Osnove održavanja robota i robotskog sustava

Zašto se robot uopće održava

Kontroler robota nema pokretnih dijelova i u pravilu radi godinama bez zahvata. Mehanika ih ima mnogo: prijenosnike u svakom zglobu, kočnice, ležajeve, brtve, kabele koji se s rukom savijaju milijunima puta i cijevi kroz koje prolazi zrak. Svi ti dijelovi imaju vijek, a taj vijek ovisi koliko o kvaliteti toliko o uvjetima rada: opterećenju, ubrzanjima, temperaturi i čistoći.

Trošenje se ne događa naglo. Prijenosnik koji će otkazati mjesecima prije toga postaje bučniji, topliji i traži veću struju za isto gibanje. Kabel u energetskom lancu prvo dobije napukline na izolaciji, pa tek onda prekid. Upravo zato održavanje ima smisla: između prvog znaka i kvara obično postoji dovoljno vremena da se zahvat isplanira umjesto da se dogodi usred smjene.

Cijena tog planiranja mala je u odnosu na cijenu zastoja. Ako ćelija ZR-1 radi u dvije smjene s taktom od 96 s, jedan sat zastoja znači oko 37 neizrađenih komada, a uz to i zastoj CNC glodalice koju robot poslužuje. Održavanje se zato ne opravdava stanjem robota nego stanjem proizvodnje koja o njemu ovisi.

Vrste održavanja

Četiri se pristupa razlikuju po tome što pokreće zahvat. Kod korektivnog održavanja zahvat pokreće kvar. Kod preventivnog ga pokreće protek roka ili broj sati rada. Kod održavanja prema stanju pokreće ga izmjerena vrijednost koja je prešla granicu. Kod prediktivnog ga pokreće procjena preostalog vijeka izvedena iz niza mjerenja.

U pogonu se pristupi ne biraju nego kombiniraju. Za bateriju davača ima smisla preventivna zamjena po roku jer je jeftina, a posljedica ispada velika. Za prijenosnik prve osi ima smisla praćenje stanja jer je skup i jer ga se ne mijenja preventivno. Za prigušivač zraka ima smisla korektivni pristup jer je jeftin, lako dostupan i njegov kvar ne zaustavlja ćeliju.

Plan održavanja

Plan održavanja je tablica, a ne namjera. Za svaku radnju u njoj stoji što se radi, u kojem roku, tko je izvodi, koliko traje, koji je alat ili materijal potreban i gdje se upisuje ishod. Rokovi se preuzimaju iz uputa proizvođača, a zatim prilagođavaju stvarnim uvjetima: ćelija u prašini i pri visokoj temperaturi traži kraće rokove od one u čistoj montaži.

Odgovornost se dodjeljuje po razinama. Operater izvodi ono što se radi svakodnevno i ne traži ulazak u ćeliju s alatom. Održavatelj izvodi radnje koje traže zaustavljanje, otvaranje poklopaca i mjerenje. Ovlašteni servis izvodi zahvate u prijenosnike, zamjenu maziva i umjeravanje, jer o tome često ovisi i jamstvo.

Svakodnevne i tjedne radnje

Svakodnevne radnje izvodi operater na početku smjene i ne traju dulje od nekoliko minuta. Njihova je svrha uočiti promjenu, a ne popraviti je. Promjena se prijavljuje održavatelju, a operater nastavlja rad samo ako promjena ne utječe na sigurnost.

1. Pogled po ćeliji: ima li ulja ili masti na podu, ima li odvojenih dijelova, stoji li sve na svom mjestu.
2. Provjera tlaka zraka na regulatoru i pražnjenje odvajača vode ako nije samopražnjeći.
3. Pregled prihvatnice: čistoća hvataljki ili usisnih čašica, cjelovitost brtvi, pritegnutost vijaka koji su vidljivi bez rastavljanja.
4. Provjera da su tipke za zaustavljanje u nuždi dostupne i neoštećene te da su vrata ograde zatvorena i zabravljena.
5. Čitanje popisa dojava iz prethodne smjene; dojava koja se ponavlja prijavljuje se i kada je ćelija nastavila raditi.
6. Uklanjanje strugotine i emulzije s mjesta odlaganja i s palete, jer nečistoća pod obratkom mijenja njegov položaj.

Tjedne radnje traže kratko zaustavljanje. Uz produženi pregled prihvatnice i njezinih senzora, provjerava se čistoća leća svjetlosne zavjese, stanje kabela na mjestima najvećeg savijanja, pričvršćenost naprava na stolu i rad izmjenjivača alata ako ga ćelija ima. Tjedno se uzima i sigurnosna kopija programa ako je u tjednu bilo izmjena.

Mjesečne i godišnje radnje, podmazivanje

Mjesečne radnje obuhvaćaju ono što traži alat: provjeru momenta pritezanja vijaka postolja i prirubnice, pregled energetskog lanca po cijeloj duljini, provjeru pričvršćenja ograde i stupova zavjese te očitanje pokazatelja koje kontroler bilježi — struja osi, temperatura i broj zaustavljanja.

Podmazivanje je najvažnija preventivna radnja na mehanici. Prijenosnici u zglobovima industrijskog robota rade u mastima ili uljima koje proizvođač propisuje poimence; miješanje dviju vrsta maziva može ih uništiti brže od nedostatka maziva. Rokovi se navode u satima rada, a ne u kalendarskim mjesecima, pa se očitavaju iz brojila u kontroleru. Robot u dvije smjene roku od 10 000 sati dođe za oko tri godine, a u tri smjene za dvije.

1. Robot se dovede u položaj propisan uputom, jer se mazivo puni i ispušta samo u tom položaju.
2. Sustav se odvoji od energije i osigura od uključenja, a zaostali tlak zraka se ispusti.
3. Otvori se ispusni čep i pusti da staro mazivo isteče; prati se boja i prisutnost metalnih čestica.
4. Puni se propisana količina novog maziva, mjerena masom ili volumenom, nikada na oko.
5. Čepovi se zatvore propisanim momentom, a višak se obriše kako bi se kasnije propuštanje moglo prepoznati.
6. Brojilo sati u kontroleru se poništi ili se rok upiše u plan, a nalaz se zapiše zajedno s količinom i oznakom maziva.

Godišnje se, uz zamjenu maziva, izvodi i umjeravanje: provjera da robot stvarno dolazi u zadane točke unutar dopuštenog odstupanja. Umjeravanje se izvodi mjernim sustavom ili referentnim trnom, a rezultat je ili potvrda stanja ili nove vrijednosti korekcijskih parametara. Istodobno se ponavlja i ispitivanje sigurnosnih funkcija onako kako je provedeno pri puštanju u rad, a rezultati se uspoređuju s prvim mjerenjem.

Baterije davača, kabeli i sigurnosne kopije

Davači položaja u većini izvedbi pamte broj okretaja pomoću baterije u robotskoj ruci ili u kontroleru. Kada baterija oslabi, kontroler javlja upozorenje — i to je trenutak za zamjenu. Ako se upozorenje zanemari, referentni se položaji gube i robot se mora ponovno referentirati, što traži mjerni postupak i zaustavlja proizvodnju za nekoliko sati.

Baterije se mijenjaju s uključenim napajanjem kontrolera kada to uputa dopušta, upravo zato da se podatak o položaju ne izgubi. Ako se mijenjaju bez napajanja, gubitak referentnih položaja je izvjestan i zamjena se planira zajedno s referentiranjem.

Kabeli i energetski lanci troše se na mjestima najvećeg savijanja, obično na trećoj i petoj osi. Pregled se radi tako da se robot polako vodi kroz cijeli opseg gibanja te osi i promatra kreće li se lanac jednoliko, dodiruje li nešto i ima li na plaštu kabela svijetlih tragova trenja. Kabel s napuklinom mijenja se odmah, jer prekid u vodiču davača zaustavlja ćeliju bez najave.

Znakovi trošenja

Znakovi trošenja gotovo su uvijek postupni i mjerljivi. Njihova je korist u tome što se uspoređuju s vlastitom prošlom vrijednošću, a ne s katalogom: prijenosnik koji je oduvijek bio bučan nije nužno neispravan, ali onaj koji je postao bučniji u posljednja dva mjeseca jest sumnjiv.

Vrijednosti koje kontroler bilježi tumače se u odnosu na isti program, isti teret i sličnu temperaturu. Usporedba struje pri punoj paleti s onom pri praznoj nema smisla. Zato se za praćenje stanja bira jedan referentni ciklus koji se izvodi u istim uvjetima, na primjer prvi ciklus nakon zagrijavanja, i njegove se vrijednosti bilježe u zapis.

Sigurnost pri zahvatu i pričuvni dijelovi

Svaki zahvat na ćeliji počinje odvajanjem od energije i osiguranjem od ponovnog uključenja. To znači isključen i zabravljen glavni prekidač s vlastitom bravicom, zatvoren i ispušten dovod zraka te postavljenu oznaku s imenom osobe koja izvodi zahvat. Robot se prije toga dovede u položaj u kojem ruka ne može pasti kada se otpuste kočnice.

Zaostala energija postoji i nakon isključenja: uspravljena ruka drži se na kočnicama, prihvatnica može biti zatvorena zaostalim tlakom, a u kontroleru postoje kondenzatori koji se prazne s odgodom. Ako je potrebno raditi s uključenim napajanjem, primjerice pri zamjeni baterija davača, radi se u ručnom načinu rada s nadziranim usporenjem i uz drugu osobu izvan ćelije.

Popis pričuvnih dijelova sastavlja se prema posljedici nedostatka, a ne prema cijeni. Jeftin dio s dugim rokom nabave i velikom posljedicom uvijek se drži na zalihi; skup dio s kratkim rokom nabave i malom posljedicom ne mora se držati. Isti popis služi i pri sastavljanju godišnjeg proračuna održavanja.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.