Fanuc A06B-0087-B403 | Beta iS AC Servo Motor BiS30/2000 — 3kW, 27Nm, Rechte As, 24V Rem, biA128 Encoder

Onderdeelnummer: A06B-0087-B403

Serie: Beta iS (βiS) AC Servo Motor

Model: BiS 30 / 2000

Configuratie: Rechte Gladde As (SLK), 24V DC Veerbelaste Rem, biA128 Absolute Encoder, IP65

Nominaal Vermogen: 3 kW

Stilstand Koppel: 27 Nm

Maximale Snelheid: 2.000 RPM

Ingangsspanning: 200–240 VAC, 3-Fase

Remvoeding: 24V DC

Gewicht: 29 kg

Encoder: biA128 Absolute (A860-2020-T301)

Conditie: Nieuw / Gerenoveerd 

Overzicht

De Fanuc A06B-0087-B403 is de variant met rem van de BiS30/2000 — een 3 kW, 27 Nm Beta iS serie AC servomotor geconfigureerd met een rechte gladde as, 24V DC veerbelaste rem, biA128 absolute pulscoder en IP65 afdichting.

De "403"-suffix is het suffixpatroon binnen Fanuc's Beta iS-familie voor rechte gladde as, rem, biA128 encoder — dezelfde suffixlogica die wordt gebruikt op de BiS8/3000-B403, de BiS22/2000-B403, en andere.

Met 29 kg is dit een forse motor: de grootste uit het compacte Beta iS-bereik vóór de BiS40/2000 erboven, en de juiste specificatie voor assen die zowel een hoog houdkoppel als een mechanische veiligheidsrem nodig hebben.

De rem is waarvoor deze motor bedoeld is, naast de BiS30/2000-prestaties.

De B103-variant levert hetzelfde 27 Nm stilstandkoppel, dezelfde absolute encoder, dezelfde IP65-bescherming — maar heeft geen rem. Wanneer een as onder invloed van zwaartekracht, veerdruk of opgeslagen elastische energie kan bewegen zodra het servokoppel wordt verwijderd, is de B103 niet de juiste motor, ongeacht hoe goed zijn koppel is afgestemd op de belasting.

De A06B-0087-B403 bestaat specifiek voor die assen: de verticale Z-assen van verticale bewerkingscentra, de kantelassen van vijf-assige machineplatforms, de roterende assen van grote positioneersystemen en indexeerders, en elke automatiseringsas waarbij servo-uit betekent dat er ongecontroleerde mechanische beweging optreedt, tenzij er een rem aanwezig is.

Belangrijkste Specificaties

De 24V DC Rem — Waarom Hij Bestaat en Hoe Hij Werkt

De rem die op de A06B-0087-B403 is gemonteerd, is veerbelast en elektrisch ontgrendeld — de standaardtoestand is ingeschakeld, en de rem vereist een actieve 24V DC-voeding om te openen.

Wanneer er stroom is en de servo normaal draait, bekrachtigt de 24V DC remvoeding de remspoel, overwint het elektromagnetische veld de veerkracht, en scheidt de remschijf zich van het wrijvingsoppervlak. De as draait vrij.

Wanneer de 24V-voeding wordt verwijderd — hetzij door een bewuste servo-uit-opdracht, noodstop, of stroomonderbreking — drijft de veer onmiddellijk de remvlakken tegen elkaar en houdt de as mechanisch vast.

Deze fail-safe logica is de reden waarom de rem bestaat. Geen enkele besturingslogica kan een vergelijkbare mechanische beveiliging bieden.

Als de servo-versterker faalt, de besturingsvoeding uitvalt, de machine de netvoeding verliest, of het noodstopcircuit wordt geactiveerd — in al deze gevallen wordt de rem ingeschakeld zonder enig actief signaal van de CNC of de PLC.

De as houdt zijn positie mechanisch vast, ongeacht wat er in het elektrische systeem gebeurt.

Met 27 Nm motorstilstandkoppel is het houdkoppel van de rem ontworpen om overeen te komen met de belastingsklasse van de motor.

Het specifieke houdkoppel van de A06B-0087-B403 rem is gedimensioneerd voor het toepassingsbereik van de BiS30/2000 — voldoende om de asbelasting statisch vast te houden wanneer de motor niet bekrachtigd is, tegen zwaartekracht, veervoorspanning, of resterende pneumatische kracht, afhankelijk van de asconfiguratie van de machine.

De rem is niet bedoeld voor gebruik als dynamische stop terwijl de motor onder vol vermogen draait — het is een parkeerrem, geen wrijvingsstop voor vertraging.

De 24V DC-specificatie moet correct zijn. De Beta iS-serie remmen gebruiken 24V DC, niet de 90V DC die op Fanuc's grotere Alpha-serie motoren te vinden zijn. Het toepassen van 90V op een 24V spoel zal de remwikkeling onmiddellijk doorbranden.

Het toepassen van slechts 24V op een 90V spoel zal gedeeltelijke elektromagnetische ontgrendeling veroorzaken — de veer wordt nooit volledig overwonnen, de rem sleept tegen de schijf tijdens motorbedrijf, en zowel de rem als de motor lijden aan progressieve thermische en mechanische schade.

Meet vóór ingebruikname van een vervangende motor de remvoedingsspanning van de machine op de remconnector om 24V DC te bevestigen.

BiS30/2000 Prestaties — Waar 27 Nm Belangrijk Is

Het 27 Nm stilstandkoppel van de BiS30/2000 is de bepalende parameter voor de as-typen die deze motor bedient. Stilstandkoppel is het maximale koppel dat de motor bij stilstand kan leveren — het koppel dat de servo-versterker levert om een bevolen positie te handhaven tegen een toegepaste belasting.

Voor een verticale Z-as die een zware spindelkop draagt, omvat de eis voor stilstandkoppel het gewicht van de kop, de wrijving van de lineaire geleidingswagenafdichtingen, en eventuele snijkrachtcomponenten die via de spindel worden teruggevoerd.

Voor een kanteltafel omvat het de gecombineerde moment van de tafel massa, werkstuk en bevestigingsmiddelen die rond het draaipunt van de kantelas werken.

Met een maximale snelheid van 2.000 RPM is de BiS30/2000 geen hogesnelheidsmotor.

De inherente afweging in het Beta iS-ontwerp is dat een hoger stilstandkoppel bij een compacte framegrootte ten koste gaat van de maximale bedrijfssnelheid. Het werkbereik van de BiS30/2000 is geoptimaliseerd voor 0–2.000 RPM — het snelheidsbereik dat typisch is voor de aangedreven assen die hij bedient.

Snelle verplaatsingssnelheden op zware verticale assen worden meer beperkt door het acceleratievermogen van de as (dat afhangt van het beschikbare koppel minus het lastkoppel) dan door de motorsnelheid, en 2.000 RPM bij de typische kogelomloopspindelsteek en overbrengingsverhouding voor zware as-toepassingen is meestal voldoende.

Rechte Gladde As met 27 Nm — Koppeling Vereisten

De gladde as transporteert het volledige 27 Nm stilstandkoppel naar het aangedreven component door middel van wrijving alleen — de koppelingsnaaf klemt de as en houdt deze vast door contactdruk op het oppervlak van de boring.

Met een rem toegevoegd aan de assemblage, is er een extra overweging: wanneer de rem inschakelt en de as stilhoudt terwijl een externe kracht probeert deze te bewegen — bijvoorbeeld tijdens een noodstop tijdens het bewerken — kan het koppelingsinterface impactkoppelbelastingen ervaren die de statische koppelcapaciteit waarvoor de wrijvingsklem is gedimensioneerd, overschrijden.

Dit is de moeite waard om aan te pakken in de koppelingsspecificatiefase.

De klemdruk van de naaf moet worden gedimensioneerd voor het houdkoppel van de rem, niet alleen voor het draaiende koppel van de motor, en moet rekening houden met dynamische belastingen tijdens het inschakelen van de rem.

Een koppelingsnaaf die voldoende is voor 27 Nm draaiend koppel, maar ondergedimensioneerd is voor de mechanische schok van het inschakelen van de rem tegen een bewegende last, zal progressief slijten, en de slijtage zal zich manifesteren als as-loop en degradatie van de positieherhaalbaarheid voordat de koppeling volledig faalt.

In de praktijk betekent dit: bevestig de dynamische koppelwaarde van de koppelingsfabrikant, niet alleen de statische koppelwaarde, bij het specificeren van de koppeling voor een remmotorinstallatie.

biA128 Absolute Encoder — Positie Zonder Referentie-invoer

De biA128 pulscoder (A860-2020-T301) behoudt de volledige aspositie-referentie door stroomcycli heen zonder back-up batterij. Wanneer het servosysteem wordt ingeschakeld — hetzij na een geplande uitschakeling of na een ongeplande stroomuitval — leest de CNC de werkelijke aspositie rechtstreeks van de biA128. Geen referentie-terugkeer, geen homing-traverse, geen opstartvertraging voor positie-instelling.

Op een verticale as of kantelas met een mechanische rem is deze combinatie bijzonder praktisch. De as beweegt niet tijdens stroomuitval omdat de rem hem vasthoudt. Wanneer de stroom wordt hersteld, leest de biA128 de aspositie — nog steeds op dezelfde hoek als toen de stroom werd verwijderd — en de CNC heeft onmiddellijk correcte positiegegevens.

De machine kan de productie hervatten vanaf precies waar hij gestopt is, zonder enige herpositioneringscyclus. Op incrementele encodersystemen zou een referentie-terugkeer nodig zijn voordat enig ascommando kon worden geaccepteerd, wat opstarttijd toevoegt die evenredig is met de aslengte en de referentie-terugkeersnelheid.

IP65 en Beta i Versterker Compatibiliteit

IP65-afdichting beschermt de A06B-0087-B403 tegen koelmists en incidentele waterstraalblootstelling die typisch is voor een productie-bewerkingsomgeving. Met 29 kg is deze motor groot genoeg dat de asafdichting — onderdeel van de IP65-assemblage — een significante radiale belasting draagt van de koppeling en eventuele riemspanning als de as een riemaandrijving gebruikt.

De toestand van de asafdichting moet worden opgenomen in periodieke onderhoudscontroles, naast de toestand van de lagers.

De motor is ontworpen voor Fanuc's Beta i servo-versterkerfamilie — βiSV eenassige aandrijvingen en de βiSVSP gecombineerde servo-spindelmodule — gedimensioneerd voor de 3 kW uitgangsklasse van de BiS30/2000. Hij integreert met Fanuc CNC-besturingen, waaronder Series 0i-C, 0i-D, 0i-F, 30i, 31i, en 32i.

De 24V DC remvoeding is een apart circuit van de servo-versterkeruitgang — deze moet onafhankelijk worden gevoed vanuit de 24V DC besturingsvoeding van de machine en correct worden vergrendeld, zodat de rem ontgrendelt vóór servo-enable en inschakelt vóór servo-disable.

Een incorrect vergrendeld remcircuit — een dat te laat ontgrendelt of te vroeg inschakelt ten opzichte van de servo-enable/disable timing — produceert ofwel servo-overbelastingsalarmen (motor die tegen de rem vecht tijdens het opstarten) of ongecontroleerde positiedrift (rem die ontgrendelt terwijl de servo nog uitgeschakeld is).

FAQ

V1: Wat is het verschil tussen de A06B-0087-B403 en de A06B-0087-B103?

Beide zijn BiS30/2000 motoren met dezelfde 3 kW nominaal vermogen, 27 Nm stilstandkoppel, 2.000 RPM maximale snelheid, rechte gladde as, biA128 absolute encoder en IP65 constructie. Het enige verschil is de rem: de B403 heeft een 24V DC veerbelaste rem; de B103 niet. De B403 is gespecificeerd voor assen waarbij het verwijderen van servokoppel ongecontroleerde beweging door zwaartekracht, veer of last veroorzaakt — verticale assen, kantelassen en dragende roterende assen. De B103 is correct voor horizontale en gebalanceerde assen waar dit risico afwezig is. Het installeren van een B103 op een as die een rem vereist, creëert een veiligheidsrisico.

V2: De remvoeding is 24V DC. Waarom is deze spanning cruciaal?

De remspoel van de BiS30/2000 is ontworpen voor 24V DC. Fanuc's grotere Alpha-serie motoren gebruiken 90V DC remmen. Het toepassen van 90V op de 24V remspoel van deze motor brandt de wikkeling onmiddellijk door.

Het toepassen van 24V op een 90V spoel veroorzaakt gedeeltelijke elektromagnetische ontgrendeling — de veer wordt niet overwonnen, de rem sleept tegen de wrijvingsschijf tijdens bedrijf, wat warmte genereert en progressieve mechanische schade veroorzaakt aan zowel de rem- als de motorlagers. 

Meet vóór het aansluiten van de stroom de remvoedingsspanning van de machine op de remkabelconnector en bevestig 24V DC.

V3: Kan de rem worden gebruikt als dynamische stop terwijl de motor draait?

Nee. De veerbelaste rem op de A06B-0087-B403 is een houdrem (parkeerrem), geen dynamische wrijvingsrem. Hij is ontworpen om de as stil te houden wanneer het servokoppel wordt verwijderd — bij stilstand, of tijdens vertraging tot nul.

Het inschakelen van de rem tegen een draaiende motor met aanzienlijke snelheid genereert wrijvingswarmte die het thermische ontwerp van de rem overschrijdt, het remblokmateriaal snel degradeert, en de motoraslager kan beschadigen door de radiale belasting die wordt veroorzaakt door de doorbuiging van de remschijf onder impact.

Dynamisch stoppen is de verantwoordelijkheid van de servo-versterker, via gecontroleerde stroomvertraging.

V4: Na een noodstop met stroomverlies, moet de as opnieuw worden gehomed voordat de productie kan worden hervat?

Nee. De biA128 absolute encoder behoudt de aspositie door stroomonderbrekingen heen — wanneer het servosysteem de stroom herstelt, leest de CNC de werkelijke ashoek rechtstreeks van de encoder.

Omdat de mechanische rem de as stilhoudt tijdens het stroomuitvalinterval, heeft de as niet bewogen.

De CNC heeft onmiddellijk na het herstellen van de stroom nauwkeurige positiegegevens, en de machine kan hervatten vanaf precies de positie waarin hij zich bevond toen de noodstop plaatsvond, zonder enige referentie-terugkeer of homing-traversal.

V5: Wat zijn de belangrijkste inspectiecontroles voor een gebruikte A06B-0087-B403?

Test eerst de rem — pas 24V DC toe en bevestig dat de as vrij draait zonder weerstand; verwijder 24V en bevestig dat de as solide vergrendelt zonder kruip onder handmatig koppel. Een rem die gedeeltelijk ontgrendelt of niet volledig vasthoudt, vereist onderhoud voordat de motor op een as wordt gemonteerd. Inspecteer het gladde asoppervlak op slijtage van een eerder wegglijdende koppelingsnaaf.

Bij 27 Nm is slijtage op het asoppervlak belangrijker dan bij lichtere Beta iS motoren — beoordeel of het asoppervlak binnen de dimensionale tolerantie valt voordat een nieuwe koppeling wordt gemonteerd.

Controleer de biA128 encoder connector (A860-2020-T301) op gecorrodeerde pinnen, en de kabeluitgang trekontlasting op scheuren. Meet de wikkelingsweerstand over alle drie de fasen en controleer de isolatieweerstand naar aarde.

Een testopstelling op de bank tot 2.000 RPM op een Beta i versterker met de rem correct vergrendeld, de absolute encoderpositie geverifieerd, en de belastingsstroom gemonitord, is de juiste eindcontrole voordat de motor op de machine wordt geïnstalleerd.