L'encoder és el sensor que informa el controlador de la posició angular exacta de cada eix. Sense aquesta informació precisa i fiable, el robot no pot moure's amb seguretat ni reproduir trajectòries. Tanmateix, quan un encoder comença a fallar, els símptomes s'assemblen molt als d'altres components —reductors, cablejat, bateries— i el diagnòstic es complica.
Què fa un encoder i per què és crític?
Cada eix d'un robot industrial porta almenys un encoder —òptic, magnètic o resòlver, segons el fabricant i la gamma—. La seva funció és doble: d'una banda, envia retroalimentació de posició al llaç de control perquè el servo pugui corregir qualsevol desviació; de l'altra, molts encoders són de tipus absolut i conserven la posició fins i tot amb el robot apagat, cosa que evita haver de recalibrar a cada arrencada.
Un encoder degradat no només provoca imprecisions: pot desencadenar aturades d'emergència, danys mecànics si el controlador perd la referència de posició, o col·lisions inesperades amb útils i estructures.
Causes habituals de fallada
- Envelliment natural. Els encoders òptics acumulen brutícia al disc i a les cel·les lectores; els magnètics poden perdre la intensitat del camp amb el temps.
- Humitat i contaminació. Ambients amb refrigerant, vapor o pols fina són especialment agressius. Una junta deteriorada n'hi ha prou perquè la humitat penetri i provoqui lectures errònies.
- Vibració mecànica. Les vibracions transmeses des del reductor o l'estructura poden afluixar connectors interns o danyar el disc òptic. Si ja has llegit l'article sobre vibracions anòmales en robots industrials, sabràs que aquest símptoma sol aparèixer combinat amb altres indicadors mecànics.
- Bateria de suport esgotada. Els encoders absoluts necessiten una petita bateria per conservar la posició quan el robot és sense alimentació. Si aquesta bateria s'esgota, l'encoder perd la referència i el controlador exigeix una recalibració.
- Cops i sobrecàrregues. Un xoc accidental del robot contra un obstacle pot danyar l'encoder directament o desalinear-lo respecte a l'eix.
Símptomes que apunten a un encoder
Pèrdua de posició reproduïble
El robot executa el programa correctament durant un temps i després la posició final deriva de forma progressiva o aleatòria. Si la deriva desapareix en apagar i tornar a engegar —o després de fer mastering—, l'encoder o la seva bateria són els primers sospitosos.
Alarmes de seguiment de posició
Els controladors d'ABB, KUKA i FANUC generen alarmes específiques quan l'error entre la posició comandada i la posició real de l'encoder supera un llindar. Aquestes alarmes poden aparèixer durant el moviment o fins i tot en repòs si hi ha soroll elèctric al senyal.
Moviment irregular o «a passos»
L'eix es mou de forma entretallada a velocitats baixes. Això indica que el controlador rep un senyal discontínua: pot ser degut a un canal de l'encoder danyat, a un connector amb mala continuïtat o a interferències al cable de senyal.
Errors de mastering freqüents
Si el robot exigeix recalibració amb una freqüència inusual —sense que hi hagi hagut cap xoc ni intervenció mecànica— la bateria de l'encoder o el propi encoder són la causa més probable.
Com diferenciar-ho d'altres fallades similars
Abans de concloure que l'encoder és defectuós, cal descartar:
- Cablejat i connectors: Un connector en mal estat entre l'encoder i l'armari genera exactament els mateixos símptomes. Inspecciona el chicot de motor i els connectors intermedis.
- Bateries de suport: Abans de substituir l'encoder, comprova la tensió de la bateria corresponent a l'eix afectat. En molts casos el problema es resol amb un simple canvi de pila.
- Interferències electromagnètiques: Cables de potència i de senyal que discorren en paral·lel sense la separació adequada poden induir soroll a la línia de l'encoder.
- Problemes de servo o drive: Un drive degradat pot interpretar malament el senyal encara que l'encoder sigui correcte. Compara el comportament en diversos eixos per aïllar si la fallada és global o específica.
Quina informació recollir abans de trucar al tècnic
- Referència exacta del robot (model, número de sèrie, any de fabricació)
- Eix o eixos afectats
- Text literal de les alarmes que apareixen al teach pendant
- Historial d'alarmes dels últims dies
- Data aproximada del darrer canvi de bateries d'encoder
- Si la fallada apareix en fred, en calent o de forma aleatòria
Quan substituir l'encoder
La substitució és justificada quan:
- S'han descartat el cablejat, els connectors i les bateries com a causa de la fallada.
- Les lectures de l'encoder mostren valors erronis o salts fins i tot amb l'eix en repòs.
- L'encoder ha patit un cop físic o ha estat exposat a humitat severa.
- La freqüència de recalibració necessària ja impacta en la productivitat.
En robots de generacions antigues, la disponibilitat de l'encoder original pot ser limitada. En aquests casos, el servei de recanvis i intercanvi permet accedir a unitats revisades en temps més curts que el canal oficial.
Manteniment preventiu de l'encoder
Incloure els encoders al pla de manteniment preventiu allarga la seva vida útil i evita sorpreses:
- Revisar i substituir les bateries de suport segons l'interval recomanat pel fabricant, sense esperar que aparegui l'alarma.
- Inspeccionar l'estanqueïtat de les juntes de l'encoder en les revisions periòdiques del braç.
- Registrar a la GMAO qualsevol event de recalibració no programada per detectar tendències.
- Verificar l'estat del cablejat de senyal durant les revisions del chicot.