Модуль сервоусилителя Fanuc A06B-6164-H223#H580 A06B6164H223#H580 A06B-6164-H223#H580 A06B-6164-H223/H580

Fanuc A06B-6164-H223#H580 | Серво/шпиндельный усилитель Beta i — BiSVSP 40/40-15, двухканальный сервопривод 13A + шпиндель 15 кВт, 200–240 В переменного тока, FSSB, встроенный блок питания

Обзор

Fanuc A06B-6164-H223#H580 — это BiSVSP 40/40-15 — комбинированный серво- и шпиндельный усилитель второго поколения серии Beta i, который объединяет два сервоканальных канала (каждый по 13 А) и шпиндельный канал мощностью 15 кВт в одном автономном блоке со встроенным блоком питания.

Эта комбинированная архитектура является отличительной чертой семейства BiSVSP серии Beta i: один блок заменяет то, что в противном случае потребовало бы отдельного PSM, двух сервомодулей SVM и одного шпиндельного модуля SPM при установке серии Alpha, значительно сокращая количество аппаратных компонентов в шкафу и упрощая проводку системы привода для станков с ЧПУ малого и среднего размера.

Разработанный специально для систем управления Fanuc 0i-D и 0i-Mate-D, A06B-6164-H223#H580 управляет серводвигателями Beta i biS22/3000 на своих двух сервоканалах и шпиндельным двигателем Beta i biLP15 на своем шпиндельным канале.

Выходная мощность 13 А на сервоось точно соответствует номинальному току biS22 при полном непрерывном крутящем моменте, а номинальная мощность шпиндельного канала 15 кВт покрывает полную выходную мощность biLP15 в диапазоне рабочих скоростей.

Все три канала двигателя координируются через оптоволоконное кольцо FSSB, которое соединяет систему управления 0i-D с блоком привода.

Суффикс #H580 указывает на стандартную серию с входным напряжением 200 В, работающую от трехфазной сети переменного тока 200–240 В — стандартного напряжения в цехах большинства мировых рынков.

Это отличает его от высоковольтных вариантов HV, используемых в инфраструктуре 400 В.

Переработанная конструкция второго поколения (по сравнению с оригинальной платформой A06B-6134 BiSVSP) устранила известные проблемы с надежностью в устройствах первого поколения, сохранив при этом механическую и функциональную совместимость с той же платформой Fanuc 0i.

Ключевые характеристики

Архитектура BiSVSP — Сервопривод и шпиндель в одном блоке

Архитектура BiSVSP (Beta i Servo/Spindle) объединяет функции, которые серия Alpha реализует как отдельные модули: блок питания (PSM), модули сервопривода (SVM) и шпиндельный модуль (SPM) объединены в одном блоке BiSVSP.

Эта интеграция обеспечивает полную систему привода для небольшого станка с ЧПУ в одном корпусе — подключите трехфазное переменное напряжение, соедините оптоволоконный кабель FSSB от ЧПУ, подключите три двигателя, и система привода станка готова.

Встроенный блок питания выпрямляет трехфазное входное переменное напряжение и генерирует внутреннюю шину постоянного тока, которая одновременно питает выходные каскады сервопривода и шпинделя. Рекуперативная энергия от торможения шпинделя и замедления оси возвращается на эту внутреннюю шину.

Соединение FSSB с системой управления 0i-D передает все данные команд и обратной связи по осям по одному оптоволоконному кольцу, при этом блок BiSVSP действует как один узел FSSB, который ЧПУ распознает как два сервоканала и один шпиндельный канал.

Эта архитектура намеренно ориентирована на небольшие станки, где простота и стоимость системы привода в одном блоке перевешивают гибкость модульного расширения серии Alpha. 0i-Mate-D — это станок начального уровня Fanuc для обрабатывающих и токарных центров, а BiSVSP 40/40-15 — это система привода, разработанная для него: компактная, экономичная, полная.

Второе поколение — улучшения надежности по сравнению с A06B-6134

Серия A06B-6164 является вторым поколением переработанной оригинальной серии A06B-6134 BiSVSP, которая представила концепцию комбинированного сервопривода/шпинделя для платформы Beta i в 2004 году. A06B-6164 устраняет конкретные проблемы с надежностью, выявленные в производственной эксплуатации устройств первого поколения: улучшенное управление тепловым режимом комбинированных силовых каскадов, переработанная компоновка печатной платы для лучшего разделения сильноточных путей от сигналов низкого уровня управления и обновленная схема защиты IPM.

Второе поколение сохраняет полную совместимость с теми же системами управления ЧПУ 0i/0i-Mate-D и теми же двигателями серий biS и biLP, что делает его прямой заменой устройствам первого поколения в эксплуатации.

Несовместимость с усилителями серии Alpha является фундаментальной — серия Alpha использует модульную архитектуру PSM/SVM/SPM с другим напряжением шины постоянного тока, другой конфигурацией устройств FSSB и другими наборами параметров двигателя.

Станок, разработанный для BiSVSP, не может заменить модули Alpha без изменения всей системы привода.

Часто задаваемые вопросы

В1: BiSVSP 40/40-15 управляет как сервоосями, так и шпинделем — что происходит со шпинделем при возникновении ошибки сервооси?

Внутренняя архитектура блока BiSVSP электрически изолирует выходные каскады сервопривода от выходного каскада шпинделя.

Ошибка сервооси (ошибка IPM на канале L или M) приведет к отключению питания соответствующей сервооси и генерации ошибки ЧПУ, но шпиндельный канал может продолжать работать, если ЧПУ не выдаст команду аварийной остановки.

На практике большинство программ управления станком запускают аварийную остановку при любой ошибке сервопривода, что также останавливает шпиндель. Конкретная реакция зависит от логики ПЛК станка.

В2: Может ли A06B-6164-H223#H580 работать с двигателями серии biS, кроме biS22?

BiSVSP 40/40-15 имеет заводскую номинальную мощность и протестирован с biS22/3000 при 13 А на ось. Меньшие серводвигатели Beta i — biS8, biS12 — имеют более низкие номинальные токи, чем 13 А, и могут управляться BiSVSP без проблем с перегрузкой по току; привод просто работает на части своей выходной мощности.

Параметры сервопривода должны быть установлены в соответствии со спецификациями установленного двигателя.

Более крупные двигатели Beta i, требующие более 13 А непрерывного тока, использовать нельзя — предел выходного каскада IPM составляет 13 А на канал.

В3: Суффикс #H580 указывает на серию 200 В — доступны ли варианты на 400 В для конфигурации BiSVSP 40/40-15?

Семейство A06B-6164 BiSVSP является только серией с входным напряжением 200 В. Высоковольтная серия усилителей Beta i с входным напряжением 400 В имеет другие номера деталей в диапазоне A06B-616x.

Если инфраструктура станка рассчитана на трехфазное напряжение 400 В, требуется соответствующий блок высоковольтной серии. 

Суффикс #H580 всегда обозначает стандартный модуль серии 200 В в линейке A06B-6164.

В4: Какую топологию FSSB использует BiSVSP 40/40-15 и как он отображается в ЧПУ 0i-D?

Блок BiSVSP подключается к кольцу FSSB системы 0i-D как один оптоволоконный узел. Инициализация FSSB ЧПУ обнаруживает BiSVSP как предоставляющий два сервоканала (L и M) и один шпиндельный канал — такое же назначение каналов, которое предоставили бы три отдельных модуля Alpha, но с одного адреса узла в кольце.

Оптоволоконные кабели FSSB на входном (COP10A) и выходном (COP10B) разъемах BiSVSP образуют кольцо.

Если есть дополнительные узлы FSSB (другие приводы осей), они подключаются от COP10B BiSVSP к следующему модулю.

В5: Каковы наиболее распространенные режимы отказа A06B-6164-H223#H580 в производственной эксплуатации?

Отказы IPM (Intelligent Power Module) в выходных каскадах сервопривода — обычно вызванные пробоем изоляции обмоток двигателя, что приводит к протеканию тока неисправности через выходные транзисторы — являются наиболее распространенными внезапными аппаратными отказами.

Разъем кабеля импульсного кодера двигателя biS22 после многолетних повторяющихся движений оси может развивать прерывистые контактные неисправности, вызывая ошибки, связанные с энкодером, а не ошибки привода; сначала проверьте кабель и разъем энкодера при появлении ошибки обратной связи по положению.

Старение внутренних электролитических конденсаторов после длительного срока службы может привести к неравномерности напряжения на шине постоянного тока и обычно устраняется при полном капитальном ремонте устройства в мастерской.

Все отремонтированные блоки BiSVSP должны быть протестированы под нагрузкой с фактическими серводвигателями biS и шпиндельным двигателем biLP на тестовой системе Fanuc 0i перед возвращением в эксплуатацию.