FANUC SERVO MOTOR A06B-0143-B175 A06B0143B175 AO6B-O143-B175

Fanuc A06B-0143-B175 | Seria AC Servo Motor α12/3000 — 2,8 kW, 12 Nm, 3000 obr./min, hamulec DC 90V, enkoder A64, IP65

Numer części: A06B-0143-B175 (również A06B0143B175)

Seria: Seria AC Servo Motor Fanuc Alpha (α)

Model: α12 / 3000

Konfiguracja: Prosty wał z wpustem, hamulec sprężynowy 90V DC, enkoder absolutny A64, IP65

Moc znamionowa: 2,8 kW

Moment zrywający: 12 Nm (przy 15A)

Prędkość maksymalna: 3000 obr./min

Napięcie silnika: 155 VAC

Prąd znamionowy pracy: 12 A

Szczytowy prąd zrywania: 15 A

Częstotliwość znamionowa: 200 Hz

Faza: 3-fazowy

Kompatybilne CNC: Seria 0, 15, 16, 18, 20, 21

Stan: Nowy / Odnowiony / Nadwyżka

Przegląd

Silnik Fanuc A06B-0143-B175 to serwo silnik AC z serii Alpha — model α12/3000 — w konfiguracji B175 z hamulcem.

Przy mocy 2,8 kW, momencie zrywającym 12 Nm i prędkości maksymalnej 3000 obr./min, pracujący przy napięciu 155V trójfazowym, prądzie znamionowym 12A przy 200 Hz, jest to jeden z najczęściej spotykanych silników w generacji Fanuc Alpha.

Łączy on klasę momentu obrotowego, która uczyniła α12 standardowym silnikiem osi głównej w małych i średnich centrach obróbczych CNC, z hamulcem sprężynowym 90V DC, którego wymaga każda oś obciążona grawitacyjnie, oraz enkoderem absolutnym A64, który eliminuje powrót do punktu odniesienia przy każdym uruchomieniu.

Konfiguracja B175 to wariant z hamulcem z rodziny A06B-0143. Hamulec sprężynowy 90V DC blokuje wał mechanicznie, gdy napięcie cewki zostanie odłączone — przy E-stop, alarmie serwo, planowanym wyłączeniu serwo lub utracie zasilania. W przypadku osi pionowych Z przenoszących głowice wrzeciona, palety obrabiane, lub dowolnej osi, na którą działa grawitacja podczas wyłączenia serwo, nie jest to funkcja opcjonalna.

Jest to jedyny mechanizm zapobiegający niekontrolowanemu ruchowi obciążenia podczas każdego zdarzenia wyłączenia serwo przez cały okres eksploatacji maszyny.

Enkoder absolutny A64 zapewnia zachowanie pozycji po utracie zasilania bez konieczności powrotu do punktu odniesienia.

W połączeniu z niezawodnym załączaniem hamulca, konfiguracja B175 stanowi pełną specyfikację dla głównej osi pionowej w centrum obróbczym CNC: pełny moment obrotowy do 3000 obr./min, mechaniczne blokowanie w spoczynku i ciągłość pozycji absolutnej w cyklach zasilania.

Kluczowe specyfikacje

α12/3000 — Wszechstronny silnik Alpha klasy średniej

Klasa momentu zrywającego α12 była praktycznym wyborem dla średniej klasy obrabiarek CNC generacji Alpha. Poniżej niej, klasa α6 obsługuje lżejsze osie kompaktowych maszyn. Powyżej niej, α22 i α30 obsługują cięższe obciążenia.

Model α12 zajmował optymalne miejsce: 12 Nm i 2,8 kW były wystarczające dla głównych osi X, Y i Z małych i średnich centrów obróbczych, bez zwiększania rozmiaru fizycznego i kosztów klasy α22.

Oznaczenie prędkości 3000 obr./min w modelu α12/3000 odróżnia go od α12/2000 (ten sam moment obrotowy, ograniczenie do 2000 obr./min).

Przy skoku śruby kulowej 10 mm i sprzęgle 1:1, α12/3000 osiąga prędkość posuwu szybkiego 30 m/min w porównaniu do 20 m/min w α12/2000 — znacząca przewaga czasu cyklu w maszynach z długimi przesuwami osi.

Kompromisem jest to, że wyższa częstotliwość pracy α12/3000 (200 Hz vs 133 Hz przy prędkości znamionowej) wymaga prawidłowego parametru typu silnika w CNC; użycie kodu α12/2000 na α12/3000 powoduje niedopasowanie strojenia pętli prądowej.

Moment zrywający 12 Nm przy szczytowym prądzie 15A definiuje zdolność silnika do przyspieszania.

Na początku każdego ruchu posuwu szybkiego, szczytowy prąd przy 12 Nm generuje przyspieszenie kątowe, które określa, jak szybko oś osiąga zadaną prędkość posuwu szybkiego.

Ta krótka faza maksymalnego momentu obrotowego umożliwia szybkie czasy cyklu w maszynach z ciężkimi stołami — oś szybko osiąga 30 m/min, zamiast spędzać większość ruchu na przyspieszaniu do tej prędkości.

Hamulec sprężynowy 90V DC — Niezawodny z założenia

Cewka 90V DC w hamulcu B175 działa przeciwko wstępnie napiętej sprężynie, która przez cały czas utrzymuje załączony hamulec tarczowy. Po podaniu 90V, cewka pokonuje sprężynę i zwalnia tarczę, uwalniając wał. Odłączenie 90V — z jakiegokolwiek powodu — powoduje natychmiastowe ponowne zetknięcie tarczy hamulcowej ze sprężyną.

Nie ma żadnego polecenia elektrycznego, sygnału sterującego ani decyzji programowej wymaganej do załączenia hamulca po utracie zasilania. 

Sprężyna wykonuje to mechanicznie, szybciej niż jakikolwiek układ elektryczny mógłby zareagować.

Ta fizyka jest powodem, dla którego hamulce sprężynowe są jedynym bezpiecznym mechanizmem blokującym dla osi pionowych obciążonych grawitacyjnie w maszynach CNC produkcyjnych.

W momencie zaniku zasilania serwo — przy E-stop, alarmie serwo, planowanym wyłączeniu serwo, przerwaniu zasilania — głowica wrzeciona lub paleta musi być utrzymywana przez mechanizm, który działa bez zależności od ciągłej dostępności zasilania lub logiki sterowania.

Hamulec sprężynowy spełnia ten wymóg w sposób inherentny; hamulec załączany elektrycznie (wymagający prądu do załączenia) nie zadziała w tych samych sytuacjach, które najbardziej wymagają blokowania.

Specyfikacja 90V DC jest standardem serii Alpha dla napięcia zasilania hamulca.

Nie jest to to samo co 24V DC używane w Beta iS i innych mniejszych serwo silnikach Fanuc. Zasilanie hamulca 90V jest dostarczane z szafy sterowniczej maszyny, przełączane przez wyjście blokady hamulca wzmacniacza serwo Alpha w sekwencji włączania/wyłączania serwo.

Przed podłączeniem jakiegokolwiek zamiennika A06B-0143-B175, należy zmierzyć napięcie na złączu hamulca w maszynie, aby potwierdzić 90V DC — podanie 24V do cewki 90V powoduje częściowe pokonanie sprężyny, a silnik pracuje z ciągłym oporem hamulca bez natychmiastowego alarmu, powodując stopniowe uszkodzenia.

Enkoder absolutny A64 — Brak powrotu do punktu odniesienia, zachowanie pozycji z podtrzymaniem bateryjnym

Enkoder A64 zapewnia 64 000 impulsów na obrót sprzężenia zwrotnego pozycji absolutnej. Z baterią w serwo wzmacniaczu Alpha, pozycja wału jest zachowywana bezterminowo po utracie zasilania.

Przy każdym cyklu zasilania, CNC odczytuje rzeczywistą pozycję absolutną z A64, a oś posiada prawidłowe dane pozycyjne bez konieczności przemieszczania się do wyłącznika referencyjnego.

W przypadku zastosowania osi pionowej, w którym silnik B175 jest najczęściej instalowany, ma to znaczenie operacyjne.

Oś pionowa, która traci pozycję po każdym E-stop, wymagałaby starannego powrotu do punktu odniesienia z zmniejszoną prędkością, zanim jakikolwiek cykl produkcyjny mógłby zostać wznowiony — w ruchliwym centrum obróbczym, gdzie E-stopy są rutynową częścią operacji ustawiania i wymiany narzędzi, ten narzut się kumuluje.

Zachowanie pozycji absolutnej oznacza, że maszyna wznawia pracę dokładnie z miejsca, w którym się znajdowała, natychmiast po usunięciu warunku E-stop i ponownym włączeniu serwo.

Bateria A64 znajduje się w serwo wzmacniaczu Alpha, a nie w silniku. Wymiana baterii jest zaplanowanym elementem konserwacji przy wzmacniaczu, zazwyczaj co jeden do dwóch lat.

Rozładowana bateria oznacza utratę pozycji absolutnej przy następnym przerwaniu zasilania i konieczność powrotu do punktu odniesienia do czasu wymiany baterii.

Śledzenie dat wymiany baterii dla wszystkich wzmacniaczy Alpha w populacji maszyn jest praktyczną dyscypliną konserwacji, która zapobiega nieplanowanym potrzebom powrotu do punktu odniesienia w niewygodnych momentach.

IP65 i czerwona nasadka generacji Alpha

Uszczelnienie IP65 — całkowite wykluczenie pyłu i ochrona przed strumieniem wody — jest standardem dla oryginalnego korpusu silnika serii Fanuc Alpha i komory enkodera.

Na osi obrabiarki CNC silnik jest narażony na mgłę chłodziwa z obróbki, rozpylanie podczas konserwacji i kondensację, która powstaje, gdy zimne części wchodzą do ciepłych, wilgotnych obudów maszyn. IP65 niezawodnie obejmuje wszystkie te warunki.

Czerwona nasadka — charakterystyczna kolorowa osłona ochronna złącza kabla sprzężenia zwrotnego enkodera — jest wizualnym identyfikatorem oryginalnego silnika generacji Alpha.

Pozwala ona na pierwszy rzut oka zidentyfikować, że ten silnik używa interfejsu sprzężenia zwrotnego typu A zamiast interfejsu optycznego FSSB generacji Alpha i, że posiada enkoder A64 zamiast enkoderów o wyższej rozdzielczości z późniejszych generacji.

W maszynie, która mogła przejść częściowe modernizacje w ciągu swojego okresu eksploatacji, czerwona nasadka jest najszybszym sposobem potwierdzenia, że zainstalowany silnik jest oryginalną generacją Alpha przed zamówieniem zamiennika.

Wariant IP67 (A06B-0143-B175#7076) zapewnia ochronę przed tymczasowym zanurzeniem w instalacjach, gdzie korpus silnika może być bezpośrednio zalany. Oba warianty, IP65 i IP67, mają identyczne specyfikacje elektryczne i mechaniczne — różni się tylko złącze i poziom uszczelnienia wału.

Często zadawane pytania

P1: Jaka jest różnica między A06B-0143-B175 a A06B-0143-B075?

Oba są silnikami serii Alpha α12/3000 o identycznej mocy znamionowej, momencie obrotowym, prędkości, napięciu, prądzie i enkoderze. Różnica polega na hamulcu: B175 ma hamulec sprężynowy 90V DC; B075 nie ma hamulca.

Dla osi pionowych lub pochyłych, gdzie grawitacja działa na obciążenie, gdy serwo jest wyłączone, wymagany jest B175 — B075 nie zapewnia mechanicznego blokowania w spoczynku. Dla osi poziomych bez obciążenia grawitacyjnego, B075 jest prawidłowy, a okablowanie maszyny nie wymaga zasilania hamulca 90V do tej osi.

P2: Co się stanie, jeśli dla zasilania hamulca tego silnika dostępne jest tylko 24V?

Podanie 24V do cewki 90V generuje około jednej trzeciej wymaganej siły elektromagnetycznej. Sprężyna nie jest w pełni pokonana — tarcza hamulcowa pozostaje częściowo w kontakcie z powierzchnią cierną.

Silnik pracuje z ciągłym oporem hamulca, generując ciepło na klocku hamulcowym i nakładając nienormalne obciążenie promieniowe na przednie łożysko silnika.

Nie powoduje to natychmiastowego alarmu serwo; wczesne oznaki to podwyższona temperatura silnika i wyższy niż normalny pobór prądu przez wzmacniacz. Klocki hamulcowe zużywają się przedwcześnie, a żywotność łożysk skraca się. Zawsze należy potwierdzić zasilanie hamulca 90V DC przed uruchomieniem.

P3: Czy enkoder A64 wymaga baterii i gdzie się znajduje?

Tak — enkoder absolutny A64 wymaga podtrzymania bateryjnego, aby zachować pozycję po utracie zasilania. Bateria znajduje się w serwo wzmacniaczu Alpha, a nie w korpusie silnika.

Rozładowana bateria wzmacniacza oznacza utratę pozycji absolutnej przy następnym całkowitym wyłączeniu zasilania, a CNC poprosi o powrót do punktu odniesienia przy następnym uruchomieniu. Wymiana baterii powinna być zaplanowana przed pojawieniem się alarmu niskiego poziomu baterii na ekranie diagnostycznym CNC — do momentu wyzwolenia alarmu, bateria już osiągnęła granicę swojej pojemności, a przerwanie zasilania może spowodować natychmiastową utratę pozycji.

P4: Czy A06B-0143-B175 jest kompatybilny ze wzmacniaczami Alpha i?

Nie. Oryginalna seria Alpha (A06B-6079 SVM, A06B-6096 FSSB-SVM) i seria Alpha i (A06B-6117 αiSVM, A06B-6124 αiSVM) używają różnych protokołów interfejsu silnika, obwodów sprzężenia zwrotnego enkodera i algorytmów sterowania prądem.

Podłączenie oryginalnego silnika Alpha do wzmacniacza Alpha i spowoduje warunki alarmowe serwo przy uruchomieniu lub niestabilne zachowanie w pętli zamkniętej.

Jeśli system napędowy jest modernizowany do wzmacniaczy Alpha i, silniki muszą być jednocześnie wymienione na warianty kompatybilne z Alpha i.

P5: Jakie są priorytetowe kontrole przy ocenie używanego A06B-0143-B175?

Hamulec jest pierwszą kontrolą: podać 90V DC i potwierdzić, że wał obraca się swobodnie bez oporu; odłączyć 90V i potwierdzić, że wał natychmiast blokuje się i mocno trzyma pod ręcznym momentem obrotowym. Jakikolwiek opór przy 90V lub poślizg po odłączeniu zasilania oznacza potrzebę serwisu hamulca przed instalacją.

Obrócić wał ręcznie, aby sprawdzić płynność pracy łożysk. Sprawdzić powierzchnię wału z wpustem pod kątem śladów zużycia lub zarysowań.

Sprawdzić złącze enkodera z czerwoną nasadką pod kątem integralności pinów i potwierdzić, że nasadka złącza jest czysta. Zmierzyć rezystancję uzwojeń trójfazowych pod kątem równowagi i odczytać rezystancję izolacji do ziemi za pomocą meggera.

Test na stanowisku z weryfikacją cyklu hamulca, monitorowaniem prądu i potwierdzeniem pozycji enkodera absolutnego w pełnym obrocie wału jest odpowiednią ostateczną kontrolą przed zainstalowaniem silnika na osi produkcyjnej.