Bộ mã hóa tăng dần Siemens 6FX2001-2CC50

RS 422 (TTL) | 2500 P/R | Mặt bích đồng bộ | Trục 6mm | 5V | Lối ra cáp đa năng | Tương thích SINUMERIK / SIMODRIVE

Phản hồi chính xác cho mỗi vòng quay

Điều khiển chuyển động chỉ tốt bằng phản hồi đằng sau nó. Trên máy công cụ được trang bị SINUMERIK hoặc trục được điều khiển bằng SIMODRIVE, bộ mã hóa là thiết bị liên tục cho bộ truyền động biết trục thực sự ở đâu — không phải nơi nó được lệnh đi, mà là nơi nó đã đến. Nếu phản hồi này sai, vòng lặp điều khiển sẽ không hội tụ. Nếu đúng với 2.500 lần mỗi vòng quay qua giao diện tín hiệu có thể loại bỏ nhiễu ở khoảng cách lên tới 100 mét, trục sẽ hoạt động chính xác như ý muốn của CNC.

Siemens 6FX2001-2CC50 là bộ mã hóa quang tăng dần với đầu ra vi sai RS 422 (TTL), 2500 xung mỗi vòng quay và lối ra cáp đa năng xử lý cả định tuyến cáp dọc trục và xuyên tâm từ cùng một vỏ. Nó tuân thủ tiêu chuẩn mặt bích đồng bộ đã là tham chiếu cơ khí cho việc lắp đặt bộ mã hóa điều khiển chuyển động của Siemens trong nhiều thập kỷ sản xuất máy công cụ — làm cho nó phù hợp trực tiếp với phạm vi lắp đặt SIMODRIVE và SINUMERIK rộng nhất.

Thông số kỹ thuật

Giao diện RS 422 (TTL): Tại sao tín hiệu vi sai lại quan trọng trên sàn máy

Tủ máy công cụ không phải là môi trường điện yên tĩnh. Biến tần chuyển đổi kilowatt ở tần số cao gần đó. Công tắc tơ tạo ra các xung cảm ứng. Các đường cáp dài đi qua ống dẫn dùng chung với dây điện. Trong bối cảnh này, tín hiệu TTL một đầu — tham chiếu với đất — thu nhiễu tỷ lệ thuận với chiều dài cáp và khoảng cách với nguồn nhiễu.

RS 422 loại bỏ lỗ hổng này bằng cách truyền mỗi tín hiệu dưới dạng cặp vi sai: hai dây mang điện áp bổ sung. Bộ thu đo sự khác biệt giữa cặp dây, không phải điện áp tuyệt đối của bất kỳ dây nào. Bất kỳ nhiễu nào lọt vào cáp đều ảnh hưởng đến cả hai dây như nhau, do đó, sự đóng góp của nó sẽ bị triệt tiêu tại bộ thu. Kết quả là tín hiệu được truyền sạch sẽ qua các đường cáp dài tới 100 mét — xa hơn nhiều so với những gì TTL một đầu có thể duy trì trong cùng môi trường.

Đối với độ phân giải 2.500 P/R của 6FX2001-2CC50 ở tốc độ servo thông thường, tần số quét tối đa 300 kHz là giới hạn điện. Ở tốc độ trục 6.000 vòng/phút, bộ mã hóa tạo ra 250.000 xung mỗi giây — nằm trong giới hạn đó — mang lại cho bảng điều khiển SIMODRIVE biên độ tín hiệu tốt trong khi vẫn nằm trong thông số kỹ thuật giao diện.

2500 xung mỗi vòng quay: Đủ chi tiết cho gia công chất lượng cao

Độ phân giải trong bộ mã hóa tăng dần xác định bước góc nhỏ nhất mà bộ truyền động có thể phát hiện và phản hồi. Ở 2.500 P/R, một xung tương ứng với 0,144° quay trục. Sau khi bộ truyền động đánh giá tứ giác nội bộ (đánh giá ×4 của A và B), độ phân giải hiệu quả đạt 10.000 đếm mỗi vòng quay — các bước góc 0,036°.

Đối với trục tiến tuyến tính có vít me bi bước ren 5mm, 10.000 đếm mỗi vòng quay tương đương với độ phân giải tuyến tính 0,5 μm mỗi đếm. Đối với trục trung tâm tiện hoạt động ở chế độ trục C trong quá trình tiện đường viền, 2.500 P/R cung cấp độ chi tiết góc cần thiết để nội suy mượt mà. Mức độ phân giải này đáp ứng các yêu cầu gia công CNC chính xác trên hầu hết các ứng dụng tiêu chuẩn.

Lối ra cáp đa năng: Một SKU, Hai tùy chọn định tuyến

Tính năng "lối ra cáp đa năng" đáng để tìm hiểu trước khi đặt hàng. Điểm thoát cáp của 6FX2001-2CC50 được thiết kế để chứa cả định tuyến dọc trục (cáp thoát song song với trục) và định tuyến xuyên tâm (cáp thoát vuông góc với trục) từ cùng một vỏ. Sự linh hoạt này có nghĩa là một mã sản phẩm hoạt động trên các cấu hình máy mà bộ mã hóa phải định tuyến cáp theo các hướng khác nhau — loại bỏ nhu cầu lưu trữ các biến thể dọc trục và xuyên tâm riêng biệt cho cùng một độ phân giải.

Các biến thể liên quan 6FX2001-2EC50 (đầu nối mặt bích xuyên tâm) và 6FX2001-2GC50 (đầu nối mặt bích dọc trục) cung cấp các tùy chọn hướng cố định khi ưu tiên lắp đầu nối dây cứng. Mẫu đa năng CC50 với cáp 1m được nối dây sẵn là lựa chọn linh hoạt hơn cho việc nâng cấp và kiểm kê bảo trì cấu hình hỗn hợp.

Mặt bích đồng bộ: Tiêu chuẩn cơ khí đã đứng vững theo thời gian

Mặt bích đồng bộ là giao diện cơ khí tiêu chuẩn hóa để lắp đặt bộ mã hóa, sử dụng thân mặt bích được mài chính xác định vị trên một rãnh tương ứng trong tấm cuối động cơ hoặc máy, và một vòng kẹp giữ đồng tâm mà không cần lắp ghép cứng nhắc. Phương pháp này chấp nhận các sai lệch khớp nối nhỏ và sự khác biệt giãn nở nhiệt tồn tại trong các cụm máy thực tế mà không truyền tải tải trọng uốn lên trục bộ mã hóa.

Việc lắp đặt mặt bích đồng bộ của 6FX2001-2CC50 tương thích cơ khí với số lượng lớn máy công cụ được trang bị SINUMERIK và SIMODRIVE đã sử dụng tiêu chuẩn này trong nhiều thập kỷ, giúp việc sử dụng nó làm bộ mã hóa thay thế một cách đơn giản mà không cần sửa đổi giao diện lắp đặt bộ mã hóa của máy.

Khả năng tương thích với hệ thống điều khiển Siemens

6FX2001-2CC50 là một thành phần điều khiển chuyển động Siemens được kiểm tra hệ thống, được chứng nhận và ghi nhận để sử dụng với:

• SINUMERIK Hệ thống CNC (bao gồm 840D sl, 810D và các nền tảng liên quan)
• SIMODRIVE 611 Hệ thống truyền động (biến thể tương tự và kỹ thuật số với đầu vào bộ mã hóa TTL)
• SIMOTION Hệ thống điều khiển chuyển động
• SIMATIC Bộ điều khiển công nghệ với các mô-đun đầu vào bộ mã hóa
• SINAMICS Hệ thống truyền động với các mô-đun giao diện bộ mã hóa TTL phù hợp

Bộ mã hóa được phân loại trong dòng bộ mã hóa điều khiển chuyển động của Siemens là phù hợp cho các ứng dụng trục tiến và trục chính trên máy công cụ, nơi bộ mã hóa được lắp đặt trực tiếp vào trục động cơ hoặc hộp số của trục.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Sự khác biệt giữa 6FX2001-2CC50 và 6FX2001-3CC50 là gì?

Cả hai đều là bộ mã hóa 2.500 P/R với mặt bích đồng bộ và trục 6mm, và cả hai đều sử dụng lối ra cáp đa năng. Sự khác biệt chính là giao diện đầu ra. 6FX2001-2CC50 xuất tín hiệu vi sai kỹ thuật số RS 422 (TTL) có thể sử dụng trực tiếp bởi bộ điều khiển truyền động có đầu vào bộ mã hóa TTL. 6FX2001-3CC50 xuất tín hiệu hình sin đỉnh-đỉnh 1V (định dạng sin/cos 1Vpp), yêu cầu đầu vào có khả năng sin/cos trên bộ truyền động hoặc CNC để đạt được độ phân giải vị trí tốt hơn thông qua nội suy. Kiểm tra thông số kỹ thuật đầu vào bộ mã hóa của bộ truyền động trước khi đặt hàng — đầu vào TTL và sin/cos không thể thay thế cho nhau.

Q2: Bộ mã hóa này có thể được sử dụng với các mô-đun truyền động kỹ thuật số SIMODRIVE 611 không?

Có, miễn là bộ điều khiển kỹ thuật số 611 được trang bị đầu vào đánh giá bộ mã hóa TTL. Nhiều bộ điều khiển trục kỹ thuật số SIMODRIVE 611 hỗ trợ đầu vào bộ mã hóa tăng dần RS 422 (TTL) như một phần của thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của chúng. Xác nhận biến thể bảng điều khiển chính xác được cài đặt trong mô-đun truyền động của bạn và xác minh rằng nó hỗ trợ đánh giá bộ mã hóa TTL trước khi kết nối 6FX2001-2CC50.

Q3: Bộ mã hóa bao gồm một xung tham chiếu (tín hiệu Z). Nó được sử dụng như thế nào?

Tín hiệu Z là một xung duy nhất được xuất ra mỗi vòng quay tại một vị trí góc chính xác. Trong các hệ thống bộ mã hóa tăng dần, xung Z được sử dụng cho quy trình tiếp cận điểm tham chiếu (homing) — bộ truyền động di chuyển trục cho đến khi phát hiện xung Z, thiết lập một tham chiếu vị trí đã biết có thể lặp lại sau khi bật nguồn. Nếu không có homing tham chiếu, bộ đếm vị trí của bộ mã hóa tăng dần sẽ không có điểm bắt đầu xác định. Sử dụng đúng xung Z trong cấu hình homing của CNC đảm bảo rằng máy sẽ homing về cùng một vị trí vật lý mỗi lần.

Q4: Điều gì xảy ra nếu điện áp nguồn lệch khỏi chính xác 5V?

6FX2001-2CC50 chịu được độ lệch ±10% trên nguồn 5V, vì vậy nó hoạt động chính xác ở bất kỳ đâu từ 4,5V đến 5,5V. Ngoài phạm vi này, chất lượng tín hiệu có thể suy giảm. Nếu điện áp nguồn không ổn định hoặc nhiễu, nên sử dụng nguồn 5V được điều chỉnh với bộ tách sóng phù hợp gần bộ mã hóa. Lưu ý rằng các biến thể khác trong dòng 6FX2001 có hậu tố "-2N" hỗ trợ dải điện áp hoạt động rộng hơn (10–30V), có thể phù hợp hơn nếu việc điều chỉnh 5V chính xác khó khăn.

Q5: Bộ mã hóa nên được ghép nối cơ khí như thế nào để tránh hỏng vòng bi sớm?

Không khuyến khích ghép nối cứng trực tiếp giữa trục bộ mã hóa và trục máy. Bất kỳ sai lệch còn sót lại — góc hoặc song song — đều chuyển trực tiếp thành tải hướng tâm và hướng trục lên các vòng bi bên trong của bộ mã hóa, làm giảm tuổi thọ. Nên luôn sử dụng khớp nối linh hoạt có thể bù trừ các sai lệch nhỏ (thường dưới 0,1mm lệch song song và dưới 0,5° lệch góc) giữa trục bộ mã hóa và trục được dẫn động. Không được dẫn động trục bộ mã hóa bằng dây đai hoặc dây xích mà không có khớp nối trung gian — lực ngang từ độ căng dây đai có thể vượt quá tải hướng tâm cho phép của trục.