Fanuc AC Servo Motor A06B-1404-B100 A06B1404B100 AO6B-14O4-B1OO

Fanuc A06B-1404-B100 | Seria Alpha i Silnik wrzeciona AC AII 2/10000 — 2,2–3,7 kW, mocowanie kołnierzowe, IM, chłodzenie tylnym wywiewem

Numer części: A06B-1404-B100

Typ: Silnik wrzeciona AC

Seria: Alpha i (αi)

Model: AII 2 / 10000

Konfiguracja: Mocowanie kołnierzowe, silnik wewnętrzny (IM), chłodzenie tylnym wywiewem

Zakres prędkości: 1500–10000 obr./min

Stan: Nowy / Odnowiony / Nadwyżka

Przegląd

Silnik wrzeciona AC Fanuc A06B-1404-B100 z serii Alpha i firmy Fanuc — model AII2/10000 — skonfigurowany jako silnik wewnętrzny z mocowaniem kołnierzowym i chłodzeniem tylnym wywiewem. Ze znamionową mocą ciągłą 2,2 kW, wzrastającą do 3,7 kW w krótkotrwałych i cyklicznych cyklach pracy, oraz zakresem prędkości roboczych od 1500 do 10000 obr./min, jest to kompaktowy, szybki silnik wrzeciona, zbudowany z myślą o wymaganiach centrów tokarskich CNC, kompaktowych centrów obróbczych i wielofunkcyjnych platform CNC, gdzie wydajność wrzeciona bezpośrednio decyduje o produktywności cięcia i jakości części.Konfiguracja silnika wewnętrznego — oznaczona jako IM — odróżnia ten wariant od standardowej wersji z gładkim wałem tego samego silnika. Zamiast napędzać wrzeciono za pomocą paska, sprzęgła lub przekładni, silnik IM jest zintegrowany bezpośrednio z zespołem wrzeciona maszyny.Wirnik jest zamontowany bezpośrednio na wale wrzeciona, a stojan jest wbudowany w obudowę głowicy wrzeciona. Takie rozwiązanie eliminuje elementy przenoszące napęd między silnikiem a wrzecionem, usuwając związane z nimi luzy, wibracje i straty mechaniczne z układu napędowego.

AII2/10000 znajduje się w dolnej części zakresu mocy wrzecion Alpha i, gdzie kompaktowe platformy maszyn wymagają silnika wrzeciona, który mieści się w wąskich ograniczeniach wymiarowych, nie poświęcając przy tym maksymalnej prędkości wymaganej do wydajnej obróbki.

Przy 10000 obr./min silnik obsługuje strategie cięcia z dużą prędkością, które skracają czasy cykli obróbki aluminium, lekkich stopów i materiałów nieżelaznych, podczas gdy kompatybilność z zasilaniem trójfazowym 110–220 VAC sprawia, że nadaje się on do konfiguracji napędów 200 V i dwunapięciowych.

Kluczowe specyfikacje

Parametr

Wartość

S1 (2,2 kW)

oznacza pracę ciągłą — silnik może utrzymać tę moc przez nieograniczony czas bez przekraczania swoich limitów termicznych.

Jest to wartość, której należy użyć, gdy wrzeciono pracuje ze znamionową mocą przez dłuższy czas, na przykład podczas operacji czołowych, przejazdów gwintujących lub ciągłych cięć konturowych.S2 i S3 (3,7 kW)

oznaczają obciążenia przerywane — S2 obejmuje określone krótkotrwałe impulsy, a S3 obejmuje pracę cykliczną ze zdefiniowanym współczynnikiem pracy (czas włączenia/wyłączenia). W operacjach frezowania, wiercenia i toczenia, które obejmują naprzemienne ciężkie cięcia i lekkie wykończenia lub zmiany narzędzi, wrzeciono może wykorzystywać moc 3,7 kW podczas ciężkich faz bez trwałego nagrzewania.

W zastosowaniach obrabiarek, wartość S3 jest często bardziej istotna operacyjnie, ponieważ większość produkcji maszynowej obejmuje obciążenia cykliczne, a nie stałe ciężkie cięcie.Zdolność AII2/10000 do dostarczania 3,7 kW w cyklu pracy zapewnia efektywną moc cięcia, która przekracza to, co sugeruje sama znamionowa moc S1.

Konfiguracja silnika wewnętrznego — Dlaczego IM wszystko zmienia

W konwencjonalnym układzie wrzeciona napędzanego paskiem lub bezpośrednio sprzężonego, silnik znajduje się obok lub za głowicą wrzeciona, połączony przez przekładnię.

Silnik IM integruje zespół elektromagnetyczny bezpośrednio w wrzeciono: stojan jest umieszczony wewnątrz odlewu głowicy wrzeciona, a wirnik jest zamontowany na samym wale wrzeciona. Nie ma przekładni — silnik i wrzeciono stanowią jeden zespół mechaniczny.

Konsekwencje tej integracji są wielorakie. Dokładność obrotowa poprawia się, ponieważ ścieżka od zadanej siły momentu obrotowego do reakcji wrzeciona nie ma luzów, zazębienia kół zębatych ani rozciągania paska do absorpcji. Reakcja prędkości wrzeciona jest szybsza z tego samego powodu.

Charakterystyka wibracji poprawia się, ponieważ w systemie jest mniej obracających się mas i brak częstotliwości wzbudzenia generowanych przez przekładnię. Powyżej 5000 obr./min zalety eliminacji kołysania paska i niewyważenia sprzęgła stają się coraz bardziej znaczące dla jakości wykończenia powierzchni.

Zmienia się również kontekst instalacji. Silnik IM nie jest samodzielną jednostką instalowaną w komorze silnika — jest on montowany w głowicy wrzeciona jako część zespołu wrzeciona, z wirnikiem wciśniętym lub dopasowanym do wału wrzeciona, a stojanem dopasowanym do otworu obudowy. Podczas serwisowania silnika IM, głowica wrzeciona jest zazwyczaj demontowana w celu uzyskania dostępu do komponentów silnika.

Stawia to wymagania wobec możliwości serwisowych osoby zajmującej się naprawą: wstępne obciążenie łożysk wrzeciona, bicie wału i wyrównanie elementów stają się częścią zakresu prac związanych z regeneracją silnika.

Zakres prędkości i obszar roboczy 1500–10000 obr./min

Dolna granica 1500 obr./min zakresu prędkości AII2/10000 nie jest absolutnym minimalnym obrotem — jest to prędkość, poniżej której silnik jest oceniany do pracy ze stałym momentem obrotowym, a nie ze stałą mocą. Poniżej 1500 obr./min moment obrotowy pozostaje na swoim znamionowym poziomie, ale moc wyjściowa spada proporcjonalnie do prędkości.

Ten zakres jest używany do operacji toczenia z niską prędkością, gwintowania i cykli gwintowania sztywnego, gdzie moment obrotowy, a nie moc, jest parametrem decydującym.

Od 1500 obr./min do 10000 obr./min silnik pracuje w strefie stałej mocy — wzmacniacz wrzeciona zapewnia osłabienie pola magnetycznego wraz ze wzrostem prędkości powyżej prędkości bazowej, utrzymując znamionową moc wyjściową w całym zakresie prędkości.

Przy 10000 obr./min silnik osiąga maksymalną prędkość roboczą, która obsługuje wymagania dotyczące prędkości powierzchniowej strategii obróbki z dużą prędkością na aluminium, mosiądzu i innych materiałach nieżelaznych przy użyciu narzędzi o małej średnicy.

Czujnik MZi zamontowany w tej rodzinie silników zapewnia sprzężenie zwrotne prędkości i pozycji, które wzmacniacz wrzeciona wykorzystuje do regulacji prędkości i obsługi funkcji zatrzymania zorientowanego oraz osi C (osi konturowej).

Zatrzymanie zorientowane to funkcja blokująca wrzeciono w określonej pozycji kątowej do wymiany narzędzi i ładowania przedmiotu obrabianego; oś C przekształca wrzeciono w sterowaną oś pozycjonującą do interpolacji frezowania i złożonych cykli toczenia-frezowania na platformach wielofunkcyjnych.

Chłodzenie tylnym wywiewem

Konfiguracja chłodzenia tylnym wywiewem zasysa powietrze przez korpus silnika i wydmuchuje je z tyłu — z dala od końca nosa wrzeciona i strefy roboczej. W przypadku wewnętrznego silnika z mocowaniem kołnierzowym, silnik znajduje się w odlewie głowicy wrzeciona, a przepływ powietrza chłodzącego jest częścią konstrukcji głowicy wrzeciona.

Tylny wywiew kieruje ciepło generowane przez silnik z dala od strefy łożysk wrzeciona i na zewnątrz maszyny przez kanały skierowane do tyłu, zapobiegając gradientom termicznym w zespole wrzeciona, które mogłyby wpłynąć na wstępne obciążenie łożysk i stabilność wymiarową podczas przedłużonych operacji cięcia.

Dla dokładności wrzeciona, stabilność termiczna jest równie ważna jak charakterystyka prędkości i momentu obrotowego silnika.

Silnik, który odprowadza ciepło w kierunku łożysk wrzeciona, spowoduje różnicowe rozszerzenie termiczne, które przesuwa oś wrzeciona podczas rozgrzewania — problem, który staje się widoczny jako dryf wymiarowy na obrabianych przedmiotach mierzonych na zimno i na ciepło. Tylny wywiew systematycznie rozwiązuje ten problem na poziomie projektowym.

Kompatybilność napędu i wzmacniacza

A06B-1404-B100 jest przeznaczony do współpracy ze wzmacniaczami wrzeciona serii Alpha i firmy Fanuc. Wcześniejsze wzmacniacze serii 6141 i 6142 oraz późniejsze serie 6220 są kompatybilne z rodziną silników AII2/10000.

Silnik integruje się z platformami CNC Fanuc, w tym z seriami 0i-C, 0i-D i 30i/31i/32i (seria 3xi).

Wzmacniacz wrzeciona musi być skonfigurowany z odpowiednim kodem typu silnika dla AII2/10000 przed uruchomieniem wrzeciona, a kabel czujnika MZi musi być prawidłowo poprowadzony i podłączony, aby funkcje sprzężenia zwrotnego prędkości i zatrzymania zorientowanego działały.

FAQ

P1: Jaka jest różnica między wariantami A06B-1404-B100 (IM) a A06B-1404-B103 (SLK)?

Oba są silnikami wrzeciona Alpha i AII2/10000 o tej samej specyfikacji elektrycznej — 2,2 kW S1 / 3,7 kW S2-S3, 1500–10000 obr./min, 110–220 VAC. B100 to wariant silnika wewnętrznego (IM): bez wystającego wału, przeznaczony do bezpośredniej integracji z zespołem głowicy wrzeciona, gdzie wirnik jest montowany na własnym wale wrzeciona maszyny.

B103 to wariant z gładkim wałem (SLK): ma gładki wał wyjściowy do napędu paskowego lub bezpośredniego sprzężenia z osobnym wrzecionem. Oba warianty wymagają zasadniczo różnych konstrukcji maszyn i nie są wymienne bez znaczących modyfikacji mechanicznych.

P2: Co oznacza moc znamionowa S1 / S2 / S3 w codziennym użytkowaniu maszynowym?

S1 (2,2 kW) to moc znamionowa ciągła — ciągłe cięcie przy tym poziomie mocy przez nieograniczony czas. S2 i S3 (3,7 kW) to moce znamionowe przerywane, używane podczas cykli pracy, które obejmują fazy o niższej mocy między ciężkimi cięciami.

Większość produkcji maszynowej CNC obejmuje obciążenia cykliczne, więc silnik efektywnie dostarcza 3,7 kW podczas faz cięcia typowych cykli operacyjnych. Przekroczenie ciągłej mocy znamionowej S1 przez okresy dłuższe niż definicje czasowe S2/S3 spowoduje przeciążenie termiczne silnika, które wzmacniacz monitoruje i przed którym chroni.

P3: Który wzmacniacz wrzeciona Fanuc jest kompatybilny z A06B-1404-B100?

AII2/10000 jest kompatybilny ze wzmacniaczami wrzeciona Fanuc Alpha i, w tym z seriami 6141/6142 i późniejszymi seriami 6220. Integruje się z kontrolerami CNC Fanuc, w tym z seriami 0i-C, 0i-D i 3xi (30i/31i/32i).

Wzmacniacz musi mieć ustawiony odpowiedni parametr typu silnika dla AII2/10000 przed uruchomieniem wrzeciona, a kabel czujnika MZi musi być prawidłowo podłączony, a interfejs czujnika włączony w parametrach napędu, aby funkcje zatrzymania zorientowanego i sprzężenia zwrotnego prędkości wrzeciona działały.

P4: Jaki serwis jest wymagany, gdy silnik wrzeciona IM ulegnie awarii w maszynie CNC?

W przeciwieństwie do silnika napędzanego paskiem, który można odkręcić i wymienić w terenie, naprawa silnika wewnętrznego wymaga demontażu głowicy wrzeciona. Stojan znajduje się w otworze głowicy wrzeciona, a wirnik jest zamontowany na wale wrzeciona — oba wymagają wyjęcia za pomocą odpowiednich przyrządów, aby uniknąć uszkodzenia wału i łożysk.

Wymiana łożysk wrzeciona jest zazwyczaj wykonywana w tym samym czasie, ponieważ zespół jest otwierany.

Jest to praca specjalistyczna: bicie wrzeciona, wstępne obciążenie łożysk i wyrównanie wału muszą zostać przywrócone do pierwotnej specyfikacji przed ponownym oddaniem wrzeciona do użytku. Specjalistyczne zakłady naprawcze wrzecion z odpowiednim oprzyrządowaniem i sprzętem testującym są właściwą drogą serwisową dla silników IM.

P5: Jakie są najważniejsze kontrole przy ocenie używanego A06B-1404-B100?

W przypadku zdemontowanego zespołu silnika IM należy sprawdzić powierzchnię wirnika pod kątem zarysowań, korozji lub ekscentryczności widocznych podczas inspekcji.

Zmierz rezystancję uzwojeń między fazami pod kątem równowagi i zweryfikuj rezystancję izolacji do ziemi — zarówno pomiar faz, jak i ziemi są ważne dla silnika, który mógł mieć kontakt z chłodziwem wewnątrz głowicy wrzeciona. Sprawdź czujnik MZi i jego wyjście kablowe pod kątem uszkodzeń. 

Sprawdź, czy wirnik obraca się swobodnie w otworze stojana z zachowaniem stałego odstępu promieniowego podczas obrotu.

Test na stanowisku, uruchamiający silnik przy stopniowo zwiększanych prędkościach do maksymalnej znamionowej z monitorowaniem prądu wzmacniacza wrzeciona, jest prawidłowym weryfikatorem przed instalacją, zanim silnik zostanie ponownie zamontowany w głowicy wrzeciona do pracy produkcyjnej.