Fanuc A06B-0087-B103 | Moteur servo AC série Beta iS BiS30/2000 — 3 kW, 27 Nm, arbre lisse droit, encodeur absolu biA128, IP65

Numéro de pièce : A06B-0087-B103 Série : Moteur servo AC Beta iS (βiS)

Modèle : BiS 30 / 2000

Configuration : Arbre lisse droit (SLK, sans clavette), sans frein, encodeur absolu biA128

Puissance nominale : 3 kW

Couple de décrochage : 27 Nm

Vitesse maximale : 2 000 tr/min

Tension d'entrée : 200–240 VCA, 3 phases

Indice de protection : IP65

Pièce de l'encodeur : A860-2020-T301

État : Neuf / Reconditionné

Présentation

Le Fanuc A06B-0087-B103 est un moteur servo AC 3 kW de la série Beta iS — modèle BiS30/2000 — configuré avec un arbre lisse droit, sans frein et le codeur absolu biA128. Avec un couple de décrochage de 27 Nm et une limite de 2 000 tr/min, c'est le plus grand moteur de la gamme compacte standard Beta iS avant de passer au BiS40/2000. Il se positionne fermement dans le domaine où l'inertie de la charge, le couple de maintien soutenu et la rigidité de l'axe sous de fortes forces de coupe sont les facteurs déterminants, et non la vitesse brute.

Le suffixe B103 définit précisément cette configuration : arbre droit, alésage lisse (sans clavette), encodeur absolu biA128 et sans frein.

Chacun de ces éléments est important indépendamment. L'arbre lisse droit transmet le couple uniquement par force de serrage. Le biA128 signifie que l'axe a une connaissance complète de sa position dès la mise sous tension du système servo, sans nécessiter de retour de référence de mise à zéro.

L'absence de frein signifie que le moteur n'est pas adapté tel quel pour les axes verticaux déséquilibrés ou toute application où l'arrêt du servo présente un risque de mouvement dû à la gravité. Comprendre ces trois points avant de commander un remplacement évite les problèmes d'installation qui ne sont découverts qu'à la mise en service.

Le BiS30/2000 est le plus souvent utilisé sur les axes d'avance les plus lourds des centres d'usinage CNC de taille moyenne à grande, sur les axes de tables rotatives à entraînement direct où le couple de maintien plutôt que la vitesse de positionnement est la contrainte de conception, et sur les équipements d'automatisation multi-axes où les pièces ou les fixations volumineuses chargent l'axe servo de manière significative au-delà de ce que les moteurs Beta iS plus légers peuvent contrôler en toute confiance.

Spécifications clés

BiS30/2000 dans l'échelle de couple Beta iS

La série Beta iS est la gamme de moteurs servo compacts à aimants néodyme de Fanuc, conçue pour les axes d'avance et de positionnement des machines-outils CNC et des équipements d'automatisation industrielle où la rentabilité de l'architecture d'amplificateur Beta i est plus importante que l'enveloppe de performance maximale de la série Alpha i.

Au sein de la famille BiS, le "30" identifie la classe de couple de décrochage en Newton-mètres, et le couple de décrochage de 27 Nm du BiS30/2000 le place clairement à l'extrémité supérieure de ce que le cadre compact Beta iS peut délivrer. La progression est la suivante : BiS8 à 7 Nm, BiS12 à 11 Nm, BiS22 à 20 Nm, BiS30 à 27 Nm et BiS40 à 36 Nm.

Comparé au BiS22/2000 qui le précède, le BiS30/2000 ajoute 35 % de couple de décrochage dans la même vitesse maximale de 2 000 tr/min. Cela est directement important sur les axes où la différence entre 20 Nm et 27 Nm détermine si le moteur peut maintenir la position commandée sous la charge sans générer d'alarme d'erreur de suivi servo.

Le plafond de vitesse /2000 est une conséquence de la densité de couple que ce moteur atteint dans sa taille de cadre.

Un moteur plus grand produisant 27 Nm de couple à aimant permanent néodyme à 2 000 tr/min fonctionne à une fréquence électrique différente d'un moteur plus petit produisant moins de couple à une vitesse plus élevée.

Le BiS30/2000 n'est pas un moteur à haute vitesse ; sa conception électrique et mécanique est optimisée pour une forte délivrance de couple dans la plage de travail de 0 à 2 000 tr/min. Pour les applications nécessitant à la fois un couple élevé et une vitesse élevée, une classe de moteur différente est requise.

Arbre lisse droit — Couple par serrage

L'arbre lisse et poli de l'A06B-0087-B103 transmet 27 Nm de couple de décrochage à son composant d'accouplement entièrement par la friction générée par la force de serrage du moyeu d'accouplement. Aucune clavette n'est présente.

À 27 Nm, la spécification de l'accouplement devient un exercice d'ingénierie plus sérieux qu'elle ne l'est pour les moteurs Beta iS plus légers — le moyeu d'accouplement doit être homologué pour cette classe de couple, la correspondance du diamètre de l'arbre doit être correcte, et le moyeu doit être installé au couple de serrage spécifié par le fabricant, vérifié avec une clé dynamométrique calibrée.

Un accouplement marginalement adéquat à 20 Nm peut ne pas l'être à 27 Nm — en particulier sur les axes avec des inversions de direction fréquentes, des accélérations agressives ou un positionnement soutenu à forte charge.

Le premier symptôme d'un accouplement approchant sa limite de friction est généralement une dispersion de position que le seuil d'alarme servo ne détecte pas immédiatement : de petites erreurs de répétabilité qui s'accumulent avant que l'axe ne échoue à un cycle de vérification de positionnement.

Identifier l'accouplement comme source nécessite de comparer la position commandée à la position réelle à l'interface du moyeu d'accouplement dans différentes conditions de charge, et pas seulement de lire l'affichage de l'erreur de positionnement du CNC.

Pour les applications avec des inversions de direction fréquentes à forte charge, les variantes d'arbre conique de la série A06B-0087 (lorsqu'elles sont disponibles) offrent un ajustement par interférence auto-centrant qui élimine la dépendance à la friction de l'interface à arbre lisse.

La configuration à arbre lisse B103 est correcte pour la grande majorité des arrangements d'accouplement standard, mais la spécification de l'accouplement doit correspondre à la sortie de couple réelle du moteur.

Encodeur absolu biA128 — Référence de position complète à la mise sous tension

Le codeur biA128 (A860-2020-T301) monté à l'arrière de l'A06B-0087-B103 est un encodeur absolu avec 128 000 impulsions par révolution. Absolu signifie que l'encodeur conserve sa référence de position d'arbre en permanence — lors des cycles d'alimentation, des arrêts d'urgence et des coupures de courant imprévues — sans aucune batterie de secours.

Lorsque l'amplificateur servo est mis sous tension, il lit directement la position de l'arbre à partir du biA128 et dispose de données de position d'axe précises avant qu'une commande de mouvement ne soit émise.

Pour un axe supportant le BiS30/2000 — un axe à forte charge avec une inertie et un couple de charge importants — cette rétention de position absolue a des conséquences opérationnelles au-delà de la commodité d'un démarrage de machine plus rapide.

Sur un axe avec un encodeur incrémental, le retour de référence (mise à zéro) doit être effectué avant que le CNC n'accepte des commandes d'axe.

Sur un axe fortement chargé, les courses de mise à zéro sont effectuées à vitesse réduite, l'approche de l'interrupteur de référence doit être suffisamment lente pour éviter le dépassement, et toute interruption de courant à mi-course de mise à zéro laisse la position indéterminée, nécessitant un redémarrage complet de la séquence de mise à zéro.

Le biA128 élimine ces trois contraintes.

Dans les environnements de production où le temps de fonctionnement de la machine après des arrêts d'urgence ou des interruptions de courant affecte directement la production, le temps gagné en éliminant les cycles de retour de référence s'accumule sur un quart de travail. Ceci est particulièrement pertinent sur les axes qui sont lents à mettre à zéro en raison des contraintes de charge.

Construction IP65 et amplificateur Beta iS

L'étanchéité IP65 — exclusion totale de la poussière, protection contre les jets d'eau de toutes directions — est standard sur le BiS30/2000 et appropriée pour les environnements de machines-outils de production dans lesquels ce moteur opère.

La brume de liquide de coupe, l'exposition au lavage et le contact accidentel avec des fluides lors du chargement et du déchargement des pièces sont dans l'enveloppe de conception IP65.

Avec une puissance de 3 kW délivrée par un cadre compact, ce moteur chauffe plus que les moteurs Beta iS plus légers à des cycles d'utilisation comparables.

Le joint d'arbre IP65 à l'extrémité avant du moteur est le composant le plus susceptible de s'user prématurément lorsque l'axe supporte une charge radiale d'arbre importante — les limites de charge radiale des roulements doivent être vérifiées par rapport à l'application avant l'installation, et l'état du joint d'arbre doit être inclus dans l'inspection de maintenance périodique.

L'A06B-0087-B103 est conçu pour la famille d'amplificateurs servo Beta i de Fanuc — les entraînements mono-axe βiSV et le module combiné servo-broche βiSVSP — dans la classe de courant appropriée pour la puissance nominale de 3 kW du BiS30/2000.

Il s'intègre aux commandes CNC Fanuc, y compris les séries 0i-C, 0i-D, 0i-F, 30i, 31i et 32i.

L'amplificateur doit porter le paramètre de type de moteur BiS30/2000 et avoir l'interface d'encodeur absolu biA128 activée avant que l'axe ne soit utilisé.

FAQ

Q1 : Qu'est-ce qui différencie le BiS30/2000 du BiS22/2000 (série A06B-0085), et quand est-il judicieux d'utiliser le moteur le plus grand ?

Les deux fonctionnent à 2 000 tr/min maximum et partagent le même arbre, le même encodeur et la même construction IP65. La différence pratique réside dans le couple de décrochage : le BiS22/2000 délivre 20 Nm ; le BiS30/2000 délivre 27 Nm — une augmentation de 35 %.

Le BiS30/2000 est le bon choix lorsque l'analyse de la charge de l'axe montre que 20 Nm sont insuffisants pour maintenir la position commandée contre l'effet combiné du poids de la pièce, des forces de serrage du montage et du couple de coupe sans générer d'erreurs de suivi servo ou nécessiter des gains servo désaccordés qui compromettent les performances dynamiques.

Si 20 Nm sont suffisants, le BiS22/2000 est le choix le plus léger et le plus économique.

Q2 : Le B103 n'a pas de frein. Est-ce un problème sur les axes verticaux ?

Sur tout axe où le moteur est le seul moyen d'empêcher le mouvement gravitationnel lorsque le couple servo est retiré — arrêt d'urgence, mise hors tension ou conditions de désactivation du servo — l'absence de frein représente un risque pour la sécurité et la protection de l'équipement.

Le BiS30/2000 avec un frein CC 24V est disponible sous la variante B403 dans la série A06B-0087. Pour les axes verticaux, les axes inclinés ou toute configuration où la gravité agit sur la charge de l'axe, la variante avec frein doit être spécifiée.

Le B103 sans frein est approprié pour les axes horizontaux ou les axes verticaux équilibrés où la dérive gravitationnelle pendant les conditions d'arrêt du servo n'est pas une préoccupation.

Q3 : L'encodeur absolu biA128 a-t-il besoin d'une batterie pour conserver sa position ?

Aucune batterie n'est nécessaire. Le biA128 est un véritable encodeur absolu sans batterie — il conserve la référence de position de l'arbre lors des interruptions de courant grâce à son système de détection optique ou magnétique interne.

Lorsque le variateur servo est mis sous tension, les données de position sont lues directement à partir de l'encodeur sans aucune course de démarrage ni séquence de mise à zéro.

Cela le distingue de certaines conceptions d'encodeurs absolus plus anciennes qui dépendent de compteurs alimentés par batterie pour maintenir leur référence de position.

Q4 : Quel amplificateur Beta i est nécessaire pour l'A06B-0087-B103 ?

Le BiS30/2000 nécessite un amplificateur servo Beta i — βiSV ou βiSVSP — classé pour la classe de sortie 3 kW et la demande de courant de pointe du moteur. Il s'intègre aux commandes CNC Fanuc, y compris les 0i-C, 0i-D, 0i-F, 30i, 31i et 32i.

Le paramètre de type de moteur de l'amplificateur doit être réglé pour le BiS30/2000 et l'interface d'encodeur absolu biA128 doit être activée.

Lors de la spécification de l'amplificateur, vérifiez que la sortie de courant de pointe correspond à l'exigence de courant d'accélération maximale du moteur au taux d'accélération de conception de l'axe — sur un axe à inertie élevée, la demande de courant de pointe est proportionnellement plus élevée que sur les axes plus légers.

Q5 : Quelles sont les étapes d'inspection les plus importantes lors de l'évaluation d'un A06B-0087-B103 d'occasion ?

Commencez par la surface de l'arbre lisse — inspectez les marques de frottement dues à un glissement précédent de l'accouplement, ce qui indique que l'accouplement était sous-serré ou que l'alésage du moyeu est endommagé. Une surface d'arbre frottée compromet la concentricité lors de la prochaine installation de l'accouplement.

Vérifiez le connecteur de l'encodeur biA128 (A860-2020-T301) pour les broches corrodées ou endommagées et le déchargeur de traction de la sortie du câble pour les fissures ou l'abrasion.

Mesurez la résistance de l'enroulement sur les trois phases pour l'équilibre, puis vérifiez la résistance d'isolement à la terre — à 3 kW, l'exposition de l'isolation de l'enroulement au liquide de coupe ou à un fonctionnement à haute température soutenue mérite d'être vérifiée.

Faites tourner l'arbre à la main et notez toute rugosité des roulements. Un essai sur banc jusqu'à 2 000 tr/min sur un amplificateur Beta i avec vérification de la position de l'encodeur absolu, surveillance du courant et test de charge est la vérification finale correcte avant que le moteur ne retourne en service de production.