Fanuc A06B-0116-B403 | Động cơ Servo AC Dòng Beta iS BiS1/6000 — 0.5kW, 1.2Nm, 6000RPM, Phanh 24V, Bộ mã hóa b64ia, Đầu nối tiêu chuẩn

Tổng quan

Động cơ servo AC dòng Beta iS Fanuc A06B-0116-B403 — model BiS 1/6000 — kết hợp công suất 0.5 kW, tốc độ tối đa 6.000 vòng/phút, phanh ly hợp lò xo 24V DC và bộ mã hóa tuyệt đối không dùng pin b64ia trong một gói đơn trục nhỏ gọn với đầu nối bộ mã hóa tiêu chuẩn.Đây là thành viên có phanh của dòng BiS 1/6000, được chỉ định cho các trục mà việc giữ cơ học là yêu cầu an toàn hoặc chất lượng, đồng thời chia sẻ thiết kế điện từ, khả năng tốc độ và thông số kỹ thuật bộ mã hóa giống hệt với biến thể B103 không có phanh.Đây là một động cơ đáp ứng thông số kỹ thuật của nó khi ứng dụng yêu cầu.

Trên bất kỳ trục nào mà việc ngắt nguồn servo có thể cho phép chuyển động không mong muốn — một trục thẳng đứng sẽ làm rơi tải, một băng tải nghiêng sẽ trôi về phía sau, một trục quay phải giữ vị trí đã đánh dấu giữa các hoạt động — phanh ly hợp lò xo 24V cung cấp khả năng giữ cơ học an toàn mà mô-men xoắn servo đơn thuần không thể cung cấp trong quá trình mất điện, dừng khẩn cấp hoặc tạm dừng theo chương trình.

Động cơ không tạo ra mô-men xoắn khi không được cấp điện; phanh giữ vị trí tại chỗ.

Cấu hình đầu nối tiêu chuẩn phân biệt biến thể này với phiên bản #0100 có niêm phong.

Trong khi #0100 bổ sung khả năng niêm phong nâng cao tại điểm nối cáp bộ mã hóa cho môi trường tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng, A06B-0116-B403 tiêu chuẩn sử dụng kết nối đầu nối thông thường phù hợp với phần lớn các cài đặt máy công cụ CNC và tự động hóa — được bảo vệ bên trong vỏ bọc hoặc đặt cách xa tia phun chất làm mát trực tiếp.

Hầu hết các cài đặt không yêu cầu mức độ bảo vệ bổ sung của đầu nối có niêm phong, và phiên bản tiêu chuẩn là thông số kỹ thuật phổ biến hơn trong các ứng dụng máy công cụ trên sàn nhà máy.

Thông số kỹ thuật chính

Tham số

Giá trị

Đây là động cơ bạn chỉ định cho các trục giúp máy hoạt động hiệu quả mà không yêu cầu quy mô vật lý tương tự như các trục chính: cánh tay thay dao phải đánh dấu chính xác đến từng vị trí, cơ cấu kẹp pallet phải giữ mô-men xoắn xác định, bàn xoay trục thứ tư trên VMC nhỏ gọn nơi tải nhẹ và yêu cầu chính là định vị chính xác.

Với công suất 0.5 kW, mô-men xoắn khi dừng 1.2 Nm và 6.000 vòng/phút, BiS 1/6000 bao phủ hiệu quả phạm vi trục phụ này.

Giới hạn 6.000 vòng/phút có nghĩa là động cơ có thể hoàn thành các di chuyển định vị nhanh chóng ngay cả khi tỷ số truyền của cơ cấu giữ tốc độ tải thấp — khoảng trống của động cơ phía trên tốc độ hoạt động điển hình rút ngắn thời gian định vị bằng cách cho phép các giai đoạn tăng tốc và giảm tốc hoạt động trong phạm vi khả năng mô-men xoắn của động cơ.

Mô-men xoắn khi dừng 1.2 Nm, mặc dù khiêm tốn theo tiêu chuẩn trục chính, là hoàn toàn đầy đủ cho các cơ cấu nhẹ và tải ma sát thấp mà các trục này thường gặp phải.

Phanh 24V DC bổ sung khả năng giữ, biến động cơ định vị thành cơ cấu kẹp.

Trên bộ định vị quay, động cơ định vị đến góc đã lệnh, phanh đóng lại trước khi servo tắt, và vị trí đã đánh dấu được khóa cơ học bất kể điều gì xảy ra với hệ thống điều khiển hoặc nguồn điện sau đó.

Tải không thể trôi. Bộ phận không di chuyển. Chất lượng sản xuất được duy trì trong toàn bộ chu trình gia công.

Hoạt động phanh 24V DC — Logic kỹ thuật của thiết kế ly hợp lò xo

Cụm từ "phanh ly hợp lò xo" mô tả một phanh được kích hoạt bằng lực cơ học thay vì lực điện. Trong A06B-0116-B403, một bộ lò xo nén sẵn giữ đĩa phanh áp vào trục động cơ mọi lúc.

Việc cấp điện áp 24V DC cho cuộn dây phanh tạo ra một trường điện từ nén lò xo và nhấc đĩa ra khỏi trục, cho phép nó quay tự do. Ngắt điện áp 24V — vì bất kỳ lý do gì — và lò xo sẽ đẩy đĩa trở lại trục ngay lập tức.

Logic kỹ thuật rất đơn giản: một hệ thống yêu cầu nguồn điện chủ động để duy trì trạng thái an toàn vốn dĩ nguy hiểm hơn một hệ thống mặc định về trạng thái an toàn mà không cần nguồn điện.

Phanh ly hợp lò xo mặc định là đã kích hoạt, có nghĩa là trạng thái an toàn (trục bị khóa) là trạng thái mặc định.

Trạng thái không an toàn (trục được phép quay tự do) yêu cầu điện áp 24V DC liên tục để duy trì. Mất điện, dừng khẩn cấp, báo động servo, khởi động lại điều khiển, tắt servo có chủ ý — tất cả đều dẫn đến phanh kích hoạt tự động, mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào của hệ thống điều khiển.

Đối với các trục phụ và cơ cấu ngoại vi mà BiS 1/6000 thường được sử dụng, hành vi an toàn này trực tiếp bảo vệ chống lại hậu quả của các sự kiện không mong muốn. Cánh tay thay dao bị rơi giữa các vị trí trong quá trình mất điện có thể làm hỏng dao và trục chính.

Kẹp pallet bị nhả trong quá trình khởi động lại điều khiển cho phép pallet di chuyển. Bộ định vị quay bị trôi trong quá trình dừng khẩn cấp có thể gây va chạm khi khởi động lại máy. Phanh 24V trên A06B-0116-B403 ngăn chặn tất cả các kết quả này bằng cách đảm bảo trục được khóa cơ học ngay khi nguồn servo bị ngắt.

Bộ mã hóa tuyệt đối b64ia — Lưu giữ vị trí không cần pin

Bộ mã hóa pulsecoder b64ia tích hợp trong A06B-0116-B403 cung cấp dữ liệu vị trí trục tuyệt đối mà không cần pin. Tại mỗi lần bật nguồn, bộ mã hóa sẽ truyền vị trí góc chính xác đến bộ khuếch đại servo Beta i trước khi bất kỳ chuyển động trục nào xảy ra.

Ổ đĩa và CNC có dữ liệu vị trí chính xác ngay từ chu kỳ quét đầu tiên, không cần di chuyển về điểm gốc.

Đối với trục có phanh, điều này quan trọng theo hai cách.

Thứ nhất, nó xác nhận rằng phanh đã kích hoạt ở vị trí chính xác trong quá trình tắt nguồn trước đó: nếu CNC đọc được vị trí khi bật nguồn khác với vị trí đã lệnh khi tắt nguồn, sự khác biệt sẽ ngay lập tức có thể phát hiện và xử lý trước khi bất kỳ lệnh di chuyển nào được gửi đi.

Thứ hai, nó loại bỏ trình tự về điểm gốc mà các trục bộ mã hóa tăng dần yêu cầu — đặc biệt có giá trị đối với các trục mà di chuyển về điểm gốc sẽ bị phức tạp bởi phanh (trình tự: kích hoạt servo, nhả phanh, di chuyển đến tham chiếu, kích hoạt lại phanh, tắt servo làm tăng thời gian và yêu cầu thiết kế trình tự cẩn thận để thực hiện an toàn).

Vị trí tuyệt đối không cần pin là lợi thế thực tế phân biệt b64ia với các hệ thống bộ mã hóa yêu cầu pin để lưu giữ dữ liệu vị trí tuyệt đối.

Không có pin để tìm nguồn, lắp đặt, giám sát hoặc thay thế. Không có rủi ro mất vị trí khi pin hết. Hệ thống bộ mã hóa hoạt động giống nhau khi bật nguồn lần đầu tiên của tuần như sau năm năm.

Trục SLK — Trục thẳng trơn, không có rãnh then

Mã SLK xác định trục thẳng trơn không có rãnh then — cấu hình trục tiêu chuẩn cho lớp động cơ này trong hầu hết các ứng dụng Beta iS. Trục đường kính 14mm truyền mô-men xoắn thông qua ma sát với lỗ trục khớp nối, dựa vào lực kẹp được tạo ra bởi cơ cấu khóa của trục.

Lưu ý tham khảo: mô tả sản phẩm gốc từ một số nhà cung cấp mô tả sai trục SLK là "hình côn". Trục trên A06B-0116-B403 là trục hình trụ thẳng trơn, không phải hình côn.

Trục hình côn Fanuc sẽ được xác định bằng mã hậu tố "TPR", mà động cơ này không có.

Với mô-men xoắn khi dừng 1.2 Nm và các xung dòng đỉnh tương ứng, lực kẹp của khớp nối phải được chỉ định cho đầu ra đỉnh của động cơ thay vì chỉ mô-men xoắn khi dừng định mức. Lỗ trục được gia công theo dung sai chính xác cho trục 14mm, với các cơ cấu kẹp được siết chặt theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất khớp nối, xử lý các tải này một cách đáng tin cậy. Việc kiểm tra lại định kỳ lực siết — đặc biệt sau 50–100 giờ hoạt động đầu tiên khi xảy ra quá trình định vị ban đầu — là nhiệm vụ bảo trì cơ học chính cho giao diện khớp nối trục trơn.

B403 so với B103 — Kích thước phanh

A06B-0116-B403 và A06B-0116-B103 giống hệt nhau về mọi thông số kỹ thuật điện và cơ học: cùng công suất 0.5 kW, cùng mô-men xoắn khi dừng 1.2 Nm, cùng tốc độ tối đa 6.000 vòng/phút, cùng điện áp động cơ 172V, cùng dòng điện định mức 1.8A / đỉnh 2.6A, cùng trục 14mm, cùng bộ mã hóa b64ia, cùng khả năng tương thích bộ khuếch đại. Số thay đổi — B4xx so với B1xx — đánh dấu sự hiện diện hoặc vắng mặt của phanh.

Điều này có nghĩa là quyết định giữa chúng hoàn toàn là câu hỏi ứng dụng: trục có cần giữ cơ học khi servo tắt không?

Câu trả lời phụ thuộc vào trọng lực và tải dư.

Trục ngang với tải nhẹ và không có thành phần trọng lực không có xu hướng di chuyển khi servo tắt — B103 không có phanh là thông số kỹ thuật chính xác và đơn giản hơn.

Trục thẳng đứng mang tải xuống, trục nghiêng, hoặc bất kỳ trục nào mà ma sát của cơ cấu không đủ để giữ vị trí chống lại lực tải — những trục này yêu cầu phanh của B403.

Lắp đặt B103 (không có phanh) trên trục lẽ ra phải có phanh tạo ra rủi ro chỉ xuất hiện khi mất điện: trục sẽ trôi, và hướng và khoảng cách trôi không được kiểm soát.

Lắp đặt B403 (có phanh) trên trục không cần phanh sẽ lãng phí chi phí phanh và bổ sung mạch cấp nguồn phanh 24V vào cài đặt, nhưng không tạo ra rủi ro an toàn. Khi có sự không chắc chắn thực sự về việc tải có cần giữ hay không, B403 là thông số kỹ thuật thận trọng.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Sự khác biệt giữa A06B-0116-B403 và A06B-0116-B403#0100 là gì?

Cả hai đều là động cơ BiS 1/6000 có phanh DC 24V, bộ mã hóa b64ia và trục thẳng trơn — giống hệt nhau về hiệu suất và thông số kỹ thuật điện.

Hậu tố #0100 trên biến thể thứ hai bổ sung khả năng niêm phong nâng cao tại điểm nối đầu nối cáp bộ mã hóa, làm cho nó phù hợp với môi trường tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát hoặc chất lỏng tại khu vực đầu nối.

A06B-0116-B403 tiêu chuẩn sử dụng kết nối đầu nối thông thường phù hợp với phần lớn các cài đặt máy công cụ nơi động cơ được đặt cách xa tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng.

Nếu động cơ hỏng ban đầu là biến thể #0100, A06B-0116-B403 tiêu chuẩn có thể thay thế nó về mặt cơ học và điện nhưng đầu nối cáp bộ mã hóa có thể không khớp đúng nếu không có vỏ đầu nối có niêm phong.

Q2: Phanh 24V tích hợp với bộ khuếch đại Fanuc Beta i như thế nào?

Bộ khuếch đại servo Beta i điều khiển việc nhả phanh như một phần của trình tự kích hoạt/tắt servo. Khi servo được kích hoạt và sẵn sàng, bộ khuếch đại sẽ gửi tín hiệu đến nguồn điện phanh DC 24V của máy để nhả phanh — điện áp 24V được cấp cho cuộn dây phanh, lực lò xo bị vượt qua, và trục quay tự do dưới sự điều khiển của servo.

Khi servo bị tắt — khi dừng khẩn cấp, dừng trục theo chương trình, hoặc báo động servo — bộ khuếch đại sẽ loại bỏ tín hiệu nhả phanh trước khi đầu ra servo bị tắt, do đó phanh kích hoạt trong khi động cơ vẫn còn kiểm soát vị trí chủ động. Trình tự này ngăn tải di chuyển trong quá trình chuyển giao từ mô-men xoắn servo sang giữ phanh.

Q3: A06B-0116-B403 có thể thay thế B103 (không có phanh) trên cùng một trục không?

Có, về mặt vật lý và điện, các động cơ có thể thay thế cho nhau tại bản thân động cơ. Việc lắp đặt bổ sung yêu cầu mạch cấp nguồn phanh DC 24V và dây dẫn đến các chân đầu nối phanh của động cơ — những thứ không tồn tại trong cài đặt B103.

Nếu trục ban đầu được đấu dây cho B103, việc thêm B403 yêu cầu thêm kết nối nguồn phanh 24V, cấu hình tham số khóa liên động phanh của bộ khuếch đại và xác minh trình tự nhả và kích hoạt phanh hoạt động chính xác trước khi đưa trục trở lại sản xuất.

Ngược lại — thay thế B403 bằng B103 trên trục yêu cầu phanh — yêu cầu xem xét kỹ thuật để xác nhận trục an toàn mà không cần giữ cơ học.

Q4: Điều gì xảy ra với phanh nếu điện áp 24V DC vô tình được cấp liên tục mà không có bộ khuếch đại điều khiển trình tự nhả?

Nếu điện áp 24V DC được cấp vĩnh viễn cho cuộn dây phanh mà không có điều khiển trình tự của bộ khuếch đại, phanh sẽ liên tục được nhả — cơ cấu kích hoạt ly hợp lò xo được giữ mở miễn là điện áp còn tồn tại.

Trục quay tự do và không có khả năng giữ khi servo tắt. Đây là lỗi đấu dây hoặc cấu hình điều khiển, không phải lỗi phanh, nhưng nó loại bỏ hoàn toàn chức năng an toàn của phanh.

Cấu hình chính xác yêu cầu nguồn 24V được chuyển mạch bởi đầu ra khóa liên động phanh của bộ khuếch đại hoặc bằng rơle theo logic kích hoạt/tắt servo, không đấu dây với nguồn 24V vĩnh viễn.

Q5: Các kiểm tra trước khi lắp đặt cho A06B-0116-B403 đã qua sử dụng là gì?

Kiểm tra phanh trước khi lắp đặt cơ học: cấp điện áp 24V DC qua các đầu nối phanh và xác minh trục quay tự do không bị cản trở; ngắt điện áp 24V và xác nhận trục được giữ chặt. Bất kỳ lực cản nào dưới điện áp 24V cho thấy đĩa phanh bị mòn hoặc nhiễm bẩn còn sót lại.

Bất kỳ chuyển động trục nào dưới tác động của lò xo đơn thuần cho thấy lực lò xo không đủ — phanh cần được bảo dưỡng trước khi lắp đặt.

Ngoài ra, xoay trục bằng tay để kiểm tra độ mượt của ổ trục, kiểm tra đầu nối bộ mã hóa và lối ra cáp xem có hư hỏng không, và đo điện trở cuộn dây pha-pha để cân bằng.

Chạy thử trên bộ khuếch đại Beta i tương thích ở tốc độ 6.000 vòng/phút với chức năng phanh được xác minh ở các tốc độ trung gian sẽ xác nhận động cơ đã sẵn sàng sản xuất trước khi đưa vào máy.