05.05.2025 von Viktor Siebert

Veralteter Servoantrieb ohne Herstellersupport

Der Mitsubishi MR-J2-60C-S100 ist ein AC-Servoverstärker (Servoantrieb) mit 600 W Leistung aus der MELSERVO-J2-Serie. Diese Antriebsserie kam in den 1990er Jahren auf den Markt und brachte für die Zeit fortschrittliche Funktionen wie automatische Motorerkennung, standardmäßige Absolutwertgeber und einen integrierten Positioniermodus. Allerdings wurde die Baureihe 2006 vom Hersteller abgekündigt (Ersatz durch neuere J3-/J4-Modelle); offizieller Service war nur bis 2012 verfügbar. Neue Ersatzgeräte sind heute nicht mehr erhältlich – Mitsubishi hat die Produktion eingestellt. Für Anlagenbetreiber bedeutet das: Fällt ein MR-J2-60C-S100 aus, muss entweder auf dem Zweitmarkt nach gebrauchten Geräten gesucht oder eine Reparatur in Betracht gezogen werden. Im Folgenden berichten wir, wie wir für diesen veralteten Servoantrieb einen erfolgreichen Reparaturservice entwickelt haben.

Praxisfall: Ausfall eines MR-J2-60C-S100 in einer Maschine

Ein konkretes Beispiel aus der Praxis verdeutlicht die Problematik. Ein mittelständischer Maschinenhersteller stand vor dem Problem, dass an einer seiner Werkzeugmaschinen der MR-J2-60C-S100 Servoantrieb plötzlich ausgefallen war. Die Maschine – eine wichtige Komponente in der Produktionslinie – stand still. Da Mitsubishi für dieses Modell keinen Support oder Ersatz mehr bot, war guter Rat teuer. Der Maschinenbauer wandte sich an unser Unternehmen, einen spezialisierten Reparaturdienstleister für Industrieelektronik. Die Herausforderung: Die Maschine schnell wieder zum Laufen zu bringen, obwohl es kein Neuteil als Ersatz gab. Es zeigte sich, dass nur eine fachgerechte Reparatur des ausgefallenen Antriebs die Stillstandszeit minimieren konnte.

In ersten Gesprächen erfuhren wir, dass der Ausfall ohne Vorwarnung geschah – der Servoverstärker zeigte lediglich einen Alarmcode im Display und verweigerte den Betrieb. Da der MR-J2-60C-S100 ein kritischer Bestandteil der Maschinensteuerung ist (er regelt präzise die Bewegung des Servomotors einer Achse), führte sein Defekt unmittelbar zu Produktionsausfall. Uns war klar, dass wir schnell handeln und zugleich höchste Sorgfalt walten lassen mussten, um Folgeschäden zu vermeiden.

Entwicklung einer Reparaturlösung nach Kundenwunsch

Auf Kundenwunsch entwickelten wir eine standardisierte Reparaturlösung für den MR-J2-60C-S100. Zunächst analysierten unsere Techniker den defekten Servoantrieb und typischen Schwachstellen dieses Modells. Basierend auf diesen Erkenntnissen definierten wir eine Reparatur-Pauschale: Für einen festen Preis werden alle nötigen Instandsetzungsmaßnahmen durchgeführt, und bestimmte kritische Bauteile werden vorsorglich erneuert. Diese Pauschale gibt dem Kunden Planungssicherheit bzgl. Kosten und Leistungsumfang.

Ein weiterer wichtiger Baustein war die Erstellung einer detaillierten Testprozedur. Da es nicht ausreicht, einzelne Bauteile zu tauschen, ohne das Gesamtsystem zu prüfen, entwickelten wir einen umfassenden Testablauf. Dieser umfasst u.a. einen Isolationstest, das Prüfen der Zwischenkreisspannung und einen Funktionstest aller Steuer-Ein-/Ausgänge. So können wir sicherstellen, dass der Servoverstärker nach der Reparatur in allen Betriebsmodi korrekt funktioniert.

Zentral für die Qualitätssicherung war der Aufbau einer speziellen Testeinrichtung für den MR-J2-60C-S100. Wir richteten einen Prüfstand ein, an dem ein passender Mitsubishi-Servomotor (0,6 kW) mit Encoder angeschlossen wird – genau der Typ Motor, für den dieser Drive ausgelegt ist. Über diesen Prüfstand können wir realitätsnah testen: Der reparierte Antrieb wird in Betrieb genommen, der Motor verfährt definierte Bewegungsprofile (z.B. Positionierfahrten aus der internen Punktetabelle des S100-Steuerungssystems), und wir überwachen Strom, Drehzahl sowie eventuelle Alarmmeldungen. Dieses Setup simuliert die Bedingungen in der Maschine und stellt sicher, dass der Servoantrieb unter Last stabil läuft. So wird auf Kundenwunsch gewährleistet, dass der instandgesetzte MR-J2-60C-S100 unmittelbar nach Wiedereinbau in der Anlage wieder zuverlässig arbeitet.

Rückblick: Erfolge der Reparaturstrategie (0% Reklamationen)

Seit Einführung dieser Reparaturpauschale und Testprozedur konnten wir bereits zahlreiche Einheiten des Typs MR-J2-60C-S100 erfolgreich instand setzen – mit einer Reklamationsquote von 0%. Kein einziger der reparierten Servoverstärker musste aufgrund erneuter Probleme nachgearbeitet werden; alle laufen im Feld zur vollsten Zufriedenheit der Kunden. Dieses Ergebnis führen wir auf mehrere Faktoren zurück: Zum einen tauschen wir proaktiv alle alterskritischen Bauelemente (beispielsweise gealterte Elektrolytkondensatoren, die im Zwischenkreis für die Glättung der Gleichspannung sorgen). Zum anderen deckt unser End-of-Line-Test am Prüfstand auch versteckte Fehler auf, etwa intermittierende Kontaktprobleme oder thermische Probleme unter Volllast – noch bevor das Gerät zurück an den Kunden geht. Die Qualitätssicherung greift also so gut, dass Folgedefekte praktisch ausgeschlossen sind. Für den Maschinenhersteller aus unserem Praxisbeispiel hat sich die Entscheidung bewährt: Sein instandgesetzter MR-J2-60C-S100 läuft bis heute störungsfrei, sodass teure Maschinenstillstandszeiten vermieden wurden.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Mitsubishi AC Servo Drive MR-J2-60c-S100

Mehr Informationen zu unserer Mitsubishi-Reparaturkompetenz finden Sie hier: Mitsubishi Drive Reparatur bei Industrypart

Ähnliche Modelle, die wir regelmäßig reparieren:
MR-J2-60C
MR-J2-60CT
MR-J2-60CP
MR-J2-60A

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Technische Spezifikationen des MR-J2-60C-S100

Der MR-J2-60C-S100 ist ein Vertreter der MELSERVO-J2-Familie und verfügt über eine integrierte Positioniersteuerung (Modellzusatz “-C-S100” steht für einen Servoverstärker mit eingebauter Positionssteuerungsfunktion). Nachfolgend die wichtigsten technischen Kenndaten dieses Servoantriebs:

Eigenschaft	Wert / Beschreibung

Nennleistung

600 W (0,6 kW)

Eingangsspannung

200–230 V AC, 50/60 Hz

Eingangsphasen

3-phasig (oder 1-phasig) verwendbar

Nenneingangsstrom

ca. 3,2 A bei 3~ Betrieb; ca. 4,8–5,5 A bei 1~ 230 V

Zwischenkreisspannung

ca. 300 V DC (Zwischenkreis), entspricht 3~ Ausgang ~170 V AC

Ausgang

3‑Phasen PWM-Inverter, max. 170 V, 0–360 Hz, Nennstrom ca. 3,2–3,6 A

Ansteuerung / Steuerung

Integrierte 1-Achs-Positionssteuerung („Point Table“ mit bis zu 60 Positionen); alternativ externer Puls-/Analogeingang oder serieller Befehl

Schnittstellen

– Digitale I/Os: z.B. Servo-ON, Stopp (EMG), Referenzpunkt, Endschalter, Alarm-Ausgang, „In Position“ etc. – Analog: ±10 V Eingang für Geschwindigkeits-Override bzw. externer Torque-Limit – Seriell: RS-232C (Punkt-zu-Punkt zum PC) und RS-422/485 (Multidrop-Bus, bis zu 32 Achsen)​mitsubishielectric.com

Geber-System

Unterstützt inkrementelle Encoder (Standard 131.072 Imp/U) und Absolutwertgeber (mit Pufferbatterie); automatische Erkennung des Motorgebers beim Einschalten.

Schutzfunktionen

Umfangreiches Alarm- und Fehlercodesystem (zweistellige Alarme A.10–A.52, Warnungen A.90–A.FF) mit Abschalten im Fehlerfall; internes Bremsschütz und Überwachungen (Überspannung, Überstrom, Temperatur etc.).

Tabelle 1: Wichtige technische Daten des Mitsubishi MR-J2-60C-S100 Servoverstärkers. Datenquelle u.a. Typenschild und Mitsubishi-Dokumentation.

Erläuterungen: Der MR-J2-60C-S100 kann – je nach Verfügbarkeit im Schaltschrank – sowohl dreiphasig aus einem 3×230 V-Netz als auch einphasig mit 230 V betrieben werden. Bei einphasiger Versorgung fließt ein höherer Eingangsstrom (siehe Tabelle). Die interne Elektronik erzeugt aus der Netzspannung einen Zwischenkreis von rund 300 V DC, aus dem der PWM-Wechselrichter die dreiphasige Motorspannung (~170 V effektiv) bis zu 360 Hz generiert. Mit der erhöhten Ausgangsfrequenz >50 Hz können Servomotoren bei Bedarf mit höherer Drehzahl als der Netzfrequenz betrieben werden. Die Nennstromstärke am Ausgang von ca. 3,6 A passt zu typischen 0,5–0,6 kW Servomotoren.

Als Steuerungssystem ist beim „-C-S100“ eine Positionierlogik integriert, die über einfache Befehle (Positionsnummer anfahren, Jog, Referenzfahrt etc.) ganze Ablaufprogramme speichern kann. Bis zu 60 Schritte lassen sich intern programmieren. Die Anbindung an die Maschinensteuerung erfolgt entweder über digitale Signale (Start, Stopp, Positionswahl durch binäre Eingänge usw.) oder über eine serielle Schnittstelle. RS-232 dient dabei zur Einzelansteuerung oder PC-Parametrierung eines Drives, während via RS-422/485 im Multidrop-Verfahren bis zu 32 Achsen vernetzt und von einem Leitgerät (z.B. einem übergeordneten PC oder SPS) kontrolliert werden können​mitsubishielectric.com. Dies war für die späten 90er eine moderne Lösung, um mehrere Achsen koordiniert zu steuern, bevor Feldbusse wie EtherCAT oder Profinet weit verbreitet waren. Zusätzlich besitzt der Verstärker diverse E/A-Schnittstellen: Über digitale Eingänge werden z.B. Servo-Enable (SON), Not-Aus (EMG), Endlagenschalter (LSP/LSN) und Referenzfahrtsignale gesteuert. Über Ausgänge meldet der Servoantrieb u.a. „Bereit“ (RDY), „Positionsgenau erreicht“ (INP) oder Fehlerzustände (ALM) an die SPS. Für besondere Anwendungen kann ein analoges ±10 V Signal als Geschwindigkeits-Sollwert oder Drehmomentbegrenzung verwendet werden (z.B. für ein Handrad oder eine externe Override-Steuerung).

Häufige Alarme und Fehlerursachen (Alarmcodes A.10–A.52)

Wie in der Tabelle erwähnt, verfügt der MR-J2-60C-S100 über ein integriertes Diagnose- und Fehleranzeigesystem. Tritt eine Störung auf, schaltet der Servoverstärker ab und zeigt auf seinem 7-Segment-Display einen Alarmcode (Form „A.xx“) an. Ein Blick in die Alarmliste des Service-Handbuchs​ zeigt die wichtigsten Fehlercodes von A.10 bis A.52. Im Folgenden einige der häufigsten Alarmmeldungen und ihre Bedeutung:

• A.10 (Undervoltage – Unterspannung): Dieser Fehlercode signalisiert Unterspannung im Zwischenkreis oder im Steuerstromkreis. Er tritt z.B. auf, wenn die Eingangsspannung abfällt oder ausfällt (Netzunterbrechung) und die Steuerspannung länger als 100 ms weg ist​. In der Praxis kann A.10 auch durch altersschwache Zwischenkreiskondensatoren ausgelöst werden – sie verlieren Kapazität, was zu Spannungsabfall unter Last führt. -> Abhilfe: Spannungsversorgung prüfen (Phasenausfall? Transformator ok?), Zwischenkreiskondensatoren und Gleichrichter im Servoverstärker testen und bei Bedarf austauschen. Nach Beseitigung der Ursache verschwindet der Alarm beim nächsten Einschalten automatisch.
• A.12 (Memory error 1 – Speicherfehler 1): Der Antrieb hat einen internen Speicherfehler festgestellt. Oft ist damit der Parameterspeicher oder Firmware-Speicher (EEPROM/Flash) gemeint. Ursachen können Datensatzkorruption, Alterung des Speicherchips oder ein Fehler im Controller-Board sein. -> Abhilfe: In vielen Fällen lässt sich dieser Alarm nicht durch simples Reset beheben. Laut Handbuch ist ein Tausch der Steuerplatine bzw. des gesamten Servoverstärkers empfohlen, wenn A.12 permanent anliegt. In unserer Reparaturpraxis prüfen wir hier insbesondere die Speicherbausteine und die Stromversorgung der Memory-Komponenten. Manchmal kann das Neuprogrammieren des EEPROMs oder der Tausch eines defekten ICs den Fehler beheben.
• A.16 (Encoder error 1 – Geberfehler 1): Dieser Alarm bedeutet, dass die Rückmeldesignale des Motor-Encoders nicht plausibel sind oder nicht ankommen. Typische Ursache ist ein Verbindungsproblem zum Servomotor-Encoder – z.B. ein lose oder falsch gestecktes Encoderkabel (Stecker CN2) oder ein Kabelbruch. Auch ein defekter Encoder am Motor selbst kann A.16 auslösen. -> Abhilfe: Zunächst alle Verbindungen zwischen Servoantrieb und Motor prüfen (Stecker auf festen Sitz kontrollieren, Kabel auf Beschädigung prüfen). Gegebenenfalls den Motor-Encoder tauschen oder testweise einen anderen Motor anschließen, um die Fehlerquelle einzugrenzen. In seltenen Fällen kann auch die Auswerteschaltung im Servoverstärker defekt sein, was wir in der Reparatur durch Austausch des Encoder-Interface-IC beheben würden.
• A.24 (Main circuit error – Hauptstromkreis-Fehler): Dieser Fehler weist auf einen Kurzschluss oder Erdschluss im Ausgangsbereich hin. Laut Alarmliste kann z.B. ein Kurzschluss zwischen den Motorphasen U, V, W oder ein Erdschluss am Motor vorliegen. Ebenso kann ein Defekt in der Endstufenschaltung des Servoverstärkers (Transistor-Brücke) diesen Alarm verursachen. -> Abhilfe: Motor und Zuleitungen auf Isolationsfehler prüfen. Den Servoverstärker mit isoliertem Prüfgerät (HiPot-Tester) testen, ob zwischen den Ausgangsphasen untereinander oder gegen Erde ein Schluss besteht. Falls ja, müssen die defekten Leistungstransistoren bzw. Treiberstufen auf der Leistungskarte erneuert werden.
• A.50 / A.51 (Overload 1/2 – Überlast): Die Überlast-Warnungen zeigen an, dass der Motor über die spezifizierte Zeit zu stark belastet wurde (thermische Überlast)​file-3gkhmxnv8fdbncghel9hhg. Überlast 1 und 2 unterscheiden Zwischen- und Dauerüberlast. Ursache kann eine schwergängige Mechanik oder falsch parametrierte Achse sein. -> Abhilfe: Mechanik auf Leichtgängigkeit prüfen, Bewegungsprofil ggf. entschärfen. Geber und Regelparameter kontrollieren, ob die Achse korrekt eingeregelt ist. Nach Abkühlzeit (ca. 30 Minuten) lässt sich der Alarm zurücksetzen​.
• A.52 (Error excessive – Regelabweichung zu groß): Dieser Alarmcode wird ausgelöst, wenn die Positionsabweichung den zulässigen Wert überschreitet (die Achse „kommt nicht hinterher“). Das passiert z.B. wenn eine Achse blockiert oder der Regler völlig verstimmt ist. -> Abhilfe: Prüfen, ob die Mechanik blockiert oder klemmt. Gegebenenfalls Achse neu homing (Referenzfahrt) durchführen. Die Reglerparameter (Gain, Integration etc.) gemäß Handbuch einstellen, sodass die Achse dem Sollwert folgen kann, ohne dauerhaft in Fehler zu gehen.

Dies ist nur ein Auszug – der MR-J2-60C-S100 kennt noch weitere Alarmcodes (z.B. A.8A Kommunikationstimeout, A.33 Überspannung, A.46 Motor-Überhitzung etc.). Im Service-Manual sind alle Fehler detailliert beschrieben, inklusive Ursachen und Gegenmaßnahmen. Bei der Reparatur und Wartung solcher Antriebe ist dieses Wissen unerlässlich: Wir vergleichen die ausgelesenen Fehlerhistorien mit den im Handbuch genannten Ursachen, um gezielt die defekten Komponenten zu identifizieren. So deutet z.B. eine Häufung von A.10 Unterspannung auf den Tausch der Kondensatoren hin, während A.16 Geberfehler unseren Technikern sagt, dass sie gezielt die Encoder-Schnittstelle prüfen müssen.

Typische Einsatzgebiete des MR-J2-60C-S100

Der MR-J2-60C-S100 wurde ursprünglich für eine breite Palette von Industrieanwendungen entwickelt. Mit 600 W Nennleistung gehört er zu den mittleren Baugrößen der Serie – ausreichend für viele Achsen in Maschinen des allgemeinen Maschinenbaus. Typischerweise findet man diesen Servoantrieb in:

• Werkzeugmaschinen: Viele CNC-Maschinen (Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Bearbeitungszentren) der späten 90er und 2000er setzten Mitsubishi MELSERVO J2-Drives ein, um die Vorschubachsen oder den Werkzeugwechsler anzutreiben. Die präzise Positionsregelung und schnelle Reaktionszeit machten ihn für Werkzeugmaschinen attraktiv. Insbesondere in asiatischen Maschinen oder Importmaschinen aus Japan sind J2-Verstärker häufig zu finden.
• Verpackungs- und Druckmaschinen: In Verpackungsmaschinen (z.B. Etikettierer, Abfüllanlagen, Folienwickler) sorgen Servoantriebe für das synchrone Bewegen von Förderbändern, Greifern oder Schneidmessern. Auch in Druckmaschinen und Etikettendruckern wurden 600-W-Servos für Formatverstellungen und Transportachsen eingesetzt. Hier schätzte man die kompakte Größe und Zuverlässigkeit der MR-J2-Serie.
• Robotik und Handhabungssysteme: In der Robotik der 90er waren Servoverstärker wie der MR-J2-60C-S100 in kleineren Industrierobotern oder Portalrobotern verbaut. Sie treiben Gelenkachsen oder Linearschlitten an, wo genaue Bahnsteuerung nötig ist. Ebenso in Montageautomaten und Handhabungsgeräten (Pick-and-Place) fand man diese Antriebe. Generell kommen Servoverstärker überall dort zum Einsatz, wo eine präzise und dynamische Bewegungssteuerung gefragt ist – etwa in CNC-Systemen, Verpackungsanlagen oder Robotern​industrialautomationco.com.
• Sonstige Anwendungen: Darüber hinaus taucht der MR-J2-60C-S100 in Spezialmaschinen auf, z.B. in Textilmaschinen für Garnführung, in Halbleiter-Fertigungsgeräten (Positionierung von Wafern) oder in medizinischen Anlagen (präzise Dosierungssysteme). Durch die flexible Ansteuerung (integrierter Positioniercontroller oder externe SPS-Anbindung) konnte der Servoverstärker in sehr unterschiedlichen Kontexten eingesetzt werden.

Für Instandhaltungsleiter und Automatisierungsingenieure bedeutet das: Wenn in einer vorhandenen Anlage dieses Modell verbaut ist, handelt es sich oft um Maschinen aus den späten 90ern oder frühen 2000ern. Trotz des Alters sind viele dieser Maschinen noch in Betrieb, da sie mechanisch robust sind – allerdings wird die elektronische Antriebstechnik zum Lebensdauer-limitierenden Faktor. Entsprechend wichtig ist es, einen zuverlässigen Reparaturpartner zu haben, der die Besonderheiten des MR-J2-60C-S100 kennt.

Besonderheiten und Herausforderungen bei der Reparatur

Die Reparatur älterer Servoverstärker wie des MR-J2-60C-S100 erfordert spezielles Know-how und Sorgfalt. Zum einen liegen typische Ausfallursachen oft in alterungsbedingten Effekten. Zum anderen müssen auch mechanische Aspekte beachtet werden, etwa verschmutzte Kühlkörper und Lüfter – Überhitzung kann Schäden an der Endstufe verursachen.

Ein zentrales Augenmerk bei der Instandsetzung liegt auf der Leistungselektronik

Eine weitere Herausforderung sind spezifische Funktionen wie die Absolutwert-Funktion des Encoders. Viele MR-J2-60C-S100 arbeiten mit Absolutwertgebern am Motor. Fällt die Pufferbatterie aus oder ist die Spannungsversorgung des Encoders zeitweise gestört, erscheint A.25 (Absolute position erase) oder A.92 (Open battery cable) als Warnung​. Nach Austausch der Batterie muss die Maschine neu referenziert werden. Wir überprüfen daher bei jeder Reparatur auch den Zustand der Geberpuffer-Batterie und tauschen sie ggf. prophylaktisch aus, um dem Kunden einen unerwarteten Stillstand kurz nach der Reparatur zu ersparen.

Nicht zuletzt erfordert die Reparatur die Fähigkeit, den Servoantrieb unter realistischen Bedingungen zu testen. Wie oben beschrieben, nutzen wir dazu unseren speziell eingerichteten Prüfstand mit Original-Motor. Gerade bei sporadischen Fehlern (z.B. Fehler, die erst nach Erwärmung auftreten) ist ein Belastungstest essenziell. So haben wir z.B. einen Fall erlebt, in dem ein MR-J2-60C-S100 erst nach ca. 30 Minuten Laufzeit A.50 Überlast meldete – die Ursache war ein thermisch gestresster Stromsensor, der außerhalb der Spezifikation driftete. Solche Fehlerbilder lassen sich nur mit Langzeit- und Lasttests reproduzieren und gezielt beheben.

Fazit: Die Reparatur des nicht mehr vom Hersteller unterstützten Mitsubishi MR-J2-60C-S100 ist absolut machbar – mit dem richtigen Fachwissen, geeigneter Ausstattung und erprobten Prozessen. Für Anlagenbetreiber, die auf diese älteren Servoverstärker angewiesen sind, bieten wir damit eine verlässliche Alternative zum teuren Komplett-Umbau der Maschine. Durch standardisierte Reparaturpakete, gründliche Tests und das Verständnis der technischen Details (von Leistungsdaten bis Fehlercodes) konnten wir eine Second Life Lösung für den MR-J2-60C-S100 etablieren. So bleiben auch ältere Maschinen mit diesem Servoantrieb weiterhin produktiv im Einsatz, trotz eingestellter Herstellerunterstützung.

Quellen: Mitsubishi Electric – Service-Handbuch MR-J2-C​, Alarmlisten-Auszug S.11-2 ff. Produktdaten MR-J2-60C-S100; Industrielle Praxisberichte und eigene Erfahrungen; weitere technische Unterlagen (Datenblätter, Manuals).