att komma förbi", kommer den felaktigt att tro att en krock har inträffat.
Har det verkligen skett en krock? Låt oss utesluta de uppenbara orsakerna.
Även om vi säger att det finns många falska positiva larm är det första steget att vara realistisk. När en automatiserad produktionslinje är i drift måste roboten arbeta tillsammans med fästutrustning, arbetsstycken, verktygsmaskiner och säkerhetsljusgardiner, så att även om verktygskoordinatsystemet (TCP) är feljusterat med två eller tre millimeter kan en liten skrapning uppstå på en specifik plats.
Om du nyss har ändrat programmet, omprogrammerat punkterna eller bara fått ny verktygsutrustning och rapporterar detta fel, skynda dig inte att misstänka det elektriska systemet ännu. Lyssna på mig: Ställ roboten i manuellt läge, sänk hastigheten (till exempel till 10 % eller till och med 5 %), håll undervisningspanelen lite utsträckt och stå eller gå ner på knä bredvid roboten för att noggrant observera. Ser du att fästena gnider mot kanterna när de kommer in och ut ur maskinen? Är luftslangen fast i något dött utrymme?
Se till att det inte finns någon hård mekanisk interferens – låt oss titta närmare.
Ingen kollision, men så kallad "halsning": dessa dolda yttre motstånd
Att en robot inte nuddar något stort utåt betyder inte att den är "i ordning" på egen hand. Ofta är det reservdelar på dess kropp som drar tillbaka.
På plats kan man ofta upptäcka dessa orsaker:
* Rörpaketet är draget för åt: vid robotens sexaxliga rotation är kablar eller luftslangar som är insvepta utomhus för korta, vilket skapar ett slags gummiband-effekt som orsakar ett dött drag på sexaxlarna.
* Främmande föremål fast i dragkedjan: Rördragkedjan har fallit ner i stora stycken svetsklinker, skruvar eller smuts, vilket leder till att den rör sig längs vissa banor när den fastnar.
* Blockering i verktygsfördelning: Till exempel kan fjädern i en pneumatisch greppare vara bruten eller cylinderstoppad; även om ytan inte verkar ha slagits, har dock själva fästet mekanisk friktion som orsakat explosion.
Även om dessa saker inte orsakar deformation av roboten kommer de att belasta servomotorn kraftigt, vilket gör att systemet beräknar att vridmomentet överskrids och utlöser felmeddelandet SRVO-050. Om felet uppstår varje gång på samma position bör man fokusera på att undersöka robotens "kläder" (rörpaket) och fästutrustningen genom att nudda dem en gång – ofta kan problemet upptäckas med blotta ögat.
En lätt att missa orsak: Felaktig lastinställning.
Detta är ett område där många erfarna reparationstekniker ofta ger upp. Som jag nämnde tidigare bygger systemet på en "prediktionsmodell" för att avgöra om en kollision sker eller inte, och den centrala inmatningsdata som används i denna modell är den nyttolast du anger i systemet.
Roboten måste veta: hur mycket vikt hänger från min armbåge? Var befinner sig tyngdpunkten för detta föremål?
Låt oss ta ett praktiskt exempel: du monterar en 15 kg greppare på din robot, men i systemets inställningar för nyttolast sparar du dig själv besväret eller glömmer att ändra värdet och lämnar det gamla värdet på 5 kg kvar. Därmed är det klart. När roboten rör sig måste motorerna arbeta mycket hårdare för att röra de 15 kilogrammen, vilket innebär mycket större vridmoment än vad systemet förväntar sig. Kontrollpanelen tittar på detta och säger: "Nej, enligt mina beräkningar borde jag inte behöva använda så mycket kraft för att lyfta ett 5-kg-föremål! Det har definitivt träffat en betongvägg!" Så gick den direkt över till en hänsynslös stöt.
Detta är särskilt vanligt efter installation av en ny fixtur, en extra brännare, en visionkamera eller en ändring i EOAT:s (end-of-arm tool) design. Var inte lat – byt bara ut verktyget och mät om noggrant eller ange den korrekta lasten och tyngdpunkten för verktyget i systemet.
Större än liten: kronisk överbelastning
Det finns också fallet med ett ”ärvd problem” eller en produktionslinjeändring som är den underliggande orsaken till problemet. Roboten var ursprungligen dimensionerad för att hantera arbetsstycken på 20 kg och fungerade smärtfritt. När fabriken gick över till en ny produkt eller en ny produktionslinje ökade arbetsstyckenas vikt till 30 kg. Roboten klarar fortfarande av att köra fast, men med en liten extra belastning kan den börja surra och vibrera. Många chefer tänker: ”Se, den fungerar fortfarande – den kan användas på linjen!”
Detta är mycket fel. För närvarande utför roboten faktiskt varje steg i ”allvarlig intern förbrukning”, där motorn och reduktorn befinner sig i ett långvarigt högtryckstillfälle. Det kan fungera bra i början, men efter hand kommer du att märka att SRVO-050 rapporterar fel allt oftare – kanske en gång per dag, nu tre gånger per vecka.
Detta betyder att de mekaniska komponenterna har protesterat; på sikt kommer skruvar, reduktor och servomotor att ha en drastiskt förkortad livslängd, och då går det inte att lösa problemet med en enkel återställning.
Hållbromsen är inte fullständigt öppen: daglig ”dragkamp” mot sig själv.
Varje axel på en Fanuc-robot har en hållbroms. När roboten är redo att röra sig skickar systemet ström till bromsen för att öppna den, varefter motorn börjar rotera igen. Om det uppstår ett fel i hållbromskretsen eller om bromsen är mekaniskt sliten eller klämd och inte släpps fullständigt, blir det mycket roligt. Det är som att köra en bil med handbromsen halvvägs nedtryckt samtidigt som du trampar hårt på gaspedalen för att köra framåt. Motorn måste inte bara hantera motståndet från arbetet, utan även friktionen från sina egna interna bromsar. Inom några sekunder stiger servotorquen kraftigt, och kontrollskåpet identifierar direkt en ”kollision”.
Hur kan jag avgöra om jag har ett bromsproblem? Typiska symtom är: roboten rör sig uppåt och ljudet är mycket dämpat och mycket tungt; känslan av att en viss axel är särskilt svag; oavsett om man manuellt svänger långsamt (Jog) eller kör automatiskt, rapporterar systemet alltid fel SRVO-050 på samma axel. Kontrollera då särskilt bromsstyrningsledningen och bromsen själv för den aktuella axeln.
Hög och låg spänning: gör att systemet ”räknar fel”
Många människor kan inte föreställa sig hur det ibland kan uppstå en kollisionsrapport från elektrikskåpet, men det beror på att fabrikens elmatningsspänning inte är stabil. När ingående spänningen till styrskåpet plötsligt sjunker eller fluktuerar kraftigt, kommer likriktarspänningen att följa samma nedgång. Servoförstärkarens driftkapacitet minskar, och för att roboten ska kunna bibehålla sin ursprungliga hastighet och bana tvingas systemet att öka strömmen för att kompensera. Denna ökning av strömmen får algoritmen i styrskåpet att felaktigt tolka det som en onormal störningsmoment och utlösa felkoden SRVO-050.
Om fabriken nyligen har upplevt frekventa strömavbrott, blinkning eller om dina styrskåpsanslutningar har åldrats och blivit varma, eller om kabellinjerna är äldre än tio år, kan du överväga att använda en multimeter för att mäta huvudspänningen vid det ögonblick då felet rapporteras. Denna metod har visat sig fungera både i äldre fabriker och under sommarens elkrafttoppar.
Uteslutning: Är det verkligen ett dåligt servosystem eller en defekt kabel?
Om du har kontrollerat alla ovanstående mekaniska störningar, rörsystem, lastparametrar och spänningsvärden och funnit att allt är i ordning, men roboten rapporterar fortfarande felkoden SRVO-050 på en fast axel, måste vi övergå till elektriska undersökningar för att identifiera den verkliga orsaken.
Detta innebär vanligtvis att det finns dolda fel på följande ställen:
* Åldring av interna komponenter i servoförstärkaren, vilket leder till otillförlitlig strömdetektering.
* Inre bruten ledning i en kodarkabel eller strömkabel. Ibland ser kabelns yttre skinn helt intakt ut, men när roboten vrider sig till en viss position bryts koppartråden inuti och ger dålig kontakt; systemet upptäcker omedelbart avvikelsen och rapporterar ett fel.
* Löst sittande återkopplingskontakter eller inträngning av olja och vatten.
Reparation till denna punkt – den mest användbara metoden är justeringsmetoden. Till exempel om en motor eller kabel med samma specifikationer används för en- och tvåaxlig drift, försök justera kablingsanslutningarna i styrrummet (observera att detta måste utföras av en kvalificerad person; gör en säkerhetskopia innan arbetet påbörjas för att undvika skador). Kontrollera om felet överförs från den första axeln till den andra axeln. Om felet följer med överföringen är det utan tvekan ett problem med kabeln eller förstärkaren.
Ett vanligt problem med maskiner som är mer än tio år gamla: allvarlig slitage på reduktorn
Slutligen, om servomotorerna och kretsarna fungerar korrekt, men roboten är en "krigsåldrig veteran" (använd sedan sju eller åtta år eller till och med mer än tio år) och länge har utfört punktsvetsning, tunga hanteringsuppgifter, pallatisering och andra smutsiga arbetsuppgifter, är det mycket troligt att den mekaniska slitagegränsen har nåtts. Tänderna i reduktorn är slitna, lagren är åldrade och spruckna, och den svarta smörjoljan inuti läcker ut eller har torkat upp till en torr pasta – allt detta leder till en skarp ökning av den interna friktionen. Roboten själv vet inte att dess "mage" är skadad; den tror bara "varför känns denna arm och detta ben så mycket tyngre än förr?", och den slutliga manifestationen blir frekventa felaktiga kollisionsrapporter.
Hur avgör man att reduktorn inte fungerar? Lyssna noga på den när den rör sig uppåt – finns det ingen "klick"- eller "brummande" metallfriktion, lukt eller ljud; känna vid ledena – är de inte tillräckligt varma för att steka ägg; eller observera robotens positionsnoggrannhet – har den försämrats, så att armen fortfarande rör sig lätt när den stannar (avståndet ökar)? Om något av detta inträffar bör du ordna en översyn och byta ut växellådan.
Detta fel rapporteras ofta – kan jag helt enkelt blockera det eller ignorera det?
Teoretiskt sett kan du trycka på `RESET` på handledspendanten och roboten fortsätter att arbeta. Många försöker spara pengar genom att inte stoppa roboten så länge de kan återställa den.
Men här är mitt råd: Det händer inte mer än en gång.
När du först rapporterar ett fel kan det vara en tillfällig extern störning, och om felet försvinner efter återställning är det förmodligen inget allvarligt. Men om samma fel uppstår två eller tre gånger i rad på samma ställe bör du inte försöka tvinga igång systemet med hård start. Denna situation kommer inte bara att minska produktionslinjens effektivitet avsevärt, utan om överbelastningen verkligen är allvarlig – till exempel om bromsen inte släpps eller om växellådan får torrdrift – och du tvingar systemet att fortsätta drift under en hel dag, riskerar du att skada motorer eller växellådor värd tiotusentals dollar, vilket kan leda till totalförstöring.
Hur förhindrar man denna ”fantomkollision” på daglig basis?
Som det gamla ordspråket säger: ”För att bota sjukdomen måste man känna till dess orsak.” För att minimera risken för att drabbas av SRVO-050 under drift bör du följa regelbunden underhållsrutin.
1. Justera parametrarna vid varje ändring: så snart monteringsfixturerna byts ut eller något nytt läggs till bör du inte undvika att omedelbart återberäkna lastmassan (Payload) i systemet.
2. Reguljär inspektion av rörsystemet: kontrollera om det finns någon slitage på rören i dragkedjan och om luftslangen är åldrad och har blivit hård, eller om den är för stram.
3. Strikt tidsenlig smörjning: enligt Fanucs officiella underhållstider ska fettet i reduktorn bytas regelbundet, och man ska observera om det finns järnspån i det svarta oljans utsläpp.
4. Se till att perifera delar är i gott skick: se till att det inte finns några oordnade rester inom robotens arbetsområde och att positioneringsstift och induktorer på jiggar och fixturer rengörs regelbundet, så att avfall inte ansamlas.
Om dessa detaljer hanteras ordentligt kan robotens felfrekvens sjunka kraftigt, och du kan även arbeta färre skift.
