31.01.2026 von Viktor Siebert
Reparatur eines Omron R7M-A20030-BS1-D AC Servo Motors die systematische Encoderüberholung bei vier identischen Schadensfällen
Ausgangssituation und Fehlerbild.
Ein Maschinenhersteller hat uns gleich vier identische Omron R7M-A20030-BS1-D AC-Servomotoren zur Überholung eingesendet. Bereits bei der ersten Beschreibung war klar: Alle Motoren wurden von der Steuerung nicht mehr erkannt, eine Inbetriebnahme war nicht möglich. In der Praxis äußert sich dieses Fehlerbild meist durch sofortige Störungen beim Einschalten des Servopacks oder durch einen Abbruch der Initialisierung, noch bevor die Achse freigegeben wird.
Nach dem Anschluss an unseren Prüfstand bestätigte sich der Verdacht schnell. Bei allen vier Motoren ließ sich der Encoder nicht mehr initialisieren. Die Rückmeldung blieb aus, der Motor wurde vom Antriebssystem als nicht vorhanden oder fehlerhaft erkannt. Dieses Muster ist typisch und deutet selten auf einen Zufall hin, sondern fast immer auf eine gemeinsame Ursache.
Ursachenanalyse aus der Werkstattpraxis
Der Encoder ist eines der empfindlichsten Bauteile eines Servomotors. Er arbeitet mit feinster Elektronik, niedrigen Spannungen und sehr engen Toleranzen. Beim Omron R7M-A20030-BS1-D kommt ein inkrementaler Encoder zum Einsatz, der in vielen Anwendungen zuverlässig arbeitet, jedoch empfindlich auf Umwelteinflüsse reagiert.
Bei der Demontage aller vier Motoren zeigte sich ein bekanntes Bild: Feuchtigkeitseintritt in den Encoderraum. In der Praxis reicht bereits kondensierte Luft, Kühlmittelnebel oder feine Emulsion, um über Dichtungen oder Steckverbindungen in den Encoderbereich zu gelangen. Dringt Flüssigkeit ein, entstehen Korrosion, Kriechströme oder Kurzschlüsse auf der Encoder-Elektronik. Das Ergebnis ist fast immer identisch: Der Encoder kann nicht mehr initialisiert werden und fällt vollständig aus.
Reparatur- und Überholungsprozess
Alle vier Motoren wurden vollständig zerlegt und nach unserem standardisierten Ablauf geprüft. Der defekte Encoder wurde jeweils durch einen TRD-FY2000 Encoder von Yaskawa ersetzt. Dieser Encoder ist in vergleichbaren Anwendungen bewährt und bietet eine stabile, saubere Rückmeldung für den Betrieb an SmartStep-Systemen.
Parallel dazu wurde die integrierte Haltebremse KS-50B-055 geprüft. Gerade bei Motoren mit Bremse ist dieser Schritt entscheidend, da Feuchtigkeit nicht nur den Encoder, sondern auch die Bremsmechanik und Spule beeinträchtigen kann. In diesem Fall waren die Bremsen elektrisch und mechanisch in Ordnung, wurden jedoch gereinigt und geprüft, um einen zuverlässigen Halt im Stillstand sicherzustellen.
Zusätzlich erhielten alle Motoren neue Lager und Dichtungen. Dieser präventive Schritt ist bei einer Encoderüberholung sinnvoll, da der Motor bereits vollständig zerlegt ist und so spätere Folgeschäden vermieden werden. Nach der Montage erfolgte die vollständige elektrische Prüfung sowie ein mehrstündiger Probelauf am Servopack, inklusive Referenzfahrt und Überwachung der Rückmeldesignale.
Testergebnis und Fazit
Nach der Überholung wurden alle vier Omron R7M-A20030-BS1-D Motoren fehlerfrei erkannt und ließen sich problemlos initialisieren. Die Encoder-Signale waren stabil, die Motoren liefen ruhig und reproduzierbar, die Bremsen arbeiteten sauber. Für den Kunden bedeutet das: volle Maschinenverfügbarkeit ohne den kostenintensiven Austausch kompletter Neumotoren.
Dieser Fall zeigt sehr deutlich, wie wichtig der Schutz des Encoderbereichs ist. Der Encoder ist kein Verschleißteil im klassischen Sinn, reagiert aber extrem sensibel auf Umwelteinflüsse. Regelmäßige Sichtprüfungen der Steckverbindungen und Dichtungen können hier langfristig teure Ausfälle vermeiden.
Information about the mentioned Servopack and Servomotor:
More information about our Omron repairs can be found here.
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Omron R7M-A20030-BS1-D
Übersicht
Der Omron R7M-A20030-BS1-D ist ein bürstenloser AC-Servomotor aus der SmartStep-Serie. Die SmartStep-Systeme kombinieren Motor, Encoder und Servoverstärker zu einer kompakten, robusten Antriebslösung für präzise Positionieraufgaben in der Industrieautomation.
Modellkennzeichnung
200 = 200 Watt
30 = 3000 U/min
B = mit integrierter Bremse
S1 = Standardwelle
D = IP67-Steckverbinder
Technische Daten des Motors
| Merkmal | Spezifikation |
|---|
| Nennleistung | 200 W |
| Nenndrehzahl | 3000 min⁻¹ |
| Max. Drehzahl | ca. 4500 min⁻¹ |
| Nenndrehmoment | 0,637 N·m |
| Spitzenmoment | ca. 1,91 N·m |
| Nennspannung | 200–230 VAC |
| Nennstrom | ca. 2,0 A |
| Encoder | Inkremental, 2000 Impulse/U |
| Bremse | KS-50B-055, 24 VDC Haltebremse |
| Schutzart | IP67 |
| Stecksystem | Zylindrische IP67-Steckverbinder |
Encoder und Bremse
| Baugruppe | Typ | Funktion |
|---|
| Encoder | TRD-FY2000 | Positions- und Drehzahlerfassung |
| Bremse | KS-50B-055 | Sicheres Halten der Achse im Stillstand |
Passender Servoverstärker
SmartStep Servoverstärker R7D-AP02H
| Merkmal | Spezifikation |
|---|
| Serie | SmartStep A |
| Eingangsspannung | 1-phasig 200–240 VAC |
| Leistungsklasse | 200 W |
| Regelart | Digitale Servo-Regelung |
| Encoder-Schnittstelle | Inkremental |
| Kommunikation | I/O, Puls, optional Feldbus |
| Kühlung | Konvektion |
| Montage | Schaltschrank |
Hinweis: Bei der Variante -D sind IP67-Steckverbinder erforderlich. Standard-Kabelpeitschen sind nicht kompatibel.
Alarmmeldungen Omron SmartStep Servoverstärker R7D-Serie
| Alarmcode | Bezeichnung | Beschreibung | Typische Ursache |
|---|
| AL.01 | Overcurrent | Überstrom im Leistungsmodul | Kurzschluss Motorleitung, defekter Motor, blockierte Mechanik |
| AL.02 | Overvoltage | Zwischenkreisspannung zu hoch | Rekuperation, fehlender Bremswiderstand |
| AL.03 | Undervoltage | Versorgungsspannung zu niedrig | Netzprobleme, Einspeisefehler |
| AL.04 | Encoder Error | Encoder-Signal fehlerhaft | Defekter Encoder, Feuchtigkeit, Kabelbruch |
| AL.05 | Encoder Init Error | Encoder-Initialisierung fehlgeschlagen | Encoder elektronisch defekt |
| AL.06 | Overspeed | Motordrehzahl über Grenzwert | Parametrierfehler, falscher Motor |
| AL.07 | Overload | Thermische Überlast | Mechanische Schwergängigkeit |
| AL.08 | Overheat | Übertemperatur Verstärker | Lüftung unzureichend, hohe Umgebungstemperatur |
| AL.09 | Brake Error | Bremsfreigabe fehlerhaft | Bremsenspannung fehlt, Bremse defekt |
| AL.10 | Communication Error | Kommunikationsfehler | Kabel, Steuerung, Parameter |
| AL.11 | Position Error | Positionsabweichung zu groß | Encoderprobleme, falsche Parameter |
| AL.12 | EEPROM Error | Interner Speicherfehler | Elektronikdefekt |
| AL.13 | Power Module Error | Fehler in der Leistungsstufe | IGBT-Schaden, Überstromereignis |
Besonders relevant für diesen Reparaturfall:
AL.04 und AL.05 treten sehr häufig bei Feuchtigkeitseintritt in den Encoderraum auf und führen dazu, dass der Motor vom System nicht mehr erkannt wird.
Typische Einsatzbereiche
- Verpackungsmaschinen
- Montageautomaten
- Pick-and-Place-Systeme
- Handhabungsachsen
- Sondermaschinenbau
- Retrofit von Schrittmotorachsen auf Servotechnik
Service- und Wartungshinweise
- Regelmäßige Kontrolle der Encoder-Steckverbindungen
- Schutz vor Kühlmittelnebel und Kondenswasser
- Dichtungen präventiv tauschen bei Servicearbeiten
- Bremse elektrisch und mechanisch prüfen
- Encoderraum bei jeder Revision visuell inspizieren