Fanuc PLC servomotore a rotazione A20B-2003-0311

Fanuc A20B-2003-0311 | Assemblaggio Sensore MZi PCB — Scheda Sensore per A860-2110-V001, Mandrino Alpha i, CNC — Discontinuato dal Produttore

Panoramica

La Fanuc A20B-2003-0311 è la PCB di elaborazione del segnale installata all'interno dell'assemblaggio sensore del motore mandrino Fanuc A860-2110-V001 di tipo MZi.

Non è disponibile come scheda autonoma — la PCB è un componente integrante dell'unità sensore A860-2110-V001 e l'acquisto richiede l'assemblaggio completo del sensore. 

Le richieste per uno dei codici articolo — A20B-2003-0311 o A860-2110-V001 — si traducono nella stessa unità sensore completa, poiché la PCB e l'alloggiamento del sensore vengono sempre forniti insieme.

Comprendere cosa fa questa PCB richiede la comprensione di dove si colloca l'A860-2110-V001 nel sistema di azionamento del mandrino alpha i di Fanuc. A differenza dei servomotori, che utilizzano codificatori a impulsi ottici (la famiglia A860-2xxx di encoder assoluti) per il feedback ad anello chiuso, i motori mandrino alpha i utilizzano un approccio sensore diverso: il sensore magnetico di tipo MZi, che rileva la posizione rotazionale e la velocità da un anello target dentato o magnetico sull'albero del motore mandrino.

L'alloggiamento del sensore A860-2110-V001 contiene l'elemento di captazione magnetica e la PCB A20B-2003-0311, che condiziona il segnale grezzo del sensore magnetico in un'uscita digitale pulita che l'amplificatore dell'azionamento del mandrino può elaborare.

Il sensore MZi comunica con l'azionamento del mandrino tramite un connettore a 12 pin sul corpo del sensore — venduto senza cavo, il che significa che il cablaggio dal sensore all'amplificatore dell'azionamento del mandrino viene acquistato separatamente o conservato dall'installazione originale durante una sostituzione del sensore.

Questa connessione trasporta il feedback della velocità del mandrino, i dati di posizione dell'orientamento del mandrino e i segnali di stato del sensore all'amplificatore, che li utilizza per regolare la velocità del mandrino sotto carichi di taglio, eseguire cicli di maschiatura rigida in cui il mandrino e l'asse Z devono rimanere sincronizzati ed eseguire l'orientamento del mandrino per i cambi utensile.

La dismissione della A20B-2003-0311 da parte di Fanuc riflette la stessa dinamica del ciclo di vita del prodotto vista nella gamma di encoder alpha i — la produzione attiva è cessata, ma la popolazione di motori mandrino alpha i che serve rimane diffusa nelle macchine utensili di produzione.

Poiché la PCB non può essere reperita in modo indipendente, il percorso di sostituzione per una A20B-2003-0311 guasta è un'unità sensore completa A860-2110-V001 da scorte di surplus o di ricambio.

Specifiche Chiave

Tecnologia Sensore MZi — Magnetico vs Ottico

La distinzione tra rilevamento magnetico MZi e i codificatori ottici utilizzati sui servomotori merita una spiegazione per chiunque sia nuovo ai sistemi di azionamento mandrino Fanuc. Gli encoder ottici utilizzano un disco di vetro o plastica con motivi trasparenti e opachi; una sorgente luminosa e un array di fotodetettori leggono la posizione del disco otticamente.

I sensori magnetici invece rilevano il passaggio di poli magnetici o denti su un anello target attaccato all'albero motore, utilizzando elementi ad effetto Hall o magnetoresistivi nel corpo del sensore.

Per i motori mandrino, l'approccio magnetico offre vantaggi pratici nell'ambiente del mandrino: i mandrini funzionano ad alta velocità e sono soggetti a refrigerante, trucioli metallici e livelli di vibrazione più impegnativi rispetto al tipico ambiente degli assi servo.

I sensori magnetici tollerano la contaminazione da particelle metalliche che degraderebbero un disco ottico, e il loro principio di rilevamento senza contatto significa che non c'è meccanismo di usura dal normale funzionamento.

Il ruolo della PCB A20B-2003-0311 è quello di prendere il segnale analogico dagli elementi di captazione magnetica e produrre gli impulsi digitali puliti e privi di rumore che il circuito di ingresso dell'amplificatore del mandrino si aspetta — questa funzione di condizionamento del segnale è ciò che la PCB contribuisce all'assemblaggio completo del sensore.

Funzioni dell'azionamento mandrino che dipendono da questo sensore

Tre funzioni del mandrino in un centro di lavorazione CNC dipendono direttamente dal sensore MZi che fornisce un feedback pulito e affidabile:

Regolazione della velocità sotto carico di taglio — l'amplificatore legge continuamente il feedback MZi per mantenere la velocità del mandrino comandata contro le variazioni della forza di taglio.

Un segnale degradato del sensore MZi causa al meglio una fluttuazione della velocità (visibile come variazione del suono di lavorazione e finitura superficiale) e nel peggiore dei casi allarmi di feedback velocità mandrino SP0740 o simili.

Maschiatura rigida — la sincronizzazione tra la rotazione del mandrino e l'avanzamento dell'asse Z durante un ciclo di maschiatura rigida richiede dati di posizione del mandrino in tempo reale dal sensore MZi.

Un singolo conteggio del sensore mancato durante un ciclo di maschiatura può rovinare il filetto o rompere il maschio. Allarmi di maschiatura rigida o scarsa qualità del filetto su maschi altrimenti ben specificati spesso risalgono al degrado del sensore MZi.

Orientamento del mandrino — il cambio utensile richiede che il mandrino si fermi in una specifica posizione angolare per innestare la chiave di azionamento dell'attacco automatico utensile.

Il sensore MZi fornisce il riferimento di posizione per questo orientamento; un sensore guasto produce allarmi SP0742 (errore di orientamento mandrino) o equivalenti che impediscono i cambi utensile.

FAQ

D1: La PCB A20B-2003-0311 può essere sostituita indipendentemente o deve essere sostituito l'intero sensore A860-2110-V001?

La PCB non è venduta separatamente. Qualsiasi richiesta per A20B-2003-0311 si traduce nell'assemblaggio completo del sensore A860-2110-V001, poiché Fanuc e i fornitori aftermarket forniscono la PCB solo come parte integrata del corpo del sensore.

Tentare di smontare l'unità sensore per sostituire solo la PCB rischia di danneggiare l'allineamento dell'elemento di captazione magnetica, che è impostato in fabbrica e non regolabile sul campo. L'azione di servizio corretta è sostituire l'unità sensore completa.

D2: Quali sono i sintomi comuni quando il sensore A20B-2003-0311 / A860-2110-V001 sta fallendo?

I primi segni sono sottili: qualità leggermente inconsistente della maschiatura rigida (filetti al limite di tolleranza piuttosto che chiaramente in specifica), leggera variazione della velocità del mandrino sotto carichi pesanti, o orientamento del mandrino che richiede più tempo del solito per completarsi.

Man mano che il sensore si degrada ulteriormente, il CNC genera allarmi del mandrino — SP0740 (errore feedback velocità), SP0742 (fallimento orientamento) o SP0001 (sovraccarico motore mandrino, poiché l'amplificatore non può regolare la velocità accuratamente). Nel guasto più avanzato, il mandrino non si avvia affatto.

Una cronologia pulita degli allarmi dell'amplificatore dell'azionamento mandrino con solo allarmi di tipo sensore su un singolo mandrino punta direttamente all'assemblaggio del sensore.

D3: Dopo aver sostituito il sensore A860-2110-V001, è necessaria una calibrazione o una regolazione dei parametri?

Dopo aver installato il sensore di ricambio, potrebbe essere necessario reimpostare la posizione di orientamento del mandrino.

La posizione di arresto di orientamento è definita dalla relazione angolare del sensore rispetto alla posizione di riferimento dell'albero motore, e un sensore di ricambio potrebbe avere una relazione di montaggio angolare leggermente diversa rispetto all'originale.

Il parametro CNC per la posizione di orientamento del mandrino (il parametro SP1004 o equivalente di spostamento orientamento sui controlli i-series compatibili) potrebbe dover essere regolato per riportare il mandrino all'angolo di arresto corretto per il cambio utensile.

Verificare l'allineamento del cambio utensile dopo la sostituzione del sensore e regolare il parametro di orientamento con piccoli incrementi, se necessario.

D4: L'A860-2110-V001 (con PCB A20B-2003-0311) è compatibile con tutte le dimensioni dei motori mandrino alpha i?

L'A860-2110-V001 è un'unità sensore specifica per un insieme definito di modelli di motori mandrino alpha i.

Non è un sensore mandrino universale per l'intera gamma alpha i — altre varianti di sensori MZi (come l'A860-2100-V001 con PCB A20B-2003-0310) servono diverse dimensioni di telaio del motore mandrino.

L'interfaccia di montaggio meccanica del sensore e il diametro dell'anello target sull'albero motore sono specifici del motore. Confermare sempre il codice articolo del sensore rispetto al modello di motore mandrino in assistenza piuttosto che presumere che qualsiasi sensore MZi si adatti a qualsiasi mandrino alpha i.

D5: Il sensore è venduto senza cavo — quale cavo è necessario e come viene specificato?

Il cavo che collega il sensore A860-2110-V001 all'amplificatore dell'azionamento mandrino è un articolo di acquisto separato. Fanuc specifica cavi dedicati per sensori MZi con la famiglia di codici articolo A660-2005-T732, con suffissi di lunghezza specifici (ad esempio, #L180R0 per 18 m).

La lunghezza del cavo deve corrispondere alla distanza di instradamento fisica dal motore mandrino all'amplificatore nel quadro elettrico della macchina.

Quando si sostituisce il sensore, ispezionare il cavo esistente e i suoi connettori — se il cavo è in buone condizioni, può essere conservato. 

Se il cavo presenta danni o i connettori presentano corrosione, sostituire il cavo insieme al sensore per evitare un secondo fermo macchina dovuto a guasto del cavo poco dopo la sostituzione del sensore.