Les vibracions formen part del funcionament normal de qualsevol robot industrial: hi ha una vibració residual inherent al moviment de masses articulades. El problema apareix quan aquesta vibració canvia de caràcter: augmenta d'amplitud, apareix en trajectòries on abans no existia, genera soroll audible nou o provoca oscil·lacions visibles en l'eina. Aquest canvi és sempre un símptoma que mereix atenció.
Per què és important detectar-ho aviat
Un robot que vibra en excés no tan sols afecta la qualitat del procés (soldadura, encol·lat, mecanitzat). També accelera el desgast dels propis components que generen la vibració, creant un cercle viciós. El que avui és un soroll molest pot convertir-se en setmanes en un reductor bloquejat o un encoder malmès. Un diagnòstic a temps redueix dràsticament el cost de reparació i el temps d'aturada.
Origen mecànic o elèctric: la primera distinció
Abans de buscar la causa concreta, convé establir si la vibració és d'origen mecànic (transmissió, reductors, rodaments, brides d'eina) o elèctric/de control (ajust PID del servo, encoder, cablejat de motor). Una manera pràctica d'orientar-se:
- Vibració mecànica: sol ser més greu (freqüència baixa), persistent durant el moviment i audible fins i tot a velocitats baixes. Sovint va acompanyada de joc perceptible en moure manualment l'eix afectat.
- Vibració elèctrica/servo: tendeix a manifestar-se com un tremolor fi i ràpid, especialment en mantenir posició, o com oscil·lació en frenar. Pot desaparèixer en reduir el guany del regulador.
Aquesta distinció inicial orienta si el problema és al taller mecànic o en la configuració del controlador, i evita substituir components innecessaris.
Causes mecàniques més habituals
Reductors amb desgast o dany
Els reductors de precisió (cicloïdal o harmònic) són els components més exposats al desgast progressiu. Quan el joc intern augmenta, el robot no tan sols vibra: també perd repetibilitat. Un senyal clàssic és que la vibració apareix només en certs rangs de velocitat o posició, perquè el joc varia segons la càrrega i l'angle.
Rodaments degradats
Un rodament amb pista malmesa genera una vibració característica a freqüència proporcional a la velocitat de gir. Si el soroll recorda un cruixit o un clic periòdic que canvia amb la velocitat de l'eix, els rodaments són els primers sospitosos. L'oli o greix contaminats acceleren aquest deteriorament, raó per la qual el seguiment correcte del programa de lubricació és determinant.
Holgança a la brida d'eina o utillatge
No tota vibració prové de l'interior del robot. Una eina mal fixada, un cable guia mal encaminat o una massa addicional instal·lada sense recalcular la càrrega dinàmica poden generar oscil·lacions que semblen internes. Abans de qualsevol desmuntatge, val la pena comprovar físicament el conjunt eina-canell.
Causes elèctriques i de control
Encoders amb senyal degradat
Un encoder que retorna un senyal intermitent o amb soroll provoca que el regulador del servo intenti corregir contínuament una posició que creu errònia. El resultat visible és un tremolor en l'eix afectat, fins i tot en repòs. En robots ABB, KUKA i FANUC hi ha registres de diagnòstic al controlador que poden mostrar irregularitats en la qualitat del senyal de l'encoder abans que es generi una alarma d'aturada.
Guanys de servo desajustats
Després d'una reparació, un canvi de reductor o fins i tot una actualització de programari, els paràmetres del regulador PID del servo poden no ser òptims per a les condicions reals de la càrrega. Un guany proporcional massa alt produeix oscil·lació sostinguda; una integral excessiva, sobreoscil·lació en frenar. Aquest ajust és feina d'especialista, però identificar el símptoma orienta el diagnòstic.
Cablejat de motor deteriorat
Els cables que discorren pel braç del robot estan sotmesos a flexió contínua. Una ruptura parcial d'un conductor de potència o de realimentació pot causar pertorbacions que el servo interpreta com a error de posició. Inspeccionar l'estat del cablejat intern és part del diagnòstic abans de substituir components més costosos.
Passos pràctics abans de trucar al tècnic
- Aïlla l'eix: mou cada eix per separat en mode manual (T1/T2) a velocitat reduïda per localitzar quin vibra.
- Varia la velocitat: observa si la vibració és constant o només apareix a certs percentatges de velocitat (indicatiu mecànic) o només en posició d'aturada (indicatiu servo).
- Comprova la càrrega: retira l'eina si és possible. Si la vibració desapareix, el problema és a l'utillatge o en la configuració de càrrega del programa.
- Consulta els logs del controlador: cerca advertències o errors lleus que hagin quedat registrats fins i tot si no van aturar el robot.
- Anota quan va començar: ¿després d'un cop? ¿Després d'un canvi de programa? ¿Progressivament? Aquesta informació accelera el diagnòstic tècnic.
Si el diagnòstic apunta a components interns, el nostre equip de manteniment correctiu pot intervenir amb estoc de recanvis per a ABB, KUKA i FANUC, minimitzant el temps d'aturada.
Quan cal actuar de manera immediata
Hi ha situacions en què la vibració exigeix una aturada immediata sense esperar al proper manteniment planificat: quan va acompanyada de soroll de cop metàl·lic, quan el robot perd repetibilitat de manera apreciable, quan apareixen alarmes de seguiment de trajectòria, o quan la vibració és progressivament major en dies. Continuar produint en aquestes condicions arrisca danys secundaris molt més costosos.
Per a robots ABB, disposem de diagnòstic especialitzat a través del nostre servei de manteniment ABB. Per a flotes KUKA i FANUC, els serveis equivalents es troben a manteniment KUKA i manteniment FANUC.