Smontaggio di un servomotore Siemens danneggiato presso il cliente, riparazione in officina e montaggio Siemens dopo la riparazione

La riparazione di un servomotore Siemens molto spesso inizia ancora prima dell’invio del dispositivo in officina, cioè dal corretto smontaggio del motore dalla macchina presso il cliente. È una fase importante, perché una disconnessione errata dell’alimentazione, la mancata considerazione del freno, un fissaggio non corretto dell’asse o l’omissione dei dati dell’azionamento possono complicare la diagnostica, prolungare il fermo macchina e causare ulteriori danni. Un processo professionale comprende lo smontaggio del componente danneggiato, la diagnostica del servomotore in officina, la riparazione o rigenerazione, quindi il montaggio dopo la riparazione e l’avviamento controllato dell’asse nella macchina.

Nei sistemi industriali il servomotore non lavora come elemento separato. È parte di un intero sistema in cui contano anche il servoazionamento, i cavi di potenza, il cavo encoder o DRIVE-CLiQ, il freno, il giunto, il riduttore, la meccanica dell’asse, il controllore CNC o PLC e i parametri del regolatore. Per questo motivo un sintomo come errore di posizione, allarme encoder, aumento della corrente, vibrazioni o surriscaldamento non dovrebbe essere diagnosticato esclusivamente come guasto del motore.

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Smontaggio di un servomotore Siemens danneggiato presso il cliente – cosa bisogna controllare prima di rimuovere il motore?

Lo smontaggio di un servomotore Siemens dalla macchina deve iniziare dal completo scollegamento dell’alimentazione del sistema di azionamento, dalla scarica del circuito DC-link del servoazionamento e dalla messa in sicurezza dell’asse contro movimenti accidentali. Nella pratica della manutenzione è particolarmente importante in macchine CNC, linee di posizionamento, robot, manipolatori, alimentatori, assi Z e applicazioni verticali.

Se il servomotore Siemens lavora con un freno di stazionamento, un riduttore, una vite a ricircolo di sfere o un meccanismo gravato dalla forza di gravità, la rimozione del motore senza il bloccaggio meccanico dell’asse può provocare la caduta del sistema. Questo non comporta solo il rischio di danneggiare la macchina, ma rappresenta anche un pericolo per l’operatore e il tecnico di assistenza.

Come scollegare in sicurezza un servomotore Siemens dalla macchina?

Prima di rimuovere il motore è necessario eseguire alcune attività di controllo. Per prima cosa bisogna assicurarsi che il sistema di azionamento sia stato scollegato dall’alimentazione e che l’energia accumulata nel circuito intermedio DC-link sia stata scaricata. Successivamente occorre bloccare meccanicamente l’asse, soprattutto quando il motore mantiene la posizione di un elemento che si muove verticalmente.

In seguito è opportuno contrassegnare tutti i cavi e i collegamenti. Questo riguarda il cavo di potenza, il cavo di retroazione dell’encoder, il cavo DRIVE-CLiQ, il cavo del freno, il sensore di temperatura e il collegamento PE. Un collegamento errato dopo la riparazione può causare allarmi dell’azionamento, mancata identificazione del motore, disturbi del segnale di retroazione o direzione di movimento dell’asse non corretta.

Quali dati dalla targhetta e dall’azionamento conviene annotare prima dello smontaggio?

Prima di inviare il motore in officina è necessario documentare i dati della targhetta. Le informazioni più importanti sono il tipo di motore Siemens, il numero MLFB, il numero di serie, la tensione, la corrente, la velocità nominale, la coppia nominale, il tipo di encoder, la presenza del freno e il tipo di connettori. Questi dati accelerano l’identificazione del dispositivo, la selezione dei ricambi, la valutazione della possibilità di riparazione e la preparazione dell’offerta di assistenza.

Ugualmente importanti sono le informazioni provenienti dal sistema di azionamento. Conviene annotare gli allarmi attivi dei sistemi SINAMICS, SIMODRIVE o SINUMERIK. I codici di errore possono indicare se il problema riguarda gli avvolgimenti, l’encoder, il freno, un sovraccarico meccanico, il surriscaldamento, disturbi del segnale di retroazione, la comunicazione DRIVE-CLiQ oppure i parametri dell’asse.

Informazioni da trasmettere all’assistenza

• tipo completo del servomotore Siemens e numero MLFB,
• numero di serie del motore,
• tipo di azionamento, ad es. SINAMICS, SIMODRIVE o sistema SINUMERIK,
• descrizione dei sintomi del guasto,
• allarmi attivi ed errori dell’azionamento,
• informazione se il motore è dotato di freno,
• tipo di encoder o informazione sulla comunicazione DRIVE-CLiQ,
• foto della targhetta, dei connettori, dell’albero e della flangia,
• informazione se il guasto si è verificato improvvisamente, dopo sovraccarico, dopo collisione, dopo allagamento o dopo surriscaldamento.

Cosa controllare meccanicamente durante lo smontaggio del servomotore Siemens?

Durante lo smontaggio conviene valutare non solo il motore stesso, ma anche gli elementi che cooperano con l’asse. È necessario controllare lo stato dei connettori, dei pin, della schermatura dei cavi, delle guarnizioni, degli O-ring, della chiavetta, dell’albero, della flangia e della superficie di centraggio. Tracce di surriscaldamento, isolamento scolorito, contatti corrosi, gioco sull’albero, prese di segnale danneggiate o perdite dal riduttore possono indicare la causa del guasto primario o secondario.

Particolarmente importante è il controllo della coassialità del sistema. Un disallineamento del giunto, una sollecitazione radiale eccessiva sull’albero, un montaggio scorretto del riduttore o un carico meccanico troppo elevato possono causare usura accelerata dei cuscinetti, aumento delle vibrazioni, rumore, surriscaldamento e sovraccarichi di corrente dell’azionamento.

Quando il guasto del servomotore Siemens può derivare dalla meccanica dell’asse e non dal motore stesso?

In molti casi il guasto di un servomotore Siemens è la conseguenza di un problema nella meccanica della macchina. Se l’asse lavora con resistenza eccessiva, ha un giunto regolato male, un riduttore danneggiato, una guida contaminata o una vite a ricircolo di sfere bloccata, l’azionamento può segnalare sovraccarico, errore di posizione o assorbimento eccessivo di corrente. Il motore stesso può quindi essere elettricamente funzionante, ma lavora in condizioni che portano al suo danneggiamento.

Per questo motivo, prima di decidere di sostituire il servomotore, è opportuno controllare l’intero sistema: servomotore, servoazionamento, cavi, encoder, freno, giunto e meccanica dell’asse. Questo approccio riduce il rischio che un motore riparato o sostituito si guasti nuovamente dopo pochi giorni di lavoro.

Riparazione, diagnostica e montaggio del servomotore Siemens dopo la riparazione

Dopo lo smontaggio, il servomotore danneggiato arriva in officina, dove viene sottoposto a diagnostica elettrica, meccanica e funzionale. Solo dopo questi test è possibile stabilire se sia sufficiente la rigenerazione dei cuscinetti, la sostituzione dell’encoder Siemens, la riparazione del freno, il ripristino dei collegamenti, la riparazione del connettore o se sarà necessaria una riparazione più avanzata del motore Siemens.

Diagnostica del servomotore Siemens in officina – avvolgimenti, encoder, freno e cuscinetti

La diagnostica del servomotore Siemens dovrebbe comprendere la misura della resistenza degli avvolgimenti tra le fasi, la misura della resistenza di isolamento degli avvolgimenti rispetto alla carcassa, il test del sensore di temperatura PTC, KTY o PT1000, il controllo del freno elettromagnetico, la misura del gioco dei cuscinetti, il controllo dell’eccentricità dell’albero, la valutazione dello stato dei magneti permanenti e la verifica dell’encoder.

Nei motori sincroni a magneti permanenti bisogna verificare se non si sia verificata la smagnetizzazione del rotore, il surriscaldamento degli avvolgimenti o il danneggiamento dell’isolamento tra le spire. La misura dell’isolamento deve essere eseguita tenendo conto della costruzione del motore e delle raccomandazioni del produttore, per non danneggiare l’elettronica dell’encoder o i moduli di misura.

Nei motori con encoder assoluto occorre verificare la correttezza della lettura della posizione e la compatibilità della comunicazione con l’azionamento. Nei sistemi DRIVE-CLiQ è importante la corretta identificazione del motore da parte del sistema di azionamento e l’assenza di errori di comunicazione lato SINAMICS.

Sintomi tipici di guasto del servomotore Siemens

I sintomi di danneggiamento del servomotore Siemens possono comparire improvvisamente, ad esempio dopo sovraccarico dell’asse, collisione, allagamento, sovratensione o guasto del cavo. Possono anche aumentare gradualmente quando si usurano i cuscinetti, peggiora l’isolamento degli avvolgimenti o compaiono giochi meccanici.

I sintomi più comuni dei problemi con un servomotore Siemens:

• errore di posizione dell’asse,
• allarme encoder o comunicazione DRIVE-CLiQ,
• funzionamento instabile dell’asse,
• aumento della corrente durante il movimento,
• riscaldamento del motore,
• vibrazioni e funzionamento rumoroso,
• mancato mantenimento della posizione da parte del freno,
• problema con l’azzeramento/riferimento dell’asse,
• funzionamento intermittente dopo il riscaldamento,
• allarme di sovraccarico del servoazionamento.

Questi sintomi non indicano sempre in modo univoco un motore danneggiato. La causa può essere anche il cavo encoder, il cavo di potenza, la schermatura, il connettore, il servoazionamento, il modulo di potenza, parametri del regolatore errati oppure una meccanica dell’asse sovraccarica.

Sostituzione dell’encoder Siemens, rigenerazione del freno o riparazione degli avvolgimenti – cosa può comprendere l’assistenza?

L’ambito della riparazione dipende dai risultati della diagnostica. In caso di danni meccanici l’assistenza può comprendere la sostituzione dei cuscinetti, il controllo dell’albero, la rigenerazione dei collegamenti, il ripristino delle guarnizioni e la verifica delle superfici di centraggio. In caso di guasti elettrici può essere necessaria la riparazione degli avvolgimenti, la verifica dell’isolamento, il controllo del sensore di temperatura o la riparazione dei connettori.

Uno dei servizi frequenti è la sostituzione dell’encoder Siemens oppure la riparazione del circuito di retroazione. L’encoder fornisce informazioni sulla posizione e sulla velocità del rotore, quindi il suo danneggiamento può causare errori di posizione, mancata prontezza dell’asse, identificazione errata del motore o allarmi di comunicazione. Nei servomotori con freno si controllano anche il tempo di reazione, la coppia di mantenimento, lo stato meccanico del freno e la correttezza dell’alimentazione.

Attività di assistenza tipiche sui servomotori Siemens

• diagnostica elettrica e meccanica,
• sostituzione dei cuscinetti,
• sostituzione o riparazione dell’encoder,
• riparazione di cavi e connettori,
• controllo e rigenerazione del freno,
• misura dell’isolamento degli avvolgimenti,
• test del sensore di temperatura,
• controllo dell’albero, della flangia e dell’eccentricità,
• test di rotazione a vuoto,
• test di corrente, temperatura, vibrazioni e rumore.

Montaggio del servomotore Siemens dopo la riparazione e avviamento controllato dell’asse

Il montaggio del servomotore Siemens dopo la riparazione richiede la stessa precisione dello smontaggio. Prima di installare il motore bisogna pulire le superfici di centraggio, controllare la flangia, la chiavetta, il collegamento di serraggio, il giunto e lo stato della meccanica dell’asse. Le viti devono essere serrate con la coppia corretta e l’albero non può essere montato con tensioni che causino carichi radiali o assiali.

I cavi di potenza e dell’encoder devono essere posati senza sollecitazioni meccaniche, mantenendo schermatura, messa a terra e separazione dai cavi che generano disturbi. Dopo il collegamento è necessario controllare la continuità PE, la correttezza della schermatura, lo stato dei connettori, il senso di rotazione e l’identificazione del motore da parte dell’azionamento.

Cosa controllare dopo il montaggio del servomotore Siemens?

• corretto collegamento del cavo di potenza, dell’encoder, del freno e del sensore di temperatura,
• continuità del conduttore di protezione PE,
• stato della schermatura e della messa a terra dei cavi,
• coassialità del giunto e assenza di sollecitazioni sull’albero,
• senso di rotazione dell’asse,
• funzionamento del freno,
• azzeramento/riferimento e posizione di riferimento,
• assenza di allarmi dell’azionamento,
• assorbimento di corrente durante il movimento,
• temperatura, vibrazioni e rumore durante il funzionamento.

L’avviamento del servomotore dopo la riparazione deve essere eseguito gradualmente. Prima si effettua il test del freno e il movimento dell’asse a bassa velocità, quindi si controllano l’azzeramento/riferimento, la posizione di riferimento, gli allarmi dell’azionamento e l’assorbimento di corrente. Solo successivamente è necessario eseguire un test sotto carico in condizioni simili al normale funzionamento della macchina.

Se dopo il montaggio compaiono vibrazioni, assorbimento eccessivo di corrente, surriscaldamento o errori di posizione, bisogna controllare nuovamente la meccanica dell’asse, i parametri del regolatore, i cavi e la retroazione. Una riparazione corretta si conclude solo quando servomotore, servoazionamento e meccanica della macchina lavorano stabilmente come un unico sistema.

Riparazione o acquisto di un servomotore Siemens – cosa scegliere durante un fermo produzione?

In caso di guasto produttivo, il reparto manutenzione deve spesso decidere rapidamente se sia meglio riparare il servomotore Siemens, rigenerarlo, acquistare un ricambio o sostituire l’intero sistema. La decisione dipende dalla disponibilità del modello, dal tipo di danno, dal costo del fermo, dal tempo di riparazione e dalla criticità della macchina.

La riparazione ha senso soprattutto quando il motore è difficile da reperire, appartiene a una serie precedente, ha un encoder, un freno, una flangia o una configurazione meccanica specifici. L’acquisto di un ricambio può essere una buona soluzione quando la produzione deve ripartire immediatamente e il dispositivo è disponibile a magazzino. Nella pratica, spesso lo scenario migliore è combinare entrambe le attività: consegna rapida di una parte per la sostituzione e riparazione del servomotore danneggiato come riserva di magazzino.

Assistenza servomotori Siemens presso RGB Elektronika

RGB Elektronika realizza servizi per reparti di manutenzione, produzione, assistenza e acquisti che necessitano di una diagnostica rapida e della riduzione del fermo macchina. Gestiamo guasti di servomotori, servoazionamenti, inverter, controllori PLC, pannelli HMI, alimentatori, encoder, moduli I/O, softstarter, convertitori, sistemi di potenza ed elettronica di controllo.

Nel caso dei servomotori Siemens possiamo aiutare in diverse fasi: dallo smontaggio del componente danneggiato direttamente presso il cliente, attraverso la diagnostica e la riparazione in officina, fino al montaggio del servomotore Siemens dopo la riparazione e all’avviamento dell’asse. A seconda delle esigenze del cliente sono possibili riparazione, rigenerazione, diagnostica, acquisto di dispositivi danneggiati, selezione del ricambio o modernizzazione del sistema.

Contatta RGB Elektronika se un servomotore Siemens ha fermato la tua macchina, genera allarmi o richiede smontaggio e diagnostica. Invia il tipo di motore, il numero MLFB, una foto della targhetta e la descrizione dei sintomi. In base a questi dati valuteremo più rapidamente il possibile ambito della riparazione, la disponibilità dei ricambi e il percorso migliore per ripristinare la produzione. —> Richiedi la riparazione

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