Come sostituire un encoder? Una guida completa per i tecnici dell’automazione e della manutenzione

La sostituzione di un encoder è una delle operazioni di manutenzione più comuni negli impianti industriali. L’encoder è responsabile della determinazione accurata della posizione, della velocità e della direzione dell’albero motore e il suo corretto funzionamento è fondamentale per l’intero sistema di controllo. In questo articolo degli specialisti di RGB Electronics, scoprirai come sostituire un encoder, quali sono i sintomi di un guasto all’encoder? e come riparare un guasto all’encoder? Tutte le informazioni si basano sull’esperienza pratica maturata in migliaia di riparazioni di apparecchiature per l’automazione industriale.

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Che cos’è un encoder e quando va sostituito?

Un encoder (sensore di posizione, trasduttore di impulsi rotanti) è un dispositivo che converte il movimento rotatorio o lineare in un segnale elettrico utilizzato da un PLC, un servoazionamento o un inverter. A seconda del loro design, gli encoder si dividono in encoder incrementali e encoder assoluti. La sostituzione di un encoder è necessaria quando il dispositivo smette di trasmettere correttamente il segnale di posizione dell’albero o inizia a generare errori di comunicazione.

Quali sono i sintomi di un guasto all’encoder?

• Il motore non si avvia nonostante l’alimentazione corretta e l’assenza di errori dell’azionamento.
• Il servoazionamento genera errori di sincronizzazione, ad esempio “Errore encoder” o “Errore feedback posizione”.
• Un’indicazione di perdita del segnale dell’encoder appare sull’HMI o nel software di diagnostica.
• Indicazione errata della velocità o del senso di rotazione.
• Funzionamento irregolare del motore – scatti improvvisi, mancanza di fluidità nei movimenti.

Se noti uno dei sintomi sopra descritti, devi controllare i collegamenti dei cavi dell’encoder, le condizioni meccaniche e i segnali su un oscilloscopio il prima possibile. In molti casi, è necessaria una sostituzione completa del dispositivo.

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Passo dopo passo: come sostituire un encoder?

La sostituzione di un encoder richiede precisione, gli strumenti giusti e il rispetto delle norme di sicurezza. Di seguito troverai istruzioni dettagliate su come sostituire un encoder in modo professionale e sicuro.

Fase 1: Preparazione del sito

• Scollegare l’alimentazione della macchina e assicurarsi che l’albero del motore non sia in movimento.
• Prepara gli strumenti necessari: un set di chiavi a brugola, cacciaviti, comparatore, multimetro e, se possibile, la documentazione tecnica del motore o del servoazionamento.
• Segna la posizione del vecchio encoder rispetto all’albero, ad esempio con un pennarello o una foto.

Fase 2: rimozione del vecchio encoder

• Scollegare il cavo di segnale e la schermatura dal terminale dell’azionamento o dalla presa dell’encoder.
• Rimuovi le viti che fissano l’alloggiamento dell’encoder.
• Rimuovi con cautela l’encoder dall’albero del motore – evita di urtare e torcere per non danneggiare la sede dell’albero o l’anello di tenuta.

Fase 3: Montaggio del nuovo encoder

• Assicurati che la superficie dell’albero sia pulita e priva di detriti prima dell’installazione.
• Monta un nuovo encoder, facendo attenzione al corretto accoppiamento e allineamento.
• Utilizza un comparatore per controllare la deviazione radiale: non deve superare gli 0,02 mm.
• Stringi le viti di fissaggio in modo uniforme per evitare stress meccanici.

Passo 4: Collegamento dei cavi

• Collega il cavo di segnale schermato seguendo lo schema del produttore. Ricorda che un collegamento errato può causare danni permanenti all’elettronica.
• Controlla la continuità dei fili e la correttezza dei pin, soprattutto negli encoder assoluti in cui il segnale è codificato in modo binario.
• Se l’encoder comunica tramite l’interfaccia SSI, EnDat o Hiperface, esegui un test di comunicazione nel software di diagnostica.

Fase 5: Calibrazione e test

• Dopo l’installazione, esegui un test di movimento a bassa velocità.
• Confronta le letture della posizione con i dati di riferimento: potrebbe essere necessario regolare eventuali differenze.
• Sui sistemi CNC, esegui una procedura di homing o di riferimento degli assi.

Consigli pratici da parte di un tecnico:

Se stai sostituendo un encoder assoluto, ricordati di programmare il suo indirizzo o identificativo nel controller. Alcuni azionamenti (ad esempio Siemens Simodrive, Bosch Rexroth Indramat, Fanuc αi) richiedono la sincronizzazione dei dati di identificazione dopo la sostituzione dell’encoder.

Come si risolve un guasto all’encoder?

La sostituzione non è sempre necessaria: in alcuni casi il guasto di un encoder può essere risolto con la rigenerazione. Nel servizio di assistenza di RGB Elektronika effettuiamo, tra le altre cose:

• Sostituzione dei cuscinetti e delle guarnizioni meccaniche dell’encoder.
• Riparazione del percorso del segnale e degli amplificatori ottici.
• Calibrazione degli impulsi di riferimento (fase Z).
• Test di comunicazione con azionamenti Siemens, Heidenhain, Fanuc, Lenze e Mitsubishi Electric.
• Bilanciamento meccanico dell’alloggiamento e controllo delle perdite IP.

Suggerimento per il servizio:

Misura sempre il segnale A/B/Z con un oscilloscopio prima di sostituirlo. Se l’ampiezza dell’impulso è instabile o scende sotto i 2,5 Vpp, significa che il sensore ottico o il percorso del segnale si sono degradati.

Gli errori più comuni quando si sostituisce un encoder

• L’allineamento errato dell’encoder rispetto all’albero – porta a una rapida usura dell’accoppiamento e dei cuscinetti.
• Mancanza di schermatura del cavo: provoca interferenze EMI ed errori di trasmissione.
• Collegare i cavi con polarità invertita – può causare danni permanenti all’elettronica dell’encoder.
• Nessun aggiornamento della configurazione nel PLC dopo la sostituzione dell’encoder assoluto.

Sapere come sostituire un encoder è fondamentale per il successo del lavoro di qualsiasi tecnico della manutenzione. Una diagnosi corretta e una sostituzione precisa di questo componente assicurano un funzionamento affidabile dell’azionamento, prevengono i tempi di inattività e riducono i costi di produzione. Se non sai se il tuo encoder deve essere sostituito o se è possibile ricondizionarlo, contatta gli specialisti di RGB Electronics: offriamo diagnosi, riparazione e test professionali su tutte le marche di encoder.

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