Calibración de un servomotor después de una reparación

La calibración de un servomotor industrial tras una intervención (cambio de rodamientos, sustitución de encoder, rebobinado o soldaduras en conectores) no es opcional: es el paso que restablece la relación exacta entre motor, sensor de posición y drive. Saltárselo provoca caza alrededor del set-point, sobrecorrientes y paradas intermitentes. A continuación, describiremos el procedimiento práctico, con checklist previo, pasos de alineación y verificación, y señales para saber cuándo repetir la calibración de un servomotor industrial.

Cuándo hay que recalibrar el servo

• Se ha desmontado el encoder/resolver o se ha movido la brida.

• Se ha abierto el estator o sustituido cableados del motor.

• El drive muestra offset/commutation fault o pérdida de referencia tras volver a montar.

Antes de tocar tornillos, documenta la alineación original: foto de la posición mecánica, marcas en eje/brida y los ángulos de referencia de feedback. Es una recomendación estándar en talleres especializados porque reduce tiempos y errores de remontaje.

Checklist previo a la calibración de un servomotor industrial

1. Inspección mecánica: eje libre, sin juego axial/radial y sin rozamientos.

2. Conexiones: continuidad en U-V-W, blindajes y tierra; pinout del encoder verificado.

3. Entorno: drive con firmware vigente y herramienta de puesta en marcha lista (SigmaWin+, Studio 5000, Mint, etc.). 

Paso 1 — Alineación mecánica del encoder (commutation/“zero alignment”)

El objetivo es que el índice del encoder (o el seno/coseno resolver) quede en fase con el campo del estator. Hay dos maneras habituales:

• Método con el drive/herramienta del fabricante: muchos variadores tienen rutinas de Zero/Commutation Align. Sigue el asistente y fijará el offset. En Yaskawa, por ejemplo, la guía para encoders absolutos Fagor verifica el estatus del LED y la holgura/gap correcta antes de escribir parámetros.

• Método “bloqueo de fases” (banco): bloquea el rotor inyectando baja tensión controlada entre dos fases y gira el cuerpo del encoder hasta el ángulo recomendado por el fabricante; aprieta la brida con el par adecuado. Técnicos reportan ángulos típicos (p. ej., 150° eléctricos en algunos Sigma), como ejemplo orientativo, no universal. 

La calibración de un servomotor industrial es especialmente sensible aquí: un solo grado mecánico de error puede traducirse en oscilaciones visibles en el eje.

Paso 2 — Sincronización electrónica y verificación del feedback

Con el encoder ya fijado, comprueba que posición y velocidad reportadas por el feedback son coherentes al mover el eje manualmente ±10°. Si ves saltos, signos invertidos o no linearidad, repite el ajuste de offset. Las guías de servicio insisten en validar la “coherencia de conteo” antes de pasar al tuning. 

Paso 3 — Auto-tune y ajuste fino (PID)

Tras la alineación, ejecuta el auto-tune del drive y, si la aplicación es exigente, realiza ajuste manual PID:

1. Arranca con P moderada; sube hasta rozar la inestabilidad y baja un 10–15 %.

2. Introduce I para eliminar error estacionario (evita valores altos: calentará el motor).

3. Añade D para amortiguar sobreoscilaciones y vibración.

Fabricantes como Rockwell y ABB detallan el lazo de control, el load observer y métodos de tuning manual cuando el auto-tune no basta (cargas con mucha elasticidad, fricción variable, ejes verticales con freno). 

Paso 4 — Prueba funcional con carga y registro

• Ejecuta perfiles reales (posicionamientos rápidos y lentos) durante ≥30 ciclos.

• Registra corriente RMS, error de seguimiento y temperatura de carcasa.

• La calibración de un servomotor industrial se da por válida si:

  • el error de seguimiento se mantiene dentro del % aceptado por proceso;

  • la corriente no muestra picos espurios;

  • no hay alarmas de following error ni commutation fault.

En ejes verticales, verifica el freno (timing de apertura y cierre) para evitar caídas o tirones al habilitar par. 

Cómo reconocer que la calibración quedó mal (y arreglarla)

Tip EMC: si el freno o el encoder fallan “a ratos”, revisa apantallamientos y tierras; hay casos en los que ruido EMI activaba frenos de forma espuria. Un buen routing de cables y ferritas salva horas de diagnóstico. 

Buenas prácticas para técnicos

• Herramientas correctas: extractor de encoder, dinamométrica, osciloscopio de dos canales para verificar U/V/W.

• Emisividad correcta: al hacer termografía durante la calibración de un servomotor industrial, usa 0,95 para carcasa pintada negra y busca ΔT > 15 °C como señal de mal ajuste térmico.

• Documentación a mano: hoja de datos con conteo de pulsos por vuelta y ángulo de alineación.

• Firmware actualizado: los drives modernos incluyen rutinas automáticas de auto-tune y offset cero que facilitan la tarea.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cada cuánto hay que recalibrar?
Solo tras reparar, sustituir el sensor o ante un choque mecánico. No es una rutina periódica.

¿Puedo calibrar sin el drive original?
Sí: usa un probador universal que inyecte corriente trifásica y lea el encoder; valida coherencia de pulsos.

¿Qué pasa si salto la calibración?
El servo puede correr fuera de fase, incrementar consumo y provocar rotura de la transmisión en semanas.

¿La lubricación influye en la calibración?
Indirectamente; un rodamiento con fricción genera par parásito y falsea la auto-sintonía.

Conclusión

La calibración de un servomotor industrial tras una reparación es la diferencia entre un retorno a la producción sin sobresaltos y un futuro paro no planificado. Alinear mecánicamente el encoder, sincronizar electrónicamente el feedback y ajustar los parámetros PID asegura movimientos precisos, temperaturas controladas y larga vida útil. Invertir veinte minutos en calibrar hoy vale horas de producción mañana.