Service complet du servomoteur Bosch Rexroth KSM02.1B pour l’industrie

Le service du servomoteur Bosch Rexroth KSM02.1B doit comprendre non seulement le contrôle du moteur, mais également le diagnostic de l’électronique de puissance, du système de commande, de l’encodeur, de la communication MultiEthernet, des câbles hybrides ainsi que des composants mécaniques. Le modèle KSM02.1B-041C-42N-M1-HG0-ET-L3-D7-NN-FW est un servomoteur intégré de la famille Rexroth IndraDrive Mi. Une panne nécessite donc une approche globale de l’ensemble du module.

Les dispositifs de ce type sont notamment utilisés dans les machines d’emballage, les lignes d’assemblage, les systèmes de convoyage et les systèmes de positionnement multiaxes. La défaillance d’un seul entraînement peut arrêter toute la machine ou empêcher la synchronisation correcte des axes. L’identification rapide de la source du problème est donc importante non seulement sur le plan technique, mais également sur les plans de la production et des coûts.

Votre Bosch Rexroth KSM02.1B est en panne ? Envoyez-nous la désignation complète de l’appareil, une photo de la plaque signalétique, une description des symptômes ainsi qu’un relevé des codes d’erreur. Nous vérifierons la possibilité de réparation et vous aiderons à limiter le temps d’arrêt de la machine.

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Service et diagnostic du Bosch Rexroth KSM02.1B

Qu’est-ce que le servomoteur intégré Bosch Rexroth KSM02.1B ?

Le Bosch Rexroth KSM02.1B est un servomoteur décentralisé qui réunit dans un seul boîtier un moteur synchrone, un système de retour d’information et l’électronique de commande. Cette conception permet de placer une partie du système d’entraînement directement sur la machine et de réduire le nombre de composants installés dans l’armoire de commande.

L’entraînement appartient à la famille Rexroth IndraDrive Mi et est conçu pour fonctionner avec le système de commande électronique KCU02. L’alimentation, le bus DC et la communication peuvent être acheminés par des câbles hybrides, ce qui permet de réduire le nombre de connexions séparées entre l’armoire de commande et les différents axes de la machine.

La conception intégrée simplifie l’installation, mais elle influence également la manière dont la réparation doit être effectuée. Une panne se manifestant par l’absence de mouvement de l’axe ne signifie pas nécessairement que le moteur lui-même est endommagé. La cause peut provenir de l’électronique de puissance, de l’alimentation de commande, de l’encodeur, du câble hybride, de la communication Ethernet, du firmware, de paramètres incorrects ou de la fonction de sécurité STO.

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

La désignation complète de l’entraînement définit sa configuration mécanique, électrique, fonctionnelle et de communication. Cela est particulièrement important lors d’une réparation, d’une configuration ou du choix d’un appareil de remplacement. Deux entraînements appartenant à la série KSM02 peuvent différer par l’encodeur, le bobinage, l’arbre, le frein, la communication ou les fonctions de sécurité.

• 041C – taille et longueur mécanique de l’entraînement,
• 42 – variante de bobinage,
• N – refroidissement naturel,
• M1 – encodeur absolu multitours Hiperface,
• H – raccordement électrique hybride,
• G – arbre lisse avec bague d’étanchéité,
• 0 – version sans frein de maintien,
• ET – communication MultiEthernet,
• L3 – fonction de sécurité Safe Torque Off,
• D7 – tension de raccordement 750 V DC,
• NN – aucune version supplémentaire,
• FW – firmware commandé comme option séparée.

La version M1 utilise un encodeur absolu optique multitours Hiperface d’une résolution de 128 incréments. Cette variante ne possède pas de frein de maintien. Après la désactivation du couple, le comportement de l’axe dépend donc de la conception mécanique de la machine et des dispositifs de sécurité supplémentaires mis en place par le fabricant.

Paramètre	Valeur
Plage de tension du bus DC	540-750 V DC
Tension du système de commande	30-42 V DC
Consommation électrique du système de commande	environ 17,5 W
Puissance nominale pour un fonctionnement supérieur à 10 minutes	470 W
Courant de traversée maximal de la ligne	25 A
Couple continu à l’arrêt	2,2 Nm
Couple maximal	9,4 Nm
Courant efficace maximal	6,8 A
Vitesse de rotation maximale	5500 tr/min
Indice de protection	IP65
Température ambiante admissible	0-40°C aux paramètres nominaux
Poids de la version sans frein	environ 5,6 kg

Quels symptômes indiquent une panne du Bosch Rexroth KSM02.1B ?

Une panne du Bosch Rexroth KSM02.1B peut entraîner une absence totale de disponibilité de l’entraînement, l’arrêt de l’axe, un positionnement incorrect, des erreurs de communication ou un fonctionnement instable de la machine. Dans certains cas, l’appareil démarre correctement à froid et le problème n’apparaît qu’après avoir atteint une certaine température ou sous une charge plus importante.

Parmi les autres signes nécessitant un diagnostic figurent les avertissements et erreurs récurrents, la perte de communication avec le système de commande, la désactivation inattendue du couple, un bruit excessif des roulements, des vibrations de l’arbre, des traces d’usure du joint ainsi qu’un écart entre la position réelle et la position de consigne. Ces symptômes ne doivent pas être analysés indépendamment des conditions de fonctionnement de la machine, de l’historique des erreurs et de l’état des autres axes.

Les problèmes peuvent résulter d’une défaillance de l’électronique de puissance, d’une tension de commande instable, d’une coupure dans un câble hybride, de perturbations de communication, d’une erreur de l’encodeur, de l’usure des roulements, d’une surchauffe de l’entraînement ou d’une incompatibilité du firmware et des paramètres. Pour cette raison, le remplacement d’un seul composant sans confirmation de la cause de la panne peut ne pas rétablir le fonctionnement complet de la machine.

Si l’entraînement KSM02.1B arrête la machine, signale des erreurs récurrentes ou fonctionne de manière instable, il est recommandé de transmettre au service la désignation complète de l’appareil, l’historique des alarmes ainsi qu’une description des conditions dans lesquelles le problème survient.

Comment se déroulent le diagnostic et la réparation du servomoteur KSM02 ?

Une réparation professionnelle du servomoteur Bosch Rexroth KSM02.1B doit commencer par une inspection visuelle de l’appareil et une analyse des informations provenant de la machine. Les codes d’erreur, le moment où la panne survient, la charge de l’axe, la température de fonctionnement, les réparations antérieures ainsi que les éventuels événements liés à une surtension, une surcharge ou un dommage mécanique sont particulièrement importants.

• Identification de la variante complète de l’appareil et de sa configuration.
• Contrôle du boîtier, de l’arbre, des connecteurs, des joints et des traces de surchauffe.
• Vérification du circuit de puissance et de l’alimentation du système de commande.
• Contrôle de l’encodeur, des roulements et de l’état mécanique de l’entraînement.
• Diagnostic de la communication MultiEthernet et de la fonction de sécurité STO.
• Tests après réparation et vérification du bon fonctionnement de l’appareil.

Diagnostic de l’électronique de puissance et de l’alimentation

Le circuit de puissance du KSM02.1B fonctionne avec un bus DC d’une tension comprise entre 540 et 750 V. Le système de commande nécessite quant à lui une tension de 30–42 V DC. Le contrôle des deux parties de l’alimentation permet de distinguer une défaillance de l’entraînement lui-même d’un problème présent dans l’installation de la machine.

Le diagnostic de l’électronique doit notamment comprendre le contrôle des composants d’entrée, de l’étage de puissance, des circuits de mesure, des circuits d’alimentation et des connexions internes. Il est également important de vérifier si la panne n’a pas été provoquée par une surcharge, une surtension, un refroidissement insuffisant ou un problème sur un autre axe raccordé à la même ligne d’entraînement.

Contrôle de l’encodeur, de l’arbre et des roulements

L’encodeur Hiperface transmet au système de commande des informations sur la position et le mouvement de l’axe. Un signal de retour incorrect peut provoquer des erreurs de positionnement, empêcher le démarrage de l’entraînement ou entraîner un fonctionnement instable. Lors du service, il convient d’évaluer à la fois le fonctionnement de l’encodeur et l’état de ses connexions et composants mécaniques.

Le contrôle mécanique doit inclure les roulements, l’arbre, les surfaces de contact, le joint ainsi que d’éventuelles traces de forces radiales ou axiales. Lors du démontage et du transport, il ne faut ni frapper l’arbre ni transporter l’entraînement par ses connecteurs, car les chocs peuvent endommager les roulements ou l’encodeur.

Contrôle de MultiEthernet, des câbles hybrides et du STO

L’alimentation, le bus DC et la communication sont acheminés via les connexions hybrides X103.1 et X103.2. Un câble, un connecteur ou une terminaison endommagé peut provoquer des erreurs qui semblent indiquer une panne de l’électronique de l’entraînement. Le dernier appareil de la ligne doit être terminé par le connecteur de terminaison approprié.

L’adresse de l’entraînement est réglée à l’aide des commutateurs rotatifs H et L dans une plage allant de 01 à 99. Lors du diagnostic, il est recommandé de vérifier l’adressage correct, l’ordre des appareils, l’état du terminateur ainsi que la continuité de la communication. Le connecteur X141 est associé aux fonctions de sécurité et aux opérations de maintenance. La variante L3 dispose de la fonction Safe Torque Off. L’absence d’autorisation de sécurité peut donc empêcher la génération du couple même si la partie puissance fonctionne correctement.

Avant de commencer les travaux électriques, l’alimentation doit être coupée et il faut attendre au moins 30 minutes afin de permettre la décharge des condensateurs. En raison de la tension élevée du bus DC, ces opérations doivent être effectuées par des personnes possédant les qualifications appropriées.

Un diagnostic complet permet de déterminer si le problème se situe dans l’entraînement, le câblage, le système KCU02, la configuration du réseau ou le circuit de sécurité. Contactez le service avant d’acheter un autre appareil si la cause de la panne n’a pas été clairement confirmée.

Codes d’erreur Bosch Rexroth KSM02.1B – comment les interpréter ?

Les codes d’erreur Bosch Rexroth KSM02.1B indiquent un groupe de problèmes, mais un diagnostic complet nécessite la lecture du message spécifique ainsi que la vérification des conditions dans lesquelles il s’est produit. Une même alarme peut être la conséquence d’une panne de l’entraînement, d’un problème dans l’installation, d’une perte de communication ou d’une commande de contrôle incorrecte.

Groupe de messages	Signification
E2xxx-E3xxx	Avertissements de l’entraînement
E4xxx	Avertissements de communication
E6xxx-E7xxx	Avertissements liés à la plage de mouvement
E8xxx	Avertissements critiques
F2xxx, F3xxx, F6xxx, F7xxx, F8xxx	Erreurs de l’entraînement
F4xxx	Erreurs de communication
F9xxx ou E0800	Erreur système
C01xx/C02xx	Commande de commutation active ou erreur de commande
Cxxxx	Erreur d’exécution d’une commande de l’entraînement

Les messages E sont principalement des avertissements, mais leur répétition peut signaler un problème en cours de développement. Les erreurs F entraînent généralement une perturbation ou une interruption du fonctionnement de l’entraînement. Dans le cas du groupe F4xxx, il convient de commencer par contrôler la communication, les câbles hybrides, les connecteurs, l’adressage et la terminaison de la ligne.

Les erreurs F9xxx ainsi que le message E0800 indiquent un problème système et nécessitent une analyse plus approfondie de la configuration et de l’état de l’appareil. Les messages C concernent les commandes exécutées par l’entraînement. Ils peuvent notamment apparaître lors de la mise en service, du paramétrage ou du changement d’état de l’appareil.

Avant d’effacer une erreur, il est recommandé d’enregistrer son numéro complet, l’heure de son apparition, l’état de la machine et la charge de l’axe. L’effacement répété d’une alarme sans suppression de sa cause peut aggraver la panne et augmenter le coût de la réparation.

Quand réparer le KSM02.1B et quand acheter une pièce de remplacement ?

Quand la réparation du servomoteur Bosch Rexroth KSM02.1B est-elle pertinente ?

La réparation est justifiée lorsque l’appareil est correctement adapté à la machine, que sa mécanique n’a pas subi de dommages irréversibles et que la disponibilité d’un entraînement neuf est limitée ou implique un délai de livraison important. Le service peut également être avantageux lorsque le maintien de la variante d’origine simplifie la remise en service de la machine et limite les modifications nécessaires au niveau de la commande.

Dans le cas d’un servomoteur intégré, une évaluation globale est particulièrement importante. La réparation de l’électronique seule, sans contrôle de l’encodeur, des roulements et des connexions, peut entraîner un retour rapide de l’appareil au service. De même, le remplacement des roulements sans contrôle du système de retour d’information et de l’électronique ne garantit pas le bon fonctionnement du module sous charge.

Quand est-il préférable d’acheter un entraînement de remplacement ?

L’achat d’une pièce de remplacement doit être envisagé lorsque le boîtier ou l’arbre a été gravement endommagé, lorsque l’entraînement a subi des dommages importants ou lorsque le temps nécessaire à la réparation ne correspond pas aux exigences de production. Un appareil de remplacement peut également être nécessaire dans le cadre d’un stock de pièces de rechange critiques.

Avant l’achat, il convient toutefois de confirmer la compatibilité de la désignation complète. La seule mention KSM02.1B ne définit pas toutes les caractéristiques de l’entraînement. Des différences au niveau du bobinage, de l’encodeur, de l’arbre, du frein, de la communication, de la sécurité ou de la tension peuvent empêcher un remplacement direct de l’appareil.

Comment choisir la bonne variante du Bosch Rexroth KSM02.1B ?

La base la plus sûre pour le choix est la désignation complète figurant sur la plaque signalétique : KSM02.1B-041C-42N-M1-HG0-ET-L3-D7-NN-FW. Il convient également de comparer le firmware, les paramètres de l’application, le type de retour d’information, la fonction de sécurité, les connecteurs et la configuration mécanique.

Lors de l’achat d’un appareil d’occasion ou reconditionné, il est recommandé de vérifier son historique ainsi que l’état des roulements, de l’encodeur, des joints et de l’électronique. Le simple fait que l’entraînement puisse être mis sous tension ne confirme pas encore son bon fonctionnement dans un cycle de production. Les tests sous charge ainsi que le comportement de l’appareil après échauffement sont importants.

Si vous n’êtes pas certain que l’entraînement proposé soit compatible avec votre machine, envoyez-nous pour vérification une photo de la plaque signalétique, la désignation de l’appareil défectueux et des informations sur le système de commande utilisé.

Comment une panne du servomoteur intégré affecte-t-elle la production ?

Le KSM02.1B est utilisé dans des applications nécessitant une synchronisation précise de plusieurs axes. Il s’agit notamment des machines d’emballage, des systèmes de convoyage, des lignes d’assemblage et des systèmes de positionnement. L’arrêt d’un seul axe peut bloquer l’ensemble du processus, même si les autres composants de la machine sont opérationnels.

Les conséquences d’une panne ne se limitent pas au coût de la réparation. L’entreprise peut subir des pertes dues au temps d’arrêt, à la non-réalisation du plan de production, à la nécessité de réorganiser le travail, à la perte de matériaux ainsi qu’aux retards dans l’exécution des commandes. La décision de réparer ou d’acheter un appareil doit donc tenir compte de sa disponibilité, du caractère critique de l’axe et du coût estimé de l’arrêt de la machine.

Service complet du KSM02.1B pour réduire le risque d’arrêt de production

Un service efficace doit associer le diagnostic de l’électronique, de la mécanique, de l’encodeur, de la communication et des fonctions de sécurité. L’analyse de la cause de la panne est également essentielle. Si la source du problème est un câble, l’installation d’alimentation, une mauvaise configuration ou une charge excessive, l’entraînement réparé peut être à nouveau endommagé après son remontage dans la machine.

Les services de maintenance doivent conserver les désignations complètes des entraînements, les sauvegardes des paramètres, les informations relatives au firmware ainsi que l’historique des erreurs enregistrées. Pour les appareils critiques, il est également recommandé de définir à l’avance une procédure de service et de vérifier la disponibilité d’une pièce de remplacement.

Vous avez besoin d’un diagnostic ou d’une réparation du Bosch Rexroth KSM02.1B ? Contactez notre service et transmettez la désignation complète de l’entraînement, une description de la panne ainsi qu’un relevé des codes d’erreur. Nous vous aiderons à évaluer la possibilité de réparation et à choisir une solution permettant de réduire le temps d’arrêt de la machine. —> Confier la réparation

Appelez : +48 717 500 983

Bibliographie :

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