Fanuc A06B-0212-B100 — Wysokiej prędkości serwomotor AC αiS 2/5000, wał prosty, bez hamulca, enkoder absolutny Alpha i A1000

Przegląd produktu

Numer części: A06B-0212-B100

Szukane również jako: A06B0212B100, Fanuc A06B-0212-B100, FANUC A06B0212B100

Model silnika: αiS 2/5000

Klasyfikacja: Serwomotor AC bezszczotkowy Fanuc Alpha iS Series — 5000 obr./min, prosty gładki wał, bez hamulca, enkoder absolutny A1000, IP65

Co robi ten silnik

Prędkość jest cechą definiującą Fanuc A06B-0212-B100. Przy prędkości znamionowej 5000 obr./min, ten αiS 2/5000 znajduje się na wysokim końcu rodziny serwomotorów Fanuc alpha iS — pracuje szybciej niż silniki 4000 obr./min, które obsługują większość osi posuwowych centrów obróbczych, i znacznie powyżej silników 3000 obr./min używanych do ciężkich, wolnych napędów. Przy momencie obrotowym 2 Nm jest to silnik o niskim momencie obrotowym. Ale dla osi, w których prędkość ruchu i dynamiczna reakcja są głównymi czynnikami projektowymi — i gdzie wymagany moment obrotowy obciążenia pozostaje w granicach 2 Nm — αiS 2/5000 dostarcza to, czego potrzebują te zastosowania.

A06B-0212-B100 jest dostępny w najprostszej konfiguracji rodziny αiS 2: prosty gładki wał, bez hamulca elektromagnetycznego, absolutny enkoder Alpha i A1000. Sufiks B100 oznacza konfigurację bez hamulca. W przypadku osi poziomych, gdzie blokada serwo zapewnia wystarczające utrzymanie pozycji w spoczynku, a szybki ruch jest wymogiem wydajnościowym, jest to prawidłowa i kompletna specyfikacja.

Specyfikacje techniczne

5000 obr./min: Argument za prędkością zamiast momentu obrotowego

Każdy projekt serwomotoru wiąże się z kompromisem między prędkością a momentem obrotowym przy danym rozmiarze fizycznym i poziomie mocy. αiS 2/5000 dokonuje tego kompromisu w sposób wyraźny: wartość momentu obrotowego 2 "" jest skromna jak na silnik Fanuc alpha iS, ale prędkość znamionowa 5000 "" obr./min znajduje się na górnej granicy zakresu prędkości standardowej rodziny α iS.

Ten kompromis ma sens dla określonych typów osi maszyn. Małe centra obróbcze CNC z lekkimi zespołami stołów — gdzie masa stołu jest niska, siły skrawania są umiarkowane, a prędkość szybkiego posuwu skraca czas cyklu — efektywnie wykorzystują szybkie silniki o małym momencie obrotowym. Silnik 5000 obr./min napędzający śrubę kulową o skoku 4 mm zapewnia liniową prędkość ruchu 20 m/min bezpośrednio, bez żadnego pośredniego przełożenia. W przypadku małych centrów obróbczych konkurujących czasem cyklu, ta zdolność szybkiego ruchu z napędem bezpośrednim jest dokładnie tym, czego wymaga projekt osi.

Ta sama logika dotyczy wiertarek, grawerek i małych specjalistycznych urządzeń CNC, gdzie kompaktowe osie z lekkimi obciążeniami muszą poruszać się szybko i pozycjonować dokładnie. αiS 2/5000 obejmuje ten zakres pracy bez kary za wagę i objętość większego silnika o większym momencie obrotowym.

Prosty gładki wał: Instalacja i sprzęgło

Wał A06B-0212-B100 jest prosty i gładki — bez wpustu, bez stożka. Fanuc oznacza to jako ST (prosty) i SLK (gładki) w pełnym opisie silnika. W przypadku konstrukcji sprzęgieł stosowanych w tej klasie silników — precyzyjnych sprzęgieł mieszkowych z dzielonym piastą, elastycznych sprzęgieł tarczowych i zespołów sprzęgieł śrub kulowych — jest to standardowy interfejs.

Przy momencie obrotowym 2 Nm siła zacisku tarciowego z odpowiednio dobranego sprzęgła z dzielonym piastą jest całkowicie wystarczająca. Sprzęgło powinno być dobrane na poziomie lub powyżej szczytowego zapotrzebowania na moment obrotowy osi, który dla silnika 5000 obr./min z momentem obrotowym 2 Nm zazwyczaj mieści się w zakresie 4–6 Nm po uwzględnieniu momentu obrotowego przyspieszenia. Standardowe katalogi sprzęgieł serwo zawierają produkty bezpośrednio dopasowane do tej specyfikacji przy średnicy wału A06B-0212-B100.

Wymiana jest prosta: gładki wał pozwala na zsunięcie piasty sprzęgła po poluzowaniu śrub zaciskowych, a zamontowanie piasty zamiennego silnika odbywa się bez konieczności dopasowywania wpustu. W przypadku maszyn, w których wymiana serwomotoru jest zaplanowaną procedurą konserwacyjną, ta prostota jest zaletą operacyjną.

Dostępne są warianty αiS 2/5000 z wpustem (oznaczenie KEY) pod innymi numerami części z serii A06B-0212. W przypadku B100 gładki wał jest potwierdzony oznaczeniem SLK.

Bez hamulca: Prawidłowa konfiguracja dla większości zastosowań

Sufiks B100 oznacza brak hamulca elektromagnetycznego. Pozycja w spoczynku jest utrzymywana przez blokadę serwo wzmacniacza serwo Fanuc αi — pętla pozycji pozostaje zamknięta, enkoder A1000 stale monitoruje kąt wału z 1 000 000 zliczeń na obrót, a wzmacniacz dostarcza prąd korygujący, aby utrzymać zerowy błąd śledzenia.

W przypadku osi poziomych, bez obciążenia grawitacyjnego działającego w kierunku obrotu wału, jest to całkowicie niezawodne. Blokada serwo na dobrze zestrojonej osi Fanuc w spoczynku jest niezwykle szczelna — wał nie porusza się mierzalnie, a rejestr pozycji CNC pozostaje dokładnie tam, gdzie ustawiła go ostatnia zadana pozycja. Nie ma zużycia mechanicznego, przekaźnika do sekwencjonowania, obwodu hamulca 24V w panelu ani wymogu inspekcji hamulca w harmonogramie konserwacji.

Naturalny obszar zastosowań αiS 2/5000 — szybkie osie o lekkim obciążeniu na małych centrach obróbczych, wiertarkach i urządzeniach do grawerowania — składa się głównie z osi poziomych, gdzie ta konfiguracja bez hamulca jest zarówno prawidłowa, jak i preferowana.

Dla każdej osi z elementem obciążenia grawitacyjnego (osie pionowe, napędy pochyłe) odpowiedni wariant ma sufiks hamulca. Numery części z serii A06B-0212-B500 lub B700 z rodziny A06B-0212 obejmują opcje hamulca elektromagnetycznego dla tych zastosowań.

Enkoder Alpha i A1000: Pozycja absolutna przy milionie zliczeń

Enkoder absolutny Alpha i A1000 zamontowany w A06B-0212-B100 to szeregowy enkoder absolutny o rozdzielczości 1 000 000 impulsów na obrót. Jest to ta sama klasa enkodera, co w αiS 8/4000 (A06B-0235-B000) i szerszej rodzinie silników Fanuc αi — standardowe urządzenie sprzężenia zwrotnego pozycji absolutnej Fanuc dla platformy wzmacniaczy αi.

Dlaczego absolutny ma znaczenie. Enkoder absolutny zachowuje pozycję podczas zdarzeń wyłączenia zasilania. Po włączeniu sterownika CNC Fanuc — po planowym wyłączeniu, po zatrzymaniu alarmowym, po weekendzie — wzmacniacz serwo αi natychmiast odczytuje absolutną pozycję enkodera A1000. Sterownik CNC zna dokładną współrzędną maszynową każdej osi, zanim cokolwiek się poruszy. Nie jest wymagany cykl powrotu do punktu odniesienia (homing). W przypadku centrum obróbczego z wieloma osiami wyposażonymi w silniki z enkoderem absolutnym oznacza to, że maszyna jest gotowa do pracy w ciągu kilku sekund od włączenia zasilania, a nie po potencjalnie długiej i starannie zarządzanej sekwencji homingu.

Rozdzielczość przy 5000 obr./min. Milion zliczeń na obrót przy 5000 obr./min oznacza, że pętla sprzężenia zwrotnego prędkości otrzymuje niezwykle dokładne aktualizacje pozycji na jednostkę czasu. Przy prędkości znamionowej przekłada się to na płynne wyjście momentu obrotowego z praktycznie zerowym szumem kwantyzacji w sygnale prędkości, co pozwala serwo Fanuc pracować z maksymalną prędkością bez tętnień prędkości — cecha, która ma znaczenie na osiach szybkiego ruchu, gdzie wibracje spowodowane tętnieniem prędkości wpływałyby na wykończenie powierzchni lub dynamikę maszyny.

Zasilanie awaryjne. Wielokrotny licznik absolutny A1000 jest utrzymywany podczas wyłączenia zasilania przez baterię zapasową we wzmacniaczu serwo Fanuc αi lub jednostce baterii sterownika CNC. Wymień baterię, gdy sterownik CNC wyświetli alarm baterii. Całkowicie rozładowana bateria resetuje licznik i wymaga powrotu do punktu odniesienia przed wznowieniem produkcji.

Gdzie αiS 2/5000 pasuje do rodziny Fanuc Alpha iS

Rodzina Fanuc αiS obejmuje szeroki zakres momentu obrotowego i prędkości. αiS 2/5000 znajduje się na końcu o wysokiej prędkości i niskim momencie obrotowym:

A06B-0212-B100 działa na szczycie zakresu prędkości tej rodziny. Przejście na αiS 4/4000 lub αiS 8/4000 oznacza akceptację niższej prędkości w zamian za wyższy moment obrotowy — właściwy kompromis, gdy obciążenie osi wymaga więcej niż 2 Nm, i krok za daleko, gdy oś faktycznie potrzebuje możliwości ruchu z prędkością 5000 obr./min.

Kompatybilne wzmacniacze i sterowniki

A06B-0212-B100 współpracuje z wzmacniaczami serwo serii Fanuc αi (αiSV) — konkretnie αiSV 4 lub αiSV 8 na tym poziomie mocy, w zależności od konfiguracji osi maszyny. Enkoder A1000 komunikuje się za pomocą protokołu enkodera szeregowego Fanuc obsługiwanego przez wszystkie wzmacniacze generacji αi.

Kompatybilne platformy CNC Fanuc obejmują Series 0i-D, 0i-F, 15i, 16i, 18i, 21i, 30i-A, 30i-B, 31i-A, 31i-B i 32i. Silnik nie jest kompatybilny ze starszymi wzmacniaczami serii α poprzedzającymi generację αi ani ze wzmacniaczami serii β Fanuc, które używają innego protokołu enkodera.

Podczas instalacji A06B-0212-B100 jako zamiennika, należy zweryfikować, czy parametry osi w sterowniku CNC odpowiadają typowi silnika αiS 2/5000 w bazie danych parametrów silników Fanuc. Nieprawidłowe parametry typu silnika mogą powodować nieprawidłowe ograniczenie prądu, niestabilną pracę serwo lub błędy wzmacniacza przy uruchomieniu.

Typowe zastosowania

Małe centra obróbcze o wysokiej prędkości. Osi posuwowych X i Y w małych centrach obróbczych CNC pionowych, gdzie masa stołu jest niska, a prędkość szybkiego posuwu jest czynnikiem decydującym o czasie cyklu. Silnik 5000 obr./min napędza śrubę kulową z dużą prędkością liniową na śrubach o małym skoku, bez potrzeby stosowania stopnia redukcji.

Wiertarki i wytaczarki CNC. Osi pozycjonowania X-Y w centrach wiertarskich CNC, wytaczarkach i zespołach wiertarek wielowrzecionowych, gdzie szybkie pozycjonowanie między lokalizacjami otworów dominuje w cyklu. Wysoka prędkość αiS 2/5000 minimalizuje czas pozycjonowania między otworami; enkoder absolutny A1000 zapewnia natychmiastową wiedzę o pozycji po uruchomieniu.

Grawerki i frezarki CNC. Główne napędy osi w grawerkach CNC, frezarkach do znaków i małych frezarkach, gdzie lekka konstrukcja bramy lub stołu umożliwia wysokie prędkości ruchu, a obciążenia skrawania mieszczą się w zakresie momentu obrotowego 2 Nm.

Osi pozycjonowania w sprzęcie półprzewodnikowym i elektronicznym. Osi precyzyjnego pozycjonowania w sprzęcie do wiercenia PCB, stacjach obsługi półprzewodników i maszynach do montażu komponentów elektronicznych, gdzie szybkie cykle pozycjonowania o krótkim skoku są głównym wymogiem wydajnościowym.

Osi maszyn do pozycjonowania i cięcia laserowego. Osi pozycjonowania lekkiej głowicy tnącej w małych systemach cięcia i znakowania laserowego, gdzie masa głowicy jest minimalna, a oś musi szybko przemieszczać się między elementami cięcia.

Często zadawane pytania

P1: Czy A06B-0212-B100 posiada enkoder absolutny czy inkrementalny?

A06B-0212-B100 jest wyposażony w szeregowy enkoder absolutny Alpha i A1000 o rozdzielczości 1 000 000 impulsów na obrót. Absolutny oznacza, że silnik zachowuje pozycję wału wielokrotnego obrotu podczas wyłączenia zasilania za pomocą baterii zapasowej we wzmacniaczu serwo Fanuc αi. Po włączeniu sterownika CNC pozycja osi jest natychmiast znana — nie jest wymagany cykl powrotu do punktu odniesienia (homing). Jest to odmienne od wariantów z enkoderem inkrementalnym (oznaczonych "i" w sufiksie enkodera), które wymagają homingu przy każdym włączeniu zasilania.

P2: Jaka jest różnica między A06B-0212-B100 a A06B-0212-B500 lub B705?

Kluczowa różnica polega na hamulcu elektromagnetycznym. B100 nie ma hamulca — pozycja osi w spoczynku jest utrzymywana przez blokadę serwo Fanuc. Warianty B500 i B705 zawierają hamulec elektromagnetyczny (sprężynowy, zwalniany elektrycznie) dla osi pionowych i mechanizmów, gdzie wymagane jest mechaniczne trzymanie przy wyłączonym serwo. Dodatkowo, B705 wykorzystuje inny enkoder (a64ia — enkoder inkrementalny z 64 000 ppr). Wszystkie warianty mają ten sam moment obrotowy i prędkość znamionową αiS 2/5000. Wybierz B100 dla osi poziomych bez obciążenia grawitacyjnego; wybierz wariant z hamulcem dla osi pionowych.

P3: Którego wzmacniacza serwo Fanuc wymaga A06B-0212-B100?

A06B-0212-B100 wymaga wzmacniacza serwo serii Fanuc αi (αiSV) — zazwyczaj αiSV 4 lub αiSV 8 w zależności od konfiguracji maszyny. Kompatybilne platformy CNC obejmują Fanuc Series 0i-D/F, 15i, 16i, 18i, 21i, 30i i 31i. Ten silnik nie jest kompatybilny ze starszymi wzmacniaczami serii α lub αC pierwszej generacji, ani ze sterownikami serii β Fanuc, które nie potrafią dekodować protokołu szeregowego enkodera absolutnego A1000.

P4: Co obejmuje stopień ochrony IP65 i czy istnieje wersja o wyższym stopniu ochrony?

Standardowy A06B-0212-B100 posiada IP65 — całkowita ochrona przed pyłem i przed strumieniami wody z dowolnego kierunku. Obejmuje to większość przemysłowych środowisk wewnętrznych, w tym maszyny z rozpryskami chłodziwa. Wariant z sufiksem #0100 (A06B-0212-B100#0100) zwiększa uszczelnienie do IP67, zapewniając ochronę przed tymczasowym zanurzeniem do głębokości 1 metra. W przypadku maszyn z intensywnym rozpryskiem chłodziwa lub wymagających mycia, należy określić wersję #0100.

P5: Co należy zweryfikować podczas instalacji A06B-0212-B100 jako zamiennika?

Trzy sprawdzenia są niezbędne przed uruchomieniem. Po pierwsze, potwierdź, że parametry osi w sterowniku CNC są ustawione na numer typu silnika αiS 2/5000 z przewodnika parametrów serwo Fanuc — nieprawidłowe ustawienia typu silnika powodują niestabilność serwo lub błędy wzmacniacza. Po drugie, zweryfikuj dopasowanie piasty sprzęgła na gładkim prostym wale — upewnij się, że moment dokręcania zacisku piasty dzielonej spełnia specyfikację producenta sprzęgła i zapewnia wystarczające tarcie, aby oprzeć się szczytowemu momentowi obrotowemu osi. Po trzecie, potwierdź, że bateria zapasowa we wzmacniaczu serwo αi jest w dobrym stanie; rozładowana bateria resetuje licznik pozycji absolutnej i wymaga cyklu powrotu do punktu odniesienia przed wznowieniem produkcji.