FANUC SERVO MOTOR A06B-0143-B175 AO6B-O143-B175

Fanuc A06B-0143-B175 | Động cơ Servo AC Dòng Alpha α12/3000 — 2.8kW, 12Nm, 3000RPM, Phanh DC 90V, Bộ mã hóa A64, IP65

Mã sản phẩm: A06B-0143-B175 (cũng là A06B0143B175)

Dòng: Động cơ Servo AC Dòng Fanuc Alpha (α)

Mẫu: α12 / 3000

Cấu hình: Trục thẳng có rãnh then, Phanh tự hãm lò xo DC 90V, Bộ mã hóa tuyệt đối A64, IP65

Công suất định mức: 2.8 kW

Mô-men xoắn cực đại: 12 Nm (ở 15A)

Tốc độ tối đa: 3.000 RPM

Điện áp động cơ: 155 VAC

Dòng chạy định mức: 12 A

Dòng cực đại khi dừng: 15 A

Tần số định mức: 200 Hz

Pha: 3 Pha

CNC tương thích: Dòng 0, 15, 16, 18, 20, 21

Tình trạng: Mới / Đã tân trang / Hàng dư

Tổng quan

Động cơ Fanuc A06B-0143-B175 là một động cơ servo AC dòng Alpha — mẫu α12/3000 — trong cấu hình B175 có phanh.

Với công suất 2.8 kW, mô-men xoắn cực đại 12 Nm và tốc độ tối đa 3.000 RPM, hoạt động ở điện áp ba pha 155V, dòng định mức 12A ở 200 Hz, đây là một trong những động cơ được sử dụng phổ biến nhất trong thế hệ Fanuc Alpha.

Nó kết hợp lớp mô-men xoắn đã làm cho α12 trở thành động cơ trục chính tiêu chuẩn trên các trung tâm gia công CNC cỡ nhỏ đến cỡ trung bình với phanh tự hãm lò xo DC 90V mà bất kỳ trục nào chịu tải trọng trọng lực đều yêu cầu, và bộ mã hóa tuyệt đối A64 giúp loại bỏ việc quay về điểm gốc sau mỗi lần khởi động.

Cấu hình B175 là biến thể có phanh của dòng A06B-0143. Phanh tự hãm lò xo DC 90V giữ trục cơ học bất cứ khi nào điện áp cuộn dây bị ngắt — khi dừng khẩn cấp, báo động servo, tắt servo theo kế hoạch hoặc mất điện. Đối với các trục Z thẳng đứng mang đầu trục chính, pallet phôi hoặc bất kỳ trục nào có trọng lực tác động lên tải khi servo bị tắt, đây không phải là một tính năng tùy chọn.

Đây là cơ chế duy nhất ngăn tải di chuyển không kiểm soát trong mọi sự kiện vô hiệu hóa servo trong suốt vòng đời của máy.

Bộ mã hóa tuyệt đối A64 cung cấp khả năng giữ vị trí khi mất điện mà không cần quay về điểm gốc.

Kết hợp với cơ chế khóa an toàn của phanh, cấu hình B175 đại diện cho thông số kỹ thuật hoàn chỉnh cho một trục chính thẳng đứng trên trung tâm gia công CNC: mô-men xoắn đầy đủ đến 3.000 RPM, giữ cơ học khi đứng yên, và tính liên tục vị trí tuyệt đối qua các chu kỳ nguồn.

Thông số kỹ thuật chính

α12/3000 — Động cơ làm việc hạng trung của dòng Alpha

Lớp mô-men xoắn cực đại α12 là lựa chọn thực tế cho phân khúc giữa của các máy công cụ CNC thế hệ Alpha. Dưới nó, lớp α6 phục vụ các trục nhẹ hơn của máy nhỏ gọn. Trên nó, α22 và α30 xử lý tải trọng nặng hơn.

Lớp α12 chiếm vị trí tối ưu: 12 Nm và 2.8 kW đủ cho các trục X, Y và Z chính của các trung tâm gia công cỡ nhỏ đến cỡ trung bình mà không cần tăng kích thước vật lý và chi phí của lớp α22.

Tốc độ định mức 3.000 RPM trên α12/3000 phân biệt nó với α12/2000 (cùng mô-men xoắn, giới hạn 2.000 RPM).

Với bước vít me 10mm và khớp nối 1:1, α12/3000 đạt tốc độ di chuyển nhanh 30 m/phút so với 20 m/phút của α12/2000 — một lợi thế đáng kể về thời gian chu kỳ trên các máy có hành trình trục dài.

Sự đánh đổi là tần số hoạt động cao hơn của α12/3000 (200 Hz so với 133 Hz ở tốc độ định mức) yêu cầu tham số loại động cơ chính xác trong CNC; sử dụng mã α12/2000 trên α12/3000 sẽ tạo ra điều chỉnh vòng lặp dòng điện không khớp.

Mô-men xoắn cực đại 12 Nm ở dòng cực đại 15A xác định khả năng tăng tốc của động cơ.

Ở đầu mỗi chuyển động di chuyển nhanh, dòng điện cực đại vào 12 Nm tạo ra gia tốc góc xác định tốc độ trục đạt được tốc độ nhanh được lệnh.

Giai đoạn mô-men xoắn cực đại ngắn này là yếu tố làm cho thời gian chu kỳ nhanh chóng có thể thực hiện được trên các máy có bàn nặng — trục đạt 30 m/phút nhanh chóng thay vì dành phần lớn hành trình để tăng tốc về tốc độ đó.

Phanh tự hãm lò xo DC 90V — An toàn theo thiết kế

Cuộn dây DC 90V trong phanh B175 hoạt động chống lại một lò xo được nạp sẵn giữ đĩa phanh luôn ăn khớp. Khi áp dụng 90V, cuộn dây vượt qua lò xo và nhả đĩa, giải phóng trục. Ngắt 90V — vì bất kỳ lý do gì — lò xo sẽ ngay lập tức đẩy đĩa phanh trở lại tiếp xúc.

Không có lệnh điện tử, không có tín hiệu điều khiển và không cần quyết định phần mềm để kích hoạt phanh khi mất điện. 

Lò xo thực hiện điều đó bằng cơ học, nhanh hơn bất kỳ điều khiển điện tử nào có thể phản ứng.

Vật lý này là lý do tại sao phanh tự hãm lò xo là cơ chế giữ an toàn duy nhất cho các trục thẳng đứng chịu tải trọng trọng lực trên máy CNC sản xuất.

Ngay khi nguồn servo biến mất — khi dừng khẩn cấp, khi báo động servo, khi tắt servo theo kế hoạch, khi mất điện — đầu trục chính hoặc pallet phải được giữ bởi một cơ chế hoạt động mà không phụ thuộc vào sự sẵn có liên tục của nguồn điện hoặc logic điều khiển.

Phanh tự hãm lò xo đáp ứng yêu cầu này một cách cố hữu; phanh được kích hoạt bằng điện (loại cần dòng điện để kích hoạt) sẽ không giữ được trong các sự kiện mà việc giữ là cần thiết nhất.

Thông số 90V DC là điện áp nguồn phanh tiêu chuẩn của dòng Alpha.

Điều này không giống với 24V DC được sử dụng trên các động cơ servo Fanuc Beta iS và các động cơ nhỏ hơn khác. Nguồn phanh 90V được cung cấp từ tủ điều khiển của máy, được chuyển mạch bởi đầu ra khóa liên động phanh của bộ khuếch đại servo Alpha trong trình tự cho phép/vô hiệu hóa servo.

Trước khi kết nối bất kỳ bộ thay thế A06B-0143-B175 nào, điện áp đầu nối phanh phải được đo tại máy để xác nhận 90V DC — áp dụng 24V cho cuộn dây 90V sẽ khiến lò xo chỉ bị vượt qua một phần và động cơ chạy với lực cản phanh liên tục mà không có báo động ngay lập tức, gây ra hư hỏng lũy tiến.

Bộ mã hóa tuyệt đối A64 — Không cần định vị lại, lưu giữ bằng pin

Bộ mã hóa xung A64 cung cấp 64.000 xung mỗi vòng phản hồi vị trí tuyệt đối. Với pin tại bộ khuếch đại servo Alpha, vị trí trục được lưu giữ vô thời hạn khi mất điện.

Tại mỗi chu kỳ nguồn, CNC đọc vị trí tuyệt đối thực từ A64 và trục có dữ liệu vị trí chính xác mà không cần di chuyển đến công tắc tham chiếu.

Đối với ứng dụng trục thẳng đứng mà động cơ B175 thường được lắp đặt nhất, điều này có ý nghĩa về mặt vận hành.

Một trục thẳng đứng bị mất vị trí sau mỗi lần dừng khẩn cấp sẽ yêu cầu định vị lại cẩn thận ở tốc độ giảm trước khi bất kỳ chu kỳ sản xuất nào có thể tiếp tục — trên một trung tâm gia công bận rộn, nơi các lần dừng khẩn cấp là một phần thông thường của các hoạt động thiết lập và thay đổi dao cụ, chi phí này sẽ tích lũy.

Khả năng lưu giữ vị trí tuyệt đối có nghĩa là máy tiếp tục hoạt động từ chính xác vị trí trước đó, ngay sau khi điều kiện dừng khẩn cấp được xóa và servo được kích hoạt lại.

Pin A64 được đặt trong bộ khuếch đại servo Alpha, không phải trong động cơ. Thay pin là một hạng mục bảo trì theo lịch trình tại bộ khuếch đại, thường là mỗi một đến hai năm.

Pin bị hết có nghĩa là vị trí tuyệt đối bị mất khi mất điện tiếp theo và cần phải quay về điểm gốc cho đến khi pin được thay thế.

Theo dõi ngày thay pin cho tất cả các bộ khuếch đại Alpha trong một nhóm máy là kỷ luật bảo trì thực tế ngăn ngừa các yêu cầu định vị lại không theo kế hoạch vào những thời điểm không thuận tiện.

IP65 và Nắp đỏ của dòng Alpha

Độ kín IP65 — loại trừ hoàn toàn bụi và bảo vệ chống tia nước — là tiêu chuẩn cho thân động cơ và khoang bộ mã hóa của dòng Fanuc Alpha gốc.

Trên trục máy công cụ CNC, động cơ tiếp xúc với sương làm mát từ quá trình gia công, tia xịt vệ sinh trong quá trình bảo trì và sự ngưng tụ hình thành khi các bộ phận lạnh đi vào vỏ máy ấm, ẩm. IP65 bao phủ tất cả các điều kiện này một cách đáng tin cậy.

Nắp đỏ — nắp bảo vệ có màu đặc trưng trên đầu nối cáp phản hồi bộ mã hóa — là dấu hiệu nhận dạng trực quan của động cơ dòng Alpha gốc.

Nó cho biết ngay lập tức rằng động cơ này sử dụng giao diện phản hồi Loại A thay vì giao diện quang FSSB của dòng Alpha i, và nó mang bộ mã hóa A64 thay vì bộ mã hóa có độ phân giải cao hơn của các thế hệ kế tiếp.

Trên một máy có thể đã được nâng cấp một phần trong suốt vòng đời hoạt động của nó, nắp đỏ là cách nhanh nhất để xác nhận rằng động cơ được lắp đặt là dòng Alpha gốc trước khi đặt hàng bộ thay thế.

Biến thể IP67 (A06B-0143-B175#7076) cung cấp khả năng bảo vệ ngâm tạm thời cho các cài đặt mà thân động cơ có thể bị ngập trực tiếp. Cả hai biến thể IP65 và IP67 đều có thông số kỹ thuật điện và cơ học giống hệt nhau — chỉ khác nhau ở đầu nối và mức độ kín trục.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi 1: Sự khác biệt giữa A06B-0143-B175 và A06B-0143-B075 là gì?

Cả hai đều là động cơ dòng α12/3000 Alpha với công suất định mức, mô-men xoắn, tốc độ, điện áp, dòng điện và bộ mã hóa giống hệt nhau. Sự khác biệt là ở phanh: B175 có phanh tự hãm lò xo DC 90V; B075 không có phanh.

Đối với các trục thẳng đứng hoặc nghiêng nơi trọng lực tác động lên tải khi servo tắt, B175 là bắt buộc — B075 không cung cấp khả năng giữ cơ học khi đứng yên. Đối với các trục ngang không có tải trọng trọng lực, B075 là chính xác và dây điện của máy không cần nguồn phanh 90V cho trục đó.

Hỏi 2: Điều gì xảy ra nếu chỉ có 24V cho nguồn phanh trên động cơ này?

Áp dụng 24V cho cuộn dây 90V tạo ra khoảng một phần ba lực điện từ cần thiết. Lò xo không bị vượt qua hoàn toàn — đĩa phanh vẫn tiếp xúc một phần với bề mặt ma sát.

Động cơ chạy với lực cản phanh liên tục, tạo nhiệt ở má phanh và tạo tải xuyên tâm bất thường lên ổ trục trước của động cơ.

Điều này không tạo ra báo động servo ngay lập tức; các dấu hiệu ban đầu là nhiệt độ động cơ tăng cao và dòng điện bộ khuếch đại cao hơn bình thường. Má phanh bị mòn sớm và tuổi thọ ổ trục bị rút ngắn. Luôn xác nhận nguồn phanh là 90V DC trước khi vận hành.

Hỏi 3: Bộ mã hóa A64 có cần pin không và nó nằm ở đâu?

Có — bộ mã hóa xung tuyệt đối A64 yêu cầu sao lưu bằng pin để giữ vị trí khi mất điện. Pin nằm trong bộ khuếch đại servo Alpha, không phải trong thân động cơ.

Pin bộ khuếch đại bị hết có nghĩa là vị trí tuyệt đối bị mất khi tắt nguồn hoàn toàn tiếp theo, và CNC sẽ yêu cầu quay về điểm gốc khi khởi động lại. Việc thay pin nên được lên lịch trước khi báo động pin yếu xuất hiện trên màn hình chẩn đoán của CNC — khi báo động kích hoạt, pin đã đạt đến giới hạn dung lượng và việc mất điện có thể gây mất vị trí ngay lập tức.

Hỏi 4: A06B-0143-B175 có tương thích với bộ khuếch đại Alpha i không?

Không. Dòng Alpha gốc (A06B-6079 SVM, A06B-6096 FSSB-SVM) và dòng Alpha i (A06B-6117 αiSVM, A06B-6124 αiSVM) sử dụng các giao thức giao diện động cơ, mạch phản hồi bộ mã hóa và thuật toán điều khiển dòng điện khác nhau.

Kết nối động cơ Alpha gốc với bộ khuếch đại Alpha i sẽ tạo ra các điều kiện báo động servo khi khởi động hoặc hành vi vòng lặp kín không ổn định.

Nếu hệ thống truyền động đang được nâng cấp lên bộ khuếch đại Alpha i, động cơ phải được thay thế đồng thời bằng các biến thể tương thích với Alpha i.

Hỏi 5: Các kiểm tra ưu tiên khi đánh giá A06B-0143-B175 đã qua sử dụng là gì?

Phanh là kiểm tra đầu tiên: cấp 90V DC và xác nhận trục quay tự do không bị cản; ngắt 90V và xác nhận trục khóa ngay lập tức và giữ chắc dưới lực xoắn thủ công. Bất kỳ lực cản nào ở 90V hoặc bất kỳ sự trượt nào khi không cấp điện đều có nghĩa là cần bảo dưỡng phanh trước khi lắp đặt.

Xoay trục bằng tay để kiểm tra độ êm của ổ trục. Kiểm tra bề mặt trục có rãnh then xem có bị mòn hoặc trầy xước không.

Kiểm tra đầu nối bộ mã hóa nắp đỏ xem các chân có nguyên vẹn không và xác nhận đầu nối được lắp chặt. Đo điện trở cuộn dây ba pha để cân bằng và đo điện trở cách điện với đất bằng máy đo megger.

Chạy thử trên bàn với xác minh chu kỳ phanh, giám sát dòng điện và vị trí bộ mã hóa tuyệt đối được xác nhận qua một vòng quay trục đầy đủ là kiểm tra cuối cùng phù hợp trước khi động cơ được lắp đặt trên trục sản xuất.