A06B-0075-B403 Fanuc เซอร์โวมอเตอร์ AC A06B0075B403 AO6B-OO75-B4O3

Fanuc A06B-0075-B403 | Beta i Series AC Servo Motor BiS8/3000 — 1.2kW, เพลาตรง, เบรก 24V, biA128 Encoder

หมายเลขชิ้นส่วน: A06B-0075-B403

ซีรีส์: Beta i (βi) AC Servo Motor

รุ่น: BiS 8 / 3000

การกำหนดค่า: เพลาเรียบตรง (SLK), เบรก DC 24V, biA128 Absolute Encoder, IP65

หมายเลขชิ้นส่วน Encoder: A860-2020-T301

สภาพ: ใหม่ / ปรับปรุงแล้ว 

ภาพรวม

Fanuc A06B-0075-B403เป็นมอเตอร์เซอร์โว AC ขนาด 1.2 กิโลวัตต์จากซีรีส์ Beta i ของ Fanuc — รุ่น BiS8/3000 — พร้อมคุณสมบัติการกำหนดค่าสามประการ: เพลาเรียบตรงไม่มีลิ่ม, เบรกแบบสปริง DC 24V และ biA128 absolute encoder มีแรงบิดหยุด (stall torque) ที่ 7 Nm, 153V สามเฟสที่ 133Hz, กินกระแส 4.9A ที่โหลดปกติจากแหล่งจ่ายไฟหลัก 200–240VAC และมีน้ำหนัก 9.62 กก. มอเตอร์นี้สร้างขึ้นสำหรับแกนตำแหน่งที่กะทัดรัดและรอบการทำงานสูงของเครื่องมือเครื่องจักร CNC และอุปกรณ์อัตโนมัติ ที่ต้องการการรักษาตำแหน่งสัมบูรณ์, การยึดแบบปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาด และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ตลอดช่วงความเร็วสูงสุด 3,000 RPM พร้อมกันเพลาเรียบตรง — บางครั้งเรียกว่าเพลา SLK หรือเพลาเรียบ — ทำให้รุ่น B403 นี้แตกต่างจากรุ่น B203 และ B303 ในตระกูล BiS8/3000 เดียวกัน

ในขณะที่รุ่น B203 มีเพลาตรงแบบมีลิ่ม และรุ่น B303 มีเพลาเรียวพร้อมเบรก รุ่น B403 มีเพลาตรงที่สะอาดและไม่มีลิ่ม ซึ่งส่งกำลังบิดผ่านแรงหนีบของข้อต่อเท่านั้น

ด้วยแรงบิดหยุด 7 Nm นี่เป็นอินเทอร์เฟซที่เหมาะสมและเชื่อถือได้สำหรับส่วนขับเคลื่อนที่มอเตอร์นี้เชื่อมต่ออยู่ — โดยมีเงื่อนไขว่าข้อต่อได้รับการระบุอย่างถูกต้องและแรงบิดในการติดตั้งถูกนำไปใช้อย่างเหมาะสม

การผสมผสานระหว่าง biA128 absolute encoder และเบรก 24V ทำให้ B403 เป็นมอเตอร์ที่กำหนดค่าสำหรับแกนที่ความแน่นอนของตำแหน่งทั้งในระหว่างการทำงานปกติและเมื่อปิดเครื่องเป็นข้อกำหนดในการออกแบบ ไม่ใช่ทางเลือก

ข้อมูลจำเพาะหลัก

พารามิเตอร์

การระบุ BiS8 หมายถึงมอเตอร์ในคลาสแรงบิดหยุด 8 Nm ในซีรีส์ Beta i เพดานความเร็ว 3,000 RPM เสริมความสามารถด้านแรงบิดนี้ — ทำให้เกิดมอเตอร์ที่มีช่วงการทำงานแรงบิดคงที่ตั้งแต่ความเร็วต่ำจนถึงความเร็วฐาน และโซนกำลังคงที่ขยายไปถึง 3,000 RPM

ที่ความเร็วที่กำหนด biA128 encoder จะสร้างพัลส์ 384 ล้านพัลส์ต่อวินาที ด้วยความละเอียด 128,000 ppr ให้ความหนาแน่นของข้อมูลตำแหน่งและความเร็วที่ Beta i servo amplifier ต้องการเพื่อปิดลูปควบคุมได้อย่างแม่นยำตลอดช่วงความเร็วเต็ม

นอกเหนือจาก B403 ที่เกี่ยวข้องแล้ว ตระกูล BiS8/3000 ยังรวมถึง B103 (ไม่มีเบรก, เพลาเรียบตรง), B203 (ไม่มีเบรก, เพลาตรงมีลิ่ม) และ B303 (เพลาเรียวพร้อมเบรก) การทำความเข้าใจว่ารุ่นใดติดตั้งอยู่บนเครื่องก่อนสั่งซื้ออะไหล่เป็นสิ่งสำคัญ — รูปทรงเพลาและการมีอยู่ของเบรกเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดการติดตั้งทางกลและทางไฟฟ้าในลักษณะที่ไม่สามารถเปลี่ยนทดแทนกันได้โดยตรงโดยไม่มีการดัดแปลง

เพลาเรียบตรง — หลักการออกแบบและข้อกำหนดในการติดตั้ง

เพลาเรียบตรงของ A06B-0075-B403 มีพื้นผิวทรงกระบอกที่เรียบและไม่ขาดตอน แรงบิดจะถูกส่งไปยังดุมข้อต่อด้วยแรงเสียดทานระหว่างพื้นผิวเพลาและรู — เกิดขึ้นทั้งหมดจากแรงหนีบที่ใช้เมื่อขันตัวยึดดุมข้อต่อให้แน่นตามข้อกำหนด

สำหรับมอเตอร์ที่มีแรงบิดหยุด 7 Nm ข้อต่อเซอร์โวที่ระบุอย่างถูกต้องและขันแน่นตามข้อกำหนดแรงบิดของผู้ผลิตนั้นเพียงพอแล้วสำหรับโหลดแกนที่มอเตอร์นี้พบในการทำงาน CNC ปกติ

เพลาเรียบมีข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติเหนือกว่าแบบมีลิ่มในการติดตั้งบางอย่าง: ไม่ต้องคำนึงถึงการวางแนวเชิงมุมของลิ่มระหว่างการติดตั้ง และการไม่มีช่องลิ่มหมายความว่าสามารถวางตำแหน่งดุมข้อต่อได้ทุกมุมรอบเพลา

สำหรับแอปพลิเคชันที่ตำแหน่งดุมข้อต่อสัมพันธ์กับเพลามีความสำคัญด้วยเหตุผลทางกล อิสระนี้สามารถทำให้การตั้งค่าทำได้ง่ายขึ้น

พารามิเตอร์การติดตั้งที่สำคัญคือแรงบิดหนีบของข้อต่อ ข้อต่อที่ขันแน่นน้อยเกินไปบนเพลาเรียบจะสูญเสียอินเทอร์เฟซแรงเสียดทานภายใต้โหลดต่อเนื่อง — ดุมจะเคลื่อนที่เชิงมุม ทำให้เกิดข้อผิดพลาดตำแหน่งเล็กน้อยในตอนแรกซึ่งสะสมโดยไม่ทำให้เกิดสัญญาณเตือนเซอร์โวทันที และในที่สุดจะนำไปสู่การกระจายตำแหน่งแกนที่มองเห็นได้

ในการติดตั้งทดแทนใดๆ แรงบิดหนีบของดุมข้อต่อจะต้องตั้งค่าตามค่าของผู้ผลิตข้อต่อที่วัดได้ด้วยประแจวัดแรงบิดที่สอบเทียบแล้ว ไม่ใช่การประมาณด้วยความรู้สึก

biA128 Encoder — ตำแหน่งสัมบูรณ์, 128,000 ppr

biA128 (หน่วย Encoder A860-2020-T301) คือ Fanuc Beta i absolute encoder ที่มี 128,000 พัลส์ต่อรอบ Absolute หมายความว่า Encoder จะรักษาการอ้างอิงตำแหน่งผ่านการหยุดจ่ายไฟโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง เมื่อระบบเซอร์โวเปิดเครื่องหลังจากการปิดระบบ, E-stop หรือไฟดับ, ไดรฟ์เซอร์โวจะอ่านตำแหน่งเพลาสัมบูรณ์โดยตรงจาก biA128 — และแกนจะมีความรู้ตำแหน่งเต็มก่อนที่จะมีการสั่งการเคลื่อนที่ใดๆ ไม่จำเป็นต้องมีลำดับการโฮม

สิ่งนี้มีความสำคัญในการปฏิบัติงานหลายประการ

การสตาร์ทเครื่องเร็วขึ้นเนื่องจากแกนเสริมไม่เพิ่มเวลาโฮม โหมดความล้มเหลวของลำดับการโฮมที่ถูกขัดจังหวะ — ซึ่งอาจเกิดขึ้นในระบบแบบเพิ่มค่าเมื่อไฟดับระหว่างการโฮม — ไม่มีใน biA128

และสำหรับแกนในทุกทิศทาง การอ้างอิงสัมบูรณ์จะให้การป้องกันอย่างต่อเนื่องต่อการเลื่อนของตัวนับตำแหน่งที่อาจเกิดขึ้นในระบบแบบเพิ่มค่าผ่านสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าที่สะสมบนสายป้อนกลับ

ตัว pulsecoder biA128 ติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังของมอเตอร์ และได้รับการป้องกันภายในโครงสร้าง IP65

สำหรับมอเตอร์ที่ใช้แล้ว จุดตรวจสอบหลักคือขั้วต่อ Encoder (อินเทอร์เฟซ A860-2020-T301) และทางออกสายเคเบิล — การกัดกร่อนของขา, ความเสียหายของขั้วต่อ และการเสียดสีของสายเคเบิลที่จุดรองรับแรงดึง เป็นโหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดในตระกูล Encoder นี้ สิ่งเหล่านี้ทำให้เกิดข้อผิดพลาดตำแหน่ง, รหัสข้อผิดพลาด Encoder หรือความไม่เสถียรของความเร็วที่ไดรฟ์ ก่อนที่ Encoder จะถูกระบุว่าเป็นสาเหตุหลัก

เบรก DC 24V — สปริงทำงาน, ปลดด้วยไฟฟ้า

เบรกที่ติดตั้งบน A06B-0075-B403 เป็นแบบสปริงทำงานและปลดด้วยไฟฟ้า — ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ DC 24V ที่ทำงานอยู่เพื่อเปิด และจะทำงานเชิงกลทุกครั้งที่แหล่งจ่ายไฟนั้นถูกตัดออก ตรรกะการทำงานมีความปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาด: ไฟดับ, E-stop และการปิดระบบปกติทั้งหมดจะทำให้เบรกทำงานโดยไม่ต้องมีการดำเนินการใดๆ จากระบบควบคุม

บนแกนที่มอเตอร์นี้ให้บริการ — ไดรฟ์แนวตั้ง, โต๊ะหมุน, กลไกการวางตำแหน่งที่รับน้ำหนักจากแรงโน้มถ่วง หรือแกนใดๆ ที่การเคลื่อนที่โดยไม่ได้ควบคุมขณะหยุดนิ่งเป็นข้อกังวล — เบรกให้ความมั่นใจตำแหน่งเชิงกลที่การรักษาแรงบิดของเซอร์โวเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรับประกันได้ในทุกสภาวะของเครื่องจักรที่เป็นไปได้

แรงสปริงที่ใช้ในการทำงานได้รับการปรับเทียบสำหรับคลาสแรงบิด 7 Nm ของมอเตอร์นี้ ซึ่งตรงกับข้อกำหนดการยึดกับเอาต์พุตแรงบิดของมอเตอร์

ข้อกำหนด 24V เป็นพารามิเตอร์การติดตั้งที่สำคัญ นี่คือมอเตอร์ซีรีส์ Beta i และเบรกใช้ไฟ DC 24V — ไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟ DC 90V ที่ใช้กับเบรกซีรีส์ ALPHA ในคลาสกำลังที่สูงกว่า การจ่ายไฟ 90V ให้กับคอยล์ 24V จะทำให้ขดลวดไหม้ทันที

การจ่ายไฟ 24V ให้กับคอยล์ 90V จะทำให้เกิดการทำงานบางส่วนพร้อมกับแรงเสียดทานเชิงกลระหว่างการทำงานของมอเตอร์ ทำให้เกิดความเสียหายต่อเบรกและมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง

ก่อนเริ่มใช้งานมอเตอร์ทดแทนใดๆ ให้วัดแรงดันไฟจ่ายเบรกที่ขั้วต่อสายเบรกของเครื่องจักร เพื่อยืนยันว่าจ่ายไฟ DC 24V

IP65 และระดับฉนวนกันความร้อน F — การออกแบบสภาพแวดล้อมและอุณหภูมิ

การซีล IP65 ป้องกัน B403 จากการเข้าของฝุ่นและลำแสงน้ำ — ระดับการป้องกันมาตรฐานทั่วทั้งตระกูล BiS8/3000 ซึ่งครอบคลุมการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมตามปกติของเครื่องมือเครื่องจักร CNC ในสายการผลิต ละอองน้ำหล่อเย็น, การทำความสะอาด และการสัมผัสกับของเหลวโดยบังเอิญ ทั้งหมดอยู่ในขอบเขต IP65

ซีลเพลาที่ปลายด้านหน้าของมอเตอร์เป็นส่วนหนึ่งของการประกอบ IP65 และควรตรวจสอบการแข็งตัวหรือความเสียหายของขอบยางบนมอเตอร์ที่มีประวัติการใช้งานยาวนาน

ฉนวนระดับ F สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงสุด 155°C

ด้วยกระแสที่กำหนด 4.9A และตัวประกอบกำลัง 97% มอเตอร์นี้ทำงานโดยมีการสูญเสียกระแสรีแอกทีฟน้อยที่สุด — ตัวประกอบกำลังสูงสะท้อนถึงการออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพซึ่งสร้างความร้อนน้อยลงต่อหน่วยผลผลิตเชิงกลเมื่อเทียบกับการออกแบบที่มีตัวประกอบกำลังต่ำกว่า ด้วยขนาดเฟรม 9.62 กก. มอเตอร์มีมวลความร้อนเพียงพอสำหรับรอบการทำงานทั่วไปของแอปพลิเคชันแกนเสริม CNC

ความเข้ากันได้กับ Amplifier Beta i

A06B-0075-B403 ออกแบบมาเพื่อใช้กับ Fanuc Beta i series servo amplifiers — βiSVSP หรือเทียบเท่า — และทำงานร่วมกับ Fanuc CNC controls รวมถึง Series 0i-C, 0i-D, 30i, 31i, และ 32i Servo amplifier ต้องมีพารามิเตอร์ประเภทมอเตอร์ที่ถูกต้องสำหรับ BiS8/3000 และเปิดใช้งานอินเทอร์เฟซ biA128 absolute encoder

แหล่งจ่ายไฟเบรก 24V เป็นวงจรแยกต่างหากจาก servo amplifier — ต้องได้รับพลังงานแยกต่างหากจากแหล่งจ่ายไฟ DC 24V บนเครื่องจักร และเชื่อมต่อแบบอินเตอร์ล็อกเพื่อทำงานก่อนที่จะมีการส่งสัญญาณปิดระบบเซอร์โว

คำถามที่พบบ่อย

Q1: ความแตกต่างระหว่าง B403 และ B303 ในตระกูล BiS8/3000 คืออะไร?

ทั้งสองรุ่นมีเบรกสปริง DC 24V และ biA128 absolute encoder และทั้งสองรุ่นมีข้อกำหนดทางไฟฟ้า 1.2 kW / 7 Nm / 153V / 133Hz / 4.9A เหมือนกัน

ความแตกต่างคือรูปทรงเพลา: B303 มีเพลาเรียวพร้อมลิ่ม — การสวมอัดแบบศูนย์กลางตัวเองที่วางส่วนขับเคลื่อนให้อยู่ตรงกลางและให้การเข้ากันของการหมุนเชิงบวก 

B403 มีเพลาเรียบตรงที่ไม่มีลิ่ม — การส่งกำลังบิดด้วยแรงหนีบเท่านั้น การเลือกระหว่างทั้งสองขึ้นอยู่กับการออกแบบส่วนขับเคลื่อนของเครื่องจักร ดุมที่มีรูเรียวจะไม่สามารถรับมอเตอร์เพลาตรงได้หากไม่เปลี่ยนใหม่

Q2: ทำไม biA128 absolute encoder จึงไม่ต้องทำการโฮมเมื่อสตาร์ท?

biA128 จะเก็บข้อมูลตำแหน่งเพลาไว้ตลอดรอบการจ่ายไฟโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ — มันจะอ่านตำแหน่งเพลาจริงทุกครั้งที่ระบบเซอร์โวเปิดเครื่อง โดยไม่คำนึงว่าเครื่องปิดไปนานเท่าใด หรือเพลาเคลื่อนที่ระหว่างการปิดเครื่องหรือไม่

ซึ่งหมายความว่าแกน CNC จะมีความรู้ตำแหน่งที่ถูกต้องก่อนที่จะมีการสั่งการเคลื่อนที่ใดๆ ทำให้ไม่ต้องมีการเคลื่อนที่เพื่อโฮมที่ระบบ Encoder แบบเพิ่มค่าต้องการทุกครั้งที่สตาร์ท

สำหรับเครื่องจักรที่มีหลายแกนที่ใช้ absolute encoder สิ่งนี้จะช่วยลดเวลาสตาร์ทและขจัดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดตำแหน่งที่เกิดจากลำดับการโฮมที่ถูกขัดจังหวะ

Q3: เบรกมีพิกัด 24V — ทำไมแรงดันไฟนี้จึงสำคัญที่ต้องถูกต้อง?

คอยล์เบรกของ BiS8/3000 ถูกออกแบบมาสำหรับไฟ DC 24V มอเตอร์ซีรีส์ ALPHA ในคลาสกำลังที่สูงกว่าใช้เบรก DC 90V

การจ่ายไฟ 90V ให้กับคอยล์ 24V นี้จะทำให้ขดลวดไหม้ทันที การจ่ายไฟ 24V ให้กับคอยล์ 90V จะทำให้เกิดการทำงานบางส่วน — สปริงจะถูกเอาชนะเพียงบางส่วน มอเตอร์จะทำงานโดยมีพื้นผิวเบรกเสียดสี ทำให้เกิดความร้อนและความเสียหายเชิงกลอย่างต่อเนื่อง 

ก่อนติดตั้งมอเตอร์นี้ ให้วัดแรงดันไฟจ่ายเบรกของเครื่องจักรที่ขั้วต่อสายเบรก ซึ่งใช้เวลาไม่ถึงนาทีด้วยมัลติมิเตอร์ และป้องกันความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูงซึ่งจะไม่ปรากฏชัดเจนทันทีเมื่อเปิดเครื่องครั้งแรก

Q4: ข้อดีของเพลาเรียบตรง (SLK) เมื่อเทียบกับเพลาตรงมีลิ่มคืออะไร?

เพลาเรียบช่วยให้สามารถวางตำแหน่งดุมข้อต่อได้ทุกมุมรอบเพลา ซึ่งสามารถทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นในกรณีที่ตำแหน่งเชิงมุมของดุมเทียบกับเพลาสำคัญต่อการจัดวางเชิงกล

นอกจากนี้ยังให้พื้นผิวหมุนที่สมมาตรอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีช่องลิ่มที่อาจส่งผลต่อสมดุลที่ความเร็วสูงขึ้น

ข้อแลกเปลี่ยนคือการส่งกำลังบิดอาศัยแรงหนีบของข้อต่อทั้งหมด โดยไม่มีการล็อคเชิงกล

สำหรับแอปพลิเคชัน 7 Nm ที่มีข้อต่อที่ระบุอย่างถูกต้องและขันแน่นอย่างเหมาะสม สิ่งนี้เชื่อถือได้ รุ่นมีลิ่ม (B203) ให้การเข้ากันของการหมุนเชิงบวกสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการขจัดความเสี่ยงของการลื่นไถลของข้อต่อด้วยกลไก

Q5: การตรวจสอบใดสำคัญที่สุดเมื่อประเมิน A06B-0075-B403 ที่ใช้แล้ว?

ทดสอบเบรกก่อน: จ่ายไฟ DC 24V และยืนยันว่าเพลาหมุนได้อย่างอิสระโดยไม่มีแรงเสียดทาน จากนั้นตัดไฟและตรวจสอบว่าเพลาล็อคแน่นโดยไม่คืบคลาน เบรกที่ปลดออกบางส่วนหรือไม่สามารถยึดได้ จำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซมก่อนนำมอเตอร์ไปติดตั้งบนแกนการผลิตใดๆ

ตรวจสอบปลายเพลาเรียบว่ามีรอยสึกหรือรอยขีดข่วนจากการติดตั้งข้อต่อก่อนหน้านี้ ตรวจสอบขั้วต่อ biA128 encoder (A860-2020-T301) ว่ามีขาที่สึกกร่อนหรือเสียหายหรือไม่ และทางออกสายเคเบิลว่ามีการเสียดสีที่จุดรองรับแรงดึงหรือไม่

ตรวจสอบว่าซีลเพลา IP65 อยู่ในสภาพสมบูรณ์ วัดความต้านทานขดลวดเพื่อความสมดุลของสามเฟส และตรวจสอบความต้านทานฉนวนต่อกราวด์ การทดสอบบนแท่นทดสอบจนถึง 3,000 RPM พร้อมการยืนยันตำแหน่งของ absolute encoder บน Beta i amplifier คือการตรวจสอบขั้นสุดท้ายที่ถูกต้องก่อนเริ่มใช้งาน