Fanuc A06B-0116-B203#0100 — βiS 1/6000 Герметичный серводвигатель переменного тока, 6000 об/мин, IP67, вал с шпонкой, абсолютный энкодер

Обзор продукта

Номер детали: A06B-0116-B203#0100

Также ищут как: A06B0116B203, FANUC A06B-0116-B203#0100, Fanuc A06B0116B2030100

Модель двигателя: βiS 1/6000 (Beta iS 1/6000)

Классификация: Герметичный бесщеточный серводвигатель переменного тока Fanuc серии Beta iS — пиковый крутящий момент 1,2 Нм, максимальная скорость 6000 об/мин, прямой вал со шпонкой, без тормоза, абсолютный энкодер B64iA, герметичность IP67

Технические характеристики

Место βiS в системе — и причина его существования

Прежде чем выбирать или искать этот двигатель, полезно понять, какое место серия Fanuc βiS занимает по отношению к более широко обсуждаемым семействам αiS и αiF. Различие заключается не просто в размере или выходной мощности — оно заключается в философии проектирования каждой линейки продуктов.

Двигатели αiS и αiF были разработаны для обеспечения высочайшего уровня сервопроизводительности: максимальное разрешение обратной связи (1 000 000 имп/об), минимальное биение, оптимизированная полоса пропускания сервопривода и максимальная точность контура положения на требовательных многоосевых обрабатывающих центрах и в пятиосевых приложениях. Это компоненты премиум-класса с соответствующей ценой, которые устанавливаются на станках, где эти уровни производительности требуются и оправданы.

βiS (Beta iS) занимает другую позицию. Созданные на основе той же экосистемы серийных энкодеров Fanuc и совместимые с ЧПУ Fanuc поколения αi, двигатели βiS предназначены для применений, где важна надежная сервопроизводительность, но крайние пределы производительности αiS/αiF не требуются — компактные сверлильно-резьбонарезные станки, револьверные токарные станки, круглошлифовальные станки, небольшие обрабатывающие центры и экономичное автоматизированное оборудование. βiS использует энкодер B64iA с разрешением 64 000 имп/об вместо 1 000 000 имп/об серии αi — разница в разрешении, которая имеет значение для сверхточных контурных осей, но в значительной степени не имеет значения для перемещений из точки в точку и одноосевых операций, которые преимущественно обслуживают двигатели βiS.

A06B-0116-B203#0100 — это модель 1,2 Нм / 6000 об/мин — начальный уровень в 1-й раме βiS — а суффикс #0100 обозначает полностью Герметичный IP67. Это улучшение герметизации, а не базовая производительность двигателя, отличает эту конкретную конфигурацию от стандартной B203.

Герметичность IP67 — что на самом деле обеспечивает суффикс #0100

Каждый A06B-0116-B203#0100 имеет защиту IP67 — подтверждено суффиксом #0100, который отличает его от базового B203 со стандартным IP65. Разница между IP65 и IP67 не мала, когда двигатель находится на оси станка.

IP65 защищает от проникновения пыли и струй воды под давлением — этого достаточно для большинства сред ЧПУ, где двигатель установлен вдали от зоны резания и подвергается в основном охлаждающей эмульсии и случайным брызгам.

IP67 идет дальше: защита от временного погружения в воду на глубину до одного метра в течение тридцати минут. В терминах станков это означает, что двигатель выдерживает прямое затопление охлаждающей жидкостью, высоконапорное распыление охлаждающей жидкости, достигающее корпуса двигателя, накопление охлаждающей жидкости в кармане крепления двигателя и агрессивную мойку без проникновения охлаждающей жидкости в корпус двигателя и к обмоткам или энкодеру.

Для станков, где βiS 1/6000 установлен в положении, которое регулярно подвергается контакту с охлаждающей жидкостью — привод оси Z внутри компактного обрабатывающего центра, двигатель оси X на револьверном токарном станке близко к зоне резания или любая ось, где двигатель не может быть физически защищен от потока охлаждающей жидкости — IP67 является правильной спецификацией. Указание IP65 в среде IP67 — это ставка на то, что двигатель переживет постепенную деградацию уплотнения, которая со временем произойдет.

14-мм наружный диаметр вала со шпонкой и герметичный корпус IP67 работают вместе как полный внешний интерфейс этого двигателя. Геометрия вала стандартизирована в пределах рамы βiS 1 и соответствует соединительным муфтам, установленным на станках, которые используют этот двигатель.

Максимальная скорость 6000 об/мин — больше, чем у αiF 1/5000, для высокоцикловых применений

Деталь, на которую стоит обратить внимание всем, кто сравнивает A06B-0116-B203#0100 с двигателями Fanuc αiF 1/5000 аналогичной выходной мощности: βiS 1/6000 достигает 6000 об/мин, в то время как семейство αiF 1/5000 ограничено 5000 об/мин. В некоторых применениях — особенно при высокоскоростных циклах сверления и нарезания резьбы с компактным инструментом и частыми движениями оси старт-стоп — эта разница в 1000 об/мин напрямую приводит к сокращению времени перемещения оси на коротких ходах.

При 6000 об/мин на шарико-винтовой передаче с шагом 5 мм при прямом соединении ось перемещается со скоростью 30 м/мин. На компактном обрабатывающем центре, где скорость быстрой подачи ограничивает время цикла при коротких подходах и отходах инструмента, дополнительный запас выше 5000 об/мин сокращает время вне резания при высокоцикловых работах. Это реальное преимущество для сверлильно-резьбонарезных и легких фрезерных операций, а не деталь спецификации без практического значения.

В то же время, пиковый крутящий момент 1,2 Нм — это правильное сочетание для этого диапазона скоростей — двигатель оптимизирован для быстрого позиционирования при легкой нагрузке, а не для длительной резки при высоком крутящем моменте. Применения, требующие постоянного крутящего момента при тяжелых прерывистых нагрузках резания, лучше обслуживаются более крупными двигателями независимо от номинальной скорости.

Абсолютный энкодер B64iA: сохранение положения без цены 1 млн имп/об

B64iA, установленный на A06B-0116-B203#0100, является серийным абсолютным энкодером, обеспечивающим 64 000 импульсов на оборот — разрешение, которое может показаться скромным по сравнению с A1000 с разрешением 1 000 000 имп/об серии αiS/αiF, но в контексте применений, которые обслуживает этот двигатель, он обеспечивает полностью адекватное качество контура положения.

Абсолютная работа означает отсутствие необходимости в поиске нулевой точки при включении питания. Положение вала в многооборотном режиме сохраняется при отключении питания благодаря резервной батарее в сервоусилителе Fanuc серии βi. Каждый раз при включении ЧПУ координата оси немедленно доступна без какого-либо движения для возврата к референсной точке. Для станков, которые циклически включаются между сменами или восстанавливаются после аварийных событий, такое поведение устраняет последовательность поиска нулевой точки, требуемую системами с инкрементными энкодерами — реальная экономия времени, которая накапливается в течение каждого рабочего дня.

При 64 000 отсчетов на оборот на шарико-винтовой передаче с шагом 5 мм, контур положения замыкается с разрешением примерно 78 нанометров на отсчет. Для задач позиционирования, которые обычно выполняет βiS 1/6000 — сверление отверстий по положению, циклы подхода и отхода при нарезании резьбы, позиционирование револьверной головки на револьверном токарном станке — это разрешение более чем достаточно для допусков, которые производят эти операции.

B64iA обменивается данными по тому же протоколу серийного энкодера Fanuc, что и серия усилителей βi, что обеспечивает его полную интеграцию в систему привода Fanuc βi без какой-либо адаптации интерфейса. Обслуживание батареи следует тем же правилам, что и для других систем абсолютных энкодеров Fanuc: замените резервную батарею в сервоусилителе, когда ЧПУ выдаст сигнал низкого заряда батареи. Работа до полного разряда сбрасывает счетчик и требует однократного повторного референцирования.

Прямой вал со шпонкой: надежная передача крутящего момента в компактном двигателе

14-мм прямой вал со шпонкой на A06B-0116-B203#0100 является правильным соединительным интерфейсом для соединительных муфт, установленных на станках, которые используют этот двигатель. При пиковом крутящем моменте 1,2 Нм шпонка передает крутящий момент за счет положительного механического зацепления, а не только за счет фрикционного зажима — это важно для осей, которые часто меняют направление и где вибрация может привести к тому, что фрикционное соединение со временем ослабнет.

14-мм наружный диаметр вала специфичен для рамы βiS 1. Он меньше диаметров валов двигателей αiF и αiS аналогичной мощности, что отражает более компактные физические размеры βiS. Эта физическая разница означает, что соединительные муфты от более крупных семейств двигателей Fanuc не подходят для βiS 1 — отверстие муфты должно быть специфичным для 14-мм диаметра вала этого двигателя.

Поскольку A06B-0116-B203#0100 имеет без тормоза (подтверждено обозначением B203), процедура замены соединительной муфты при замене двигателя проста: снимите муфту с помощью подходящего съемника, убедитесь в отсутствии повреждений шпонки и шпоночного паза, установите новый двигатель, установите муфту с зацепленной шпонкой и затяните в соответствии с моментом затяжки, указанным производителем муфты. Конфигурация без тормоза делает корпус двигателя короче и легче, что является реальным преимуществом при компоновке компактных станков, где доступ к двигателю ограничен и пространство ограничено.

Совместимость усилителя и ЧПУ

A06B-0116-B203#0100 работает с сервоусилителями Fanuc серии βi (βiSV). Модули усилителей βiSV — это компактные, экономичные блоки привода, разработанные для семейства двигателей βiS — они меньше по размеру панели, чем модули αiSV, и соответственно имеют меньший номинальный ток, соответствующий скромному классу мощности βiS.

Совместимые платформы ЧПУ включают Fanuc Series 0i-D, 0i-F, 16i, 18i, 21i, 30i-A, 30i-B, 31i-A, 31i-B и 32i. Двигатель и усилитель обмениваются данными по той же архитектуре серийной шины Fanuc, что используется во всем семействе продуктов αi и βi — разница между βiSV и αiSV заключается в наборе параметров двигателя и номинальном токе, а не в протоколе связи ЧПУ с усилителем.

При установке этого двигателя в качестве замены убедитесь, что параметры оси ЧПУ установлены для типа двигателя βiS 1/6000 из базы данных параметров сервопривода Fanuc. В более новых версиях ЧПУ автоматическое определение типа двигателя по данным энкодера B64iA может автоматически заполнить параметры — проверьте результат на соответствие ожидаемой конфигурации перед началом производства.

Варианты серии A06B-0116-B203

Суффикс #0100 — единственное отличие конфигурации от базового B203 — герметичность IP67 вместо IP65. Крутящий момент, скорость, энкодер и геометрия вала идентичны. Указывайте #0100, когда среда установки двигателя включает прямое воздействие охлаждающей жидкости; базовый B203 — для стандартных защищенных сред.

Типичные применения

Компактные обрабатывающие центры с ЧПУ и сверлильно-резьбонарезные станки. Приводы подач на малоформатных вертикальных обрабатывающих центрах и сверлильно-резьбонарезных станках, где рама βiS 1 соответствует ограничениям механической компоновки, а верхний предел 6000 об/мин поддерживает быструю подачу на коротких ходах при сокращенном времени цикла.

Револьверные токарные станки с ЧПУ. Приводы осей X и Z на револьверных токарных станках, где компактный размер двигателя является необходимостью для компоновки, герметичность IP67 обеспечивает близость к зоне охлаждающей жидкости, а абсолютный энкодер упрощает позиционирование револьверной головки и суппорта после включения питания.

Круглошлифовальные станки с ЧПУ. Приводы подач на круглошлифовальных и внутреннешлифовальных станках с ЧПУ, где размер рамы βiS 1/6000 соответствует компактным конструкциям осей шлифовального круга и рабочего шпинделя, а абсолютный энкодер обеспечивает немедленное восстановление положения после включения станка между циклами шлифования.

Экономичное автоматизированное оборудование и оси транспортировки. Оси позиционирования на автоматизированном оборудовании с ЧПУ Fanuc, системах транспортировки деталей и вторичных осях станков, где комбинация усилителя βiSV и двигателя βiS обеспечивает надежную сервопроизводительность с обратной связью при более низкой системной стоимости, чем платформа αiS/αiF.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какова практическая разница между βiS 1/6000 и Fanuc αiF 1/5000 при аналогичной выходной мощности?

Оба обеспечивают выходную мощность 0,5 кВт при аналогичных уровнях пикового крутящего момента, но на практике важны три отличия. Во-первых, максимальная скорость: βiS 1/6000 достигает 6000 об/мин против 5000 об/мин у αiF — преимущество при высокоскоростной подаче на компактных осях. Во-вторых, разрешение энкодера: βiS использует B64iA с разрешением 64 000 имп/об; αiF использует A1000 с разрешением 1 000 000 имп/об — αiF выигрывает по качеству контурной обработки и чистоте поверхности для требовательных прецизионных работ. В-третьих, стоимость системы: усилитель βiSV дешевле, чем αiSV. Для сверлильно-резьбонарезных, револьверных и стандартных применений позиционирования с ЧПУ, βiS является более экономичным выбором; для высокоточной контурной обработки или требовательных пятиосевых работ, αiF является правильной спецификацией.

В2: Означает ли суффикс #0100, что этот двигатель имеет другие характеристики производительности по сравнению с базовым B203?

Нет — суффикс #0100 меняет только уровень герметизации с IP65 на IP67. Пиковый крутящий момент (1,2 Нм), максимальная скорость (6000 об/мин), тип вала (прямой со шпонкой, 14 мм), энкодер (B64iA абсолютный) и конфигурация тормоза (отсутствует) идентичны между B203 и B203#0100. Герметичность IP67 — единственное отличие, и она существует специально для установок, где двигатель подвергается прямому контакту с охлаждающей жидкостью, затоплению или высоконапорному распылению, которое в конечном итоге проникнет через уплотнения IP65.

В3: Требует ли этот двигатель цикл поиска нулевой точки (homing) при каждом включении ЧПУ?

Нет. B64iA — это серийный абсолютный энкодер — положение вала в многооборотном режиме сохраняется при отключении питания благодаря резервной батарее в сервоусилителе Fanuc βi. При включении ЧПУ координата оси немедленно известна без какого-либо движения для поиска нулевой точки. Это одно из ключевых эксплуатационных преимуществ семейства двигателей βiS по сравнению со старыми системами с инкрементными энкодерами. Своевременно замените резервную батарею усилителя, когда ЧПУ выдаст сигнал низкого заряда батареи — полный разряд батареи сбрасывает многооборотный счетчик и требует однократной процедуры повторного референцирования.

В4: Какой усилитель Fanuc требуется для A06B-0116-B203#0100?

Этот двигатель требует сервоусилитель Fanuc серии βi (βiSV). Устройства βiSV — это компактные модули привода, разработанные специально для семейства двигателей βiS, с номинальными токами, соответствующими классу мощности βiS. Совместимые платформы ЧПУ включают Fanuc Series 0i-D, 0i-F, 16i, 18i, 21i, 30i и 31i. Двигатель несовместим с усилителями αiSV (которые имеют размеры и параметры для двигателей αiS/αiF) или с усилителями серии β без индекса 'i'. Всегда проверяйте соответствие набора параметров оси типу двигателя βiS 1/6000 после установки.

В5: Суффикс B203 указывает на отсутствие тормоза — безопасно ли это для всех типов осей?

Конфигурация без тормоза является правильной и безопасной для горизонтальных осей и любых осей, где нет чистого гравитационного воздействия в направлении вращения вала. На этих осях сервоблокировка сервоусилителя βiSV поддерживает положение, пока усилитель активен, и ось не смещается при отключении сервопривода на горизонтальной плоскости. Для вертикальных осей или наклонных подач, где двигатель должен удерживать гравитационную нагрузку при отключении сервопривода — когда усилитель выключен, неисправен или находится в режиме аварийной остановки — требуется вариант двигателя с тормозом. Эквивалентом с тормозом в этой серии является A06B-0116-B576 (пружинный тормоз 24 В, прямой вал со шпонкой, те же варианты энкодера и герметизации). Никогда не устанавливайте B203 без тормоза на вертикальную ось, изначально предназначенную для двигателя с тормозом.