Fanuc A06B-0116-B403 | มอเตอร์เซอร์โว AC ซีรีส์ Beta iS BiS1/6000 — 0.5kW, 1.2Nm, 6000RPM, เบรก 24V, ตัวเข้ารหัส b64ia, ขั้วต่อมาตรฐาน

ภาพรวม

Fanuc A06B-0116-B403 คือมอเตอร์เซอร์โว AC ซีรีส์ Beta iS — รุ่น BiS 1/6000 — ที่รวมกำลังขับ 0.5 kW, ความเร็วสูงสุด 6,000 RPM, เบรกแบบสปริง 24V DC และตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์แบบ pulsecoder แบบไร้แบตเตอรี่ b64ia ในแพ็คเกจแกนเดี่ยวขนาดกะทัดรัดพร้อมขั้วต่อตัวเข้ารหัสมาตรฐาน

เป็นสมาชิกของตระกูล BiS 1/6000 ที่มีเบรก ซึ่งระบุไว้สำหรับแกนที่การยึดทางกลเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหรือคุณภาพ ในขณะที่ใช้การออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้า ความสามารถด้านความเร็ว และข้อกำหนดตัวเข้ารหัสเหมือนกับรุ่น B103 ที่ไม่มีเบรก

นี่คือมอเตอร์ที่สมควรได้รับคุณสมบัติเมื่อแอปพลิเคชันต้องการ

บนแกนใดๆ ที่การถอดกำลังเซอร์โวอาจทำให้เกิดการเคลื่อนที่ที่ไม่พึงประสงค์ — แกนแนวตั้งที่จะปล่อยโหลด, สายพานลำเลียงแบบเอียงที่จะถอยหลัง, แกนหมุนที่ต้องยึดตำแหน่งที่กำหนดไว้ระหว่างการทำงาน — เบรกแบบสปริง 24V จะให้การยึดทางกลแบบป้องกันความผิดพลาดที่แรงบิดเซอร์โวเพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้ได้ระหว่างการหยุดจ่ายไฟ, E-stops, หรือการหยุดชั่วคราวตามโปรแกรม

มอเตอร์จะไม่สร้างแรงบิดเมื่อไม่มีพลังงาน; เบรกจะยึดตำแหน่งไว้

การกำหนดค่าขั้วต่อมาตรฐานทำให้รุ่นนี้แตกต่างจากรุ่นที่ปิดผนึก #0100

ในขณะที่ #0100 เพิ่มการปิดผนึกที่ดียิ่งขึ้นที่จุดเชื่อมต่อสายเคเบิลตัวเข้ารหัสสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสัมผัสของเหลวโดยตรง A06B-0116-B403 มาตรฐานใช้การเชื่อมต่อขั้วต่อแบบธรรมดาที่เหมาะสมกับการติดตั้งเครื่องมือเครื่องจักร CNC และระบบอัตโนมัติส่วนใหญ่ — ซึ่งได้รับการป้องกันภายในตู้หรือวางไว้ห่างจากละอองน้ำยาหล่อเย็นโดยตรง

การติดตั้งส่วนใหญ่ไม่ต้องการระดับการป้องกันเพิ่มเติมของขั้วต่อแบบปิดผนึก และรุ่นมาตรฐานเป็นข้อกำหนดที่พบได้บ่อยกว่าในการใช้งานเครื่องมือเครื่องจักรในโรงงาน

ข้อมูลจำเพาะหลัก

BiS 1/6000 ในทางปฏิบัติ — 0.5kW ที่ 6,000 RPM หมายถึงอะไร

BiS 1/6000 ไม่ใช่ มอเตอร์ที่คุณจะระบุสำหรับแกนตัดหลักของเครื่องจักรศูนย์กลาง

เป็นมอเตอร์ที่คุณระบุสำหรับแกนที่ทำให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้ขนาดทางกายภาพเท่ากับแกนหลัก: แขนเปลี่ยนเครื่องมือที่ต้องจัดตำแหน่งอย่างแม่นยำในแต่ละตำแหน่ง, กลไกการจับพาเลทที่ต้องรักษาแรงบิดที่กำหนด, โต๊ะหมุนแกนที่สี่บน VMC ขนาดกะทัดรัดที่โหลดเบาและข้อกำหนดหลักคือการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ

ที่ 0.5 kW, แรงบิดขณะหยุดนิ่ง 1.2 Nm และ 6,000 RPM, BiS 1/6000 ครอบคลุมพื้นที่แกนเสริมเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เพดาน 6,000 RPM หมายความว่ามอเตอร์สามารถเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งอย่างรวดเร็วได้ แม้ว่าอัตราส่วนการส่งกำลังของกลไกจะทำให้ความเร็วโหลดต่ำ — ระยะห่างของมอเตอร์เหนือความเร็วในการทำงานทั่วไปจะลดเวลาในการจัดตำแหน่งโดยการอนุญาตให้ช่วงเร่งและลดความเร็วทำงานภายในความสามารถของแรงบิดมอเตอร์

แรงบิดขณะหยุดนิ่ง 1.2 Nm แม้ว่าจะไม่มากเมื่อเทียบกับแกนหลัก แต่ก็เพียงพอสำหรับกลไกเบาและโหลดแรงเสียดทานต่ำที่แกนเหล่านี้มักจะพบ

เบรก 24V DC เพิ่มความสามารถในการยึดที่เปลี่ยนมอเตอร์จัดตำแหน่งให้เป็นกลไกการจับยึด

บนตัวจัดตำแหน่งแบบหมุน มอเตอร์จะจัดตำแหน่งไปยังมุมที่สั่งการ เบรกจะทำงานก่อนที่เซอร์โวจะปิดใช้งาน และตำแหน่งที่จัดไว้จะถูกล็อคทางกล ไม่ว่าระบบควบคุมหรือแหล่งจ่ายไฟจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากนั้น

โหลดไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ ชิ้นส่วนไม่เคลื่อนที่ คุณภาพการผลิตจะคงอยู่ตลอดวงจรการตัดเฉือน

การทำงานของเบรก 24V DC — ตรรกะทางวิศวกรรมของการออกแบบแบบสปริง

คำว่า "เบรกแบบสปริง" อธิบายถึงเบรกที่ทำงานโดยแรงทางกลมากกว่าแรงไฟฟ้า ใน A06B-0116-B403 ชุดสปริงที่ถูกบีบอัดไว้จะยึดจานเบรกไว้กับเพลามอเตอร์ตลอดเวลา

การจ่ายไฟ 24V DC ไปยังคอยล์เบรกจะสร้างสนามแม่เหล็กที่บีบอัดสปริงและยกจานออกจากเพลา ทำให้เพลาหมุนได้อย่างอิสระ ถอด 24V ออก — ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลใดก็ตาม — สปริงจะดันจานกลับเข้าหาเพลาทันที

ตรรกะทางวิศวกรรมนั้นตรงไปตรงมา: ระบบที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่เพื่อให้ยังคงอยู่ในสถานะปลอดภัยนั้นอันตรายกว่าระบบที่เริ่มต้นในสถานะปลอดภัยโดยไม่มีพลังงาน

เบรกแบบสปริงจะเริ่มต้นในสถานะทำงาน ซึ่งหมายความว่าสถานะปลอดภัย (เพลาล็อค) คือสถานะเริ่มต้น

สถานะไม่ปลอดภัย (เพลาหมุนได้อย่างอิสระ) ต้องการ 24V DC อย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาไว้ การหยุดจ่ายไฟ, E-stop, สัญญาณเตือนเซอร์โว, การรีสตาร์ทการควบคุม, การปิดใช้งานเซอร์โวโดยเจตนา — ทั้งหมดนี้จะส่งผลให้เบรกทำงานโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงระบบควบคุมใดๆ

สำหรับแกนเสริมและกลไกต่อพ่วงที่ BiS 1/6000 มักใช้ พฤติกรรมป้องกันความผิดพลาดนี้จะช่วยป้องกันผลกระทบจากเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝัน แขนเปลี่ยนเครื่องมือที่หล่นระหว่างตำแหน่งระหว่างการหยุดจ่ายไฟอาจทำให้เครื่องมือและแกนหมุนเสียหาย

ที่จับพาเลทที่ปลดออกระหว่างการรีสตาร์ทการควบคุมจะทำให้พาเลทเคลื่อนที่ ตัวจัดตำแหน่งแบบหมุนที่เคลื่อนที่ระหว่าง E-stop อาจทำให้เกิดการชนเมื่อรีสตาร์ทเครื่องจักร เบรก 24V บน A06B-0116-B403 ป้องกันผลลัพธ์เหล่านี้ทั้งหมดโดยการรับรองว่าแกนจะถูกล็อคทางกลทันทีที่ถอดกำลังเซอร์โวออก

b64ia Absolute Pulsecoder — การรักษาตำแหน่งแบบไร้แบตเตอรี่

pulsecoder b64ia ที่ติดตั้งใน A06B-0116-B403 ให้ข้อมูลตำแหน่งเพลาแบบสัมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ ทุกครั้งที่เปิดเครื่อง ตัวเข้ารหัสจะสื่อสารตำแหน่งเชิงมุมที่แน่นอนไปยังแอมพลิฟายเออร์เซอร์โว Beta i ก่อนที่แกนจะเคลื่อนที่

ไดรฟ์และ CNC มีข้อมูลตำแหน่งที่ถูกต้องตั้งแต่รอบการสแกนแรก โดยไม่ต้องมีการเคลื่อนที่เพื่อหาตำแหน่งเริ่มต้น

สำหรับแกนที่มีเบรก สิ่งนี้มีความสำคัญสองประการ

ประการแรก ยืนยันว่าเบรกทำงานที่ตำแหน่งที่ถูกต้องระหว่างการปิดเครื่องครั้งก่อน: หาก CNC อ่านตำแหน่งเมื่อเปิดเครื่องซึ่งแตกต่างจากตำแหน่งที่สั่งการเมื่อปิดเครื่อง ความคลาดเคลื่อนจะสามารถตรวจจับและดำเนินการได้ทันทีก่อนที่จะส่งคำสั่งการเคลื่อนที่ใดๆ

ประการที่สอง ช่วยขจัดลำดับการหาตำแหน่งเริ่มต้นที่แกนตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มต้องการ — มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแกนที่การเคลื่อนที่เพื่อหาตำแหน่งเริ่มต้นจะซับซ้อนโดยเบรก (ลำดับของการ: เปิดใช้งานเซอร์โว, ปลดเบรก, เคลื่อนที่ไปยังจุดอ้างอิง, ใส่เบรกอีกครั้ง, ปิดใช้งานเซอร์โว เพิ่มเวลาและต้องการการออกแบบลำดับที่รอบคอบเพื่อดำเนินการอย่างปลอดภัย)

ตำแหน่งแบบสัมบูรณ์แบบไร้แบตเตอรี่คือข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติที่ทำให้ b64ia แตกต่างจากระบบตัวเข้ารหัสที่ต้องใช้แบตเตอรี่เพื่อรักษาข้อมูลตำแหน่งแบบสัมบูรณ์

ไม่มีแบตเตอรี่ให้จัดหา ติดตั้ง ตรวจสอบ หรือเปลี่ยน ไม่มีโอกาสสูญเสียตำแหน่งเมื่อแบตเตอรี่หมด ระบบตัวเข้ารหัสทำงานเหมือนกันเมื่อเปิดเครื่องครั้งแรกของสัปดาห์เหมือนกับเมื่อห้าปีต่อมา

เพลา SLK — เพลาตรงเรียบ ไม่มีลิ่ม

การระบุ SLK ระบุเพลาตรงเรียบที่ไม่มีลิ่ม — การกำหนดค่าเพลามาตรฐานสำหรับมอเตอร์คลาสนี้ในการใช้งาน Beta iS ส่วนใหญ่ เพลาเส้นผ่านศูนย์กลาง 14 มม. ส่งแรงบิดผ่านแรงเสียดทานกับดุมข้อต่อ โดยอาศัยแรงหนีบที่เกิดจากกลไกการล็อคของดุม

หมายเหตุสำหรับการอ้างอิง: คำอธิบายผลิตภัณฑ์เดิมจากซัพพลายเออร์บางรายอธิบายเพลา SLK ว่า "เรียว" อย่างไม่ถูกต้อง เพลาบน A06B-0116-B403 เป็นเพลาทรงกระบอกตรงเรียบ ไม่ใช่เพลาเรียว

เพลาเรียวของ Fanuc จะถูกระบุด้วยรหัสต่อท้าย "TPR" ซึ่งมอเตอร์นี้ไม่มี

ที่แรงบิดขณะหยุดนิ่ง 1.2 Nm และกระแสไฟฟ้าชั่วขณะสูงสุดที่สอดคล้องกัน แรงหนีบของข้อต่อจะต้องระบุสำหรับกำลังขับสูงสุดของมอเตอร์ แทนที่จะเป็นแรงบิดขณะหยุดนิ่งเพียงอย่างเดียว ดุมที่กลึงตามความคลาดเคลื่อนที่ถูกต้องสำหรับเพลา 14 มม. พร้อมกลไกการล็อคที่ขันตามข้อกำหนดของผู้ผลิตข้อต่อ สามารถจัดการโหลดเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ การตรวจสอบแรงบิดการล็อคเป็นระยะ — โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจาก 50–100 ชั่วโมงแรกของการทำงานเมื่อเกิดการนั่งครั้งแรก — เป็นงานบำรุงรักษาทางกลหลักสำหรับอินเทอร์เฟซข้อต่อเพลาเรียบ

B403 เทียบกับ B103 — มิติของเบรก

A06B-0116-B403 และ A06B-0116-B103 เหมือนกันทุกประการในข้อกำหนดทางไฟฟ้าและทางกล: กำลังขับ 0.5 kW เท่ากัน, แรงบิดขณะหยุดนิ่ง 1.2 Nm เท่ากัน, ความเร็วสูงสุด 6,000 RPM เท่ากัน, แรงดันไฟฟ้ามอเตอร์ 172V เท่ากัน, กระแสที่กำหนด 1.8A / กระแสสูงสุด 2.6A เท่ากัน, เพลา 14 มม. เท่ากัน, ตัวเข้ารหัส b64ia เท่ากัน, ความเข้ากันได้ของแอมพลิฟายเออร์เท่ากัน หมายเลขที่เปลี่ยนแปลง — B4xx เทียบกับ B1xx — แสดงถึงการมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของเบรก

ซึ่งหมายความว่าการตัดสินใจเลือกระหว่างทั้งสองเป็นคำถามเกี่ยวกับแอปพลิเคชันเท่านั้น: แกนต้องการการยึดทางกลเมื่อเซอร์โวปิดอยู่หรือไม่?

คำตอบขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วงและโหลดที่เหลืออยู่

แกนแนวนอนที่มีโหลดเบาและไม่มีส่วนประกอบของแรงโน้มถ่วง จะไม่มีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่เมื่อเซอร์โวปิด — B103 ที่ไม่มีเบรกคือข้อกำหนดที่ถูกต้องและง่ายกว่า

แกนแนวตั้งที่รับน้ำหนักลง, แกนเอียง, หรือแกนใดๆ ที่แรงเสียดทานของกลไกไม่เพียงพอที่จะยึดตำแหน่งกับแรงโหลด — เหล่านี้ต้องการเบรกของ B403

การติดตั้ง B103 (ไม่มีเบรก) บนแกนที่ควรมีเบรก จะสร้างความเสี่ยงที่จะปรากฏขึ้นเมื่อถอดพลังงานออกเท่านั้น: แกนจะเคลื่อนที่ และทิศทางและระยะทางของการเคลื่อนที่นั้นไม่สามารถควบคุมได้

การติดตั้ง B403 (มีเบรก) บนแกนที่ไม่ต้องการเบรก จะทำให้สิ้นเปลืองค่าเบรกและเพิ่มวงจรจ่ายไฟเบรก 24V ให้กับการติดตั้ง แต่ไม่สร้างความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เมื่อมีความไม่แน่นอนที่แท้จริงว่าโหลดต้องการการยึดหรือไม่ B403 คือข้อกำหนดที่ปลอดภัยกว่า

คำถามที่พบบ่อย

Q1: ความแตกต่างระหว่าง A06B-0116-B403 และ A06B-0116-B403#0100 คืออะไร?

ทั้งสองเป็นมอเตอร์ BiS 1/6000 พร้อมเบรก 24V DC, ตัวเข้ารหัส b64ia และเพลาตรงเรียบ — เหมือนกันในด้านประสิทธิภาพและข้อกำหนดทางไฟฟ้า

ส่วนต่อท้าย #0100 ของรุ่นที่สองเพิ่มการปิดผนึกที่ดียิ่งขึ้นที่จุดเชื่อมต่อสายเคเบิลตัวเข้ารหัส ทำให้เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการสัมผัสของน้ำยาหล่อเย็นหรือของเหลวโดยตรงที่บริเวณขั้วต่อ

A06B-0116-B403 มาตรฐานใช้การเชื่อมต่อขั้วต่อแบบธรรมดาที่เหมาะกับการติดตั้งเครื่องมือเครื่องจักรส่วนใหญ่ที่มอเตอร์วางอยู่ห่างจากการสัมผัสของเหลวโดยตรง

หากมอเตอร์ที่ชำรุดเดิมเป็นรุ่น #0100 A06B-0116-B403 มาตรฐานสามารถใช้แทนได้ทั้งทางกลและทางไฟฟ้า แต่ขั้วต่อสายเคเบิลตัวเข้ารหัสอาจไม่เข้ากันได้หากไม่มีตัวเรือนขั้วต่อแบบปิดผนึก

Q2: เบรก 24V ทำงานร่วมกับแอมพลิฟายเออร์ Fanuc Beta i ได้อย่างไร?

แอมพลิฟายเออร์เซอร์โว Beta i ควบคุมการปลดเบรกเป็นส่วนหนึ่งของลำดับการเปิด/ปิดใช้งานเซอร์โว เมื่อเซอร์โวเปิดใช้งานและพร้อม แอมพลิฟายเออร์จะส่งสัญญาณไปยังแหล่งจ่ายไฟเบรก 24V DC ของเครื่องจักรเพื่อปลดเบรก — 24V จะถูกจ่ายไปยังคอยล์เบรก แรงสปริงจะถูกเอาชนะ และเพลาจะหมุนได้อย่างอิสระภายใต้การควบคุมของเซอร์โว

เมื่อเซอร์โวปิดใช้งาน — ที่ E-stop, การหยุดแกนตามโปรแกรม, หรือสัญญาณเตือนเซอร์โว — แอมพลิฟายเออร์จะลบสัญญาณปลดเบรกก่อนที่เอาต์พุตเซอร์โวจะปิดลง ดังนั้นเบรกจะทำงานในขณะที่มอเตอร์ยังมีการควบคุมตำแหน่งที่ใช้งานอยู่ ลำดับนี้จะป้องกันไม่ให้โหลดเคลื่อนที่ระหว่างการส่งมอบจากแรงบิดเซอร์โวไปยังการยึดด้วยเบรก

Q3: A06B-0116-B403 สามารถใช้แทน B103 (ไม่มีเบรก) บนแกนเดียวกันได้หรือไม่?

ใช่ ทั้งทางกายภาพและทางไฟฟ้า มอเตอร์สามารถสลับกันได้ที่ตัวมอเตอร์เอง การติดตั้งเพิ่มเติมต้องใช้วงจรจ่ายไฟเบรก 24V DC และการเดินสายไปยังขาขั้วต่อเบรกของมอเตอร์ — ซึ่งไม่มีอยู่ในงานติดตั้ง B103

หากแกนเดิมมีการเดินสายสำหรับ B103 การเพิ่ม B403 ต้องเพิ่มการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเบรก 24V, กำหนดค่าพารามิเตอร์การทำงานร่วมกันของเบรกของแอมพลิฟายเออร์ และตรวจสอบว่าลำดับการปลดและทำงานของเบรกทำงานอย่างถูกต้องก่อนที่จะนำแกนกลับมาผลิต

ในทางกลับกัน — การเปลี่ยน B403 เป็น B103 บนแกนที่ต้องการเบรก — ต้องมีการตรวจสอบทางวิศวกรรมเพื่อยืนยันว่าแกนปลอดภัยโดยไม่ต้องมีการยึดทางกล

Q4: จะเกิดอะไรขึ้นกับเบรกหากมีการจ่ายไฟ 24V DC ต่อเนื่องโดยไม่ได้ตั้งใจโดยไม่มีแอมพลิฟายเออร์ควบคุมลำดับการปลด?

หากมีการจ่ายไฟ 24V DC อย่างถาวรไปยังคอยล์เบรกโดยไม่มีการควบคุมลำดับของแอมพลิฟายเออร์ เบรกจะยังคงปลดออกอย่างต่อเนื่อง — กลไกการทำงานแบบสปริงจะถูกเปิดค้างไว้ตราบเท่าที่ยังมีแรงดันไฟฟ้าอยู่

เพลาจะหมุนได้อย่างอิสระและไม่มีการยึดเมื่อเซอร์โวปิด นี่คือข้อผิดพลาดในการเดินสายหรือการกำหนดค่าการควบคุม ไม่ใช่ความล้มเหลวของเบรก แต่จะทำให้ฟังก์ชันความปลอดภัยของเบรกหายไปทั้งหมด

การกำหนดค่าที่ถูกต้องต้องการให้แหล่งจ่ายไฟ 24V ถูกสลับโดยเอาต์พุตการทำงานร่วมกันของเบรกของแอมพลิฟายเออร์ หรือโดยรีเลย์ภายใต้ตรรกะการเปิด/ปิดใช้งานเซอร์โว ไม่ใช่การต่อสายเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ 24V ถาวร

Q5: การตรวจสอบก่อนการติดตั้งสำหรับ A06B-0116-B403 ที่ใช้แล้วคืออะไร?

ทดสอบเบรกก่อนการติดตั้งทางกล: จ่ายไฟ 24V DC ไปยังขั้วต่อเบรกและตรวจสอบว่าเพลาหมุนได้อย่างอิสระโดยไม่มีแรงต้าน; ถอด 24V ออกและยืนยันว่าเพลาถูกยึดแน่น การมีแรงต้านภายใต้ 24V บ่งชี้ถึงการสัมผัสของจานเบรกที่เหลืออยู่จากจานเบรกที่สึกหรอหรือปนเปื้อน

การเคลื่อนที่ของเพลาใดๆ ภายใต้แรงสปริงเพียงอย่างเดียว บ่งชี้ว่าแรงสปริงไม่เพียงพอ — เบรกต้องการการซ่อมบำรุงก่อนการติดตั้ง

นอกจากนี้ ให้หมุนเพลาด้วยมือเพื่อตรวจสอบความเรียบของตลับลูกปืน, ตรวจสอบขั้วต่อตัวเข้ารหัสและทางออกสายเคเบิลเพื่อความเสียหาย, และวัดความต้านทานของขดลวดเฟสต่อเฟสเพื่อความสมดุล

การทดสอบการทำงานบนแอมพลิฟายเออร์ Beta i ที่เข้ากันได้ที่ 6,000 RPM พร้อมฟังก์ชันเบรกที่ตรวจสอบแล้วที่ความเร็วปานกลาง ยืนยันว่ามอเตอร์พร้อมสำหรับการผลิตก่อนที่จะนำไปติดตั้งในเครื่องจักร