Fanuc A06B-0235-B000 — серводвигатель переменного тока αiS 8/4000, конический вал, без тормоза, импульсный кодер Alpha i A1000

Обзор продукта

Номер детали: A06B-0235-B000

Также ищут как: A06B0235B000, A06B-0235-B000 Fanuc, FANUC A06B0235B000 Серия: Серия Fanuc MELSERVO Alpha iS (αiS) Классификация: Бесщеточный серводвигатель переменного тока — 2,5 кВт, 4000 об/мин, конический вал с шпонкой, без тормоза, импульсный кодер Alpha i A1000

Обзор

Fanuc A06B-0235-B000 — это стандартный заводской серводвигатель переменного тока αiS 8/4000 — один из наиболее широко используемых двигателей подач в станках с ЧПУ Fanuc по всему миру. Номинальная мощность 2,5 кВт при номинальной скорости 4000 об/мин и 8 Нм пускового момента, он занимает средний продуктивный диапазон семейства Fanuc αiS: достаточный крутящий момент для подающих осей обрабатывающих центров средней и тяжелой нагрузки, достаточная скорость для быстрого перемещения и конический вал, который является стандартом для подающих осей станков с момента появления платформы.

Обозначение "B000" в номере детали указывает на конкретную механическую конфигурацию: без электромагнитного тормоза, стандартный конический вал со шпонкой. Это двигатель, который инженеры Fanuc по умолчанию указывают для горизонтальных подающих осей обрабатывающих центров, осей Z токарных центров и широкого спектра механизмов подачи станков, где сервоблокировка удерживает положение в покое, а гравитационная нагрузка не действует вдоль оси при отключенном сервоприводе.

Оснащенный импульсный кодер Alpha i A1000 — последовательным абсолютным энкодером с разрешением 1 000 000 импульсов на оборот — этот двигатель обеспечивает разрешение положения и возможность абсолютного позиционирования, которые системы ЧПУ Fanuc используют для точности позиционирования до микрон, прямого определения нулевой точки оси и нулевого пульсации скорости при низких скоростях подачи. Это полный узел, который поставляется в стандартной комплектации с двигателем Fanuc αiS 8/4000: корпус двигателя, конический вал и импульсный кодер A1000, установленные и выровненные на заводе.

Технические характеристики

αiS 8/4000: Чтение показателей производительности

Обозначение модели αiS 8/4000 компактно кодирует два наиболее важных рабочих параметра, которые инженеры по обслуживанию Fanuc считывают непосредственно с шильдика двигателя. "8" — это пусковой момент в ньютон-метрах — максимальный момент, который двигатель может выдерживать при нулевой скорости, не превышая тепловой предел. "4000" — это номинальная скорость в об/мин. Вместе они определяют рабочий диапазон двигателя до обращения к любой таблице спецификаций.

При 8 Нм пускового момента и 4000 об/мин, αiS 8/4000 занимает продуктивную рабочую точку для осей станков. Пусковой момент определяет максимальную устойчивую силу двигателя на низких скоростях — фазу тяжелой резки при глубоком фрезеровании, фазу постоянной силы при торцевой обработке большого заготовки или устойчивую силу подачи при длительном сверлении. Восемь ньютон-метров пускового момента приводят шарико-винтовую передачу с шагом 10 мм против примерно 4,5 кН устойчивой осевой силы — этого достаточно для подающих осей обрабатывающих центров средней нагрузки и большинства кареток токарных центров при реалистичных нагрузках резания.

номинальный момент 5,97 Нм при 4000 об/мин — полученный из номинальной мощности 2,5 кВт — является непрерывным показателем для работы на высоких скоростях. В плоской области кривой крутящего момента и скорости до 4000 об/мин двигатель работает на этом уровне или ниже во время фаз быстрого перемещения и резки с постоянной скоростью. Выше 4000 об/мин (где двигатель входит в диапазон ослабления поля) доступный крутящий момент уменьшается, в то время как двигатель продолжает выдавать мощность до максимального предела скорости.

импульсный кодер Alpha i A1000 с разрешением 1 000 000 импульсов на оборот обеспечивает разрешение положения, которое примерно в 64 раза выше, чем у 14-битного энкодера, и примерно в 8 раз выше, чем у 17-битного энкодера. При 4000 об/мин это разрешает угол поворота до доли угловой минуты за цикл обновления — достаточно точно, чтобы контур скорости практически не имел ошибки квантования при любой практической скорости подачи, а контур положения мог командовать повторяемыми приращениями до микрон на оси станка.

Конический вал: стандарт для станков с ЧПУ

Конический вал со шпонкой на A06B-0235-B000 является определяющим механическим интерфейсом для установки серводвигателей станков с ЧПУ и причиной того, что этот двигатель напрямую устанавливается в обрабатывающие центры, токарные центры и шлифовальные станки без каких-либо модификаций соединительного оборудования.

При установке серводвигателей станков конический вал выполняет две функции одновременно. Геометрия конуса — определенный угол конуса, соответствующий соответствующему отверстию в ступице муфты шарико-винтовой передачи или зубчатой муфты — обеспечивает самоцентрирующийся интерфейс, который обеспечивает точное геометрическое выравнивание осей двигателя и ведомого вала без накопления допусков, которое вносит интерфейс цилиндрического отверстия. Шпонка в шпоночном пазу вала передает крутящий момент механически через поперечное сечение шпонки, независимо от осевой нагрузки зажима, которая удерживает ступицу на конусе.

Практическим следствием является соединение двигателя с механизмом, которое является одновременно геометрически точным и механически надежным. Ступица садится на конус на определенную осевую глубину, шпонка предотвращает вращение, а тянущий болт через конец вала плотно притягивает ступицу к конусу. Разборка и сборка — для замены подшипников, замены двигателя или обслуживания муфты — возвращает ступицу в точно такое же геометрическое положение без какой-либо процедуры выравнивания.

Для производителей станков этот интерфейс является стандартом для всего семейства αiS, поскольку он позволяет использовать одну и ту же конструкцию ступицы муфты шарико-винтовой передачи на любом двигателе семейства αiS. Когда инженер станка выбирает двигатель от αiS 4/4000 до αiS 8/4000 для более тяжелой оси, ступица муфты остается неизменной. Когда инженер по обслуживанию заменяет неисправный двигатель на запасной блок, интерфейс конического вала гарантирует, что замена будет установлена идентично оригиналу без регулировки прокладками или проверки выравнивания.

Суффикс B000 подтверждает отсутствие электромагнитного тормоза на этом устройстве. Для горизонтальных подающих осей и симметрично нагруженных осей токарных центров, которые составляют большинство применений двигателей αiS, сервоблокировка через усилитель Fanuc αi надежно удерживает положение в покое без механического удержания. Варианты с тормозом имеют суффикс B100 или B605 в зависимости от конфигурации.

Импульсный кодер Alpha i A1000: система обратной связи

импульсный кодер Alpha i A1000 (номер детали Fanuc A860-2000-T301) — это устройство обратной связи, устанавливаемое в стандартной комплектации на A06B-0235-B000. Это последовательный абсолютный энкодер, а не простой инкрементный генератор импульсов, и его характеристики влияют на то, как система ЧПУ Fanuc управляет положением на каждом этапе от запуска до высокоскоростной интерполяции.

Протокол последовательной абсолютной передачи. A1000 обменивается данными с сервоусилителем Fanuc αi по последовательной линии связи, а не генерирует дифференциальные импульсные сигналы A/B/Z. Этот последовательный протокол передает как данные о положении, так и информацию о состоянии энкодера в каждом цикле связи. Последовательный формат более устойчив к шуму, чем дифференциальные импульсные сигналы на длинных кабельных трассах, и более компактен по размеру кабеля — требуется всего несколько сигнальных проводников вместо полного набора дифференциальных пар.

Абсолютное положение при включении питания. A1000 сохраняет многооборотное абсолютное положение вала при отключении питания. При включении ЧПУ Fanuc сервоусилитель немедленно считывает абсолютное положение с каждого импульсного кодера оси. ЧПУ знает машинную координату каждой оси до начала движения. Это исключает цикл возврата к референтной точке (домашняя позиция), который требуется инкрементным энкодерам при каждом запуске — значительное операционное преимущество на производственных машинах, которые циклически включают питание между сменами или после любой аварийной остановки.

Один миллион импульсов на оборот. При 1 000 000 отсчетов на оборот A1000 обеспечивает разрешение угла, которое требуется алгоритмам высокоточной интерполяции Fanuc для линейного позиционирования до микрон на осях с шарико-винтовой передачей. На шарико-винтовой передаче с шагом 4 мм один отсчет энкодера соответствует линейному смещению 4 нанометра. Команды положения ЧПУ могут указывать перемещения с приращениями, намного меньшими, чем допускает любая механическая податливость на практике — что именно и требуется для стабильных контуров положения с высоким коэффициентом усиления без колебаний.

Резервное питание от батареи. Счетчик абсолютного положения в A1000 поддерживается при отключении питания резервной батареей, обычно расположенной в сервоусилителе Fanuc αi или в блоке батарей шкафа ЧПУ, в зависимости от конфигурации станка. Замените резервную батарею, когда ЧПУ отобразит сигнал тревоги батареи энкодера. Полная разрядка батареи сбрасывает счетчик абсолютного положения — что требует цикла возврата к референтной точке и, возможно, процедуры ручной очистки оси перед возобновлением производства. Это легко предотвратить, рассматривая сигнал тревоги батареи как немедленный пункт технического обслуживания.

Совместимые системы управления и усилители

A06B-0235-B000 разработан для сервоусилителей Fanuc серии αi — семейства усилителей αiSV (Alpha i Servo), которые управляют двигателями серии αiS на всех текущих и недавних платформах ЧПУ Fanuc.

Подтвержденные совместимые контроллеры ЧПУ: Fanuc Series 0i-D, 0i-F, 15i-MB, 16i, 18i, 21i-MB, 30i-A, 30i-B, 31i-A, 31i-B, 32i. Все они используют серию усилителей αi с тем же протоколом последовательного энкодера, который реализует импульсный кодер A1000.

Сервоусилитель αiSV для двигателя αiS 8/4000 обычно является αiSV 20 или αiSV 40 в зависимости от конфигурации оси станка и пропускной способности шины. Номинальный ток двигателя 8,3 А и выходная мощность 2,5 кВт находятся в пределах возможностей αiSV 20 для одноосных применений, а αiSV 40 обеспечивает запас для более высокого пикового потребления тока во время агрессивных циклов ускорения.

Настройка параметров. При установке сменного A06B-0235-B000 набор параметров ЧПУ Fanuc для оси должен соответствовать модели двигателя. Соответствующие параметры — номер типа двигателя, количество пар полюсов, тип энкодера, пределы тока — подтверждаются в руководстве по параметрам сервопривода Fanuc для конкретной серии ЧПУ. Автоматическое определение двигателя Fanuc (доступное в более новых версиях ЧПУ) может считывать тип двигателя из данных последовательного порта импульсного кодера и автоматически устанавливать параметры. В более старых версиях ЧПУ требуется ручной ввод параметров.

A06B-0235-B000 несовместим с усилителями Fanuc αC, β или оригинальной серии α, которые предшествовали поколению αi. Он требует сервоусилителя поколения αi, соответствующего как электрическим характеристикам двигателя, так и последовательному протоколу импульсного кодера A1000.

Серия Fanuc αiS: контекст и позиционирование

Серия αiS (Alpha iS) представляет собой стандартную платформу серводвигателей станков Fanuc — двигатели, которые поставляются в стандартной комплектации на обрабатывающих центрах, токарных центрах и шлифовальных станках с ЧПУ Fanuc по всему миру. Обозначение "iS" отличает эту серию от более ранней серии αi, с улучшениями, включая более высокую плотность крутящего момента, более низкую инерцию ротора для улучшения динамического отклика и улучшенные тепловые характеристики.

В пределах серии αiS, 8/4000 занимает среднюю точку мощности подсемейства 4000 об/мин:

αiS 8/4000 является стандартным двигателем для подающих осей X и Y обрабатывающих центров средней нагрузки на станках с массой стола в диапазоне 300–600 кг, а также для осей Z на станках, где масса узла головки шпинделя и схема противовеса обеспечивают чистый момент нагрузки вниз в пределах номинального пускового момента двигателя.

Типичные применения

Подающие оси X, Y и Z горизонтальных обрабатывающих центров. Основное конструктивное применение для A06B-0235-B000. Горизонтальные и вертикальные обрабатывающие центры с системами ЧПУ Fanuc 0i, 30i или 31i используют двигатели αiS 8/4000 на подающих осях, обслуживающих столы и суппорты средней массы. Пусковой момент 8 Нм обеспечивает нагрузки при резании во время тяжелого фрезерования и растачивания; номинальная скорость 4000 об/мин обеспечивает скорости быстрого перемещения, минимизирующие время, не связанное с резанием.

Оси каретки и поперечного суппорта токарных центров с ЧПУ. Приводы каретки оси Z и поперечного суппорта оси X на токарных центрах с ЧПУ под управлением Fanuc 0i-T или 0i-TF. Интерфейс конического вала подходит для конструкций прямого соединения, распространенных на приводах шарико-винтовых осей токарных центров; номинальная скорость 4000 об/мин обеспечивает возможность быстрого перемещения по всей длине хода.

Оси шлифовальных станков с ЧПУ. Подающие оси стола и шлифовальной головки на наружных и плоскошлифовальных станках с ЧПУ, требующих точного управления подачей на низких скоростях в сочетании с достаточным крутящим моментом для циклов шлифования и правки круга. Разрешение импульсного кодера A1000 1 000 000 импульсов/об поддерживает тонкие приращения подачи, характерные для циклов прецизионного шлифования.

Оси станков для электроэрозионной обработки проволокой и прошивной электроэрозионной обработки. Первичные и вторичные оси позиционирования на оборудовании для электроэрозионной обработки, где абсолютный энкодер обеспечивает немедленное знание положения оси при включении питания, а характеристики плавного низкоскоростного крутящего момента двигателя поддерживают медленные контролируемые подачи, используемые в процессе обработки.

Пользовательская автоматизация и многоосевые системы. Любая система автоматизации, работающая с сервоусилителем Fanuc серии αi и требующая сервопривода мощностью 2,5 кВт / 4000 об/мин с выходом конического вала, абсолютной обратной связью по положению и полностью документированным набором параметров сервопривода, который поддерживает база данных двигателей серии αiS.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какой импульсный кодер установлен на A06B-0235-B000 и какое разрешение энкодера он обеспечивает?

A06B-0235-B000 стандартно оснащен импульсным кодером Fanuc Alpha i A1000 (артикул A860-2000-T301). Это последовательный абсолютный энкодер, обеспечивающий 1 000 000 импульсов на оборот данных о положении. Он передает абсолютный угол вала и данные о многооборотном положении по последовательной линии связи сервоусилителю αi. Абсолютная возможность означает, что система ЧПУ Fanuc знает точную машинную координату каждой оси немедленно после включения питания — не требуется цикл возврата к референтной точке после плановых или внеплановых отключений.

В2: Какой сервоусилитель совместим с A06B-0235-B000?

A06B-0235-B000 требует сервоусилителя Fanuc серии αi (αiSV) — обычно αiSV 20 или αiSV 40 в зависимости от конфигурации оси. Совместимые контроллеры ЧПУ включают Fanuc Series 0i-D/F, 15i, 16i, 18i, 21i, 30i, 31i и 32i. Этот двигатель несовместим со старыми усилителями серии α или αC, которые предшествовали поколению αi, а также с серией Fanuc β или любым не-Fanuc сервоприводом, которым не хватает декодера последовательного протокола импульсного кодера A1000.

В3: Есть ли у A06B-0235-B000 тормоз, и как удерживается положение в покое?

Суффикс B000 подтверждает отсутствие электромагнитного тормоза. В покое положение оси поддерживается сервоблокировкой сервоусилителя Fanuc αi — контур положения остается активным, и усилитель подает корректирующий ток для удержания заданного положения. Для горизонтальных осей и любых осей без компоненты гравитационной нагрузки вдоль направления движения это надежно и точно. Для вертикальных осей или осей с несбалансированной гравитационной нагрузкой следует вместо этого указывать вариант двигателя с тормозом, имеющий суффикс B100 или аналогичный.

В4: Какие преимущества дает конструкция конического вала по сравнению с прямым валом?

Конический вал со шпонкой дает два преимущества, специфичных для серводвигателей станков. Во-первых, геометрия конуса самоцентрирует ступицу муфты на валу, обеспечивая точное геометрическое выравнивание осей двигателя и ведомого вала. Во-вторых, шпонка передает крутящий момент механически через шпоночный паз, а не полагаясь только на фрикционное зажимное усилие. Это делает установку и снятие простыми для обслуживания, каждый раз возвращает ступицу в точно такое же положение и гарантирует, что путь крутящего момента является механически надежным, а не зависимым от трения. Конструкция конического вала является стандартом для всего семейства Fanuc αiS, чтобы позволить использовать общие конструкции ступиц муфт для различных вариантов мощности двигателя.

В5: Что следует проверить перед установкой сменного A06B-0235-B000?

Три пункта имеют решающее значение. Во-первых, убедитесь, что на сменном устройстве указан правильный суффикс — B000 означает отсутствие тормоза, конический вал, стандартную конфигурацию. Другие суффиксы указывают на различия в тормозе, вале или уплотнении. Во-вторых, проверьте, соответствуют ли параметры оси ЧПУ Fanuc типу двигателя αiS 8/4000. Несоответствие параметров вызывает ошибки управления или снижение производительности. В-третьих, проверьте состояние резервной батареи импульсного кодера в сервоусилителе или блоке батарей ЧПУ. Низкая или разряженная батарея должна быть заменена перед вводом в эксплуатацию сменного двигателя, поскольку абсолютная ссылка на положение должна быть действительной, чтобы станок мог возобновить производство без полного цикла возврата к референтной точке.