FANUC A06B-0116-B275#0008 — Серводвигатель переменного тока Beta βM1/4000 с прямым валом, шпоночным пазом и тормозом

Обзор

Номер детали: A06B-0116-B275#0008 (A06B0116B275#0008)

Полное описание: Серводвигатель переменного тока βM1/4000 — Прямой вал, шпоночный паз, удерживающий тормоз, энкодер bA64b

Серия: Серводвигатели переменного тока FANUC серии Beta (β)

Обозначение модели: βM1/4000

Двигатель простыми словами

FANUC A06B-0116-B275#0008 — это компактный бесщеточный серводвигатель переменного тока серии Beta (β) от FANUC — линейка продуктов, разработанная FANUC специально для экономичной и высоконадежной приводной оси в станках и промышленном позиционном оборудовании. Данный агрегат представляет собой модель βM1/4000: номинальный крутящий момент около 1 Нм, максимальная скорость 4000 об/мин.

Что отличает модель #0008 от других вариантов семейства A06B-0116, так это комбинация аппаратных функций: прямой вал со шпоночным пазом для прямого механического соединения, удерживающий тормоз с пружинным приводом для удержания положения в покое и Абсолютный пульс-кодер bA64b (номер детали энкодера A860-0374-T303) для обратной связи по положению и скорости в замкнутом контуре. Эти три элемента вместе делают этот двигатель идеальным выбором для вертикальных или наклонных осей, где гравитационная нагрузка должна удерживаться без использования мощности привода, и везде, где абсолютное удержание положения исключает циклы поиска нуля после включения питания.

FANUC разработала серию Beta, руководствуясь иной философией, чем двигатели серии Alpha (α). В то время как линейка Alpha нацелена на максимальную динамическую производительность в верхнем сегменте требований станков, серия Beta отдает приоритет простоте, компактности и надежной работе в приложениях с более легкой нагрузкой на подачу — многоцелевых обрабатывающих центрах, небольших токарных станках с ЧПУ, сверлильных станках, нарезающих резьбу агрегатах и аналогичных типах станков, где привод оси с умеренным крутящим моментом и быстрым откликом точно соответствует потребностям приложения. βM1/4000 является одним из самых маленьких двигателей в этой линейке, а его низкая инерция способствует быстрому ускорению в циклах быстрого позиционирования.

Технические характеристики

Тормоз: как он работает и почему это важно

Удерживающий тормоз на A06B-0116-B275#0008 имеет пружинный привод и электрическое размыкание — это означает, что он автоматически включается при отключении питания 24 В постоянного тока и отключается при подаче питания. Это безопасная конструкция: если питание сервопривода отключается, срабатывает аварийная остановка или машина неожиданно теряет питание, тормоз немедленно блокирует ось без активной команды.

Это делает двигатель подходящим для:

• Применений с вертикальной осью Z, где вес шпиндельной головки, инструмента или заготовки приведет к смещению или падению оси, если привод будет обесточен без механической блокировки
• Наклонных или угловых осей, особенно на многоосевых станках, где компоненты гравитации действуют вдоль направления перемещения
• Применений, требующих удержания положения во время смены инструмента, зондирования или зажима заготовки, где движение оси во время фазы без резки может привести к ошибкам или повреждениям

Важный момент при установке: катушка тормоза является индуктивной, и подавитель перенапряжения должен быть установлен в шкафу в месте переключения цепи питания тормоза 24 В постоянного тока. Без правильно рассчитанного подавителя всплеск напряжения при отключении катушки тормоза может повредить коммутирующее устройство или вызвать помехи в соседней электронике. Это стандартное требование FANUC для всех серводвигателей с тормозом.

Энкодер: абсолютный пульс-кодер bA64b

Энкодер, установленный на A06B-0116-B275#0008, — это bA64b — абсолютный цифровой последовательный пульс-кодер FANUC для семейства двигателей Beta, с 64000 отсчетами на оборот. В отличие от инкрементных энкодеров, которые требуют цикла поиска опорной точки (домашнего цикла) каждый раз при включении машины, bA64b сохраняет абсолютное положение при циклах включения/выключения питания. ЧПУ точно знает положение каждой оси в момент запуска системы, без необходимости в последовательности поиска нуля.

Это наиболее важно в производственных условиях. Каждый цикл поиска нуля занимает время — обычно от 30 до 60 секунд на ось в зависимости от скорости перемещения и конфигурации оси. Станки с тремя или четырьмя осями Beta, использующими энкодер bA64b, могут возобновить продуктивную работу почти сразу после перезапуска, перебоя питания или контролируемого отключения. За полный рабочий цикл совокупная экономия времени измерима.

Абсолютное положение сохраняется с помощью функции резервного копирования, встроенной в усилитель или ЧПУ. В самом двигателе батарея отсутствует — схема резервного копирования находится на стороне привода, что упрощает замену двигателя, поскольку энкодер не содержит данных, специфичных для машины, которые были бы потеряны при замене.

Совместимые усилители и системы ЧПУ

A06B-0116-B275#0008 работает в экосистеме сервоприводов FANUC Beta и совместим с широким спектром усилителей FANUC и платформ ЧПУ:

Совместимые сервоусилители

Совместимые системы ЧПУ

FANUC Series 15, 16, 16i, 18, 18i, 20, 20i, 21, 21i, 0i, 0i-Mate и Power Mate i.

Номер идентификатора двигателя должен быть правильно настроен в параметрах сервопривода ЧПУ после установки. На системах управления серии i это обычно делается через экран настройки сервопривода с включенной записью параметров (PWE = 1), за которой следует стандартная процедура инициализации параметров сервопривода FANUC. Номер идентификатора двигателя выбирается на основе обозначения модели двигателя (четыре средних цифры номера детали A06B-xxxx-Bxxx).

Где используется этот двигатель

Корпус βM1/4000 и его выходные характеристики хорошо подходят для определенного класса применений станков. Некоторые типичные установки:

Малые и средние обрабатывающие центры — Компактные размеры серии Beta M делают ее естественным выбором для вторичных осей малых вертикальных обрабатывающих центров: четвертой оси, привода смены инструмента, позиционирования смены паллет или перемещения вспомогательного стола. Удерживающий тормоз гарантирует, что индексное положение сохраняется без постоянного крутящего момента сервопривода, снижая тепловую нагрузку во время фаз без резки.

Сверлильные и резьбонарезные станки с ЧПУ — Быстрые циклы оси Z при умеренных нагрузках — это именно то, где βM1/4000 работает стабильно. Низкая инерция обеспечивает быстрое ускорение без необходимости пикового крутящего момента, превышающего возможности двигателя, а абсолютный энкодер устраняет накладные расходы на поиск нуля в начале каждого рабочего цикла.

Специализированные приспособления для трансферных линий — В автоматизированных производственных линиях, где сервопривод перемещает приспособление или зажим между двумя фиксированными положениями, комбинация высокой скорости 4000 об/мин с интегрированным тормозом и абсолютным удержанием положения является практичной и надежной в течение длительных производственных циклов.

Периферийные и вспомогательные оси станка — Приводы конвейеров для стружки, позиционирование поворотного стола, позиционирование сопла системы охлаждения и другие вспомогательные функции выигрывают от компактного, автономного серводвигателя, который легко интегрируется в существующую архитектуру управления FANUC без добавления отдельного семейства приводов.

Примечания по установке и обслуживанию

Соединение вала. Прямой вал со шпоночным пазом принимает стандартные муфты со шпоночным пазом. При использовании жесткой муфты с шарико-винтовой передачей биение вала винта должно составлять 0,01 мм или менее, чтобы избежать периодической нагрузки на подшипники двигателя, которая может вызвать преждевременный износ и шум энкодера.

Прокладка кабеля. Рейтинг IP65 двигателя обеспечивает защиту от струй воды с любого направления, но герметичность разъема зависит от полного соединения и фиксации ответного разъема. Проложите кабель энкодера с петлей для стекания конденсата — изгибом кабеля вниз перед его подключением к разъему — чтобы предотвратить стекание жидкости по кабелю в корпус разъема.

Тормозная цепь. Подключите источник питания тормоза 24 В постоянного тока через реле или выход транзистора, а не только через механический переключатель. Установите обратноходовой диод или RC-подавитель между клеммами катушки для защиты коммутирующей цепи.

Хранение. Если агрегаты хранятся на складе, храните их в сухом помещении при температуре от 10°C до 30°C, вдали от риска конденсации, и избегайте мест с вибрацией. При длительном хранении вал двигателя следует вручную проворачивать каждые несколько месяцев для перераспределения смазки подшипников и предотвращения образования плоских участков.

Часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между A06B-0116-B275#0008 и A06B-0116-B275#7008, и взаимозаменяемы ли они?

A06B-0116-B275#0008 — это стандартный вариант с прямым валом и шпоночным пазом, в то время как #7008 указан как альтернативный кросс-референс некоторыми поставщиками. Оба имеют одинаковые основные характеристики двигателя — модель βM1/4000, прямой вал со шпоночным пазом, удерживающий тормоз и энкодер bA64b. На практике эти два номера деталей рассматриваются как функционально эквивалентные многими дистрибьюторами и сервисными организациями FANUC, и один и тот же двигатель может иметь любое из этих обозначений в зависимости от рынка, на который он был поставлен, или от того, как он был первоначально заказан. Если вы ищете замену, любой из этих номеров деталей подойдет для той же установки станка при условии, что другие характеристики (тип вала, тормоз, тип энкодера) соответствуют требованиям вашего приложения. Всегда проверяйте полный суффикс и номер детали энкодера при размещении заказа, чтобы подтвердить полную аппаратную спецификацию.

В2: На станке используется вертикальная ось с этим двигателем. Какова правильная процедура работы с тормозом при настройке параметров сервопривода и вводе в эксплуатацию?

При первоначальном вводе в эксплуатацию на вертикальной оси тормоз должен быть вручную разблокирован (путем подачи 24 В постоянного тока на катушку тормоза) перед попыткой любого движения сервопривода при включенном приводе, включая последовательность автоматической настройки параметров сервопривода. Попытка привести ось в движение против заблокированного тормоза приведет к ошибкам слежения и может повредить муфту или вал. На системах управления FANUC серии i проверьте логику сигнала разблокировки тормоза в лестничной диаграмме ПЛК — тормоз должен разблокироваться при подтверждении сигнала готовности сервопривода (SRDY) и активном выходе включения привода, и должен снова включиться через короткую задержку (обычно 200–500 мс) после отключения привода или возникновения аварийного сигнала. Точные параметры времени устанавливаются в ПЛК и должны быть проверены с фактической нагрузкой, чтобы гарантировать, что ось не будет двигаться после включения тормоза. Подавитель перенапряжения на клеммах катушки тормоза внутри шкафа обязателен; без него переходный процесс коммутации может вызвать периодические аварийные сигналы ЧПУ или повреждение контактов.

В3: Требуется ли энкодер bA64b в A06B-0116-B275#0008 батарея для сохранения абсолютного положения, и что происходит, если энкодер теряет питание?

В самом двигателе батарея отсутствует. Сохранение абсолютного положения для энкодера bA64b осуществляется сервоусилителем или блоком ЧПУ — соответствующая схема резервного копирования находится в электронике привода, а не в двигателе. Это важный практический момент для замены двигателя: при замене A06B-0116-B275#0008 сам энкодер не содержит никаких сохраненных данных о положении машины, которые были бы потеряны. После замены двигателя ЧПУ обычно запрашивает повторное установление опорной точки для этой оси (на машине может отображаться аварийный сигнал потери абсолютного положения, требующий от оператора вручную переместить ось к опорной точке и подтвердить положение). После установки этой одноразовой опорной точки возобновляется нормальная абсолютная работа. Конкретная процедура зависит от модели ЧПУ и реализации производителем станка процедуры установки нулевой точки.

В4: Может ли A06B-0116-B275#0008 управляться усилителем Alpha SVM вместо стандартного усилителя Beta SVU?

Да. Двигатели серии FANUC Beta, включая βM1/4000, совместимы с усилителями модулей Alpha SVM, а также с семейством Beta SVU. Модули SVM1-12 (A06B-6079-H101) и двухканальные модули SVM2 в классе тока 12A часто используются с βM1/4000. Конфигурация номера идентификатора двигателя в параметрах сервопривода ЧПУ охватывает одну и ту же модель двигателя независимо от того, является ли привод устройством Beta SVU или Alpha SVM. Смешивание двигателей Beta с усилителями Alpha является документированной и поддерживаемой конфигурацией, широко используемой в станках, где интегратор выбрал платформу привода Alpha для других осей, но нуждался в меньшем корпусе двигателя Beta для оси с низким крутящим моментом. Номинальный ток усилителя по-прежнему должен соответствовать требованиям двигателя к непрерывному и пиковому току, а различия в распиновке кабелей между разъемами двигателей Beta и Alpha должны быть устранены с помощью правильного адаптерного кабеля или путем проверки конкретного номера детали кабеля для предполагаемого усилителя.

В5: Каковы признаки того, что этот двигатель нуждается в замене, а не в ремонте, и практичен ли полевой ремонт энкодера bA64b?

Наиболее распространенными причинами замены A06B-0116-B275#0008 вместо ремонта являются: постоянные аварийные сигналы SV (сервопривод), связанные с ошибками связи энкодера, которые не устраняются после проверки кабеля и повторного подключения разъема; физическое повреждение вала, шпоночного паза или корпуса в результате столкновения или перегрузки; отказ изоляции обмотки, подтвержденный низким сопротивлением изоляции (обычно ниже 1 МОм при 500 В постоянного тока является проблемой для двигателей FANUC); и отказ тормоза, когда тормоз больше не обеспечивает номинальный крутящий момент или катушка имеет разомкнутую цепь. Полевая замена диска или электроники энкодера bA64b, как правило, непрактична или не рекомендуется без специального оборудования — энкодер представляет собой прецизионную оптическую сборку, требующую условий чистых помещений, калиброванных инструментов для установки диска и оборудования для функционального тестирования для проверки целостности сигнала после повторной сборки. В большинстве полевых ситуаций быстрее и надежнее заменить полный блок двигателя. Авторитетные сервисные организации FANUC могут отремонтировать двигатель и заменить энкодер в контролируемых условиях, что является допустимым вариантом, когда оригинальные запасные блоки находятся в дефиците.