Mantenimiento preventivo de robots industriales: medición del juego de ejes, verificación de manguitos de cables y cambio de grasa

1. Volumen y aplicación

Este manual práctico define el régimen de realización del mantenimiento preventivo (TO) de robots industriales multiaxiales (de tipo articulado, carga útil 50-210 kg) en empresas manufactureras en Ucrania. La procedura abarca operaciones críticas de medición del juego mecánico en los reductores de los ejes J1-J6, inspección detallada de los cables de manguito interior y exterior en busca de daños, así como la sustitución completa del grasa plástica en los reductores y accionamientos según los requisitos de los estándares industriales.

El mantenimiento se realiza durante las paradas planificadas del equipo según las horas de funcionamiento (cada 10 000 horas de trabajo o 2 años de explotación) o en caso de detectar signos de deterioro de la precisión de posicionamiento del robot, aparición de ruido no característico en los reductores o vibraciones durante el movimiento trajectorial.

2. Avisos de seguridad

ADVERTENCIA: PELIGRO DE ELECTROCUCIÓN Y MECANISMOS MOVILES
Antes de iniciar cualquier trabajo, realice la procedura Lockout/Tagout (LOTO) según DSTU EN 1037 y DSTU EN ISO 12100. Desconecte completamente la alimentación del controlador de robot y del panel de potencia externo, bloquee el interruptor automático de entrada con un candado de seguridad y coloque una placa de aviso. Espere al menos 5 minutos después de la desconexión de la alimentación para la descarga de los condensadores del circuito intermedio del convertidor de frecuencia. Siempre utilice medios de protección individual (MPI): gafas de protección según DSTU EN 166, guantes de protección resistentes al aceite y calzado de protección con puntera metálica según DSTU EN ISO 20345. Está prohibido estar debajo de elementos elevados o no fijados de la mano del robot sin el uso de soportes mecánicos (husillos especiales o fijadores de posición).

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación del revisión previa

5. Procedimiento paso a paso para la realización de las obras

1. Preparación de la zona de trabajo y bloqueo de energía (LOTO)
   
   • Trasladar la máquina al posición de servicio seguro (normalmente posición vertical extendida o posición de mantenimiento, recomendada por el OEM).
   • Desactive el interruptor principal de alimentación del controlador de la máquina.
   • Instale el candado LOTO en el interruptor de alimentación y coloque el letrero «No encender! Hay personas trabajando».
   • Verifique la ausencia de tensión residual en los conectores de potencia utilizando un multímetro digital (modo de medición de tensión continua, el valor debe ser 0,0 V en la barra de alimentación).
   
   Error común: Inicio de la operación sin descarga completa de la presión residual en el sistema neumático (si se ha instalado un equilibrador o herramienta con accionamiento neumático). Siempre descargue la presión en el sistema neumático hasta 0 bar.
2. Medición del juego mecánico de los ejes (J1 - J6)
   
   • Coloque la regla magnética con indicador de tipo horario en la parte inmóvil del cuerpo de la máquina cerca del eje a verificar (por ejemplo, base para el eje J1).
   • Instale el extremo del indicador en la parte móvil del litvo lo más cerca posible del extremo del flanco del reductor.
   • Fije el eje en el estado bloqueado (freno activado o fijación mecánica). Realice un apriete previo de 1-2 mm de la flecha del indicador y establezca la escala en cero.
   • Haga un esfuerzo manual (sin golpes y sin usar palancas por encima de la norma) en dos direcciones opuestas de giro del eje y fije el desvió máximo de la aguja.
   • Compare el valor obtenido de juego con los parámetros permitidos (para los ejes J1-J3, el juego permitido es no más de 0.08 - 0.12 mm en el radio de medición; para J4-J6 — no más de 0.05 - 0.08 mm). Si el valor excede el nominal en un 30%, indique la necesidad de reemplazar el reductor.
   
   Error común: Presión demasiado fuerte sobre la mano del robot durante la medición, lo que provoca una deformación elástica de la estructura, en lugar de determinar el juego en la propia transmisión dentada.
3. Inspección de los empalmes de cables
   
   • Retire las tapas y carcasa de los canales de cables en el brazo y el cuerpo de la máquina.
   • Visualmente y al tacto, revise los cables internos (cables de potencia de los motores, cables de retroalimentación/encoder, tuberías neumáticas).
   • Verifique el estado de la aislación en ausencia de signos de desgaste contra bordes metálicos o cables vecinos. Mida la resistencia de aislamiento de los cables de potencia respecto al suelo utilizando un megóhmetro (tensión de prueba 500 V de corriente continua, valor permitido no menor de 20 MOм).
   • Verifique la fijación de las conexiones (acoplamiento bayoneta y fijadores tornillo). Apriete los tornillos de las conexiones con un momento de 1,5 - 2,0 Nm.
   
   Error común: Dejar la cubierta externa dañada del cable sin reemplazarla con cinta de aislamiento normal. En condiciones de producción, esto inevitablemente llevará a un cortocircuito o fallo del encoder.
4. Reemplazo de grasa plástica en reductores
   
   • Encuentre los orificios de drenaje y llenado de bolas en el reductor de la eje específico según la documentación técnica del fabricante de la máquina.
   • Limpie la zona alrededor de los tapones de suciedad y polvo utilizando un cepillo y paños sin pelusa, para evitar que el abrasivo entre en el reductor.
   • Retire la tapa de llenado, luego la tapa de drenaje. Coloque un recipiente graduado para recoger el aceite usado. Para acelerar el drenaje y reducir la viscosidad, se permite calentar el reductor mediante un breve funcionamiento en vacío de los ejes (no más de 5 minutos), si la temperatura no excede +40°C.
   • Después de la completa mezcla del aceite antiguo (espere al menos 15 minutos), gire la tapa de drenaje con un nuevo anillo de sellado, apretándola con el momento indicado en la tabla de momentos (normalmente para roscas M8 — 15 Nm, para M10 — 30 Nm).
   • A través del orificio de llenado, utilizando una jeringa de pistón, introduzca el volumen exacto de nuevo aceite recomendado por el fabricante (por ejemplo, para el eje J3 normalmente se necesita entre 350 y 500 ml según el modelo). Está prohibido sobrecargar la caja de engranajes.
   • Torcle la tapa de llenado con el momento de apriete similar al de la tapa de desagüe.
   
   Error común: Mezcla de diferentes tipos de grasas lubricantes (por ejemplo, basadas en grasa de litio y grasa de poliamida). Esto conduce a la destrucción de la estructura de la grasa, pérdida de propiedades lubricantes y bloqueo del reductor.

6. Lista de verificación de inspección de mantenimiento posterior

7. Guía de solución de problemas

8. Recomendado calendario de mantenimiento

9. Catálogo de piezas de repuesto

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10. Referencia

• DSТU EN 1037:2019 Seguridad de máquinas. Prevención del arranque inesperado.
• DSТU EN ISO 12100:2016 Seguridad de máquinas. Principios generales de construcción. Evaluación de riesgos y reducción de riesgos.
• DSТU EN ISO 20345:2016 Medios de protección individual. Calzado de seguridad.
• Documentación técnica y manuales de mantenimiento de fabricantes de robots industriales (KUKA, ABB, Fanuc, Yaskawa).