Maîtriser la maintenance des servomoteurs : des moyens efficaces pour améliorer les performances et la fiabilité

Les servovariateurs, également appelés servoamplificateurs, sont des dispositifs électroniques qui jouent un rôle crucial dans le contrôle du mouvement des servomoteurs. Ils reçoivent un signal de commande d'un contrôleur, tel qu'un automate programmable (API), et le convertissent en énergie électrique pour entraîner le servomoteur.

Ils surveillent en permanence la position, la vitesse ou le couple réels du moteur grâce à des dispositifs de rétroaction tels que des codeurs. En comparant les valeurs réelles aux valeurs souhaitées du signal de commande, les servomoteurs ajustent la puissance délivrée au moteur afin de minimiser l'erreur et d'assurer un contrôle précis et précis du mouvement.

Les servomoteurs sont largement utilisés dans diverses applications industrielles et d'automatisation. En robotique , ils permettent aux robots de se déplacer avec une grande précision, permettant ainsi des tâches telles que le pick-and-place, le soudage et la peinture . 

Dans l'usinage CNC, les servomoteurs contrôlent le mouvement des axes de la machine-outil pour une découpe et un façonnage précis des matériaux . Ils sont également utilisés dans les machines d'emballage, les systèmes de convoyage et de nombreux autres processus industriels nécessitant un contrôle précis des mouvements.

Comme nous le savons tous, l’entretien régulier des équipements n’est pas seulement une tâche de routine : c’est une pratique essentielle qui garantit l’efficacité opérationnelle, prolonge la durée de vie des actifs et assure la sécurité dans divers secteurs.

Premièrement, l'inspection, le nettoyage et l'entretien réguliers des équipements permettent de détecter et de résoudre rapidement les dysfonctionnements potentiels. Cette approche proactive minimise les pannes imprévues et réduit les temps d'arrêt coûteux.

Par exemple, dans les usines de fabrication, des pannes d'équipement imprévues peuvent interrompre les lignes de production, entraînant des retards de livraison et des pertes de revenus. Une maintenance régulière assure le bon fonctionnement des opérations et une productivité constante.

Deuxièmement, si l'entretien engendre des coûts initiaux, il réduit considérablement les réparations d'urgence coûteuses et les remplacements prématurés. De petits problèmes non résolus peuvent dégénérer en problèmes majeurs.

Une simple lubrification des pièces mobiles ou le remplacement rapide d'une courroie usée peuvent éviter des dommages plus complexes et coûteux à un système entier. De plus, un équipement bien entretenu consomme moins d'énergie, ce qui réduit encore les coûts d'exploitation au fil du temps.

Cependant, un équipement défectueux présente de graves risques pour la sécurité. Un dysfonctionnement des machines peut entraîner des accidents, mettre en danger les employés et nuire à la réputation d' une entreprise . Des contrôles de maintenance réguliers permettent d'identifier les risques pour la sécurité, tels que des composants desserrés, des problèmes électriques ou des fuites de fluides, et de prendre des mesures correctives immédiates. Cela protège non seulement les travailleurs, mais aide également les entreprises à se conformer aux réglementations de sécurité et à éviter toute responsabilité légale.

Les servomoteurs conviennent à divers scénarios nécessitant un contrôle de mouvement de haute précision et de haute réactivité. Ils sont largement utilisés dans les lignes de production automatisées, les machines-outils et les équipements de traitement, la fabrication d'appareils électroniques, la robotique, les machines d'impression, les équipements médicaux, l'aéronautique et bien d'autres domaines. Parmi les exemples courants, on peut citer les presses poinçonneuses de précision Komatsu et les presses à injecter Ube Machinery.

Liste de contrôle de maintenance du servomoteur

0 1 Commencez par les bases : l'inspection externe

Vérifiez l'absence de fissures, de bosses ou de signes de corrosion sur le boîtier. Même une petite fissure peut laisser pénétrer la poussière et l'humidité, ennemis des composants électroniques. Resserrez les vis : avec le temps, les vibrations peuvent provoquer le desserrage des vis.

Utilisez un tournevis pour vérifier que toutes les vis du boîtier et les connexions sont bien serrées. Mesurez la résistance d'isolement : utilisez un multimètre pour tester l'isolement du servomoteur. Une faible résistance d'isolement peut indiquer un défaut électrique, et il est préférable de le détecter rapidement.

0 2 Ouvrez-le : nettoyage interne et vérification des composants

Nettoyez soigneusement tout : utilisez de l'air comprimé ou des lingettes antistatiques pour éliminer la poussière et les résidus d'huile. La poussière peut agir comme un isolant et provoquer une surchauffe du lecteur, tandis que l'huile peut corroder les composants.

Vérifiez les composants fixes : examinez les supports, les connecteurs et autres éléments de fixation. S'ils sont cassants, rouillés ou présentent des signes d'usure, il est peut-être temps de les remplacer. Un support fragile peut entraîner le déplacement des composants internes pendant le fonctionnement.

0 3 Restez au frais : entretien du système de refroidissement

Le système de refroidissement est l'un des éléments les plus critiques d'un servomoteur. Nettoyez le dissipateur thermique, les ventilateurs et les évents : utilisez une brosse douce ou de l'air comprimé pour éliminer la poussière et les débris. Des évents obstrués peuvent provoquer une surchauffe du servomoteur, ce qui peut endommager les composants électroniques sensibles.

Inspectez les ventilateurs : vérifiez l'usure des roulements. Un grincement lorsque le ventilateur tourne indique une défaillance des roulements. Vérifiez la présence de pales cassées ou manquantes, ainsi que de fissures dans le boîtier.

0 4. Protégez le cerveau : entretien des circuits imprimés

Le circuit imprimé (PCB) est le cœur même d'un servomoteur. Nettoyez-le : retirez délicatement la poussière et l'huile à l'aide d'outils antistatiques. La poussière peut provoquer des courts-circuits et l'huile peut endommager les pistes délicates du circuit imprimé.

Évaluez le vieillissement du circuit : recherchez des traces de brûlures, qui peuvent apparaître sous forme de lignes noires ou brunes sur la carte. Vérifiez également la présence de condensateurs bombés, signe courant d'une défaillance imminente.

Appliquez une peinture triple résistance : cette peinture spéciale protège la carte de l'humidité, de la poussière et de la corrosion. Si vous constatez un vieillissement ou des dommages importants, il peut être nécessaire de remplacer le circuit imprimé.

0 5 Mises à niveau de puissance : test du module IGBT

Les modules IGBT (transistors bipolaires à grille isolée) sont des composants essentiels pour le contrôle de puissance des servomoteurs. Testez les performances des IGBT : utilisez un équipement spécialisé pour vérifier la résistance de tension, les signaux de déclenchement et la stabilité thermique. Un IGBT défectueux peut entraîner des surtensions ou des problèmes de contrôle moteur.

Réappliquez de la graisse thermique : avec le temps, la graisse thermique entre l'IGBT et le dissipateur thermique peut sécher. Appliquez une nouvelle couche pour garantir un transfert de chaleur efficace. Remplacez les IGBT vieillissants : s'ils échouent aux tests ou présentent des signes de surchauffe, n'hésitez pas à les remplacer.

0 6 Vérification du condensateur : les unités de stockage d'énergie

Les condensateurs stockent l'énergie électrique dans le servomoteur. Mesurez la capacité et la résistance d'isolement : utilisez un testeur de condensateurs pour vérifier si les condensateurs conservent leur charge.

Vérifiez l'absence de dommages physiques : recherchez une fuite d'électrolyte, qui peut ressembler à une substance brune et collante. Un boîtier de condensateur gonflé ou une soupape de sécurité éclatée sont également des signes de problème. Remplacez régulièrement les condensateurs : leur durée de vie est généralement d'environ 20 000 heures d'utilisation continue. N'attendez pas qu'ils tombent en panne ; remplacez-les de manière proactive.

0 7 Contacteurs et bornes : les connecteurs électriques

Les contacteurs et les bornes sont essentiels aux connexions électriques. Inspectez les contacteurs du circuit principal : recherchez des contacts piqués ou brûlés. Ceux-ci peuvent provoquer des arcs électriques, réduisant ainsi la durée de vie du contacteur et pouvant entraîner des pannes électriques.

Examinez les bornes de câblage : recherchez des signes de dommages causés par la chaleur, comme une décoloration ou une carbonisation. Remplacez les contacteurs ou les bornes défectueux : c'est une étape simple, mais importante, pour assurer le bon fonctionnement du système électrique.

0 8 Vérifications des jeux de barres : transmission de puissance

Les jeux de barres assurent la transmission de l'énergie au sein du servomoteur. Testez la résistance d'isolement : vérifiez la résistance entre les jeux de barres et la terre, ainsi qu'entre les jeux de barres eux-mêmes. Une faible résistance peut indiquer un court-circuit.

Serrez toutes les connexions des jeux de barres : des connexions desserrées peuvent entraîner une perte de puissance et une surchauffe. Utilisez une clé dynamométrique pour vous assurer qu'elles sont serrées conformément aux spécifications.

0 9 Maintenance des câbles : les lignes de vie

Enfin, n'oubliez pas les câbles. Nettoyez et inspectez les câbles d'alimentation et de signal : recherchez des fissures, des abrasions ou des signes de surchauffe. Un câble endommagé peut perturber la communication entre le servomoteur et le moteur. Mesurez la température et la résistance d'isolation des câbles : cela vous permet d'identifier les câbles usés ou défectueux avant qu'ils ne causent des problèmes.

Les servovariateurs offrent de nombreux avantages, notamment une grande précision, des temps de réponse rapides et la possibilité de contrôler précisément la position, la vitesse et le couple du moteur. Ils sont donc parfaitement adaptés aux applications exigeant un contrôle de mouvement de haute qualité.

Ils offrent également une bonne stabilité et peuvent gérer des mouvements complexes, permettant un fonctionnement fluide et efficace. De plus, les servovariateurs sont souvent dotés de fonctions de protection intégrées pour protéger le moteur et les autres composants contre les surintensités, les surtensions et les surchauffes.