Động cơ Servo AC FANUC A06B-0115-B203 — βiS 0.5/6000 | 0.5 kW | 1.2 Nm | 6.000 vòng/phút | Trục có then | Bộ mã hóa tuyệt đối B64iA | IP65

Thông số kỹ thuật

Một động cơ nhỏ xứng đáng với vị trí của nó

Hầu hết các cuộc trò chuyện về động cơ servo CNC đều tập trung vào phân khúc công suất cao — các bộ phận 5 kW và 7 kW điều khiển các trục chính thông qua các lần cắt nặng. Nhưng không phải trục nào trong máy cũng là trục chính. Bộ thay dao, ổ đĩa công cụ sống, trục định vị ngoại vi, cơ cấu chia độ trục phụ và trục tự động hóa phụ trợ đều cần điều khiển servo chính xác, phản ứng nhanh trong thân máy nhỏ gọn với một phần nhỏ công suất đó. Đó là nơi mà FANUC A06B-0115-B203 hoạt động.

Với công suất liên tục 0.5 kW, mô-men xoắn dừng 1.2 Nm và tốc độ tối đa 6.000 vòng/phút, động cơ βiS này mang lại hiệu suất servo vòng kín FANUC thực sự — phản hồi tuyệt đối B64iA, giao tiếp kỹ thuật số FSSB và tích hợp đầy đủ với các hệ thống CNC FANUC 0i/16i/18i/21i/30i/31i — trong một gói chỉ nặng 1 kg. Tỷ lệ kích thước trên chức năng đó là điểm mấu chốt. Nhà sản xuất máy cần thêm một trục định vị vào tháp pháo công cụ sống hoặc điều khiển bộ chia độ quay nhỏ gọn không cần 500W dự phòng nhiệt. Họ cần một trục FANUC phản ứng như một trục FANUC, vừa với không gian có sẵn và hoạt động chính xác trong kiến trúc điều khiển hiện có của máy mà không cần xử lý ngoại lệ hoặc cấu hình bộ khuếch đại đặc biệt.

A06B-0115-B203 cung cấp chính xác điều đó.

Trục có then: Truyền mô-men xoắn an toàn ở tốc độ 6.000 vòng/phút

Hậu tố 203 trong cấu trúc mã sản phẩm của FANUC xác định cấu hình trục thẳng có rãnh then. Ở tốc độ 6.000 vòng/phút, các lực tác động lên giao diện trục-khớp nối không hề nhỏ, ngay cả ở mức 0.5 kW. Các khớp nối kẹp ma sát trên trục trơn phù hợp với nhiều ứng dụng, nhưng bất cứ nơi nào puli dây đai, bánh răng thời gian hoặc khớp nối có then là giao diện cơ khí — hoặc bất cứ nơi nào đảo chiều tải đủ thường xuyên để có nguy cơ trượt nhỏ ở khớp nối ma sát — trục có then cung cấp kết nối cơ khí dương mà lực kẹp đơn thuần không thể sánh được.

Tài liệu an toàn của FANUC cho dòng βiS bao gồm một lưu ý cụ thể về điều này: phải lắp một chiếc then khi chạy động cơ trục có then. Vận hành động cơ với rãnh then trống gây mất cân bằng cơ học và có nguy cơ hỏng truyền mô-men xoắn. Bất kỳ việc lắp đặt thay thế nào cũng nên xác nhận chiếc then được lắp đúng cách trước khi khởi động ban đầu.

Đường kính trục trên βiS 0.5/6000 là 9 mm — được thiết kế cho phần cứng khớp nối nhỏ gọn phù hợp với lớp đầu ra của động cơ.

Bộ mã hóa tuyệt đối B64iA: Vị trí được giữ qua mọi chu kỳ nguồn

Thiết bị phản hồi được tích hợp trong A06B-0115-B203 là bộ mã hóa xung tuyệt đối B64iA của FANUC — một bộ mã hóa quang tuyệt đối đa vòng giữ dữ liệu vị trí trục đầy đủ qua các lần gián đoạn nguồn mà không cần trình tự quay về điểm tham chiếu.

Điều này có ý nghĩa vận hành ngay cả trên các trục phụ. Ổ đĩa công cụ sống cần chia độ đến một vị trí góc cụ thể, trục phụ điều khiển bàn quay, hoặc bất kỳ trục định vị nào mà vị trí gốc khó tiếp cận về mặt cơ học — tất cả đều hưởng lợi từ việc khởi động mà không cần định vị gốc. Bật nguồn, CNC đọc vị trí từ bộ mã hóa, xác nhận trục đang ở vị trí như lúc tắt máy và cho phép chuyển động ngay lập tức.

B64iA giao tiếp qua liên kết bộ mã hóa nối tiếp tốc độ cao của FANUC với bộ khuếch đại servo βi. Dữ liệu vị trí, trạng thái nhiệt độ động cơ và cờ lỗi bộ mã hóa đều truyền trên cùng một giao diện — không có dây cặp nhiệt riêng hoặc mạch cảm biến trạng thái để lắp đặt hoặc bảo trì.

So với các biến thể bộ mã hóa tăng dần (được sử dụng trên nhiều động cơ αiS), bộ mã hóa tuyệt đối trên A06B-0115-B203 loại bỏ một bước vận hành lặp lại khỏi mỗi lần khởi động máy. Trên một máy có nhiều trục, điều đó cộng dồn theo số lượng trục liên quan.

Quán tính cực thấp: 1.0 × 10⁻⁵ kg·m²

Quán tính rôto 1.0 × 10⁻⁵ kg·m² cực kỳ thấp đối với bất kỳ động cơ servo nào — cần thiết ở lớp công suất này, nơi thân động cơ nhỏ gọn và rôto tương ứng nhỏ. Quán tính rôto thấp có nghĩa là động cơ tăng tốc và giảm tốc nhanh chóng để phản hồi các lệnh vận tốc, với độ trễ điện cơ tối thiểu giữa lệnh và chuyển động.

Đối với loại ứng dụng mà βiS 0.5/6000 xử lý — ổ đĩa công cụ sống phải tăng tốc đến tốc độ cắt giữa các bộ phận của chi tiết, trục chia độ định vị và ổn định nhanh nhất có thể để giảm thiểu thời gian chu kỳ — khả năng tăng tốc đó so với quán tính kết nối là quan trọng. Thuật toán điều khiển HRV (High Response Vector) của bộ khuếch đại servo FANUC βi khai thác quán tính thấp đó để duy trì theo dõi vận tốc chặt chẽ, ngay cả qua các chu kỳ khởi động-dừng thường xuyên.

Tỷ lệ quán tính tải được khuyến nghị cho lớp động cơ này là lên đến 4–7 lần quán tính rôto động cơ. Giữ quán tính phản xạ tải trong phạm vi đó đảm bảo vòng lặp servo vẫn ổn định mà không yêu cầu cài đặt độ lợi cực đoan.

Tích hợp hệ thống: Bộ khuếch đại servo FANUC βi

A06B-0115-B203 được thiết kế cho dòng bộ khuếch đại FANUC βi SV (Servo)— đặc biệt là βi SV 4 (trục đơn, đỉnh 4 A) và βi SV 20/20 (trục kép, đỉnh 20 A mỗi trục), cả hai đều phù hợp với động cơ βiS 0.5/6000 ở dòng định mức 2.3 A.

Các bộ khuếch đại này kết nối với CNC qua FSSB (FANUC Serial Servo Bus)— bus nối tiếp cáp quang tốc độ cao mang lệnh trục từ CNC đến tất cả các mô-đun servo được kết nối đồng thời. FSSB loại bỏ dây dẫn xung riêng biệt giữa bộ điều khiển và bộ khuếch đại mà các kiến trúc servo cũ yêu cầu, thay thế nó bằng một kết nối cáp quang duy nhất cho mỗi phân đoạn bus hỗ trợ tối đa 8 trục.

Hệ sinh thái bộ khuếch đại βi được ghép nối với các dòng CNC FANUC 0i-D, 0i-F, 16i, 18i, 21i, 30i và 31i. Nhận dạng tham số là tự động: khi một động cơ βiS được kết nối với bộ khuếch đại βi và CNC đọc mô hình động cơ qua bộ mã hóa, nó sẽ tự động tải các tham số servo phù hợp — không cần nhập thủ công các hằng số động cơ khi thiết lập ban đầu.

Nơi lắp đặt A06B-0115-B203

Ổ đĩa công cụ sống trên máy tiện CNC— các công cụ phay và khoan gắn trên tháp pháo trung tâm tiện yêu cầu quay được điều khiển bằng servo ở tốc độ phù hợp với yêu cầu cắt. Giới hạn 6.000 vòng/phút bao phủ dải tốc độ cho các hoạt động công cụ sống đường kính nhỏ, và thân động cơ nhỏ gọn 1 kg vừa với các ràng buộc cơ khí chật hẹp của tháp pháo.

Bộ chia độ trục quay trên trung tâm gia công— bộ định vị trục, bàn quay nhỏ và đồ gá chia độ góc trên các trung tâm gia công nhỏ hơn, nơi khối lượng tải vừa phải và không gian động cơ nhỏ gọn là yêu cầu thiết kế.

Trục tự động hóa ngoại vi— bộ nạp phôi, bộ đẩy phôi, bộ định vị cổng trục và bộ truyền động kẹp phôi được tích hợp vào các tế bào gia công được điều khiển bằng FANUC, nơi trục phải hoạt động như một servo CNC và phản ứng với cùng cấu trúc lệnh vị trí như các trục chính của máy.

Ổ đĩa khớp nối trên robot FANUC nhỏ gọn— robot cộng tác và công nghiệp tải trọng nhỏ, nơi khối lượng động cơ dưới một kg đóng góp trực tiếp vào tỷ lệ tải trọng trên trọng lượng cánh tay của robot.

Trục cấp liệu trên máy CNC khổ nhỏ— trung tâm gia công để bàn, máy khắc và trung tâm khoan chính xác, nơi khối lượng bàn thấp, khoảng cách di chuyển ngắn và toàn bộ dải tốc độ 6.000 vòng/phút có thể sử dụng được mà không cần động cơ đạt đến giới hạn nhiệt của nó.

Hướng dẫn biến thể A06B-0115

Thân động cơ βiS 0.5/6000 có sẵn trong nhiều cấu hình. Tất cả đều chia sẻ cùng công suất đầu ra 0.5 kW, mô-men xoắn dừng 1.2 Nm, tốc độ 6.000 vòng/phút và bảo vệ IP65:

A06B-0115-B203 là chính xác khi khả năng giữ vị trí tuyệt đối, một giao diện trục có then và không có phanh được yêu cầu cùng nhau.

Câu hỏi thường gặp

Q1: A06B-0115-B203 sử dụng bộ mã hóa nào và nó có giữ vị trí mà không cần định vị gốc không?

Động cơ sử dụng bộ mã hóa xung tuyệt đối B64iA của FANUC. Đây là thiết bị tuyệt đối đa vòng, có nghĩa là dữ liệu vị trí trục đầy đủ — bao gồm vị trí qua nhiều vòng quay trục — được giữ qua bất kỳ chu kỳ nguồn nào mà không cần trình tự quay về điểm tham chiếu. CNC đọc vị trí trục ngay lập tức khi khởi động. Không cần pin dự phòng trong bản thân động cơ; sao lưu pin (nếu cần để giữ vị trí khi tắt nguồn kéo dài) được quản lý ở cấp bộ khuếch đại hoặc CNC tùy thuộc vào cấu hình hệ thống.

Q2: Bộ khuếch đại servo FANUC nào tương thích với A06B-0115-B203?

A06B-0115-B203 tương thích với dòng bộ khuếch đại FANUC βi SV series— bao gồm βi SV 4 (trục đơn) và βi SV 20/20 (trục kép). Chúng kết nối với hệ thống CNC FANUC (0i-D/F, 16i, 18i, 21i, 30i, 31i) qua bus servo cáp quang FSSB. Dòng định mức 2.3 A của động cơ nằm trong phạm vi hoạt động của các mô-đun bộ khuếch đại này.

Q3: Sự khác biệt giữa A06B-0115-B200 và A06B-0115-B203 là gì?

Cả hai đều sử dụng bộ mã hóa tuyệt đối B64iA và không có phanh điện từ. Sự khác biệt duy nhất là trục: B200 có trục thẳng trơn(không có rãnh then); B203 có trục thẳng với rãnh then được gia công. Chọn B203 khi bộ phận dẫn động — puli, bánh răng hoặc khớp nối — có lỗ rãnh then. Chọn B200 khi sử dụng khớp nối kẹp ma sát trên trục trơn.

Q4: A06B-0115-B203 có thể thay thế động cơ βiS 0.5/5000 cũ hơn không?

Có, với việc cập nhật tham số. βiS 0.5/6000 là sản phẩm kế nhiệm trực tiếp của βiS 0.5/5000, với tốc độ tối đa được mở rộng từ 5.000 vòng/phút lên 6.000 vòng/phút. Thân động cơ, kích thước lắp đặt, kích thước trục và giao diện bộ mã hóa là tương thích. Tài liệu của FANUC xác nhận đây là lộ trình nâng cấp được lên kế hoạch, nhưng các tham số servo (số mô hình động cơ và cài đặt độ lợi liên quan) trong CNC phải được cập nhật để phản ánh động cơ mới. Việc mở rộng tốc độ lên 6.000 vòng/phút yêu cầu thay đổi tham số nếu phạm vi tốc độ đó được sử dụng.

Q5: A06B-0115-B203 có yêu cầu mạch cấp nguồn phanh riêng biệt không?

Không. Cấu hình B203 không có phanh điện từ. Không có cuộn dây phanh, không cần nguồn cấp phanh DC 24V và không cần quản lý thời gian nhả phanh trong chương trình chuyển động. Đối với các ứng dụng yêu cầu giữ trục cơ học khi tắt nguồn — trục thẳng đứng hoặc cơ cấu chịu tải trọng trọng trường — biến thể có phanh A06B-0115-B403 (trục có then, phanh tắt nguồn DC 24V, bộ mã hóa tăng dần αiA 1000) là lựa chọn phù hợp.