Assistenza completa del servomotore Bosch Rexroth KSM02.1B per l’industria

L’assistenza del servomotore Bosch Rexroth KSM02.1B deve comprendere non solo il controllo del motore, ma anche la diagnostica dell’elettronica di potenza, del sistema di controllo, dell’encoder, della comunicazione MultiEthernet, dei cavi ibridi e dei componenti meccanici. Il modello KSM02.1B-041C-42N-M1-HG0-ET-L3-D7-NN-FW è un servoazionamento integrato della famiglia Rexroth IndraDrive Mi, pertanto un guasto richiede un approccio completo all’intero modulo.

Dispositivi di questo tipo vengono utilizzati, tra l’altro, in macchine per il confezionamento, linee di assemblaggio, sistemi di trasporto e sistemi di posizionamento multiasse. Il guasto di un singolo azionamento può arrestare l’intera macchina o impedire la corretta sincronizzazione degli assi. Una rapida identificazione della causa del problema è quindi importante non solo dal punto di vista tecnico, ma anche produttivo ed economico.

Il tuo Bosch Rexroth KSM02.1B è guasto? Inviaci la designazione completa del dispositivo, una foto della targhetta identificativa, una descrizione dei sintomi e l’elenco dei codici di errore. Verificheremo la possibilità di riparazione e ti aiuteremo a ridurre i tempi di fermo macchina.

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Assistenza e diagnostica Bosch Rexroth KSM02.1B

Che cos’è il servomotore integrato Bosch Rexroth KSM02.1B?

Il Bosch Rexroth KSM02.1B è un servoazionamento decentralizzato che integra in un unico alloggiamento un motore sincrono, un sistema di retroazione e l’elettronica di controllo. Questa configurazione consente di trasferire parte del sistema di azionamento direttamente sulla macchina e di ridurre il numero di componenti installati nell’armadio elettrico.

L’azionamento appartiene alla famiglia Rexroth IndraDrive Mi ed è progettato per funzionare con il sistema di controllo elettronico KCU02. L’alimentazione, il bus DC e la comunicazione possono essere gestiti tramite cavi ibridi, riducendo così il numero di collegamenti separati tra l’armadio elettrico e i singoli assi della macchina.

La struttura integrata semplifica l’installazione, ma influisce anche sul modo in cui deve essere eseguita la riparazione. Un guasto che si manifesta con l’assenza di movimento dell’asse non indica necessariamente un danno al motore stesso. La causa può essere l’elettronica di potenza, l’alimentazione del controllo, l’encoder, il cavo ibrido, la comunicazione Ethernet, il firmware, parametri errati o la funzione di sicurezza STO.

Cosa significa KSM02.1B-041C-42N-M1-HG0-ET-L3-D7-NN-FW?

La designazione completa dell’azionamento ne definisce la configurazione meccanica, elettrica, di comunicazione e funzionale. Questo è particolarmente importante durante la riparazione, la configurazione e la scelta di un dispositivo sostitutivo. Due azionamenti appartenenti alla serie KSM02 possono differire per encoder, avvolgimento, albero, freno, comunicazione o funzioni di sicurezza.

• 041C – dimensione e lunghezza meccanica dell’azionamento,
• 42 – variante dell’avvolgimento,
• N – raffreddamento naturale,
• M1 – encoder assoluto multiturn Hiperface,
• H – collegamento elettrico ibrido,
• G – albero liscio con anello di tenuta,
• 0 – versione senza freno di stazionamento,
• ET – comunicazione MultiEthernet,
• L3 – funzione di sicurezza Safe Torque Off,
• D7 – tensione di collegamento 750 V DC,
• NN – nessuna configurazione aggiuntiva,
• FW – firmware ordinato come opzione separata.

La versione M1 utilizza un encoder assoluto ottico multiturn Hiperface con una risoluzione di 128 incrementi. Questa variante non dispone di un freno di stazionamento, pertanto dopo la disattivazione della coppia il comportamento dell’asse dipende dalla configurazione meccanica della macchina e dalle eventuali protezioni aggiuntive implementate dal costruttore.

Parametro	Valore
Intervallo di tensione del bus DC	540-750 V DC
Tensione del sistema di controllo	30-42 V DC
Assorbimento di potenza del sistema di controllo	circa 17,5 W
Potenza nominale per funzionamento superiore a 10 minuti	470 W
Corrente passante massima della linea	25 A
Coppia continua da fermo	2,2 Nm
Coppia massima	9,4 Nm
Corrente efficace massima	6,8 A
Velocità di rotazione massima	5500 giri/min
Grado di protezione	IP65
Temperatura ambiente ammessa	0-40°C ai parametri nominali
Peso della versione senza freno	circa 5,6 kg

Quali sintomi indicano un guasto del Bosch Rexroth KSM02.1B?

Un guasto del Bosch Rexroth KSM02.1B può causare la completa indisponibilità dell’azionamento, l’arresto dell’asse, un posizionamento errato, errori di comunicazione o un funzionamento instabile della macchina. In alcuni casi il dispositivo si avvia correttamente a freddo e il problema compare solo dopo il raggiungimento di una determinata temperatura o in presenza di un carico maggiore.

Tra i segnali che richiedono una diagnostica rientrano anche avvisi ed errori ricorrenti, perdita di comunicazione con il sistema di controllo, disattivazione imprevista della coppia, rumore eccessivo dei cuscinetti, vibrazioni dell’albero, tracce di usura della tenuta e differenze tra la posizione effettiva e quella impostata. Questi sintomi non devono essere analizzati separatamente dalle condizioni di funzionamento della macchina, dallo storico degli errori e dallo stato degli altri assi.

I problemi possono derivare da danni all’elettronica di potenza, tensione di controllo instabile, interruzioni nel cavo ibrido, disturbi di comunicazione, errori dell’encoder, usura dei cuscinetti, surriscaldamento dell’azionamento oppure incompatibilità di firmware e parametri. Per questo motivo, la sostituzione di un singolo componente senza aver confermato la causa del guasto potrebbe non ripristinare completamente il funzionamento della macchina.

Se l’azionamento KSM02.1B arresta la macchina, segnala errori ricorrenti o funziona in modo instabile, è consigliabile fornire al servizio la designazione completa del dispositivo, lo storico degli allarmi e una descrizione delle condizioni in cui si verifica il problema.

Come vengono eseguite la diagnostica e la riparazione del servoazionamento KSM02?

Una riparazione professionale del servomotore Bosch Rexroth KSM02.1B deve iniziare con un’ispezione visiva del dispositivo e con l’analisi delle informazioni provenienti dalla macchina. Sono importanti i codici di errore, il momento in cui si verifica il guasto, il carico dell’asse, la temperatura di esercizio, le riparazioni precedenti e gli eventuali eventi legati a sovratensione, sovraccarico o danni meccanici.

• Identificazione della variante completa del dispositivo e della sua configurazione.
• Controllo dell’alloggiamento, dell’albero, dei connettori, delle tenute e delle tracce di surriscaldamento.
• Verifica del circuito di potenza e del sistema di alimentazione del controllo.
• Controllo dell’encoder, dei cuscinetti e dello stato meccanico dell’azionamento.
• Diagnostica della comunicazione MultiEthernet e della funzione di sicurezza STO.
• Test dopo la riparazione e verifica del corretto funzionamento del dispositivo.

Diagnostica dell’elettronica di potenza e dell’alimentazione

Il circuito di potenza del KSM02.1B funziona con un bus DC da 540 a 750 V. Il sistema di controllo richiede invece una tensione di 30–42 V DC. Il controllo di entrambe le sezioni di alimentazione consente di distinguere un guasto dell’azionamento stesso da un problema presente nell’impianto della macchina.

La diagnostica dell’elettronica deve comprendere, tra l’altro, il controllo dei componenti di ingresso, dello stadio di potenza, dei circuiti di misura, dei circuiti di alimentazione e dei collegamenti interni. È inoltre importante verificare se il danno sia stato causato da sovraccarico, sovratensione, raffreddamento insufficiente o da un problema su un altro asse collegato alla stessa linea di azionamento.

Controllo dell’encoder, dell’albero e dei cuscinetti

L’encoder Hiperface trasmette al sistema di controllo informazioni sulla posizione e sul movimento dell’asse. Un segnale di retroazione errato può causare errori di posizionamento, impedire l’avvio dell’azionamento o provocare un funzionamento instabile. Durante l’assistenza devono essere valutati sia il funzionamento dell’encoder sia lo stato dei suoi collegamenti e dei componenti meccanici.

Il controllo meccanico deve comprendere cuscinetti, albero, superfici di accoppiamento, tenuta ed eventuali tracce di forze radiali o assiali. Durante lo smontaggio e il trasporto non bisogna colpire l’albero né trasportare l’azionamento afferrandolo dai connettori, poiché gli urti possono danneggiare i cuscinetti o l’encoder.

Controllo di MultiEthernet, cavi ibridi e STO

L’alimentazione, il bus DC e la comunicazione sono gestiti tramite i collegamenti ibridi X103.1 e X103.2. Un cavo, un connettore o una terminazione danneggiati possono provocare errori che apparentemente indicano un guasto dell’elettronica dell’azionamento. L’ultimo dispositivo della linea deve essere terminato con il connettore di terminazione appropriato.

L’indirizzo dell’azionamento viene impostato mediante i selettori rotativi H e L nell’intervallo da 01 a 99. Durante la diagnostica è opportuno verificare il corretto indirizzamento, l’ordine dei dispositivi, lo stato del terminatore e la continuità della comunicazione. Il connettore X141 è associato alle funzioni di sicurezza e alle operazioni di assistenza. Nella variante L3 è disponibile la funzione Safe Torque Off, pertanto l’assenza dell’abilitazione di sicurezza può impedire la generazione della coppia anche se la sezione di potenza è funzionante.

Prima di iniziare i lavori elettrici, è necessario scollegare l’alimentazione e attendere almeno 30 minuti per consentire la scarica dei condensatori. A causa dell’elevata tensione del bus DC, gli interventi devono essere eseguiti da personale adeguatamente qualificato.

Una diagnostica completa consente di stabilire se il problema si trova nell’azionamento, nel cablaggio, nel sistema KCU02, nella configurazione di rete o nel circuito di sicurezza. Contatta il servizio prima di acquistare un altro dispositivo se la causa del guasto non è stata confermata in modo univoco.

Codici di errore Bosch Rexroth KSM02.1B – come interpretarli?

I codici di errore Bosch Rexroth KSM02.1B indicano il gruppo generale del problema, ma una diagnosi completa richiede la lettura del messaggio specifico e la verifica delle condizioni in cui si è verificato. Lo stesso allarme può essere conseguenza di un guasto dell’azionamento, di un problema nell’impianto, della perdita di comunicazione o di un comando di controllo errato.

Gruppo di messaggi	Significato
E2xxx-E3xxx	Avvisi dell’azionamento
E4xxx	Avvisi di comunicazione
E6xxx-E7xxx	Avvisi relativi all’intervallo di movimento
E8xxx	Avvisi critici
F2xxx, F3xxx, F6xxx, F7xxx, F8xxx	Errori dell’azionamento
F4xxx	Errori di comunicazione
F9xxx oppure E0800	Errore di sistema
C01xx/C02xx	Comando di commutazione attivo o errore di comando
Cxxxx	Errore nell’esecuzione del comando dell’azionamento

I messaggi E hanno principalmente carattere di avviso, ma la loro ripetizione può indicare un problema in fase di sviluppo. Gli errori F normalmente causano un’anomalia o l’interruzione del funzionamento dell’azionamento. Nel caso del gruppo F4xxx, è opportuno iniziare controllando comunicazione, cavi ibridi, connettori, indirizzamento e terminazione della linea.

Gli errori F9xxx e il messaggio E0800 indicano un problema di sistema e richiedono un’analisi più approfondita della configurazione e dello stato del dispositivo. I messaggi C riguardano i comandi eseguiti dall’azionamento. Possono comparire, tra l’altro, durante la messa in servizio, la parametrizzazione o il cambio di stato del dispositivo.

Prima di cancellare un errore è consigliabile registrarne il numero completo, l’ora in cui si è verificato, lo stato della macchina e il carico dell’asse. La cancellazione ripetuta dell’allarme senza eliminarne la causa può aggravare il guasto e aumentare i costi di riparazione.

Quando riparare il KSM02.1B e quando acquistare un ricambio?

Quando conviene riparare il servomotore Bosch Rexroth KSM02.1B?

La riparazione è giustificata quando il dispositivo è stato correttamente selezionato per la macchina, la sua meccanica non ha subito danni irreversibili e la disponibilità di un nuovo azionamento è limitata o comporta tempi di consegna lunghi. L’assistenza può inoltre essere vantaggiosa quando il mantenimento della variante originale semplifica la rimessa in servizio della macchina e limita la necessità di modifiche al sistema di controllo.

Nel caso di un servoazionamento integrato, una valutazione completa è particolarmente importante. La sola riparazione dell’elettronica senza controllare encoder, cuscinetti e collegamenti può comportare un rapido ritorno del dispositivo in assistenza. Analogamente, la sostituzione dei cuscinetti senza verificare il sistema di retroazione e l’elettronica non garantisce che il modulo funzioni correttamente sotto carico.

Quando conviene acquistare un azionamento sostitutivo?

L’acquisto di un ricambio dovrebbe essere preso in considerazione quando l’alloggiamento o l’albero sono gravemente danneggiati, l’azionamento ha subito danni estesi oppure il tempo necessario per la riparazione non è compatibile con le esigenze produttive. Un dispositivo sostitutivo può inoltre essere necessario come parte di una scorta di ricambi critici.

Prima dell’acquisto è tuttavia necessario confermare la compatibilità dell’intera designazione. La sola sigla KSM02.1B non definisce tutte le caratteristiche dell’azionamento. Differenze nell’avvolgimento, nell’encoder, nell’albero, nel freno, nella comunicazione, nelle funzioni di sicurezza o nella tensione possono impedire una semplice sostituzione del dispositivo.

Come scegliere la variante corretta del Bosch Rexroth KSM02.1B?

La base più sicura per la scelta è la designazione completa riportata sulla targhetta identificativa: KSM02.1B-041C-42N-M1-HG0-ET-L3-D7-NN-FW. È inoltre necessario confrontare firmware, parametri applicativi, tipo di retroazione, funzione di sicurezza, connettori e configurazione meccanica.

Quando si acquista un dispositivo usato o ricondizionato, è consigliabile verificarne la storia e lo stato di cuscinetti, encoder, tenute ed elettronica. La semplice possibilità di accendere l’azionamento non conferma ancora il suo corretto funzionamento durante un ciclo produttivo. Sono importanti i test sotto carico e il comportamento del dispositivo dopo il riscaldamento.

Se non sei sicuro che l’azionamento proposto sia compatibile con la tua macchina, inviaci per la verifica una foto della targhetta identificativa, la designazione del dispositivo guasto e le informazioni sul sistema di controllo utilizzato.

In che modo il guasto di un servoazionamento integrato influisce sulla produzione?

Il KSM02.1B viene utilizzato in applicazioni che richiedono una precisa sincronizzazione di più assi. Tra queste rientrano macchine per il confezionamento, sistemi di trasporto, linee di assemblaggio e sistemi di posizionamento. L’arresto di un singolo asse può bloccare l’intero processo anche se gli altri componenti della macchina sono funzionanti.

Le conseguenze di un guasto non si limitano ai costi di riparazione. Lo stabilimento può subire perdite dovute ai tempi di fermo, al mancato raggiungimento del piano produttivo, alla necessità di riorganizzare il lavoro, alla perdita di materiale e ai ritardi nell’evasione degli ordini. La decisione tra riparazione e acquisto deve quindi tenere conto della disponibilità del dispositivo, della criticità dell’asse e del costo previsto del fermo macchina.

Assistenza completa del KSM02.1B per ridurre il rischio di fermo macchina

Un’assistenza efficace deve combinare la diagnostica dell’elettronica, della meccanica, dell’encoder, della comunicazione e delle funzioni di sicurezza. È importante anche analizzare la causa del guasto. Se la fonte del problema è un cavo, l’impianto di alimentazione, una configurazione errata o un carico eccessivo, l’azionamento riparato può danneggiarsi nuovamente dopo essere stato reinstallato sulla macchina.

I reparti di manutenzione dovrebbero conservare le designazioni complete degli azionamenti, le copie dei parametri, le informazioni sul firmware e lo storico degli errori registrati. Per i dispositivi critici è inoltre opportuno definire in anticipo una procedura di assistenza e verificare la disponibilità di un ricambio.

Hai bisogno di diagnostica o riparazione del Bosch Rexroth KSM02.1B? Contatta il nostro servizio e fornisci la designazione completa dell’azionamento, una descrizione del guasto e l’elenco dei codici di errore. Ti aiuteremo a valutare la possibilità di riparazione e a scegliere una soluzione che riduca i tempi di fermo macchina. —> Richiedi la riparazione

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Bibliografia:

• Bosch Rexroth AG, Rexroth IndraDrive Mi. Distributed Servo Drive KSM02. Instruction Manual, edizione 01, documento n. R911335791, Lohr am Main 2012.