Maintenance préventive des robots industriels : mesure des jeux d'axes, vérification des ensembles de câbles et remplacement de graisse

Technical analysis: Industrial robot preventive maintenance: joint backlash measurement, cable harness inspection, and g

Maintenance préventive des robots industriels : mesure des jeux d'axes, vérification des ensembles de câbles et remplacement de graisse

1. Volume et application

Ce manuel pratique définit le programme d'entretien préventif (TO) des robots industriels à plusieurs axes (type articulaire, charge utile de 50 à 210 kg) sur les entreprises industrielles en Ukraine. La procédure couvre les opérations critiques de mesure du jeu mécanique dans les réducteurs des axes J1-J6, une inspection détaillée des ensembles de câbles de la garniture interne et externe en quête de dommages, ainsi que la remplacement complet de la graisse plastique dans les réducteurs et les moteurs conformément aux exigences des normes industrielles.

L'entretien est effectué pendant les arrêts planifiés de l'équipement conformément aux heures de fonctionnement (chaque 10 000 heures de travail ou 2 ans d'exploitation) ou en cas de détérioration de la précision de positionnement du robot, d'apparition de bruits inhabituels dans les réducteurs ou de vibrations pendant le mouvement trajectoire.

2. Précautions concernant la sécurité

ALERTE : RISQUE DE CHOC ÉLECTRIQUE ET DE MÉCANISMES EN MOUVEMENT
Avant de commencer toute opération, exécutez la procédure de verrouillage/étiquetage (LOTO) conformément au DSTU EN 1037 et au DSTU EN ISO 12100.. Désactivez complètement l'alimentation du contrôleur de robot et du boîtier d'alimentation externe, verrouillez l'interrupteur automatique d'entrée avec un verrou suspendu et installez une plaque d'avertissement. Attendez au moins 5 minutes après l'arrêt de l'alimentation pour décharger les condensateurs du circuit intermédiaire du variateur de fréquence. Utilisez toujours des équipements de protection individuelle (EPI) : lunettes de protection conformément au DSTU EN 166, gants de protection résistants aux huiles et chaussures de protection avec semelle métallique conformément au DSTU EN ISO 20345.. Il est interdit de se trouver sous des éléments levés ou non fixés de la main du robot sans utiliser des tiges de support mécaniques (pinceaux spéciaux ou fixateurs de position).

3. Outils et matériaux nécessaires

Nom de l'outil / du matériauCaractéristiques techniquesQuantité
Détecteur de type horloger (IR) à résistance magnétiqueLa précision de lecture 0,01 mm, plage 0-10 mm1 pièce
Jauge à comparaison numériquePlage 0-150 mm, précision 0,02 mm1 pièce
Clé dynamométriquePlage 5-50 Nm et 20-200 Nm2 pièces
Multimètre numériqueVRAI RMS, catégorie CAT III 1000V / CAT IV 600V1 pièce
Pompe à graisse plastique (à piston)Capacité 400 ml, avec un tuyau flexible1 pièce
Graisse plastique pour réducteursSynthétique (par exemple, Kyodo Yushi ou Harmonic Grease SK-1 / Mobilgrease XHP 222 selon l'unité)1-3 kg
Dégraisseur-Nettoyeur (non agressif pour le plastique)Aérosol de séchage rapide2 ballons
Serviettes techniques sans filtresEmballage 100 pièces2 emballages
Ensemble de clés à clé hexagonale (Imbus)Dimensions de M3 à M12 (métriques)1 ensemble

4. Liste de vérification préalable à l'inspection

Élément d'observationQu'est-ce que vérifierCritère d'acceptation / de rejetNotes
Corps du robot et connexions mécaniquesPrésence de fissures, traces de fuite de graisse sur les joints des arbres.Acceptable : surfaces sèches, absence de fissures.
Defect : toute fuite de graisse, fissures dans le moule.
Porter une attention particulière aux réducteurs des axes J2 et J3.
Répartiteur de câble externeÉtat de la tube de protection ondulé, raccords, absence de plis.Acceptable : enveloppe intacte, fixations de connecteurs fiables.
Defects : usures jusqu'à l'écran, fissures dans le revêtement.
Vérifier dans les zones de flexion maximale (axe J2-J3).
Précision de freinage (marques zéro)Conflit d'étalonnage sur les axes de robot.Acceptable : les marquages correspondent idéalement (erreur < 0,1 mm).
Défectueux : le décalage des marquages est supérieur à 0,5 mm.
Effectué via la console de l'opérateur (Teach Pendant).

5. Procédure étape par étape pour l'exécution des travaux

  1. Préparation de la zone de travail et blocage de l'énergie (LOTO)
    • Transférer le fonctionnement en position de service sécurisée (généralement position verticale tendue ou position de maintenance recommandée par le constructeur).
    • Désactivez l'interrupteur d'alimentation principal du contrôleur de robot.
    • Installez le verrou LOTO sur le commutateur d'alimentation et affichez le panneau «Ne pas actionner ! Des personnes travaillent».
    • Vérifiez l'absence de tension résiduelle sur les connecteurs puissance à l'aide d'un multimètre numérique (mode de mesure de tension continue, la valeur doit être de 0,0 V sur la barre d'alimentation).

    Erreur courante : Démarrage de la maintenance sans décompression complète du système pneumatique (si un équilibrage ou un outil à commande pneumatique est installé). Veuillez toujours décharger la pression dans le système pneumatique jusqu'à 0 bar.
  2. Mesure du jeu mécanique des arbres (J1 - J6)
    • Positionnez la jauge magnétique avec indicateur de type horloger sur la partie immobile du corps de la machine, près de l'arbre à vérifier (par exemple, la base pour l'arbre J1).
    • Installez le capteur d'indicateur sur la partie mobile du lit, le plus près possible de la bride de sortie du réducteur.
    • Fixez l'axe dans un état bloqué (frein activé ou fixation mécanique). Faites un pré-étirement de 1 à 2 mm de la flèche de l'indicateur et positionnez l'échelle sur zéro.
    • Faites un effort manuel (sans coups et sans utiliser de leviers au-delà de la norme) dans deux directions opposées de rotation de l'axe et fixez le déviation maximal de la flèche.
    • Comparez la valeur obtenue de jeu avec les paramètres admis (pour les axes J1-J3, le jeu autorisé est de 0,08 à 0,12 mm au rayon de mesure ; pour J4-J6 — de 0,05 à 0,08 mm). Si la valeur dépasse le nominal de 30 %, notez la nécessité de remplacer le réducteur.

    Erreur courante : Trop de pression sur la main de l'unité lors de la mesure, entraînant une déformation élastique de la structure, et non la détermination de la jeu dans la transmission à engrenages elle-même.
  3. Inspection des ensembles de câbles
    • Retirez les couvercles et les gaine des canalisations câblées sur les bras et le corps de la machine.
    • Vérifiez visuellement et par toucher les câbles internes (câbles d'alimentation des moteurs, câbles de feedback/encodeurs, conduits pneumatiques).
    • Vérifiez l'état de l'isolation en l'absence de traces de frottement contre les bords métalliques ou les câbles voisins. Mesurez la résistance d'isolement des câbles de puissance par rapport à la terre à l'aide d'un mégohmmètre (tension de test 500 V continue, valeur autorisée au moins 20 MOhms).
    • Vérifiez la fiabilité du maintien des connecteurs (raccordements bayonets et fixations visseuses). Serrez les vis des connecteurs avec un couple de 1,5 à 2,0 Nm.

    Erreur courante : Laisser une gaine extérieure endommagée du câble sans remplacer le bobinage avec une bande d'isolement standard. Dans les conditions de production, cela entraînera inévitablement un court-circuit ou une panne de l'encodeur.
  4. Remplacement de l’huile plastique dans les réducteurs
    • Localisez les bouchons de vidange et de remplissage sur le réducteur de l’axe spécifique conformément à la documentation technique du fabricant de l’unité de travail.
    • Nettoyez la zone autour des bouchons avec un nettoyeur et des lingettes sans tissu afin d'empêcher l'entrée d'abrasif dans le réducteur.
    • Desserrez le bouchon de remplissage, puis le bouchon de vidange. Placez un récipient gradué pour collecter l'huile usagée. Pour accélérer le vidage et réduire la viscosité, il est permis de chauffer la réduction par un court mouvement vide des arbres (maximum 5 minutes), si la température ne dépasse pas +40°C.
    • Après le mélange complet de l'huile usée (attendez au moins 15 minutes), vissez le bouchon de vidange avec un nouveau joint d'étanchéité, en serrant selon le moment indiqué dans le tableau des moments (généralement pour la visserie M8 — 15 Nm, pour M10 — 30 Nm).
    • Par l'orifice de remplissage, utilisez un seringue à piston pour remplir le volume exact d'huile recommandé par le fabricant (par exemple, pour l'arbre J3, il faut généralement entre 350 et 500 ml selon le modèle). Il est interdit de surcharger la réduction.
    • Vissez le bouchon de remplissage avec un couple similaire à celui de la bouchon de vidange.

    Erreur courante : Mélange de différents types de graisses lubrifiantes (par exemple, sur des bases de lithium et de polyuréthane). Cela entraîne la destruction de la structure de la graisse, la perte des propriétés lubrifiantes et le blocage de la réduction.

6. Liste de vérification après entretien

Test / VérificationRésultat attenduRésultat réelStatut (Passé / Échoué)
Vérification de l'absence de fuites de graisseLes brides et les orifices en caoutchouc sont secs, sans traces d'huile infiltrée lors du test.[ ] Oui / [ ] Non[ ] Pass / [ ] Fail
Test de résistance isolanteRésistance des circuits d'alimentation et des câbles de signal > 20 MOhms (à 500 V).[ ] Oui / [ ] Non[ ] Pass / [ ] Fail
Test de mouvement à faible vitesse (mode T1)Mouvement fluide de toutes les axes (J1-J6) sans secousses, bruits parasites et vibrations.[ ] Oui / [ ] Non[ ] Pass / [ ] Fail
Contrôle de la surchauffe des réducteursLa température des boîtes de réduction après 15 minutes de fonctionnement ne dépasse pas +65°C.[ ] Oui / [ ] Non[ ] Pass / [ ] Fail

7. Guide de dépannage

SymptômeProbable causeAction corrective
Bruit métallique étranger (ronflement ou cliquetis) dans le réducteur d'arbre lors du mouvement.Usure des dents des roues dentées, défaillance du séparateur de l'huile ou présence de copeaux métalliques dans l'huile usagée.Arrêter immédiatement le fonctionnement de la machine. Réinspecter l'huile fondue pour la présence de particules d'usure. Démonter le réducteur et procéder à son réparation majeure ou à la remplacement du composant en ensemble.
Erreur du contrôleur de robot «Overload» (surchargement de l'arbre) sur une des axes.Trop grand volume de graisse appliquée (résistance hydraulique) ou blocage d'arbre à billes.Vérifier le volume d'huile ajouté, vider l'excédent par le bouchon de vidange. Vérifier le libre mouvement de l'arbre moteur manuellement en cas de freinage désactivé.
Perte périodique de communication avec l'encodeur ou erreur de sécurité (Safety Stop).Endommagement ou usure du tresse intérieur du câble dans la zone de pli du gant.Effectuer la localisation de la zone endommagée à l'aide d'un multimètre. Remplacer le segment endommagé du câble en tresse par un nouveau kit original.

8. Recommandations du calendrier d'entretien

TâcheFréquenceDurée estiméeNiveau de qualification
Vérification des jeux d'arbresChaque 5 000 heures ou 1 an2 ansIngénieur de fiabilité / Chef d'unité technique
Inspection des enroulements de câblesChaque 2 500 heures ou 6 mois1,5 annéeTechnicien d'entretien
Remplacement de graisse dans les réducteursChaque 10 000 heures ou 2 ans4 ansChef mécanicien
Vérification des moments de serrage des vis de fixationChaque 5 000 heures1 annéeTechnicien d'entretien

9. Manuel des pièces de rechange

Description de la pièceSpécification typeCatégorie UNITEC
Ensemble de gaines de câbles - travailCâble flexible original (alimentation + signal) pour les axes J1-J6Composants électriques et câbles
Réducteur d'axe en assemblage (Harmonic Drive / Planétaire)Réducteur précis de robot industriel avec un rapport de transmission conformément à l'OEMTransmissions mécaniques et réducteurs
Graisse plastique pour réducteursHuile synthétique à haute pression en emballage de 1 kgMatériaux lubrifiants et fluides techniques
Anneaux d'étanchéité et joints d'arbreJoint d'étanchéité en caoutchouc fluoré (FKM) de différents diamètresÉtanchéité et joints

Des pièces d'origine sont-elles nécessaires pour les robots industriels ou des matières consommables certifiées pour l'entretien planifié ? Consultez notre catalogue électronique UNITEC-D pour la recherche par référence ou contactez notre service technique.

10. Références

  • DSТU EN 1037:2019 Sécurité des machines. Élimination du démarrage inattendu.
  • DSТU EN ISO 12100:2016 Sécurité des machines. Principes généraux de conception. Évaluation et réduction des risques.
  • DSТU EN ISO 20345:2016 Moyens de protection individuelle. Chaussures de sécurité.
  • Documentation technique et réglementations d'entretien des fabricants de robots industriels (KUKA, ABB, Fanuc, Yaskawa).

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