Réparation du servomoteur Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13 avec rétablissement complet du fonctionnement du robot

La réparation du servomoteur Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13 nécessite un contrôle simultané des enroulements, de l’isolation, des roulements, de l’arbre, des connecteurs et du système de retour d’information. Dans le cas d’un moteur utilisé sur un axe de robot, la suppression d’une seule alarme ne suffit pas. Il est également nécessaire de rétablir une commutation correcte, un couple stable et un positionnement répétable afin que le robot puisse reprendre son fonctionnement en toute sécurité.

Le Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13 est un servomoteur synchrone triphasé à aimants permanents, conçu pour la régulation précise de la position et de la vitesse. Selon les données disponibles pour ce modèle, sa puissance nominale est d’environ 3,7 kW, sa tension de 200 V AC, sa vitesse nominale de 1500 tr/min, son couple d’environ 23,5 Nm et son courant d’environ 23,6 A.

Le suffixe YR13 indique une exécution spéciale. Pour cette raison, avant de commencer la réparation, il convient de vérifier la configuration mécanique, le type de codeur, la disposition des connecteurs, l’exécution de l’arbre ainsi que la compatibilité du moteur avec l’axe concerné du robot. Le choix de pièces uniquement sur la base de la désignation générale de la série SGMRS peut conduire à l’utilisation d’un codeur, d’un roulement ou d’un élément de raccordement inadapté.

Votre équipement Elau signale-t-il une erreur de codeur ou de communication après un orage ? Envoyez-nous le modèle du moteur, la série iSH, SH ou SM, une photo de la plaque signalétique ainsi que les messages PacDrive. Nous vérifierons la possibilité d’effectuer un diagnostic express, une réparation du codeur, une remise en état ou la sélection d’un équipement de remplacement.

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Réparation d’un servomoteur Yaskawa – symptômes, diagnostic et causes de panne

Comment reconnaître une défaillance du servomoteur d’un axe de robot Yaskawa ?

Une défaillance du servomoteur n’entraîne pas toujours l’arrêt complet du robot. Au début, la panne peut se manifester par une légère dégradation de la précision de positionnement, des alarmes intermittentes ou une augmentation de la température. La poursuite du fonctionnement peut toutefois endommager le variateur, le réducteur de l’axe, les câbles ou les composants mécaniques du robot.

Les symptômes typiques comprennent :

• une erreur du codeur du servomoteur Yaskawa ;
• une perte ou un décalage de la position de l’axe ;
• un fonctionnement irrégulier du robot à faible vitesse ;
• des mouvements brusques de l’axe après l’activation du variateur ;
• l’impossibilité d’activer la fonction Servo ON ;
• une consommation de courant accrue à vide ;
• une surchauffe du carter du servomoteur ;
• des bruits, des grondements ou des claquements provenant des roulements ;
• une augmentation des vibrations de l’axe du robot ;
• des ondulations de couple et une rotation irrégulière de l’arbre ;
• des alarmes récurrentes du variateur ;
• une dégradation de la précision de positionnement de l’organe terminal.

Erreur du codeur et perte de la position de l’axe du robot

Le codeur transmet au système de commande des informations sur la position et la vitesse du rotor. Un signal de retour incorrect peut entraîner une perte de position, des erreurs de commutation, un fonctionnement irrégulier ou l’impossibilité totale d’activer l’axe.

Le codeur lui-même n’est pas toujours en cause. Des symptômes similaires peuvent être provoqués par :

• un câble de signal endommagé ;
• une coupure ou un court-circuit dans le connecteur ;
• une rupture de continuité du blindage du câble ;
• un encrassement ou une corrosion des contacts ;
• un décalage du codeur par rapport au rotor ;
• une alimentation instable du système de retour d’information ;
• une défaillance de l’électronique chargée de lire le signal du codeur.

Si un robot Yaskawa perd la position de son axe, il ne faut pas remplacer automatiquement l’ensemble du servomoteur. Il convient d’abord de contrôler les signaux du codeur, le câble de retour, les connecteurs ainsi que la relation angulaire entre le codeur et le rotor.

Bruit des roulements, vibrations et surchauffe du servomoteur

Des roulements usés peuvent provoquer du bruit, une augmentation des vibrations, une résistance mécanique accrue et une température de fonctionnement plus élevée. Dans le servomoteur d’un axe de robot, même un faible jeu radial ou axial peut affecter la précision de positionnement et augmenter la charge appliquée au réducteur.

La poursuite du fonctionnement avec un roulement endommagé peut entraîner un faux-rond de l’arbre, un contact entre le rotor et le stator, une détérioration du codeur ou la destruction des surfaces de montage. Pour cette raison, les bruits mécaniques doivent être considérés comme un signal indiquant qu’un diagnostic est nécessaire et non comme une caractéristique normale d’un moteur ancien.

Si le servomoteur devient plus bruyant, surchauffe ou si le robot commence à perdre en précision, il est recommandé d’arrêter l’équipement et de faire effectuer un diagnostic avant qu’une défaillance plus grave de l’axe ne survienne.

Diagnostic du servomoteur Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13

Le diagnostic professionnel du servomoteur d’un robot Yaskawa ne doit pas se limiter à une mesure de la résistance des enroulements à l’aide d’un multimètre. Une évaluation correcte nécessite le contrôle des parties électrique et mécanique ainsi que du système de retour d’information.

Le diagnostic doit comprendre :

1. l’identification de la désignation complète et de l’exécution spéciale YR13 ;
2. l’inspection visuelle du carter, de l’arbre, des connecteurs et des câbles ;
3. la mesure de la résistance entre les phases U–V, V–W et W–U ;
4. la comparaison de la symétrie des résistances entre phases ;
5. la mesure de la résistance d’isolement par rapport au carter ;
6. le contrôle de l’inductance des différentes phases ;
7. la vérification de la continuité de la thermistance ou du capteur de température ;
8. le contrôle des câbles de puissance et de signal ;
9. l’analyse des signaux générés par le codeur ;
10. la mesure du jeu radial et axial de l’arbre ;
11. le contrôle du faux-rond et de l’état des surfaces fonctionnelles ;
12. un essai dynamique avec mesure des courants, des vibrations et de la température.

Mesure des enroulements, de l’isolation et des courants de phase

La résistance de chaque paire de phases doit être mesurée à une température identique des enroulements. La conformité de la mesure à une valeur indicative ne confirme pas à elle seule le bon fonctionnement complet du moteur. La symétrie des résultats entre les phases U–V, V–W et W–U est particulièrement importante.

Un écart sur l’une des valeurs peut indiquer :

• une détérioration d’une connexion interne ;
• un conducteur brûlé ;
• un court-circuit entre spires ;
• une remise en état antérieure mal réalisée ;
• une surchauffe locale de l’enroulement ;
• une détérioration de l’isolation du conducteur.

La mesure de la résistance d’isolement par rapport au carter doit être effectuée avec une tension adaptée à la classe d’isolation du moteur et aux recommandations applicables au système concerné. Il convient également de vérifier si la valeur est stable et s’il existe des traces d’humidité, de contamination ou de dégradation des matériaux isolants.

Lors de l’essai dynamique, les courants de phase doivent être comparés et la consommation de courant à vide doit être contrôlée. Un courant élevé ou instable peut résulter d’un court-circuit entre spires, d’une détérioration des aimants du rotor, d’une résistance mécanique excessive ou d’une commutation incorrecte.

Contrôle du codeur et de sa relation angulaire avec le rotor

Le contrôle du codeur revêt une importance particulière lors de la réparation d’un servomoteur Yaskawa. Le système de commande utilise les informations relatives à la position du rotor afin de commander correctement les courants de phase. Si le signal est décalé par rapport à la position réelle du rotor, le moteur peut générer un couple dans la mauvaise direction ou selon un angle électrique incorrect.

Après le remplacement du codeur, le démontage du rotor ou toute intervention sur la position des éléments du système de retour, il est nécessaire de rétablir le déphasage correct. Un étalonnage incorrect peut provoquer :

• une augmentation du courant de phase ;
• des ondulations de couple ;
• un fonctionnement irrégulier à faible vitesse ;
• un mouvement brusque de l’axe après l’activation de Servo ON ;
• une surchauffe du servomoteur ;
• la réapparition des alarmes du variateur ;
• un manque de répétabilité du positionnement.

Si, après un remplacement antérieur du codeur, le moteur consomme trop de courant ou si l’axe effectue des mouvements incontrôlés, l’équipement doit être de nouveau étalonné et contrôlé sur un banc d’essai.

Quelles peuvent être les causes d’un fonctionnement incorrect de l’axe du robot ?

Les symptômes attribués au servomoteur peuvent également provenir d’autres éléments du système d’entraînement du robot. Par conséquent, avant de décider d’une remise en état, il convient de prendre en compte l’ensemble de la chaîne de commande et d’alimentation.

Symptôme	Cause possible	Diagnostic recommandé
Le robot perd la position de l’axe	Codeur, câble de signal, connecteur, jeu mécanique	Analyse du signal du codeur, contrôle des câbles et du jeu de l’arbre
Absence de Servo ON	Erreur du codeur, enroulement endommagé, problème du variateur	Lecture des alarmes, mesures des phases, contrôle du système de retour
Courant élevé à vide	Commutation incorrecte, court-circuit entre spires, résistance des roulements	Mesure des courants de phase, contrôle des enroulements et de la partie mécanique
Vibrations et bruit	Roulements usés, faux-rond de l’arbre, réducteur endommagé	Mesure des vibrations, des jeux et du faux-rond, ainsi que contrôle du réducteur de l’axe
Surchauffe du moteur	Surcharge, court-circuit, commutation incorrecte, roulements endommagés	Mesure de la température, du courant, de l’isolation et des résistances mécaniques
Fonctionnement irrégulier à faible vitesse	Signal instable du codeur, ondulations de couple, jeu mécanique	Analyse des signaux de retour et essai dynamique

Lors du diagnostic, il convient également de prendre en compte le variateur, les câbles de puissance, les câbles du codeur, le système de commande du robot ainsi que le réducteur de l’axe. Le remplacement d’un moteur en bon état ne résoudra pas le problème si l’alarme est provoquée par un câble endommagé, un module de puissance défectueux ou un jeu excessif dans le réducteur.

Maintenance et remise en état du Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13 – étendue de la réparation et essais

Remplacement des roulements d’un servomoteur Yaskawa

Le remplacement des roulements d’un servomoteur Yaskawa exige le respect des dimensions, de la classe de précision, du jeu interne, de la capacité de charge et des caractéristiques de vitesse appropriés. Les roulements ne doivent pas être sélectionnés uniquement sur la base de leur diamètre intérieur et extérieur.

Lors de la réparation, il convient de vérifier :

• l’état des logements de roulement ;
• les surfaces de montage sur l’arbre ;
• le jeu radial et axial ;
• le faux-rond de l’extrémité de l’arbre ;
• les traces de surchauffe ;
• l’état des joints ;
• la possibilité de transmission des vibrations au codeur ;
• la compatibilité du montage avec l’exécution spéciale YR13.

Après le remplacement des roulements, il est nécessaire de mesurer les vibrations et de contrôler la température pendant un essai de fonctionnement. L’absence de bruit lors de la rotation manuelle de l’arbre ne confirme pas que le montage a été correctement réalisé.

Remise en état des enroulements et restauration de l’isolation électrique

La remise en état des enroulements du servomoteur est possible si l’état du paquet statorique, du rotor et des composants mécaniques permet de rétablir les paramètres électromagnétiques d’origine. Lors du rebobinage, il est nécessaire de conserver le nombre de spires, la section du conducteur, la disposition des enroulements et les connexions de phase.

Une modification de ces paramètres peut affecter :

• la constante de couple ;
• l’inductance des phases ;
• la consommation de courant ;
• le comportement thermique ;
• le fonctionnement avec le régulateur servo ;
• la stabilité du couple à faible vitesse.

Après la remise en état des enroulements, il convient de mesurer la résistance, la symétrie des phases, l’inductance et l’isolation. Un essai dynamique est également recommandé, car certaines anomalies n’apparaissent que lorsque le moteur est commandé.

Remise en état et étalonnage du codeur Yaskawa

Les travaux sur le codeur peuvent comprendre la réparation des câbles, le remplacement des composants endommagés, la remise en état des connecteurs, le nettoyage, le contrôle des signaux ou le remplacement complet du système de retour d’information. Toute intervention doit tenir compte de la compatibilité électrique et mécanique avec l’exécution YR13.

Après le montage du codeur, il est nécessaire de régler correctement sa relation angulaire avec le rotor. Il s’agit de l’une des étapes les plus importantes de la réparation, car un codeur mal étalonné peut sembler fonctionnel lors d’une mesure statique tout en provoquant des erreurs pendant le fonctionnement sous la commande du variateur.

L’étalonnage doit être confirmé par une analyse des courants de phase, du sens du couple, de la fluidité du mouvement et de la stabilité de la position. Le moteur ne doit présenter aucune réaction brusque ni consommation de courant accrue après son activation.

Comment contrôler un servomoteur après sa réparation ?

La réparation du moteur d’un axe de robot doit se terminer par une vérification statique et dynamique complète. Seuls des résultats d’essai positifs permettent de confirmer que l’équipement peut être réinstallé en toute sécurité dans la machine.

Les essais finaux doivent comprendre :

• la mesure de la résistance entre les phases U–V, V–W et W–U ;
• le contrôle de la symétrie des enroulements ;
• la mesure de la résistance d’isolement par rapport au carter ;
• le contrôle de l’inductance des phases ;
• la vérification du capteur de température ;
• la vérification des signaux du codeur ;
• la confirmation du réglage correct du codeur par rapport au rotor ;
• la mesure des courants de phase pendant le fonctionnement ;
• l’évaluation de la stabilité de la vitesse ;
• la mesure des vibrations des roulements ;
• le contrôle de l’augmentation de la température ;
• un essai sous charge contrôlée ;
• la vérification de la répétabilité du positionnement.

Un courant de phase stable, une commutation correcte, un couple régulier et un positionnement répétable confirment que le servomoteur peut reprendre son fonctionnement. Dans le cas d’un entraînement de robot, il est également important de contrôler le comportement à faible vitesse, car c’est dans ces conditions que les ondulations de couple et les problèmes liés au signal du codeur sont les plus visibles.

Avant de réinstaller le servomoteur dans le robot, demandez une confirmation des résultats des mesures électriques, du contrôle du codeur et de l’essai dynamique.

Réparation, achat d’une pièce de rechange ou remplacement du servomoteur ?

La réparation d’un servomoteur Yaskawa est généralement justifiée lorsqu’il est possible de rétablir ses paramètres électriques, mécaniques et de mesure sans risque de perte de compatibilité avec le système de commande du robot. Cela concerne notamment le remplacement des roulements, la réparation des câbles, la remise en état des enroulements, la restauration de l’isolation et l’entretien du codeur.

L’achat d’un équipement de remplacement doit être envisagé lorsque :

• le carter ou l’arbre est gravement endommagé ;
• les aimants du rotor sont endommagés ;
• des composants essentiels de l’exécution spéciale sont manquants ;
• la réparation ne permet pas de garantir la compatibilité avec l’axe du robot ;
• le coût de l’arrêt impose une remise en service immédiate de l’équipement ;
• un servomoteur compatible et contrôlé est disponible en stock.

Dans le cas de l’exécution YR13, il ne faut pas utiliser un équipement de remplacement choisi au hasard. Même un servomoteur présentant une puissance et une vitesse similaires peut posséder un arbre, un codeur, des connecteurs, des paramètres de commutation ou une construction mécanique différents. Avant l’achat, il convient de comparer la désignation complète, la plaque signalétique, la configuration de l’axe et le type de retour d’information.

Comment réduire le coût d’arrêt d’un robot industriel ?

En cas de panne du robot, il est essentiel de déterminer rapidement si le problème concerne le servomoteur, le variateur, un câble, le contrôleur ou le réducteur de l’axe. Le remplacement successif de composants sans diagnostic préalable peut prolonger l’arrêt et augmenter les coûts.

Avant d’expédier l’équipement, le service de maintenance doit rassembler :

• la désignation complète du servomoteur ;
• une photo de la plaque signalétique ;
• la désignation de l’axe du robot ;
• le code d’alarme du variateur ou du contrôleur ;
• une description du moment où la panne s’est produite ;
• des informations sur les réparations antérieures ;
• une description des bruits, des vibrations ou de la surchauffe ;
• l’information indiquant si le robot a perdu sa position ;
• des photos des connecteurs et des câbles.

Ces informations permettent de mieux préparer le diagnostic, d’évaluer le risque de détérioration du codeur et de déterminer s’il est nécessaire de contrôler d’autres éléments du système d’entraînement.

Si l’arrêt du robot bloque la production, contactez le service technique avant le démontage. Une description précise des alarmes et des symptômes facilite le choix de la procédure de diagnostic la plus rapide.

Diagnostic, réparation et rachat de servomoteurs Yaskawa

RGB Elektronika assure le diagnostic, la réparation et la remise en état de servomoteurs, de variateurs et d’autres composants d’automatisation industrielle. Le service peut comprendre le contrôle des enroulements, de l’isolation, des roulements, du codeur, des câbles et des connecteurs, ainsi que des essais finaux après la réparation.

Si la réparation n’est pas rentable, il est possible d’envisager l’achat d’un équipement compatible, la sélection d’une pièce de rechange, une solution d’échange ou la vente du composant endommagé. Le rachat de servomoteurs et d’équipements électroniques industriels permet de récupérer une partie de la valeur des appareils retirés du service, stockés après une modernisation ou destinés à être remplacés.

Contactez RGB Elektronika si vous avez besoin d’une réparation du servomoteur Yaskawa SGMRS-37A2A-YR13, d’un diagnostic d’erreur du codeur, d’un remplacement des roulements, d’une remise en état des enroulements ou d’un contrôle du système d’entraînement de l’axe du robot. —> Demander une réparation

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