MODUL 4 · UVOD U ODRŽAVANJE ROBOTSKIH SUSTAVA
Nastavna jedinica 4.5
Električni elementi robota
Električni dio robota gotovo se ne vidi: motori su u zglobovima, pojačala i napajanje u ormaru, a kabeli u vodilicama i energetskim lancima. Upravo zato se na njemu griješi najviše — sve dok ne stigne poruka o davaču, dok se ne pregrije ormar ili dok se signal u lancu ne prekine usred ciklusa. Ova jedinica pokazuje što se na tom dijelu redovito provjerava.
- opisati ulogu motora, pogonskih pojačala i davača položaja
- objasniti zašto davači imaju baterije i kako se one mijenjaju
- prepoznati mjesta trošenja kabela u energetskom lancu
- provesti pregled upravljačkog ormara, hlađenja i filtara
- provjeriti spojeve i uzemljenje te zapisati nalaz
Motori, kočnice i pogonska pojačala
Svaku os pokreće sinkroni servomotor s ugrađenom kočnicom i davačem položaja. Motor sam po sebi nema dijelova koji se troše osim ležajeva, pa se održava neizravno: čistoćom, hlađenjem i time da se ne preopterećuje. Kočnica se troši svakim zaustavljanjem pod teretom i jedini je dio motora koji se redovito ispituje.
Pogonsko pojačalo u upravljačkom ormaru pretvara napon iz međukruga u struju za motor. Njegovi su neprijatelji prašina, vlaga i toplina. U pojačalu se nalaze elektrolitski kondenzatori čiji vijek jako ovisi o temperaturi: povišenje radne temperature za 10 °C približno prepolovljuje njihov vijek. Zato održavanje pojačala u praksi znači održavanje hlađenja ormara.
| Element | Što se provjerava | Učestalost |
|---|---|---|
| Servomotor | temperatura kućišta, buka ležaja, čistoća | mjesečno |
| Kočnica osi | držanje pod nazivnim teretom, klizanje | polugodišnje |
| Pogonsko pojačalo | poruke o pogreškama, temperatura, prašina | mjesečno |
| Ventilator pojačala i ormara | vrtnja, buka, protok zraka | mjesečno |
| Filtar ormara | začepljenost, oštećenja | tjedno |
| Napajanje i međukrug | napon, vrijeme pražnjenja nakon isključenja | godišnje |
Pažnja
U upravljačkom ormaru i nakon isključenja glavne sklopke ostaje opasan napon: kondenzatori međukruga prazne se nekoliko minuta, a vrijeme čekanja propisano je u uputi i ispisano na naljepnici. Ormar otvara samo osoba s odgovarajućim ovlaštenjem, nakon zaključavanja sklopke i provjere beznaponskog stanja. Hladnjaci pojačala nakon rada su vrući, pa se ne dodiruju golom rukom.
Davači položaja i njihove baterije
Robot zna gdje su mu osi zato što svaki motor ima davač položaja. Kod industrijskih robota gotovo je uvijek riječ o apsolutnom davaču koji pamti i broj punih okretaja. Taj se broj mora čuvati i kada je robot isključen, a za to služi baterija na kabelu davača ili u podnožju robota.
Ako se baterija isprazni, robot gubi nultu točku. Posljedica nije opasna, ali je skupa: potrebno je ponovno referenciranje osi, a kod ćelije u kojoj se radi s napravama i to znači provjeru točaka programa. Zato se baterije mijenjaju po roku — u PO-1 svake dvije godine — i to uz uključen kontroler, kako podatak o položaju ne bi nestao tijekom zamjene.
| Pitanje | Odgovor |
|---|---|
| Zašto baterija | apsolutni davač mora pamtiti broj okretaja i pri isključenom napajanju |
| Kada se mijenja | po roku iz upute, u PO-1 svake dvije godine |
| Kako se mijenja | uz uključen kontroler, po jednu bateriju, prema uputi |
| Znak upozorenja | poruka o niskom naponu baterije na privjesku ili u zapisu kontrolera |
| Što ako se ipak isprazni | ponovno referenciranje osi i provjera točaka programa |
| Gdje se bilježi | datum zamjene u zapisu opreme i u planu za sljedeći rok |
Baterija davača troši se samo dok je kontroler isključen. Prikaz iz kapaciteta, struje mirovanja i udjela vremena bez napajanja računa očekivani vijek i rezervu do roka od dvije godine koji vrijedi u ćeliji PO-1.
Kabeli i energetski lanci
Kabeli robota nisu obični kabeli. Moraju izdržati milijune savijanja, a često i uvijanje oko vlastite osi. Vode ih energetski lanci — zglobne vodilice koje kabelu osiguravaju najmanji dopušteni polumjer savijanja i sprječavaju ga da se zaplete ili očeše o konstrukciju.
Trošenje je predvidljivo i uvijek se javlja na istim mjestima: u zoni stalnog savijanja, na mjestu gdje kabel ulazi u priključak i ondje gdje lanac trlja o vodilicu ili o kućište. Pregledom se traže istrošen plašt, zaglavljeni članci lanca, tragovi struganja i ostaci plastike ispod vodilice. U PO-1 pregled energetskog lanca obavlja se tromjesečno.
| Nalaz na pregledu | Uzrok | Mjera |
|---|---|---|
| Ostaci plastike ispod lanca | trljanje članaka o vodilicu | poravnanje vodilice, zamjena istrošenih članaka |
| Ispupčen ili stanjen plašt kabela | premali polumjer savijanja | provjera polaganja prema uputi, zamjena kabela |
| Povremena pogreška osi ili davača | prekid vodiča u zoni savijanja | mjerenje otpora i zamjena kabela |
| Zategnut kabel pri krajnjem položaju | prekratka rezerva duljine | novo polaganje s propisanom rezervom |
| Zaglavljeni članci lanca | strugotina ili emulzija u lancu | čišćenje i zaštita lanca |
Upravljački ormar i hlađenje
Ormar je najmirniji dio robota i zato se najlakše zaboravi. U njemu su pojačala, napajanje, upravljačko računalo, sigurnosni sklopovi i priključci. Sve to proizvodi toplinu koju treba odvesti, a sve to ne podnosi prašinu i vlagu.
Redoviti pregled ormara obuhvaća četiri stvari: čistoću, hlađenje, spojeve i poruke. Filtar se čisti ili mijenja tjedno u prašnjavoj okolini, a mjesečno u čistoj. Ventilatori se provjeravaju slušanjem i mjerenjem protoka; ventilator koji radi, ali sporije, opasniji je od onoga koji je stao, jer se kvar ne primijeti. Vrata ormara moraju brtviti, a kabelski uvodi biti zatvoreni, inače filtar nema smisla.
Zapamtite
Temperatura u ormaru izravno određuje vijek pojačala i napajanja. Pravilo je jednostavno: svako povišenje radne temperature za 10 °C otprilike prepolovljuje vijek elektrolitskih kondenzatora. Začepljen filtar vrijedan nekoliko eura tako može skratiti vijek pojačala vrijednog nekoliko tisuća.
Uz to se prati i zapis poruka kontrolera. Poruke o temperaturi, o preopterećenju osi ili o naponu međukruga rijetko dolaze same: obično im nekoliko tjedana prethode upozorenja koja nitko nije pročitao. Pregled zapisa jednom mjesečno traje deset minuta i najjeftiniji je oblik dijagnostike koji postoji.
Spojevi, uzemljenje i zaštita
Popušten spoj griješi tiho. Na mjestu lošeg kontakta raste prijelazni otpor, spoj se zagrijava, oksidira i na kraju pregara — a prije toga izaziva povremene pogreške koje se satima traže. Zato se vijčani priključci u ormaru polugodišnje pritežu propisanim momentom, a priključci na robotu provjeravaju pogledom i laganim potezom.
| Provjera | Kako se izvodi | Rok |
|---|---|---|
| Pritezanje priključaka | momentnim odvijačem prema podacima proizvođača | polugodišnje |
| Neprekinutost zaštitnog vodiča | mjerenjem otpora između kućišta i sabirnice uzemljenja | godišnje |
| Zaslon kabela | provjera spoja zaslona na oba kraja prema uputi | godišnje |
| Zaštitna sklopka i osigurači | ispitivanje prorade, pregled oznaka | godišnje |
| Sigurnosni krug | ispitivanje zaustavljanja u nuždi i vrata s blokadom | tjedno i godišnje |
Uzemljenje i zaslanjanje kabela imaju dvostruku ulogu: štite čovjeka i štite signal. Robot u blizini zavarivačkog izvora ili frekvencijskog pretvarača bez ispravnog uzemljenja pokazuje naizgled nasumične pogreške davača i komunikacije. Pregled uzemljenja zato nije samo obveza iz propisa nego i korak u dijagnostici.
Sve provjere završavaju u zapisu s izmjerenim vrijednostima, a ne samo s ocjenom u redu. Izmjereni otpor zaštitnog vodiča ili moment pritezanja imaju smisla tek kada se mogu usporediti s prošlogodišnjim brojem.
Ključni pojmovi
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Servomotor | Motor s davačem i kočnicom koji pokreće jednu os robota. |
| Pogonsko pojačalo | Sklop u ormaru koji iz međukruga daje struju motoru. |
| Apsolutni davač | Davač koji pamti položaj i broj okretaja i pri isključenom napajanju. |
| Baterija davača | Izvor koji čuva podatak o položaju dok je kontroler isključen. |
| Energetski lanac | Zglobna vodilica koja kabelima osigurava najmanji dopušteni polumjer savijanja. |
| Prijelazni otpor | Otpor na mjestu lošeg spoja; uzrok zagrijavanja i povremenih pogrešaka. |
| Zaštitni vodič | Vodič koji kućište povezuje s uzemljenjem; provjerava se mjerenjem otpora. |
Provjeri se
Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.
Pitanje 1 od 3
Zašto se baterija davača mijenja uz uključen kontroler?
Pri zamjeni bez napajanja davač gubi broj okretaja i robot gubi nultu točku.
Pitanje 2 od 3
Što se najčešće događa s kabelom u zoni stalnog savijanja?
Zamor materijala lomi vodiče u zoni savijanja, što se pokazuje kao povremena pogreška osi ili davača.
Pitanje 3 od 3
Kako povišenje temperature u ormaru za 10 stupnjeva utječe na kondenzatore pojačala?
Vijek elektrolitskih kondenzatora otprilike se prepolovljuje na svakih 10 stupnjeva više.
Odgovoreno 0 od 3.