Riparazione del robot Yaskawa MotoMINI con ripristino completo della linea di produzione

La riparazione del robot Yaskawa MotoMINI dovrebbe comprendere non solo l’eliminazione di un singolo allarme o la sostituzione di un componente danneggiato, ma anche la diagnostica del manipolatore, del controller YRC1000micro, dei sistemi di sicurezza e della comunicazione con la linea di produzione. Solo dopo il ripristino dei dati assoluti, la verifica della posizione base, la calibrazione del TCP e l’esecuzione dei test del programma è possibile confermare che il robot abbia recuperato la precisione richiesta e possa tornare in produzione in sicurezza.

Nel caso di robot compatti che eseguono cicli rapidi, anche un piccolo gioco del riduttore, un segnale encoder instabile o una massa della pinza definita in modo errato possono causare perdita di ripetibilità, allarmi dei servoazionamenti e ulteriori arresti della macchina. Per questo motivo, l’assistenza Yaskawa MotoMINI dovrebbe prendere in considerazione sia gli elementi meccanici sia l’elettronica che controlla l’intera postazione.

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Guasto del robot Yaskawa MotoMINI – sintomi, cause e prime operazioni

Yaskawa MotoMINI – parametri importanti durante la diagnostica

Yaskawa MotoMINI appartiene alla categoria dei piccoli robot industriali ed è progettato per operazioni eseguite su componenti di dimensioni ridotte. La portata nominale del robot è di 0,5 kg. Il modello YR-1-06VX05-A00, ad esempio, offre uno sbraccio di circa 350 mm, una ripetibilità di ±0,02 mm e un peso di circa 7 kg.

Il robot dispone di sei assi controllati e può operare, tra l’altro, in applicazioni di assemblaggio, smistamento, confezionamento, alimentazione di componenti e operazioni Pick & Place ad alta velocità. Le velocità degli assi del polso R, B e T possono raggiungere 600°/s. In un sistema così dinamico, anche una piccola deviazione di posizione, una maggiore resistenza al movimento o parametri dell’utensile non corretti possono influire sull’intero ciclo produttivo.

MotoMINI funziona con il controller YRC1000micro. Il controller è responsabile del controllo del movimento, della gestione dei programmi JOB, degli ingressi e delle uscite, della comunicazione con il PLC, della supervisione dei circuiti di sicurezza e della registrazione degli allarmi. Un guasto del robot, quindi, non indica sempre un danno al manipolatore stesso. La causa del problema può essere il controller, un cavo, un connettore, un segnale proveniente da un dispositivo esterno o una configurazione errata della postazione.

Quali sintomi indicano un guasto del robot MotoMINI?

È consigliabile affidare il robot all’assistenza già alla comparsa delle prime anomalie ricorrenti. Continuare a lavorare in presenza di gioco meccanico, sovraccarico di un asse o segnale encoder instabile può causare il danneggiamento di ulteriori componenti.

I sintomi più comuni che richiedono una diagnostica sono:

• allarmi servo o allarmi di comunicazione nel controller YRC1000micro,
• impossibilità di attivare gli azionamenti,
• perdita della posizione base o dei dati assoluti,
• spostamento dei punti del programma dopo un’interruzione dell’alimentazione o una collisione,
• vibrazioni del robot durante l’accelerazione o la frenata,
• movimento irregolare di uno degli assi,
• rumori provenienti dal riduttore, dal freno o dai cuscinetti,
• aumento della corrente o della coppia di carico dell’asse,
• peggioramento della ripetibilità nel posizionamento del componente,
• arresto del ciclo nello stesso tratto della traiettoria,
• errori di comunicazione con il PLC, i moduli I/O o i dispositivi periferici,
• problemi con la pinza, il sistema di visione o i segnali di sicurezza.

Il robot MotoMINI ferma la linea o genera allarmi ricorrenti? Comunica all’assistenza il numero dell’allarme, una descrizione del momento in cui si verifica il problema e specifica se in precedenza si è verificata una collisione, un’interruzione dell’alimentazione o la sostituzione di un componente. Queste informazioni consentono di determinare più rapidamente l’ambito corretto della diagnostica.

Sintomi di danni meccanici agli assi e al polso

Un danno al riduttore, al cuscinetto, al freno o a un collegamento meccanico può inizialmente non generare un allarme permanente. Il primo segnale può essere una variazione del rumore dell’asse, leggere vibrazioni, un aumento della coppia o una deviazione della posizione dell’utensile.

Durante il controllo meccanico è necessario verificare:

• i giochi angolari dei singoli assi,
• le resistenze al movimento e la fluidità di funzionamento,
• il funzionamento dei freni dei servomotori,
• lo stato dei riduttori e dei cuscinetti,
• i collegamenti degli assi e della flangia portautensile,
• lo stato del polso e degli elementi di fissaggio della pinza,
• i cablaggi instradati all’interno e all’esterno del manipolatore.

Dopo una collisione, il controllo non deve essere limitato all’elemento che ha urtato direttamente l’ostacolo. L’energia dell’impatto può essere trasmessa al polso, al riduttore, al servomotore o alla struttura di fissaggio del robot.

Allarmi YRC1000micro e problemi di comunicazione

Gli allarmi YRC1000micro possono riguardare la comunicazione servo, la configurazione del sistema, la memoria, i moduli di ingresso e uscita, la posizione degli assi, i dati dell’utensile o i circuiti di sicurezza. La semplice cancellazione dell’allarme non elimina la causa, soprattutto quando il messaggio compare durante la stessa operazione o durante il movimento di un determinato asse.

La diagnostica del controller dovrebbe comprendere il controllo dell’alimentazione, dei collegamenti del manipolatore, dei sistemi di sicurezza, della comunicazione con gli azionamenti, dei moduli I/O, dello stato della memoria e della configurazione della rete industriale. È inoltre importante controllare la cronologia degli allarmi, poiché la sequenza dei messaggi spesso indica l’evento iniziale e gli errori che ne sono derivati.

Cosa fare dopo l’arresto del robot o una collisione?

Dopo un arresto imprevisto, il programma automatico non deve essere riavviato immediatamente alla massima velocità. Prima di tutto è necessario mettere in sicurezza la postazione e registrare le informazioni necessarie per la diagnostica.

• Annota i numeri e il testo completo degli allarmi.
• Determina in quale fase del programma si è arrestato il robot.
• Verifica se si è verificata una collisione fisica o il bloccaggio della pinza.
• Non modificare casualmente i parametri degli assi o i dati assoluti.
• Esegui una copia dei programmi JOB, dei parametri e della configurazione, se il controller lo consente.
• Controlla i cavi, i connettori, l’alimentazione e i segnali di sicurezza.
• Comunica all’assistenza le informazioni sulle ultime modifiche al programma, all’utensile o all’attrezzatura.

Il fatto che il robot continui a muoversi dopo una collisione non significa che abbia mantenuto la piena precisione. Prima di riavviare la produzione è necessario confrontare la sua posizione effettiva con la posizione base e verificare il punto di riferimento.

Come si svolgono la riparazione del robot Yaskawa MotoMINI e il riavvio della linea?

Salvataggio dei programmi JOB, dei parametri e dei dati del robot

La prima fase della riparazione dovrebbe essere l’archiviazione dei dati, se lo stato del controller ne consente la lettura. La copia protegge la configurazione della postazione e facilita il successivo ripristino del robot dopo la riparazione dell’elettronica o la sostituzione dei componenti.

Il backup dovrebbe comprendere, tra l’altro:

• i programmi JOB,
• i parametri di sistema e di assistenza,
• i dati della posizione base e i dati assoluti,
• i file degli utensili e le impostazioni TCP,
• i sistemi di coordinate utente,
• la configurazione degli ingressi e delle uscite,
• le impostazioni della comunicazione industriale,
• i parametri di carico dell’utensile,
• la cronologia degli allarmi e degli arresti,
• la configurazione dei dispositivi periferici.

In caso di problemi con la memoria o con il controller YRC1000micro, il recupero dei dati può richiedere la diagnostica dell’elettronica al di fuori della linea di produzione. Per questo motivo, l’esecuzione regolare dei backup è una delle misure preventive più importanti.

Diagnostica del manipolatore e del controller YRC1000micro

Una diagnostica completa del robot Yaskawa dovrebbe considerare il manipolatore e il controller come un unico sistema. Il solo controllo del controller potrebbe non rilevare l’usura meccanica, mentre la sola verifica degli assi non esclude un guasto elettronico o di comunicazione.

Nel controller YRC1000micro si controllano, tra l’altro:

• le tensioni di alimentazione e lo stato dei circuiti di alimentazione,
• la comunicazione con i servoazionamenti,
• i circuiti di arresto di emergenza e di sicurezza,
• i moduli di ingresso e uscita,
• i collegamenti con il PLC e la rete industriale,
• lo stato dei cavi e dei connettori del manipolatore,
• la cronologia degli allarmi e i fattori che hanno causato l’arresto del robot,
• lo stato delle batterie che mantengono i dati di posizione assoluta.

Nel manipolatore si controllano il funzionamento di ogni asse, i giochi, le resistenze al movimento, i freni, i cavi degli encoder, i riduttori, i cuscinetti e la flangia portautensile. Dopo una collisione è inoltre necessario verificare il fissaggio del robot alla struttura della postazione.

Analisi tecnica di correnti, coppie, encoder e riduttori

Uno dei metodi diagnostici più utili consiste nel confrontare le correnti e le coppie di carico degli assi durante il movimento senza utensile e durante il normale ciclo produttivo. L’analisi riguarda soprattutto i picchi di coppia, l’asimmetria di funzionamento, i sovraccarichi ricorrenti e le differenze che si verificano sulla stessa traiettoria.

Una coppia elevata non indica sempre un danno al motore. La causa può essere un riduttore usurato, un cuscinetto danneggiato, un freno che non si sblocca, una maggiore resistenza meccanica o un carico dell’utensile definito in modo errato.

È inoltre necessario controllare:

• la stabilità dei segnali degli encoder assoluti,
• la continuità e lo stato dei cavi di segnale,
• i valori della posizione effettiva e di quella comandata,
• i giochi dei riduttori dei singoli assi,
• il funzionamento dei freni dei servomotori,
• la resistenza degli avvolgimenti dei motori,
• lo stato dell’isolamento degli avvolgimenti rispetto all’involucro.

Le misurazioni elettriche dei motori devono essere eseguite dopo aver scollegato correttamente gli azionamenti e secondo la procedura prevista per il componente specifico. Un metodo di misurazione inadeguato può danneggiare l’elettronica di controllo o l’encoder.

Riparazione, rigenerazione e sostituzione dei componenti danneggiati

L’ambito della riparazione dipende dai risultati delle misurazioni. In alcuni casi è sufficiente riparare un cablaggio, un connettore, un circuito di alimentazione o il controller. In presenza di usura meccanica può essere necessario rigenerare o sostituire il servomotore, l’encoder, il freno, il riduttore, i cuscinetti o un asse completo.

Il servizio può comprendere:

• la riparazione dell’elettronica del controller YRC1000micro,
• la riparazione dei circuiti di alimentazione e comunicazione,
• la rigenerazione dei servomotori e dei freni,
• la sostituzione degli encoder e delle batterie,
• la riparazione o la sostituzione dei cavi del manipolatore,
• la sostituzione dei riduttori e dei cuscinetti,
• la rigenerazione della meccanica del polso,
• il ripristino della configurazione e dei dati del robot,
• la selezione di ricambi compatibili.

Per la selezione dei ricambi è necessario utilizzare la sigla completa del robot, la versione del controller, il numero di serie e la sigla del modulo danneggiato. Componenti dall’aspetto simile non sono sempre intercambiabili dal punto di vista elettrico, meccanico o software.

Calibrazione del robot Yaskawa MotoMINI dopo la riparazione

Dopo la sostituzione di un motore, di un encoder, di un riduttore o di un asse completo, è necessario ripristinare i dati assoluti e impostare la posizione base. Omettere questa fase può causare lo spostamento di tutti i punti del programma, errori nell’orientamento dell’utensile o il rischio di collisione durante il primo avviamento.

La calibrazione del robot Yaskawa MotoMINI dovrebbe comprendere:

• il ripristino dei dati assoluti degli assi,
• l’impostazione della posizione di riferimento,
• il controllo della seconda posizione base o del punto di controllo,
• la verifica del TCP dell’utensile,
• il controllo dei sistemi di coordinate utente,
• l’impostazione della massa dell’utensile,
• la determinazione del baricentro della pinza,
• la verifica del momento d’inerzia,
• il controllo dei punti del programma di produzione.

Una massa o una posizione del baricentro inserite in modo errato possono aumentare il carico sugli assi anche quando la massa effettiva dell’utensile non supera la portata consentita. Le conseguenze possono essere allarmi servo, peggioramento della precisione, funzionamento errato del rilevamento delle collisioni e usura più rapida dei riduttori.

Test di ripetibilità e integrazione con il PLC

La riparazione di un robot sulla linea di produzione non termina con la cancellazione degli allarmi. Il dispositivo deve essere sottoposto a test controllati che confermino il corretto funzionamento di tutti gli assi, delle funzioni del controller e dei segnali della postazione.

La sequenza di avviamento consigliata comprende:

• il movimento di ogni asse separatamente in modalità manuale e a bassa velocità,
• il controllo della direzione del movimento e della posizione base,
• il raggiungimento del punto di riferimento,
• misurazioni ripetute della ripetibilità,
• il test del TCP e dei sistemi di coordinate utente,
• una prova del programma senza componente,
• una prova del programma con il componente a velocità ridotta,
• l’aumento graduale della velocità del ciclo,
• il controllo delle coppie e delle correnti degli assi,
• il test della collaborazione con il PLC, la pinza e i sensori,
• la verifica dell’arresto di emergenza e delle altre funzioni di sicurezza.

Riparazione, ricambio o sostituzione del robot?

La riparazione è particolarmente conveniente quando la struttura del manipolatore è integra, i ricambi sono disponibili e il programma e l’integrazione della postazione hanno un valore significativo per lo stabilimento. In questo modo è possibile evitare la riprogettazione dell’intera applicazione, la riprogrammazione delle traiettorie e una nuova convalida della sicurezza.

È opportuno valutare l’acquisto di un ricambio o di un componente completo quando:

• il danno meccanico è esteso,
• è necessario ripristinare la produzione molto rapidamente,
• la riparazione del modulo specifico non sarebbe economicamente conveniente,
• è necessario un secondo robot o controller come riserva per la linea.

Durante la modernizzazione della postazione è inoltre possibile valutare la sostituzione della pinza, la correzione del programma, l’ottimizzazione della traiettoria, il miglioramento dell’instradamento dei cavi o l’ampliamento della diagnostica. L’obiettivo della modernizzazione non dovrebbe essere soltanto il ripristino del funzionamento, ma anche la riduzione del rischio che un guasto simile si ripeta in futuro.

Nel caso di dispositivi fuori produzione, incompleti o non convenienti da riparare, è inoltre possibile richiedere informazioni sulla possibilità di vendita del robot, del controller o dei componenti destinati a una successiva rigenerazione.

Assistenza Yaskawa MotoMINI presso RGB Elektronika

RGB Elektronika supporta gli stabilimenti industriali nella diagnostica, nella riparazione, nella rigenerazione e nella selezione di ricambi per apparecchiature di automazione ed elettronica industriale. Gli interventi su un robot Yaskawa MotoMINI possono riguardare il manipolatore, il controller YRC1000micro, i servomotori, gli encoder, i cavi, i sistemi di alimentazione e gli elementi di comunicazione con la linea.

Quando invii una richiesta, prepara:

• la sigla completa del robot e del controller,
• i numeri di serie dei dispositivi,
• le foto delle targhette identificative,
• i numeri e il testo degli allarmi,
• una descrizione del momento in cui si è verificato il guasto,
• informazioni su un’eventuale collisione o interruzione dell’alimentazione,
• una copia dei dati del robot, se disponibile,
• informazioni sulla data richiesta per il riavvio della produzione.

Hai un guasto al robot Yaskawa MotoMINI o al controller YRC1000micro? Contatta RGB Elektronika. In base alle sigle, agli allarmi e ai sintomi, ti aiuteremo a determinare se è necessaria la riparazione del controller, la rigenerazione di un asse, la calibrazione del robot, la selezione di ricambi o una diagnostica completa dell’intera postazione. —> Richiedi la riparazione

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