Le codeur d'impulsions FANUC A860-2000-T301 (αiA1000)

Le type absolue 1,0001000 impulsions/Rev. Interface série. FANUC Alpha i (αi) AC Servo Motors. Accouplement Oldham.

Le codeur au cœur du système αi Servo

Chaque mouvement d'une machine équipée de FANUC αi, une augmentation de 0,001 mm sur un centre de tournage CNC, une interpolation à 6 axes sur un robot industriel,une traverse rapide couvrant 500 mm en une fraction de seconde, dépendant des données de position provenant d'un petit dispositif optique monté à l'arrière de chaque servo-moteur. Sans rétroaction précise, continue et fiable de ce dispositif, il n'y a pas de contrôle en boucle fermée. Il n'y a que mouvement en boucle ouverte: rapide, approximatif et impropre à la fabrication de précision.

Le FANUC A860-2000-T301 est le détecteur d'impulsions absolu αiA1000 ∙ le capteur de rétroaction spécialement conçu pour la famille de servo-moteurs CA de la série Alpha i (αi) de FANUC.000,000 impulsions par tour délivrées sur une interface en série, maintien de la position absolue à travers les cycles de puissance,et une conception d'accouplement Oldham qui tolère le désalignement de l'arbre sans compromettre la précision, ce codeur est à la fois le composant le plus largement déployé et le plus critique en matière de maintenance dans le servosystème αi.

On le trouve sur les centres d'usinage CNC, les centres de tournage, les découpeuses laser et les robots industriels FANUC dans les usines de toutes les grandes industries manufacturières du monde entier.

Spécifications techniques

De l'Alpha à l'Alpha i: où ce codeur s'intègre dans l'histoire de FANUC

La gamme de produits des servomotors FANUC a évolué à travers des générations clairement définies, et la dénomination de l'encodeur reflète directement cette progression.La série Alpha (α) d'origine les moteurs équipés de l'encodeur A860-0370-V502 (αA1000) représentaient la première génération de la plate-forme d'encodeur à impulsions série de FANUCLa série Alpha i (αi) qui a suivi a apporté des progrès significatifs en matière de performances moteurs, de communication du système d'entraînement et d'intégration des fonctions de sécurité.et nécessitait une nouvelle génération de matériel de codeur d'impulsions pour correspondre.

L'A860-2000-T301 est de cette nouvelle génération, le "i" dans αiA1000 n'est pas cosmétique, il signifie un protocole d'interface série révisé, un matériel interne mis à jour,et compatibilité avec les amplificateurs de la série αi (A06B-6114Les moteurs αi et les moteurs A860-2000-T301 sont des composants compatibles avec le système;l'ancien αA1000 de la série Alpha originale ne peut pas remplacer l'αiA1000, et le matériel de l'amplificateur le rejettera.

La compréhension de cette frontière générationnelle est la plus importante lors de l'approvisionnement en remplacements.Une machine plus ancienne avec des moteurs Alpha (non-i) d'origine a besoin de l'A860-0370-V502Le mélange des deux n'est pas possible sans changement d'amplificateur et de moteur.

1,000000 impulsions par révolution: ce que cette résolution apporte

Un million de chiffres par rotation d'arbre n'est pas un chiffre qui existe à des fins de marketing.

La documentation de la série αi des servoamplificateurs de FANUC (B-65262EN) indique explicitement que le 1,000La classe de résolution de 0,000 ppr permet au moteur de répondre à des applications allant du simple positionnement à celles qui exigent la plus grande précision.La raison est directement liée au fonctionnement des boucles de contrôle de position et de vitesseÀ 1 h.000Un moteur tournant à 3 000 tours par minute génère 50000,000 compte de rétroaction par seconde un taux si élevé par rapport à la fréquence de mise à jour de la boucle de commande que le bruit de mesure de vitesse disparaît effectivement.Le servo peut calculer une vitesse instantanée précise à n'importe quel régime par minute sans les artefacts de quantification que les encodeurs de résolution inférieure introduisent, en particulier lors d'aliments lents.

Pour un centre d'usinage qui coupe à une vitesse d'alimentation de 100 mm/min sur un axe de vis à billes, le servo-moteur peut tourner à seulement 50 ‰ 200 tr/min. À ces vitesses, la résolution de l'encodeur est élevée.L'encodeur ppr produit seulement 150 à 600 numéros par seconde dans ces conditions, à peine assez pour maintenir une rétroaction de vitesse fluideLe αiA1000 est de 1,000,000 ppr fournit 833.000 ¢3,333La résolution de la boucle de vitesse est la même pour des coupes lisses et sans bavardage à des vitesses lentes.

Position absolue: pas de démarrage, pas d'attente

La différence de fonctionnement entre un codeur absolu et un codeur incrémentiel est ressentie à chaque fois qu'une machine se met en marche.

Un codeur incrémentiel n'a pas de mémoire.La CNC doit exécuter un retour de référence commandant à chaque axe de se déplacer vers son arrêt dur ou son interrupteur de caméra de référence à vitesse contrôlée avant qu'il n'existe une position valideDans un grand centre d'usinage à quatre ou cinq axes, le remplissage des retours de référence prend des minutes.

L'A860-2000-T301 maintient son comptage de position absolue en continu, soutenu par une batterie au lithium 3V dans le servo-amplificateur.Lorsque l'alimentation principale revient après une interruption, un arrêt contrôlé, un arrêt d'urgence, une panne d'électricité, l'interface série de l'encodeur transmet immédiatement la position absolue stockée.et la production reprend.

Le mécanisme de protection de la batterie est gradué:le servo-amplificateur surveille la tension de la batterie et génère une alarme d'avertissement de faible charge avant que la tension n'atteigne le niveau auquel les données de position pourraient être perduesUn remplacement rapide de la batterie ¥ effectué pendant que les données de position sont encore conservées en toute sécurité ¥ ne provoque aucune perturbation de l'étalonnage de l'axe.

Le couplage d'Oldham: l'ingénierie pour éliminer les défaillances d'alignement

L'une des caractéristiques les plus distinctives mentionnées dans les listes de produits Radwell et IQ Electro pour l'A860-2000-T301 est l'interface d'accouplement Oldham.Ce détail mécanique vaut la peine d'être compris car il affecte directement la longévité du codeur.

Un coupleur Oldham est un dispositif mécanique en trois pièces qui transmet la rotation entre deux arbres qui peuvent ne pas être parfaitement coaxial.Les deux disques extérieurs se connectent respectivement à l'arbre du moteur et au disque de codage, tandis qu'un disque flottant au centre avec des fentes orthogonales sur chaque face compense à la fois le décalage parallèle et le léger décalage angulaire entre les deux arbres.Cette compensation se produit sans transmettre les forces de désalignement aux roulements internes du codeur.

Dans les modèles de codes d'impulsions des séries α et αi, le codeur est monté à l'arrière du moteur et entraîné par cet accouplement.choc mécanique dû à un dépassement d'axe, et l'usure générale peut introduire de petites quantités de dégagement de l'arbre qui, autrement, chargeraient les roulements de l'encodeur de manière asymétrique.réduire considérablement les contraintes de roulement à l'intérieur du codeur. Failed couplings — which can crack or wear after significant operating hours — are themselves a documented failure mode in αiA1000 pulsecoder systems and should be inspected whenever the encoder is accessed.

Variété d'applications: Machines à commande numérique numérique et robots similaires

L'A860-2000-T301 couvre deux domaines d'application distincts de FANUC, ce qui reflète la large adoption de la plateforme de servo-moteur αi.

Machines à outils CNC- les centres d'usinage, les centres de tournage, les machines à tourner des moulins et les systèmes de meulage utilisant les systèmes FANUC 0i, 16i, 18i, 21i, 30i, 31i,et 32i commandes avec les entraînements de la série αi portent régulièrement ce codeur d'impulsions sur leurs axes d'alimentation et auxiliairesLes familles de moteurs αiS (inertie standard) et αiF (moteurs à grande vitesse) dans la gamme de notation 4/4000 à 40/4000 représentent la population principale des machines-outils.

FANUC Robots industrielsLes contrôleurs de robot R-J3, R-J3iB, R-30iA et R-30iB couplés à des moteurs αi utilisent également l'A860-2000-T301.Le maintien de la position absolue est particulièrement critique un robot sans positions articulaires valides ne peut pas se déplacer en toute sécurité, et une procédure de retour de référence sur un bras de robot industriel à 6 axes est un processus lent et occupatif que les environnements de production préfèrent fortement éviter.Le codeur d'impulsions absolu élimine complètement cette exigence en fonctionnement normal.

Un exemple vérifié de la communauté spécialisée des pièces FANUC: le moteur A06B-0243-B100 (un moteur αiS 4/4000 axes) porte l'A860-2000-T301 comme codeur d'impulsions spécifié par l'usine.Des spécifications similaires s'appliquent à l'ensemble de la famille de moteurs αiS et αiF.

Cable de codage: trouver le bon compagnon

L'A860-2000-T301 n'inclut pas de câble intégré. Le corps de l'encodeur se termine à un connecteur IP65 à 10 broches qui accepte un ensemble de câbles de signal séparé.La famille de câbles spécifiée par FANUC pour ce codeur comprend l'A660-2005-T505 (5 mètres, connecteurs droits) et A660-2005-T506 (spécification alternative de 5 m), avec des versions plus longues disponibles dans la série A660-2005 jusqu'à 15 mètres.

L'importance de l'état du câble dans le diagnostic des défauts de l'encodeur ne peut être surestimée.déchirure de l'isolation aux points d'entrée de la gestion des câbles, et la rupture de la continuité du bouclier ¢ sont documentées comme causes fréquentes d'alarmes liées au codeur sur les systèmes FANUC αi.L'inspection et le remplacement du câble de signal est la première étape de diagnostic recommandée par les spécialistes FANUC CNCLe câble est un composant distinct, moins coûteux, et son mode de défaillance est indistinguible de la défaillance du corps du codeur au niveau de l'alarme.

Questions fréquemment posées

Q1: Quelle est la différence entre l'A860-2000-T301 et l'ancien A860-0370-V502, et peuvent-ils être utilisés de manière interchangeable?

Les deux encodeurs proviennent de différentes générations de servo-moteurs FANUC et ne sont pas interchangeables.L'A860-2000-T301 (αiA1000) est le successeur, construit pour la série Alpha i (αi) avec un protocole d'interface série révisé.mais l'interface électrique et le protocole de communication diffèrent entre les deux générationsL'insertion d'un A860-0370-V502 dans un système d'amplificateur de série αi entraînera une défaillance de communication; l'amplificateur ne peut pas décoder les données série de l'ancienne encodeuse.Vérifiez toujours que la génération d'encodeur correspond à la série de moteurs et d'amplificateurs avant de commander.

Q2: Quelles alarmes CNC indiquent une défaillance de l'encodeur A860-2000-T301 sur les commandes des séries FANUC 0i et 30i?

Les défauts de l'alerte à impulsions sur les commandes FANUC 0i/16i/18i/30i relèvent de la catégorie de servo-alarme. Les plus pertinents sont SV0300 (Alarme APC: besoin de revenir à la position de référence),qui apparaît après panne de batterie ou remplacement du codeur; SV0360 (Erreur de communication du codeur d'impulsions), indiquant un problème de liaison de données en série (cable, connecteur ou électronique du codeur); et SV0368/SV0369 (Alarme matérielle du codeur d'impulsions),indiquant une défaillance détectée dans l'auto-diagnostic interne de l'encodeur. Une alarme SV0362 (Pulse Coder Phase Alarm) peut indiquer une dégradation de l'élément optique. Avant de remplacer le corps de l'encodeur, toujours inspecter et si nécessaire remplacer le câble de signal de l'encodeur,les défauts de câble génèrent des présentations d'alarme identiques aux défaillances du corps du codeur et sont significativement plus fréquents.

Q3: Le remplacement de l'A860-2000-T301 nécessite-t-il une déclaration de référence après l'installation?

Oui, mais seulement une fois. le compteur de position absolue interne du codeur démarre à nouveau. il n'a pas d'historique de la position de l'axe.Le CNC générera une alarme APC (SV0300) demandant une déclaration de référenceAprès avoir effectué le retour de référence qui établit la position zéro de l'axe le codeur stocke les données de position absolue soutenues par la batterie, et le fonctionnement absolu normal reprend.Aucun autre retour de référence n'est nécessaire à moins que la batterie ne soit complètement épuisée., le codeur est à nouveau remplacé ou le moteur est déconnecté du système d'entraînement pendant une période prolongée qui épuise la batterie de secours.

Q4: Qu'est-ce que le couplage Oldham, et comment sa défaillance affecte-t-elle les performances de l'encodeur?

L'accouplement Oldham est un accouplement mécanique flexible en trois pièces qui relie l'arbre arrière du moteur au disque de mesure de l'encodeur,une résistance à l'écoulement de l'acier supérieure ou égale à 1 kVA,Lorsque le coupleur Oldham s'use ou se fissure, une condition qui peut se développer après des heures de fonctionnement élevées,particulièrement dans les environnements où l'accélération et la décélération sont fréquentes le codeur peut produire des anomalies de signal intermittentesCes symptômes peuvent ressembler à une dégradation de l'élément optique ou à une interférence du câble.Lors de tout échange de codeur d'impulsions ou de tout service au moteur, l'inspection et le remplacement de l'accouplement Oldham aux côtés du corps du codeur est considéré comme une bonne pratique par les spécialistes de l'entretien de FANUC.Les ensembles d'accouplement de remplacement sont généralement disponibles sous forme d'articles de service distincts..

Q5: L'A860-2000-T301 est-il compatible avec les systèmes robotiques FANUC en plus des machines-outils CNC?

Oui, l'A860-2000-T301 est utilisé à la fois dans les machines-outils CNC et dans les applications de robots industriels FANUC.et R-30iB utilisent des moteurs conjoints de la série αi avec ce codeur d'impulsions comme dispositif de rétroactionLa fonction de maintien de la position absolue est particulièrement importante dans les applications robotiques.et la référence des positions des articulations du robot nécessite de déplacer physiquement chaque articulation vers une marque de référenceLa rétention de la position absolue de l'αiA1000 élimine cette procédure dans des conditions de fonctionnement normales.la même maintenance de la batterie, l'inspection des câbles et les procédures de remplacement des codeurs s'appliquent comme pour les axes des machines-outils CNC.