18.08.2025 von Viktor Siebert

Der Spindle Drive Okuma MIV08-3-V5 kam mit einem sporadischen Alarm 04 an. In der Maschine trat der Fehler vor allem bei schnellen Beschleunigungen auf, manchmal erst nach längerer Laufzeit. Genau solche intermittierenden Auslöser deuten erfahrungsgemäß auf grenzwertige Isolationsstrecken, Kontaktprobleme oder thermisch abhängige Fehler im Ausgangspfad hin.

Erste Befundung

Bei der Annahme wurden Seriennummer, Vorreparaturen und Kabelführung aus dem Maschinenprotokoll dokumentiert. Sichtprüfung ergab deutliche Staub- und Kühlschmiermittelrückstände im Bereich der Ausgangsklemmen. Die Leistungseinheit wurde spannungsfrei geöffnet, die IVPB08-3 Leistungsplatine, die ICB3H Steuerplatine, die BTB71 Verbindungsplatine sowie das MIV08 Leistungsteil wurden separat erfasst.
Elektrische Eingangstests umfassten Isolationsmessung der Motorphasen gegen PE, Prüfung der Zwischenkreiskondensatoren auf ESR und Leckstrom, Kontrolle der Gate-Treiber und Optokoppler auf Symmetrie sowie eine Dioden- und Kurzschlusstestung der IGBT-Brücke.

Fehlerbild

Der Alarm ließ sich im Kaltzustand zunächst nicht auslösen. Nach thermischem Vorerwärmen und Vibrationstest traten kurzzeitige Stromspitzen an U-V-W auf. Unter der Abdeckung der Ausgangsklemmen zeigten sich dunkle Spuren an einer verschmutzten Isolationsstrecke. Typisch für eingesaugten Ölnebel: Bei Wärme und Feuchte verschiebt sich die Durchschlagspannung, es kommt zu flüchtigen Teilentladungen und der Antrieb meldet Motorleistungs-Überstrom. Die IGBTs waren elektrisch gesund, der Auslöser lag in der Umgebung der Klemmen und im gealterten Snubber-Netzwerk.

Präventiver Reparaturprozess

Bewährt hat sich ein vollständiger, präventiver Ansatz. Statt nur den sichtbaren Auslöser zu beseitigen, bringen wir die Baugruppe insgesamt wieder in einen verlässlichen Grundzustand.

1. Reinigung
   Intensivreinigung der Baugruppen in wässriger Emulsion, Spülung mit entionisiertem Wasser, Trocknung im Umluftofen mit definiertem Temperaturschema. Anschließend Entfernung der alten Wärmeleitpaste und Neuauftrag auf dem Leistungsteil.
2. Leistungsstufe
   Prüfung der IGBT-Module unter Impulslast, Erneuerung der Snubber-Kondensatoren und der zugehörigen Widerstände, Nacharbeit kritischer Lötstellen im Ausgangsbereich. Drehmoment- und Widerstandskontrolle an den Klemmen.
3. Ansteuerung und Schutzpfade
   Vorbeugender Tausch gealterter Optokoppler, Gate-Treiber-ICs und ausgewählter Stützkondensatoren in der Treiberkette. Kontrolle der Stromerfassung und der Shunt- bzw. CT-Signale auf Linearität und Offset.
4. Netzteil- und Zwischenkreis
   Messung Ripple und ESR, Tausch der primär belasteten Elektrolytkondensatoren gegen 105-°C-Typen. Prüfung der Vorlade- und Entladestrecken.
5. Mechanik und Luftführung
   Austausch verschlissener Lüfter, Reinigung der Kühlkanäle, Erneuerung von Isolier- und Dichtmaterial im Klemmenbereich, um zukünftige Kontamination zu vermeiden.
6. Dokumentation und Checklisten
   Jeder Schritt wird in einer Checkliste abgezeichnet. Messwerte, Bauteilchargen, Drehmomente und Thermografien werden im Prüfprotokoll hinterlegt. Diese Arbeitsweise hat sich über Jahre bewährt und sorgt für Reproduzierbarkeit.

Testmaschine und Prüfablauf

Nach der Instandsetzung läuft der Drive an unserer Referenzmaschine mit VAC-Spindelmotor und NC-Simulator.

1. Inbetriebnahme
   Parameterabgleich, Funktionstest der Kommunikation, Referenzfahrten ohne Last.
2. Dynamiktests
   Beschleunigungs- und Bremsrampen, Sprungantworten, wiederholte Lastwechsel. Wir beobachten Phasenströme, Zwischenkreisspannung, Gate-Signale und Temperaturverläufe. Besonderer Fokus liegt auf transienten Überströmen im Millisekundenbereich.
3. Thermische Zyklen
   Mehrstündiger Dauerlauf mit definierter Erwärmung und Abkühlung. Ziel ist es, den ursprünglich sporadischen Fehler gezielt zu provozieren. Nach der Instandsetzung bleibt die Stromform sauber, keine asymmetrischen Peaks, kein erneutes Auslösen von Alarm 04.
4. Sicherheits- und Abschlusstests
   Isolations- und Hochspannungstest, Not-Stopp-Bremsung, Wiederanlaufverhalten, Logging aller Messwerte. Abschließend wird die Klemmenabdeckung mit einer Feuchte- und Ölnebelbarriere versehen.

Ergebnis

Der Antrieb verhält sich unter Kalt- und Warmbedingungen stabil. Die Ursache war eine Kombination aus verschmutzten Isolationswegen an den Ausgangsklemmen und gealterten Dämpfungselementen im Ausgangsnetzwerk. Durch die präventive Überarbeitung ist nicht nur der akute Fehler behoben, sondern auch die Alterungsreserve wiederhergestellt.

Was der Kunde präventiv tun kann

1. Schaltschrankhygiene sicherstellen
   Filtermatten regelmäßig wechseln, Luftwege frei halten, Ansaugung nicht in Richtung Kühlschmiermittelnebel platzieren.
2. Lüfter und Temperaturen prüfen
   Lüfter jährlich kontrollieren und rechtzeitig tauschen. Temperaturen der Leistungsmodule und des Kühlkörpers im Wartungsplan überwachen.
3. Kabel und Klemmen inspizieren
   Motor- und Erdungsleitungen auf Quetschungen und Isolationsschäden prüfen. Klemmen mit Drehmomentschlüssel nachziehen. Terminalboxen am Motor dicht halten.
4. Feuchtigkeit und Ölnebel fernhalten
   Dichtungen an Gehäusen und Abdeckungen prüfen. Keine Druckluftreinigung direkt auf offene Elektronik, da Partikel und Feuchte eingetragen werden.
5. Regelmäßige Isolationsmessung
   Megger-Messung der Motorphasen gegen Erde im Stillstand. Grenzwerte dokumentieren und Trends beobachten.
6. Zwischenkreis-Gesundheit beobachten
   Sichtkontrolle auf geplatzte oder gewölbte Kondensatoren, periodische Messung von Ripple unter Last.
7. Parameter und Beschleunigungen
   Parameter nicht unnötig auf maximale Dynamik drehen. Sanfte Rampen verringern Stromspitzen und thermische Belastung.
8. Regenerationspfad prüfen
   Dimensionierung und Zustand des Bremswiderstands kontrollieren, Kabelwege kurz halten.
9. Ersatzlüfter und Filter vorrätig halten
   Verschleißteile als Set lagern. So lassen sich Stillstände verkürzen.
10. Präventive Überholung einplanen
    Je nach Laufzeit und Umgebung nach fünf bis sieben Jahren eine vorbeugende Überarbeitung einplanen. Das ist planbar, kalkulierbar und schützt vor Folgeschäden an Spindel und Netzteil.

Fazit

Sporadische Alarm-04-Meldungen sind selten Zufall. Sie zeigen, dass irgendwo an der Grenze gearbeitet wird, oft begünstigt durch Verschmutzung, Wärme und Alterung. Mit einer systematischen Befundung, einer vollständigen präventiven Instandsetzung und belastbaren Tests lässt sich die Spindelachse wieder verlässlich betreiben. Entscheidend ist die Pflege im Alltag. Wer Schränke sauber hält, Luftwege sichert, Kabelwege schützt und Verschleißteile rechtzeitig tauscht, verlängert die Lebensdauer seiner Antriebstechnik und bewahrt die Maschine vor teuren Stillständen.

Preis und Lieferzeit für Spindle Drive Okuma MIV08-3-V5

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📞 Kontaktieren Sie uns gerne, wenn Sie Fragen zu Ihrer Mitsubishi-Antriebstechnik haben. Unser erfahrenes Team steht Ihnen jederzeit mit Rat und Tat zur Seite.

Gerätedaten (technische Spezifikationen):

Parameter	Wert
Modell	Okuma MIV08-3-V5
Bestellnummer	1006-2257
Nennleistung	7.5 kW (10 HP)
Eingangsspannung	300 VDC (Versorgung vom MPS/MPR Power Supply)
Steuerspannung	24 VDC (Kontrollstromversorgung)
Abmessungen (H×B×T)	380 × 100 × 325 mm
Gewicht	ca. 7.3 kg (16.1 lbs)
Motortypen	VAC Motoren (VAC 7.5 / 5.5 kW typisch)

Einsatzumgebung & kompatible Geräte

• Eingebaut in CNC-Maschinen von Okuma (Drehmaschinen, Bearbeitungszentren).
• Arbeitet mit VAC-Spindelmotoren im Leistungsbereich 7.5 kW.
• Benötigt externe MPS oder MPR Power Supply Unit zur Versorgung mit 300 VDC und 24 VDC.
• Kommunikation über Servo Link, Encoder Link und Converter Link zum NC-System.
• Umgebungsbedingungen:
  • Temperatur: 0–55 °C
  • Relative Luftfeuchtigkeit: < 90 % (nicht kondensierend)
  • Muss in einem geschlossenen, staub- und feuchtigkeitsgeschützten Schaltschrank betrieben werden.

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Funktionsbeschreibung

Das MIV08-3-V5 ist ein Inverter (Spindle Drive) zur Ansteuerung von Okuma VAC-Spindelmotoren.
Wesentliche Funktionen:

• Regelung von Drehzahl und Drehmoment.
• Ansteuerung über NC-Controller via Servo-Link.
• Überwachung von Strom, Spannung, Temperatur und Motordaten.
• Schutzfunktionen wie Überstrom, Überlast, Überhitzung und Encoderfehler.
• Diagnostik über 7-Segment-Anzeige (Normalbetrieb, Alarme, Warnungen).

Alarmmeldungen und Troubleshooting

Alarm Nr.	Beschreibung	Ursache	Lösung
04	Motor power line over current	Überstrom am Motor (Kurzschluss, Lagerschaden, falsche Last)	Motor prüfen, ggf. Drive ersetzen
05	Inverter overheat	Kühlung unzureichend, Lüfter defekt, Umgebung zu warm	Lüfter prüfen, Kühlung verbessern
06	Inverter overload	Last über Nennwert, Spindel blockiert, falsche Daten	Belastung reduzieren, Servo-Daten prüfen
07	Commercial power source error	Netzspannung außerhalb Toleranz	Netzspannung und Zuleitungen prüfen
09	Motor winding changeover error	Schaltfehler an Motorwicklung, Timeout, Servo-Daten-Fehler	Winding-Changeover-Magnet prüfen
10	Encoder communication error	Kabeldefekt, Encoder gestört	Encoder/Kabel prüfen und ersetzen
11	Encoder error	Keine Positionsrückmeldung	Motorencoder austauschen
12	Encoder initialization error	Initialisierung fehlgeschlagen, Kommunikationsfehler	Encoder & Kabel prüfen, MIV ggf. tauschen
20	Motor overheat	Temperatur > zulässig	Motorlast reduzieren, Lüftung prüfen
32	Speed deviation too large	Abweichung zwischen Soll- und Ist-Drehzahl zu groß	Belastung reduzieren, Encoder prüfen

Bestandteile

Name	Bezeichnung auf Platine	Menge
Steuerplatine	ICB3H	1
Leistungsplatine	IVPB08-3	1
Verbindungsplatine	BTB71	1
Leistungsteil	MIV08	1