Moduł wzmacniacza serwo Fanuc A06B-6164-H223#H580 A06B6164H223#H580 A06B-6164-H223#H580 A06B-6164-H223/H580

Fanuc A06B-6164-H223#H580 | Wzmacniacz serwo/wrzeciona Beta i — BiSVSP 40/40-15, dwuosiowy serwo 13A + wrzeciono 15kW, 200–240VAC, FSSB, wbudowany zasilacz

Przegląd

Fanuc A06B-6164-H223#H580 to BiSVSP 40/40-15 — połączony wzmacniacz serwo i wrzeciona drugiej generacji z serii Beta i, który integruje dwa kanały serwo (każdy 13A) i kanał wrzeciona 15kW w jedną, samodzielną jednostkę z własnym, wbudowanym zasilaczem.

Ta połączona architektura jest cechą charakterystyczną rodziny BiSVSP z serii Beta i: jedna jednostka zastępuje to, co w instalacji serii Alpha wymagałoby oddzielnego PSM, dwóch modułów serwo SVM i modułu wrzeciona SPM, znacznie redukując liczbę elementów sprzętowych w szafie sterowniczej i upraszczając okablowanie systemu napędowego dla małych i średnich obrabiarek CNC.

Zaprojektowany specjalnie dla sterowników CNC Fanuc 0i-D i 0i-Mate-D, A06B-6164-H223#H580 steruje serwomotorami Beta i biS22/3000 na swoich dwóch kanałach serwo oraz silnikiem wrzeciona Beta i biLP15 na swoim kanale wrzeciona.

Wyjście 13A na oś serwo prawidłowo odpowiada wymaganemu prądowi znamionowemu silnika biS22 przy pełnym momencie obrotowym, a moc znamionowa kanału wrzeciona 15kW pokrywa pełną moc wyjściową silnika biLP15 w całym zakresie prędkości roboczych.

Wszystkie trzy kanały silników są koordynowane za pośrednictwem pierścienia światłowodowego FSSB, który łączy sterownik 0i-D z jednostką napędową.

Sufiks #H580 identyfikuje tę jednostkę jako standardową serię zasilaną napięciem 200V, działającą z trójfazowego zasilania AC 200–240V — standardowego napięcia w większości globalnych rynków.

Wyróżnia to tę jednostkę od wariantów wysokiego napięcia (HV) stosowanych w infrastrukturze 400V.

Przeprojektowanie drugiej generacji (w stosunku do oryginalnej platformy A06B-6134 BiSVSP) rozwiązało znane problemy z niezawodnością w jednostkach pierwszej generacji, zachowując jednocześnie kompatybilność mechaniczną i funkcjonalną z tą samą platformą Fanuc 0i.

Kluczowe specyfikacje

Architektura BiSVSP — Serwo i Wrzeciono w Jednej Jednostce

Architektura BiSVSP (Beta i Servo/Spindle) integruje funkcje, które seria Alpha realizuje jako oddzielne moduły: zasilacz (PSM), moduły napędu serwo (SVM) i moduł wrzeciona (SPM) są połączone w jedną jednostkę BiSVSP.

Ta integracja dostarcza kompletny system napędowy dla małej obrabiarki CNC w jednym urządzeniu — podłącz zasilanie trójfazowe AC, podłącz kabel światłowodowy FSSB z CNC, podłącz trzy silniki, a system napędowy maszyny jest kompletny.

Wbudowany zasilacz prostuje trójfazowe napięcie wejściowe AC i generuje wewnętrzną magistralę DC, która zasila jednocześnie stopnie wyjściowe serwo i wrzeciona. Energia hamowania regeneracyjnego z hamowania wrzeciona i deceleracji osi jest zwracana do tej wewnętrłej magistrali.

Połączenie FSSB ze sterownikiem 0i-D przesyła wszystkie dane poleceń i informacji zwrotnych osi na jednym pierścieniu światłowodowym, przy czym jednostka BiSVSP działa jako pojedynczy węzeł FSSB, który CNC rozpoznaje jako dwie osie serwo i jeden kanał wrzeciona.

Architektura ta jest celowo skierowana do mniejszych obrabiarek, gdzie prostota i koszt systemu napędowego w jednej jednostce przeważają nad elastycznością modularnej rozbudowy serii Alpha. 0i-Mate-D to podstawowy sterownik centrów obróbczych i tokarskich firmy Fanuc, a BiSVSP 40/40-15 to system napędowy zaprojektowany tak, aby mu odpowiadać: kompaktowy, opłacalny, kompletny.

Druga generacja — Ulepszenia niezawodności w stosunku do A06B-6134

Seria A06B-6164 to przeprojektowanie drugiej generacji oryginalnej rodziny A06B-6134 BiSVSP, która wprowadziła koncepcję połączonego serwo/wrzeciona dla platformy Beta i w 2004 roku. A06B-6164 rozwiązuje konkretne problemy z niezawodnością zidentyfikowane w serwisie produkcyjnym jednostek pierwszej generacji: ulepszone zarządzanie termiczne połączonych stopni mocy, zmieniony układ PCB dla lepszego oddzielenia ścieżek mocy wysokoprądowych od sygnałów sterujących niskiego poziomu oraz zaktualizowane obwody zabezpieczające IPM.

Druga generacja zachowuje pełną kompatybilność z tymi samymi sterownikami CNC 0i/0i-Mate-D oraz tymi samymi silnikami serii biS i biLP, co czyni ją bezpośrednim zamiennikiem dla jednostek pierwszej generacji w eksploatacji.

Niezgodność ze wzmacniaczami serii Alpha jest fundamentalna — seria Alpha wykorzystuje modularną architekturę PSM/SVM/SPM z innym napięciem magistrali DC, inną konfiguracją urządzenia FSSB i innymi zestawami parametrów silnika.

Maszyna zaprojektowana dla BiSVSP nie może zastąpić modułów Alpha bez zmiany całego systemu napędowego.

Często zadawane pytania

P1: BiSVSP 40/40-15 steruje zarówno osiami serwo, jak i wrzecionem — co dzieje się z wrzecionem, jeśli wystąpi alarm osi serwo?

Wewnętrzna architektura jednostki BiSVSP elektrycznie izoluje stopnie wyjściowe serwo od stopnia wyjściowego wrzeciona.

Alarm osi serwo (alarm IPM na kanale L lub M) spowoduje wyłączenie zasilania uszkodzonej osi serwo i wygenerowanie alarmu CNC, ale kanał wrzeciona może nadal działać, jeśli sterownik CNC nie wyda polecenia zatrzymania awaryjnego.

W praktyce większość programów drabinkowych maszyny wyzwala zatrzymanie awaryjne przy jakimkolwiek alarmie serwo, co również zatrzymuje wrzeciono. Konkretna reakcja zależy od projektu logiki drabinkowej maszyny.

P2: Czy A06B-6164-H223#H580 może obsługiwać silniki serii biS inne niż biS22?

BiSVSP 40/40-15 jest fabrycznie skalibrowany i przetestowany z biS22/3000 przy 13A na oś. Mniejsze silniki serwo Beta i — biS8, biS12 — mają niższe prądy znamionowe niż 13A i mogą być sterowane przez BiSVSP bez problemów z przetężeniem; napęd po prostu działa z ułamkiem swojej mocy wyjściowej.

Parametry serwo muszą być ustawione zgodnie ze specyfikacją faktycznie zainstalowanego silnika.

Większe silniki Beta i wymagające więcej niż 13A prądu ciągłego nie mogą być używane — limit stopnia wyjściowego IPM wynosi 13A na kanał.

P3: Sufiks #H580 oznacza serię 200V — czy dostępne są warianty 400V dla konfiguracji BiSVSP 40/40-15?

Rodzina A06B-6164 BiSVSP jest serią zasilaną tylko napięciem 200V. Seria wysokiego napięcia (400V) wzmacniaczy Beta i ma inne numery części w zakresie A06B-616x.

Jeśli infrastruktura maszyny to 400V trójfazowe, wymagana jest odpowiednia jednostka z serii wysokiego napięcia. 

Sufiks #H580 zawsze oznacza standardowy moduł serii 200V w ramach linii A06B-6164.

P4: Jaką topologię FSSB wykorzystuje BiSVSP 40/40-15 i jak jest on postrzegany przez sterownik 0i-D CNC?

Jednostka BiSVSP łączy się z pierścieniem FSSB sterownika 0i-D jako pojedynczy węzeł światłowodowy. Inicjalizacja FSSB przez CNC wykrywa BiSVSP jako dostarczający dwie osie serwo (L i M) i jeden kanał wrzeciona — to samo przypisanie kanałów, które zapewniłyby trzy oddzielne moduły Alpha, ale z jednego adresu węzła w pierścieniu.

Kable światłowodowe FSSB na złączach wejściowym (COP10A) i wyjściowym (COP10B) BiSVSP tworzą pierścień.

Jeśli istnieją dodatkowe węzły FSSB (inne napędy osi), są one łączone szeregowo z COP10B BiSVSP do następnego modułu.

P5: Jakie są najczęstsze tryby awarii w A06B-6164-H223#H580 w eksploatacji produkcyjnej?

Najczęstsze nagłe awarie sprzętowe to awarie IPM (Intelligent Power Module) w stopniach wyjściowych serwo — zazwyczaj spowodowane przebiciem izolacji uzwojeń silnika, które powoduje przepływ prądu uszkodzenia przez tranzystory wyjściowe.

Złącze kabla enkodera impulsowego silnika biS22 może po latach powtarzających się ruchów osi rozwinąć problemy z kontaktem przerywanym, powodując alarmy związane z enkoderem, a nie awarie napędu; należy najpierw sprawdzić kabel i złącze enkodera w przypadku pojawienia się alarmu sprzężenia zwrotnego pozycji.

Starzenie się wewnętrznych kondensatorów elektrolitycznych po długim okresie eksploatacji może powodować nieregularność napięcia magistrali DC i jest zazwyczaj rozwiązywane podczas pełnej renowacji jednostki w warsztacie.

Wszystkie naprawione jednostki BiSVSP powinny być testowane pod obciążeniem z rzeczywistymi silnikami serwo biS i silnikiem wrzeciona biLP na systemie testowym Fanuc 0i przed powrotem do eksploatacji.