СЕРВОМОТОР FANUC A06B-0143-B175 A06B0143B175 AO6B-O143-B175

Fanuc A06B-0143-B175 | Сервопривод переменного тока серии Alpha α12/3000 — 2,8 кВт, 12 Нм, 3000 об/мин, тормоз 90 В постоянного тока, энкодер A64, IP65

Номер детали: A06B-0143-B175 (также A06B0143B175)

Серия: Сервопривод переменного тока Fanuc Alpha (α) Series

Модель: α12 / 3000

Конфигурация: Прямой вал с шпоночным пазом, пружинный тормоз 90 В постоянного тока, абсолютный энкодер A64, IP65

Номинальная выходная мощность: 2,8 кВт

Пусковой момент: 12 Нм (при 15 А)

Максимальная скорость: 3000 об/мин

Напряжение двигателя: 155 В переменного тока

Номинальный рабочий ток: 12 А

Пиковый пусковой ток: 15 А

Номинальная частота: 200 Гц

Фаза: 3-фазный

Совместимые ЧПУ: Серии 0, 15, 16, 18, 20, 21

Состояние: Новый / Восстановленный / Излишний

Обзор

Сервопривод переменного тока Fanuc A06B-0143-B175 серии Alpha — модель α12/3000 — в конфигурации B175 с тормозом.При мощности 2,8 кВт, пусковом моменте 12 Нм и максимальной скорости 3000 об/мин, работающий от трехфазной сети 155 В, с номинальным током 12 А при частоте 200 Гц, это один из наиболее распространенных двигателей поколения Fanuc Alpha.Он сочетает в себе класс крутящего момента, который сделал α12 стандартным двигателем основной оси на малых и средних обрабатывающих центрах с ЧПУ, с пружинным тормозом 90 В постоянного тока, который требуется любой оси с гравитационной нагрузкой, и абсолютным энкодером A64, который устраняет необходимость возврата в исходное положение при каждом запуске.

Конфигурация B175 — это вариант семейства A06B-0143 с тормозом. Пружинный тормоз 90 В постоянного тока механически удерживает вал при снятии напряжения с катушки — при аварийной остановке, сигнале тревоги сервопривода, плановом отключении сервопривода или потере питания. Для вертикальных осей Z, несущих шпиндельные головки, рабочие паллеты или любую ось, на которую действует гравитация при выключенном сервоприводе, это не является дополнительной функцией.

Это единственный механизм, который предотвращает неконтролируемое перемещение груза при каждом отключении сервопривода в течение всего срока службы станка.

Абсолютный энкодер A64 обеспечивает сохранение положения при потере питания без необходимости возврата в исходное положение.

В сочетании с безопасным включением тормоза конфигурация B175 представляет собой полную спецификацию для основной вертикальной оси обрабатывающего центра с ЧПУ: полный крутящий момент до 3000 об/мин, механическое удержание в покое и непрерывность абсолютного положения при циклах питания.

Ключевые характеристики

Параметр

Значение

Модель α12 занимала золотую середину: 12 Нм и 2,8 кВт были достаточны для основных осей X, Y и Z малых и средних обрабатывающих центров без увеличения физических размеров и стоимости класса α22.

Номинальная скорость 3000 об/мин у α12/3000 отличает его от α12/2000 (тот же крутящий момент, потолок 2000 об/мин).

При шаге шарико-винтовой передачи 10 мм и муфте 1:1 α12/3000 достигает скорости быстрого перемещения 30 м/мин против 20 м/мин у α12/2000 — значительное преимущество во времени цикла на станках с большим ходом оси.

Компромисс заключается в том, что более высокая рабочая частота α12/3000 (200 Гц против 133 Гц при номинальной скорости) требует правильного параметра типа двигателя в ЧПУ; использование кода α12/2000 на α12/3000 приводит к несоответствию в настройке контура тока.

Пусковой момент 12 Нм при пиковом токе 15 А определяет способность двигателя к ускорению.

В начале каждого быстрого перемещения пиковый ток при 12 Нм создает угловое ускорение, которое определяет, насколько быстро ось достигает заданной скорости быстрого перемещения.

Эта кратковременная фаза пикового крутящего момента обеспечивает быстрое время цикла на станках с тяжелым столом — ось быстро достигает 30 м/мин, а не тратит большую часть перемещения на ускорение до нее.

Пружинный тормоз 90 В постоянного тока — безопасный по конструкции

Катушка 90 В постоянного тока в тормозе B175 работает против предварительно нагруженной пружины, которая постоянно удерживает тормозной диск в зацеплении. При подаче 90 В катушка преодолевает пружину и освобождает диск, разблокируя вал. Снимите 90 В — по любой причине — и пружина немедленно возвращает тормозной диск в контакт.

Нет никакой электрической команды, никакого управляющего сигнала и никакого программного решения, необходимого для включения тормоза при потере питания. 

Пружина делает это механически, быстрее, чем любой электрический контроллер мог бы отреагировать.

Эта физика объясняет, почему пружинные тормоза являются единственным безопасным механизмом удержания для вертикальных осей с гравитационной нагрузкой на производственных станках с ЧПУ.

В момент исчезновения питания сервопривода — при аварийной остановке, при сигнале тревоги сервопривода, при плановом отключении сервопривода, при прерывании питания — шпиндельная головка или паллета должны удерживаться механизмом, который действует без зависимости от постоянной доступности питания или логики управления.

Пружинный тормоз обеспечивает это требование по своей сути; электрически управляемый тормоз (требующий тока для включения) не сможет удерживать при тех самых событиях, которые делают удержание наиболее необходимым.

Спецификация 90 В постоянного тока является стандартом серии Alpha для напряжения питания тормоза.

Это не то же самое, что 24 В постоянного тока, используемые в Beta iS и других более мелких серводвигателях Fanuc. Питание тормоза 90 В подается от шкафа управления станка, коммутируемое выходом блокировки тормоза усилителя сервопривода Alpha в последовательности включения/выключения сервопривода.

Перед подключением любого сменного A06B-0143-B175 следует измерить напряжение на разъеме тормоза на станке, чтобы подтвердить 90 В постоянного тока — подача 24 В на катушку 90 В приводит к частичному преодолению пружины, и двигатель работает с постоянным тормозным сопротивлением без немедленной сигнализации, вызывая прогрессирующее повреждение.

Абсолютный энкодер A64 — без возврата в исходное положение, сохранение данных с резервным питанием от батареи

Пульс-кодер A64 обеспечивает обратную связь по абсолютному положению с разрешением 64 000 импульсов на оборот. При наличии батареи в усилителе сервопривода Alpha положение вала сохраняется неограниченно долго при потере питания.

При каждом цикле включения ЧПУ считывает истинное абсолютное положение с A64, и ось имеет правильные данные о положении без перемещения к концевому выключателю.

Для применения на вертикальной оси, в которую чаще всего устанавливается двигатель B175, это имеет операционное значение.

Вертикальная ось, которая теряла бы положение после каждой аварийной остановки, требовала бы тщательного возврата в исходное положение на пониженной скорости перед возобновлением любого производственного цикла — на загруженном обрабатывающем центре, где аварийные остановки являются рутинной частью операций настройки и смены инструмента, эти накладные расходы накапливаются.

Сохранение абсолютного положения означает, что станок возобновляет работу точно с того места, где он остановился, сразу после устранения условия аварийной остановки и повторного включения сервопривода.

Батарея A64 находится в усилителе сервопривода Alpha, а не в двигателе. Замена батареи является плановым техническим обслуживанием усилителя, обычно каждые один-два года.

Разряженная батарея означает потерю абсолютного положения при следующем отключении питания, и потребуется возврат в исходное положение до замены батареи.

Отслеживание дат замены батарей для всех усилителей Alpha в парке станков является практической дисциплиной технического обслуживания, которая предотвращает незапланированные требования возврата в исходное положение в неудобные моменты.

IP65 и красная крышка поколения Alpha

Герметизация IP65 — полная защита от пыли и струй воды — является стандартом для корпуса двигателя и отсека энкодера оригинальной серии Fanuc Alpha.

На оси станка с ЧПУ двигатель подвергается воздействию тумана СОЖ от обработки, чистящих спреев во время обслуживания и конденсата, образующегося при попадании холодных деталей в теплые, влажные корпуса станков. IP65 надежно покрывает все эти условия.

Красная крышка — отличительная цветная защитная крышка разъема кабеля обратной связи энкодера — является визуальным идентификатором двигателя оригинального поколения Alpha.

Она мгновенно идентифицирует, что этот двигатель использует интерфейс обратной связи типа A, а не оптический интерфейс FSSB поколения Alpha i, и что он оснащен энкодером A64, а не энкодерами более высокого разрешения последующих поколений.

На станке, который мог подвергаться частичным модернизациям в течение срока службы, красная крышка является самым быстрым способом подтвердить, что установленный двигатель относится к оригинальному поколению Alpha, прежде чем заказывать замену.

Вариант IP67 (A06B-0143-B175#7076) обеспечивает защиту от временного погружения для установок, где корпус двигателя может быть непосредственно затоплен. Оба варианта, IP65 и IP67, имеют идентичные электрические и механические характеристики — отличается только разъем и уровень герметизации вала.

Часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между A06B-0143-B175 и A06B-0143-B075?

Оба являются сервоприводами серии Alpha α12/3000 с одинаковой номинальной выходной мощностью, крутящим моментом, скоростью, напряжением, током и энкодером. Разница в тормозе: B175 имеет пружинный тормоз 90 В постоянного тока; B075 не имеет тормоза.

Для вертикальных или наклонных осей, где гравитация действует на груз при выключенном сервоприводе, требуется B175 — B075 не обеспечивает механического удержания в покое. Для горизонтальных осей без гравитационной нагрузки B075 является правильным выбором, и проводка станка не требует питания тормоза 90 В для этой оси.

В2: Что произойдет, если для питания тормоза этого двигателя доступно только 24 В?

Подача 24 В на катушку 90 В создает примерно одну треть требуемой электромагнитной силы. Пружина не преодолевается полностью — тормозной диск остается частично в контакте с фрикционной поверхностью.

Двигатель работает с постоянным тормозным сопротивлением, генерируя тепло на тормозной накладке и создавая аномальную радиальную нагрузку на передний подшипник двигателя.

Это не вызывает немедленной сигнализации сервопривода; ранними признаками являются повышенная температура двигателя и более высокий, чем обычно, ток усилителя. Тормозные накладки изнашиваются преждевременно, а срок службы подшипника сокращается. Всегда проверяйте, что питание тормоза составляет 90 В постоянного тока, перед вводом в эксплуатацию.

В3: Нужна ли батарея для энкодера A64, и где она находится?

Да — абсолютный пульс-кодер A64 требует резервного питания от батареи для сохранения положения при потере питания. Батарея находится в усилителе сервопривода Alpha, а не в корпусе двигателя.

Разряженная батарея усилителя означает потерю абсолютного положения при следующем полном отключении питания, и ЧПУ запросит возврат в исходное положение при следующем запуске. Замена батареи должна быть запланирована до появления сигнала низкого заряда батареи на экране диагностики ЧПУ — к моменту срабатывания сигнала батарея уже достигла предела своей емкости, и прерывание питания может привести к немедленной потере положения.

В4: Совместим ли A06B-0143-B175 с усилителями Alpha i?

Нет. Оригинальная серия Alpha (A06B-6079 SVM, A06B-6096 FSSB-SVM) и серия Alpha i (A06B-6117 αiSVM, A06B-6124 αiSVM) используют разные протоколы интерфейса двигателя, схемы обратной связи энкодера и алгоритмы управления током.

Подключение оригинального двигателя Alpha к усилителю Alpha i приводит к условиям аварийной сигнализации сервопривода при запуске или нестабильному поведению замкнутого контура.

Если система привода модернизируется до усилителей Alpha i, двигатели должны быть одновременно заменены на совместимые варианты Alpha i.

В5: Каковы приоритетные проверки при оценке подержанного A06B-0143-B175?

Первая проверка — тормоз: подайте 90 В постоянного тока и убедитесь, что вал вращается свободно без сопротивления; снимите 90 В и убедитесь, что вал немедленно блокируется и надежно удерживается под ручным крутящим моментом. Любое сопротивление при 90 В или любое проскальзывание при снятии напряжения означает, что требуется обслуживание тормоза перед установкой.

Вращайте вал вручную для проверки плавности хода подшипников. Осмотрите поверхность вала со шпоночным пазом на предмет фреттинга или царапин.

Проверьте целостность контактов разъема энкодера с красной крышкой и убедитесь, что крышка разъема плотно закрывается. Измерьте сопротивление трехфазной обмотки на баланс и проведите измерение сопротивления изоляции на землю с помощью меггера.

Прогон на стенде с проверкой цикла торможения, мониторингом тока и подтверждением абсолютного положения энкодера за полный оборот вала является соответствующей финальной проверкой перед установкой двигателя на производственную ось.