Manutenzione Preventiva di Robot Industriali: Misurazione Gioco Articolazioni, Ispezione Cablaggi, Sostituzione Grasso

1. Scopo e Finalità

Questa guida di manutenzione pratica è destinata a tecnici qualificati operanti nel settore della fabbricazione di macchine utensili, con focus sui robot industriali multiasse comunemente impiegati in applicazioni di asservimento macchine, saldatura, manipolazione e pallettizzazione. L’intervento descritto include la misurazione del gioco funzionale delle articolazioni (backlash), l’ispezione visiva e strumentale dei cablaggi del braccio robotico e la sostituzione periodica del grasso nei riduttori degli assi. L’applicazione rigorosa di queste procedure preventive è critica per:

• Estendere la vita utile dei componenti meccanici ed elettrici del robot.
• Mantenere la precisione di posizionamento e ripetibilità operativa.
• Prevenire guasti improvvisi e fermi macchina non pianificati.
• Garantire la sicurezza degli operatori e la conformità alle normative vigenti.
• Ottimizzare le prestazioni generali dell’impianto di produzione.

Questa manutenzione deve essere eseguita a intervalli regolari, come specificato nel manuale del costruttore del robot (OEM) e nella sezione “Programma di Manutenzione Raccomandato” di questa guida, tipicamente ogni 6 mesi o 2000 ore di funzionamento, a seconda di quale condizione si verifichi prima.

2. Precauzioni di Sicurezza

È MANDATORIO CONFORMARSI SCRUPOLOSAMENTE A QUESTE PRECAUZIONI DI SICUREZZA PER EVITARE INFORTUNI GRAVI O MORTALI E DANNI ALLE APPARECCHIATURE.

• BLOCCO ENERGIA (LOCKOUT/TAGOUT – LOTO): Prima di iniziare qualsiasi operazione, il robot e l’intera cella di lavoro devono essere isolati da tutte le fonti di energia (elettrica, pneumatica, idraulica) in accordo con la procedura LOTO aziendale (UNI EN ISO 14118). Verificare l’assenza di tensione e di energie residue.
• RISCHIO DI SCHIACCIAMENTO E INTRAMPOLAMENTO: Assicurarsi che il robot sia in una posizione stabile e non possa muoversi inaspettatamente. Utilizzare supporti meccanici se necessario.
• RISCHIO ELETTRICO: Non lavorare su circuiti sotto tensione. Utilizzare strumenti isolati.
• SUPERFICI CALDE/FREDDE: Alcuni componenti potrebbero raggiungere temperature estreme. Utilizzare guanti protettivi adeguati.
• SOSTANZE CHIMICHE: Grasso, oli e sgrassanti possono essere irritanti o nocivi. Indossare guanti resistenti agli agenti chimici e occhiali di sicurezza. In caso di contatto, consultare la scheda di sicurezza del prodotto.
• ATTREZZATURE DI PROTEZIONE INDIVIDUALE (DPI): Indossare sempre:
  • Guanti di protezione (anti-taglio e/o resistenti agli agenti chimici).
  • Occhiali di sicurezza con protezioni laterali (UNI EN 166).
  • Scarpe antinfortunistiche con puntale e lamina (UNI EN ISO 20345).
  • Abbigliamento da lavoro aderente, privo di parti svolazzanti.
• FORMAZIONE E ABILITAZIONE: Solo personale formato e autorizzato deve eseguire interventi di manutenzione sui robot industriali.

NON ANNULLARE MAI I SISTEMI DI SICUREZZA DEL ROBOT O DELLA CELLA.

3. Strumenti e Materiali Richiesti

Assicurarsi che tutti gli strumenti siano calibrati e in perfetto stato di funzionamento. Utilizzare solo materiali consumabili (grassi, sgrassanti) conformi alle specifiche OEM.

4. Lista di Controllo Pre-Manutenzione

Eseguire un’ispezione preliminare per identificare anomalie evidenti che potrebbero influenzare o alterare la procedura di manutenzione pianificata.

5. Procedura Passo-Passo

1. 5.1 Preparazione e Messa in Sicurezza

   1. ISOLAMENTO ENERGETICO: Posizionare il robot in una posizione di manutenzione sicura (es. braccio esteso, non in prossimità di ostacoli). Disattivare l’alimentazione principale dell’intera cella robotizzata. PERICOLO: Seguire rigorosamente la procedura LOTO aziendale (Lockout/Tagout).
   2. Verificare l’assenza di tensione su tutti i circuiti elettrici coinvolti utilizzando il multimetro digitale.
   3. Apporre lucchetti e cartelli di avviso sui sezionatori, assicurandosi che il robot non possa essere riattivato accidentalmente.
   4. Errore comune: Non verificare l’assenza di energie residue (es. circuiti a condensatori) o non bloccare tutte le fonti di energia (es. aria compressa).

2. 5.2 Misurazione del Gioco Articolazioni (Backlash)

   Questa procedura valuta l’usura dei riduttori armonici o epicicloidali.

   1. Sbloccare manualmente i freni dell’asse da controllare (consultare manuale OEM per la procedura esatta, spesso richiede un’alimentazione ausiliaria a bassa tensione o un sistema di sblocco meccanico).
   2. Fissare la base magnetica del comparatore su una parte fissa dell’asse precedente.
   3. Posizionare il puntale del comparatore su una superficie solida dell’asse in test, il più lontano possibile dal centro di rotazione dell’asse stesso per massimizzare la lettura.
   4. Azzerare il comparatore.
   5. Applicare una forza di spinta nota e costante (es. 100 N ± 10 N, misurabile con un dinamometro o applicando un peso noto) in una direzione per far ruotare l’asse fino al finecorsa meccanico del gioco. Registrare il valore letto sul comparatore (L1).
   6. Rilasciare la forza e applicarla nella direzione opposta fino al finecorsa meccanico del gioco. Registrare il nuovo valore letto (L2).
   7. Il gioco (backlash) è dato dalla differenza assoluta |L1 – L2|.
   8. Ripetere la misurazione almeno tre volte per ogni asse e calcolare la media.
   9. Criteri di Accettazione:
      • Assi 1-3 (principali): Gioco massimo 0.05 mm.
      • Assi 4-6 (polso): Gioco massimo 0.10 mm.
   10. Se il valore supera i limiti, è mandatorio programmare la sostituzione del riduttore o l’intervento di revisione.
   11. Riattivare i freni dell’asse (se sbloccati manualmente).
   12. Errore comune: Non applicare una forza costante e misurabile, posizionare il comparatore troppo vicino al centro di rotazione, non riattivare i freni dopo la misurazione.

3. 5.3 Ispezione e Verifica Cablaggi del Braccio Robotico

   L’integrità dei cablaggi è critica per la trasmissione dati e potenza.

   1. Ispezione visiva dettagliata di tutti i cablaggi esterni e interni (se accessibili) del braccio robotico, dalla base fino al polso. Prestare particolare attenzione alle aree di massima flessione e ai punti di passaggio attraverso giunti e passacavi.
   2. Cercare segni di:
      • Abrasione, tagli, schiacciamento o usura delle guaine isolanti.
      • Deformazioni o pieghe eccessive dei cavi.
      • Scollegamenti, ossidazione o surriscaldamento dei connettori.
      • Cavi tesi o attorcigliati.
   3. Utilizzare il multimetro digitale per testare la continuità (modalità ohm) su cavi selezionati (es. alimentazione motore, segnale encoder). Un valore di resistenza inferiore a 0.5 Ohm indica buona continuità. Qualsiasi valore superiore, o interruzione, richiede ulteriore indagine o sostituzione.
   4. Verificare il corretto fissaggio delle fascette e dei sistemi di supporto dei cablaggi. Sostituire fascette rotte o usurate.
   5. Se si riscontrano danni significativi ai cablaggi, è obbligatoria la loro sostituzione per prevenire guasti elettrici o malfunzionamenti.
   6. Errore comune: Ignorare i cablaggi interni o non verificare i connettori all’interno delle custodie. Non etichettare i cavi prima dello scollegamento.

4. 5.4 Sostituzione del Grasso nei Riduttori

   La corretta lubrificazione è fondamentale per la durata dei riduttori.

   1. Consultare il manuale OEM per identificare i punti di lubrificazione, il tipo esatto di grasso richiesto e la quantità necessaria per ciascun asse.
   2. Posizionare il recipiente per grasso esausto sotto il tappo di scarico del riduttore.
   3. Rimuovere il tappo di scarico e il tappo di riempimento (o il punto di iniezione). Lasciare drenare completamente il grasso esausto.
   4. Pulire accuratamente le filettature dei tappi e l’area circostante con un panno non sfilacciabile e sgrassatore industriale.
   5. Reinstallare il tappo di scarico e serrarlo alla coppia specificata dal costruttore (es. Tappi M10: 15 Nm, Tappi M14: 25 Nm).
   6. Utilizzando la pistola ingrassatrice, iniettare lentamente il grasso nuovo attraverso il punto di riempimento. Assicurarsi che il grasso sia del tipo corretto (es. Mobil SHC 220, Klüber Quiet BQ 72-102, NLGI 2).
   7. La quantità di grasso è critica:
      • Assi 1-3 (riduttori grandi): Tipicamente 400-600 grammi per asse.
      • Assi 4-6 (riduttori piccoli): Tipicamente 100-200 grammi per asse.

      Verificare sempre la quantità esatta nel manuale OEM, spesso indicata come volume o peso. Alcuni riduttori hanno un tappo di livello.

   8. Una volta riempito con la quantità corretta, reinstallare il tappo di riempimento e serrarlo alla coppia corretta.
   9. Pulire ogni residuo di grasso dalla superficie esterna del riduttore.
   10. Errore comune: Mescolare tipi di grasso diversi (può causare degrado o reazioni chimiche), eccedere o non raggiungere la quantità specificata, non serrare correttamente i tappi.

5. 5.5 Ispezione Finale e Pulizia

   1. Pulire accuratamente tutte le superfici del robot da grasso, polvere o detriti accumulati durante la manutenzione.
   2. Verificare nuovamente il serraggio di tutti i bulloni e le connessioni manipolate durante l’intervento.
      

      Dimensione Bullone	Coppia di Serraggio Raccomandata (Classe 8.8)
      M6	10 Nm
      M8	25 Nm
      M10	50 Nm
      M12	85 Nm

      Questi valori sono indicativi. Fare riferimento al manuale OEM per le coppie di serraggio specifiche per il robot.

   3. Rimuovere tutti gli strumenti e i materiali dalla cella robotizzata.

6. 5.6 Rimessa in Servizio e Test Funzionale

   1. Dopo aver verificato che l’area di lavoro sia libera e sicura, rimuovere tutti i dispositivi LOTO.
   2. Riattivare gradualmente l’alimentazione del robot e della cella.
   3. Avviare il software di controllo del robot.
   4. Eseguire un ciclo di movimenti a bassa velocità, monitorando eventuali rumori anomali, vibrazioni o allarmi.
   5. Eseguire un ciclo di test completo, se disponibile, o una piccola sequenza di produzione per verificare il corretto funzionamento.
   6. Errore comune: Non osservare attentamente i primi movimenti dopo la manutenzione.

6. Lista di Controllo per la Verifica Post-Manutenzione

Prima di rilasciare il robot per la produzione, eseguire questi controlli per assicurare la corretta esecuzione della manutenzione.

7. Guida alla Risoluzione dei Problemi

Questa sezione fornisce una rapida panoramica dei problemi comuni e delle azioni correttive.

8. Programma di Manutenzione Raccomandato

Il programma seguente è una raccomandazione generale. Consultare sempre il manuale del costruttore per il programma specifico del modello di robot in uso, adattandolo all’intensità di utilizzo e all’ambiente operativo.

9. Riferimento Ricambi

Per garantire la continuità operativa, è fondamentale disporre di ricambi critici. Di seguito, un elenco indicativo di componenti e materiali soggetti a usura o degrado. Per l’acquisto, fare riferimento al catalogo UNITEC e-catalog, dove troverete prodotti conformi agli standard UNI, CEI, EN.

Per la disponibilità immediata e i dettagli tecnici completi, si prega di consultare il nostro e-catalog UNITEC o contattare il nostro team di supporto tecnico.

10. Riferimenti Normativi e Documentazione

• UNI EN ISO 10218-1: Robot e dispositivi robotici – Requisiti di sicurezza per robot industriali – Parte 1: Robot.
• UNI EN ISO 10218-2: Robot e dispositivi robotici – Requisiti di sicurezza per robot industriali – Parte 2: Sistemi robotici e integrazione.
• UNI EN ISO 14118: Sicurezza del macchinario – Prevenzione dell’avviamento inatteso.
• UNI EN ISO 13849-1: Sicurezza del macchinario – Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza – Parte 1: Principi generali per la progettazione.
• Direttiva Macchine 2006/42/CE: Legislazione europea per la sicurezza del macchinario.
• Manuali d’uso e manutenzione: Documentazione specifica fornita dal costruttore del robot (es. ABB, KUKA, FANUC, COMAU).
• Schede di Sicurezza (SDS): Riferite ai lubrificanti e sgrassanti utilizzati.