Paano Kilalanin ang Isang Nauubos na ABB Robot Gearbox Bago ito Mabigo?
Nakita na namin ito nang masyadong madalas sa field sa loob ng mga taon. Ang robot ng ABB sa production line ay gumagana nang maayos, ngunit biglang isang araw, ang weld ay nagsimulang umalis sa tamang posisyon, ang trajectory ay nagsimulang umiling, ang mga galaw ay sumunod-sunod, at ang kalubhaan nito ay direktang nag-trigger ng alarm at shutdown—kaya't ang buong linya ay biglang tumigil. Habang naghihintay ang lahat sa kaguluhan para i-troubleshoot ang programa, suriin ang encoder, suriin ang tooling, at sa huli ay binuksan ang sistema, natuklasan lamang na ang gear box ay matagal nang hindi gumagana—ngunit wala pa ring nakapansin sa mga maliit na palatandaan bago ito.
Lalo na para sa mga robot na ginagamit sa welding, handling, loading and unloading, at stamping, ang matagal na mataas na load at patuloy na pag-ikot ay karaniwang hindi magdudulot ng biglang pagkabigo ng gear box nang walang babala. Sa katunayan, maraming panahon pa bago ito mangyari, ibibigay nito sa inyo ang isang 'hello', ngunit maraming workshop ang nakasanayan nang isipin na 'ganyan talaga ang lumang makina' at hayaan na lang ito. 
Ang unang pagkakataon na napapansin ng maraming tao ang isang problema ay kapag ang robot ay "hindi na kasing-tumpak kung paano ito dati."
Iyan ang tunay na pinakakaraniwang unang palatandaan. Ang kakaiba ay ang mga field engineer ay halos hindi kailanman naisip ang gearbox bilang unang posibleng sanhi. Ang kanilang proseso sa pagtukoy ng problema ay karaniwang ganito: una, iniisip nila na maaaring hindi naka-bias ang TCP, o baka sinaktan ng isang tao ang gun; pangalawa, pumupunta sila sa program para suriin kung tama ang mga point; pangatlo, tingnan ang encoder kung may nawawalang pulse; at kahit iniisip nila na baka lumipat ang mga servo parameter, o baka hindi secure ang mga fixture. Ang buong proseso ng pagsusuri ay lubhang normal, at sa huli, ginagamit nila ang isang meter para sukatin, at natuklasan na ang backlash ng isang tiyak na axis ay malinaw na mas malaki. Lalo itong madaling makita sa welding robot: dati, ang seam ay napakaglat ng paggalaw, ngunit ngayon ay nagsisimulang magpakita ng hindi stable na arc, hindi pantay ang landas ng arc, at ang parehong programa kapag pinapatakbo nang paulit-ulit ay nagpapakita ng kaunting bahagyang pagkakaiba sa trajectory. Minsan, iniisip ng mga customer na may problema ang vision system, ngunit sa katunayan, ang problema ay ang paggiling sa loob ng gearbox dahil sa labis na clearance, kaya ang paglipat ng aksyon ay hindi sumusunod sa galaw ng kamay.
Pagsusuot ng gearbox ng ABB robot, ang 'backlash' ay magiging mas napapansin at mas napapansin
Ang sinumang kabilang sa pagpapanatili ay pamilyar sa salitang "backlash", na nangangahulugan ng puwang sa sambitan. Ang gilid ng motor ay malinaw na umiikot, ngunit ang gilid ng mekanikal ay kailangang maghintay ng kaunti pang walang paggalaw bago ito gumalaw. Ang mga sambitan ng bagong robot ay napakapigil, ngunit kapag ang mga planetary gear at bilyon sa loob ng gearbox ay sumisira dahil sa matagal na paggamit, lumalaki ang puwang sa pagitan ng mga ngipin, nagiging luwag din ang mga bilyon, at bumababa ang katiyakan ng pagkakasabay, kaya nagsisimulang ipakita ng robot ang mga ulit-ulit na kawalan ng katiyakan sa posisyon, pagkaligaw sa landas, at isang kaunting pagkabali-bali kapag pina-pabilis o pinababagal. Ang pinakamahirap ay ang katotohanang hindi lubhang malubha ang kalagayan sa simula, kaya maraming tao ang nakakagawa pa ng ilang buwan, ngunit kapag ang pagsusuot ng isang tiyak na axis ay lumampas sa threshold, napakabilis ng pagbaba nito—maaaring sa unang dalawang linggo ay medyo lang nawawala ang katiyakan, at biglang may ulat ng collision o overload.
Ang mga sambungan ng robot ay nagsisimulang "kumakalabog", sa katunayan, napakapeligroso na!
Kapag tumatakbo nang normal, ang tunog ng robot ay napakapantay—ang uri ng kumikinang na tunog ng motor na may napakaglat na tunog ng mekanikal. Gayunpaman, kapag nagsimula nang magkaroon ng problema ang gear box, agad na nagbabago ang tunog nito; maaaring makarinig ng panginginig dahil sa pagkakasalubong ng metal, o tunog na "klik klik klik klik", at kahit ang pagpapabilis at pagpabagal ay naririnig nang mahina—maraming eksperyensiyadong operator sa linya ang sasabihin, "Hindi na tama ang tunog ng robot na ito noong nakaraan." Kapag naririnig mo ang ganitong komento, huwag magpaubos pa, dahil sa panahong ito, mataas ang posibilidad na nasugatan na ang mga gear, nasira ang bearing cage, o nabawasan na ang epekto ng grease na nagdudulot ng direktang pagkakasalubong ng metal sa metal. Kung ipapatuloy ito, ang maliit na pagkasira ay mabilis na unti-unting magiging matinding pagkakasalubong ng mga gear, at kapag naka-ngiti na ang mga ngipin, halos wala nang saysay ang buong reducer.
Nangungusap tungkol dito, nakita na namin ang sobra-sobrang mga problema sa gearbox sa workshop; sa katunayan, ang ugat ng problema ay nasa paglilipid. Maraming pabrika ang nagpapatakbo ng mga robot araw-araw, at ang paglilipid at pangangalaga ay ginagawa nang lubhang pabalang—lalo na sa ilan sa mga lumang linya ng produksyon. Ang siklo ng pagdaragdag ng grease ay matagal nang hindi isinasaalang-alang ang pagtanda ng mga oil seal, at walang sinuman ang binibigyang-pansin ang pagbubuhos ng langis sa mga sambungan—pinapagpatuloy pa rin ang operasyon kahit kapag may nakikita nang langis sa paghuhugas, habang ang grease ay nakakamix na sa usok ng tubig, alikabok, o metal na pulbos at ginagamit pa rin nang tuluy-tuloy. Sa loob ng mahabang panahon, ang kondisyon ng paglilipid ay tumitinding, kaya agad na tumataas ang friction sa loob, kasunod nito ang pagtaas ng temperatura; ang oil film sa ibabaw ng mga ngipin ay hindi na kayang manatili, kaya nagsisimula nang magkaroon ng di-normal na pagsuot at pagsira. Ang ABB reducer ay mismong napakahusay ang precision nito; ang pagkakasabay ng mga gear at ang clearance ng bearing ay partikular na maliit, kaya talagang napakademanding ang kailangan sa paglilipid. Kapag ang grease ay naging pampalabo, tuyo, o kontaminado, ang bilis ng pagsuot ay tumataas nang eksponensyal. May mga gearbox na mainit hanggang sa hindi mabuo ng kamay—ito ay madalas na senyales na ang paglilipid ay ganap nang nabigo, at ang langis ay matagal nang hindi na nakakagawa ng proteksyon.
Ang bagay na ito sa temperatura ay isang medyo visual na senyal.
Maaari mong subukang pakiramdam ang temperatura ng mga sambungan ng bawat axis matapos tumakbo nang ilang panahon ang robot. Sa normal na mga kalagayan, ang pagtaas ng temperatura ay relatibong stable, at hindi magiging biglaang mainit nang husto ang isang sambungan kumpara sa iba. Lalo na para sa malalaking sambungan na may mabigat na karga tulad ng J2 at J3, kung sila ay abnormang mainit nang matagal, malamang na may sobrang panloob na pagkakalbo, kulang sa lubrication, nasira na ang mga bearing, o patuloy na pinapatakbo sa labis na karga. Maraming gearbox ang tahimik na tumatakbo sa ‘matinding lagnat’ nang matagal bago talaga sila mablock. Kaya’t mas madami nang mga pabrika ang nagsisimulang gumamit ng thermal imager upang regular na i-sweep ang buong linya ng mga sambungan ng robot; talagang epektibo ang pamamaraang ito—maraming problema ay maagang makikita sa pamamagitan ng temperatura, kaya hindi na kailangang hintayin pa ang pagkabigo ng robot.
Nagsisimulang kumurot ang mga robot ng ABB, at madalas ang problema ay hindi na simple!
Maaaring makita mo ang buong braso na may kaunting pagkabag at pagkakalagkit kapag nag-aaccelerate, at pagkatapos ay mag-shake nang ilang beses agad kapag tumigil na ito, at hindi bilog at makinis ang landas nito kapag tumatakbo sa mataas na bilis, na may mahinang pakiramdam na parang may mga paititigas. Maraming tao ang mag-iisip na hindi pa na-adjust ang servo gain, ngunit kung ikaw ay nakapagkumpirma na ang encoder ay wala namang problema, ang motor ay wala ring problema, at ang mga parameter ay hindi nabago, kung gayon malaki ang posibilidad na ang panloob na rigidity ng reducer ay hindi mabuti. Lalo itong totoo sa mga joint na may RV gearbox, kung saan ang vibration ay nagsisimula mula sa wala hanggang sa wala agad kapag nagsimulang mag-wear out ang cycloid at mga bearing, at lalong nagiging mahirap itong itago.
May isa pang problema na lubhang madaling palampasin — ang mga pangingiwal ng langis.
Nakita ko na ang sobra-sobrang dami ng mga pabrika; sa sandaling makakakita sila ng bilog na langis na tumutulo mula sa isang sambungan ng mga robot na ABB, ang unang reaksyon nila ay kunin ang isang kuto upang punasan ito, sabay sabi, "Okay lang, kaya pa itong tumakbo." Ngunit sa katunayan, ang pagbubuhos ng langis ay pangkalahatan nang nagpapahiwatig na ang mga seal ay sumasama na, ang langis sa loob ay lumalabas, at ang dumi mula sa labas ay maaari ring pumasok. Ang mga gearbox ay pinakakatakot sa kakulangan ng langis, lalo na sa mga okasyon kung saan ito ay patuloy na umiikot nang 24 oras kada araw—ang lubrikan ay isang kadena, at ang bilis ng pagkasira ay agad na tumaas. Maraming gearbox ang maaaring irepair, ngunit dahil hindi inaaksyunan nang maaga ang paulit-ulit na pagbubuhos ng langis, sa huli ay nawasak lahat ng bahagi nito sa loob, kaya wala nang natitira kundi ang kapalit nito bilang buo.
Tingnan ninyo dito—maaari kayong magtanong: bakit sa maraming pabrikang robot na ABB na may ilang taong gulang, nararamdaman na ang gearbox ay nagsisimulang magkaroon ng mga problema? Sa katunayan, kung iisipin nang mabuti, ito ay lubhang normal. Ang industriyal na robot ay isang makina na gumagana nang mataas ang frequency; ang mga robot para sa pag-weld ay buong araw na lumalaban sa paligid, ang mga robot para sa paghawak ay patuloy na nagsisimula at humihinto, nagpapabilis at nagpapabagal, ang mga mabibigat na robot para sa palletizing ay tumatakbo nang mabilis at puno ng karga sa mahabang panahon, at ang mga robot para sa paglo-load at pag-unload ng machine tool ay nagc-cycle ng libo-libong beses sa isang araw—ang gearbox ay patuloy na nakakaranas ng impact at alternating stress. Hindi importa kung gaano kahusay ang kalidad ng ABB, ang pagkasira at pagkabagot ng mga mekanikal na bahagi ay isang pisikal na batas na hindi maiiwasan ng sinuman. Lalo na ang mga robot na tumatakbo sa tuktok ng rated load nang buong taon, mas malinaw na nababawasan ang buhay ng reducer.
Maraming tao ang nahihirapan sa tanong: dapat ba akong ipaayos o palitan ang aking gearbox?
Ang aming karanasan ay ang sumusunod: kung mayroong kaunti lamang na pagtaas sa backlash, isang paminsan-minsang kalabog, o kung ang mga oil seal ay nagsisimulang lumikas, sa ilang mga kaso, maaaring subukan ang pagre-repair sa pamamagitan ng paggamot sa mga bearing, mga oil seal, at pag-a-adjust muli ng preload. Ngunit kung ang katiyakan ay lubos nang nawala, ang mga internal gear ay nasugatan, ang vibration ay sobrang malakas hanggang sa ang buong braso ay kumikilos, ang matagalang operasyon sa mataas na temperatura, o kapag binuksan at natagpuang puno ng mga bakal na kiskis ang loob, karamihan ng oras ay mas mura at epektibo na palitan agad ang bago. Dahil kapag biglang nawalan ng buhay ang robot dahil sa paghinto ng reducer, ang nawalang kita ay kinukwenta bawat oras o kahit bawat minuto—kumpara sa gastos ng pagpapahinga ng production line, ang halaga ng reducer mismo ay tunay na walang halaga.
Ang dahilan kung bakit unti-unti nating naunawaan ang paliwanag na ito ay dahil sa kasalukuyan, lalo na at lalo pang maraming pabrika ang hindi na naghihintay hanggang sa magkaroon ng problema bago ito ay ayusin, kundi sa halip ay kumikilos nang maaga sa pamamagitan ng predictive maintenance. Regular na sinusukat ang pagvivibrate, ginagamit ang thermal camera upang tingnan ang distribusyon ng temperatura, ginagamit ang instrumento upang suriin ang mga pagbabago sa backlash, sinusubaybayan ang trend ng katiyakan ng trajectory, at dinidinig ang bagong frequency ng ingay habang gumagana. Unang-una naming napagtanto na ang gearbox ng ABB Robotics, bago pa man ito lubos na mabigo, ay talagang nagbibigay ng sapat na babala—ang problema lang ay wala pang nakasagot nang sistematiko dito. Kapag mas maaga ang natuklasan, mas mababa ang gastos sa pagpapanatili, walang di-inaasahang pagdurugtong (downtime), hindi biglang nawawalan ng kuryente sa gitna ng gabi, at maiiwasan din ang sekondaryong pinsala sa motor at encoder dahil sa pag-drag. Dahil dito, maraming mataas na antas ng automation lines ang kasalukuyang kasama ang estado ng robot reducer sa kanilang regular na inspeksyon at plano sa pagmomonitor.
