Servomotor amplificador de accionamiento GE Fanuc OEM A860-0316-T001

Fanuc A860-0316-T001 | Codificador Incremental de Alta Resolución HR — 10.000P, Interfaz D-Sub, Servomotores AC Serie S Fanuc

Descripción general

El Fanuc A860-0316-T001 es la variante con conector D-Sub del codificador incremental de alta resolución (HR) de 10.000P de Fanuc para la gama de servomotores AC serie S.

Comparte la misma especificación incremental de 10.000 ppr que el A860-0316-T101 (variante de tapa roja), diferenciándose en su tipo de conector: mientras que el T101 utiliza una carcasa de tapa de plástico roja con un conector integrado o estilo Amphenol, el T001 presenta una interfaz D-Sub — el mismo formato de conector trapezoidal multipin utilizado en una gama de variantes de codificadores Fanuc serie S y relacionadas.

La designación HR marca este codificador como el miembro de mayor resolución de la familia A860-0316, superando a los codificadores incrementales de 2.000P, 2.500P y 3.000P que sirven a la población general de motores serie S.

La especificación de 10.000P se aplicó a motores serie S donde los requisitos de calidad de control de velocidad de la aplicación exigían un muestreo de posición más fino que el que podía ofrecer el codificador estándar de 3.000P — ejes de precisión de alta velocidad, husillos de herramientas y aplicaciones similares exigentes dentro de la gama de motores serie S.

A 10.000 pulsos por revolución, el A860-0316-T001 genera 40.000 recuentos de flanco de cuadratura por revolución del eje del motor cuando es decodificado por el circuito de recuento de flancos 4x del amplificador. A 3.000 rpm, esto representa 2 millones de actualizaciones de recuento por segundo — una densidad de datos de estimación de velocidad que admite una regulación de velocidad suave y de bajo ruido en todo el rango de operación del motor.

A modo de comparación, un codificador de 3.000P a la misma velocidad produce 600.000 recuentos de cuadratura por segundo — suficiente para muchas aplicaciones, pero con una estimación de velocidad proporcionalmente más gruesa por período de muestra de control.

Como codificador incremental, el T001 requiere un retorno de referencia en cada encendido de la máquina.

La posición del eje del motor es desconocida para el CNC al encenderse; el procedimiento de retorno de referencia lleva el eje a su interruptor de referencia de hardware, detecta el pulso Z del codificador (uno por revolución) y establece la referencia del eje antes de permitir cualquier movimiento de producción.

Para máquinas donde este es un paso de inicio estándar, el T001 funciona de manera tan confiable como cualquier codificador absoluto para la producción diaria.

Especificaciones clave

Conector D-Sub — Notas de instalación y cableado

El conector D-Sub en el A860-0316-T001 es su principal diferenciador físico de la variante T101 dentro de la familia de codificadores HR.

Los conectores D-Sub en los codificadores Fanuc serie S fueron una opción de especificación común durante el período de producción de la serie S, y las máquinas con instalaciones T001 tienen un zócalo D-Sub en el extremo del motor de su conjunto de cable del codificador.

Un codificador T101 (estilo Amphenol/tapa roja) no se puede enchufar en este zócalo sin adaptación del cable.

Al adquirir un T001 como reemplazo, inspeccione el cable del codificador existente del motor en el extremo del motor; si termina en un zócalo D-Sub, el T001 es la variante correcta.

Si termina en un conector Amphenol o cableado, se requiere el T101 u otra variante. Realizar pedidos basándose únicamente en el número de pieza sin verificar el conector del extremo del motor del cable instalado es un error común de adquisición que resulta en un codificador que no encaja.

Codificador Incremental HR vs. Absoluto Serial — Contexto del sistema

El A860-0316-T001 (incremental) y los codificadores absolutos Serial A/Serial C de la misma era de la serie S representan diferentes filosofías de retroalimentación que se adaptaron a diferentes tipos de amplificadores de servomotor.

Los codificadores incrementales HR se conectaban a amplificadores de servomotor analógicos o amplificadores de servomotor digitales tempranos que procesaban directamente las señales de cuadratura A/B/Z. Los codificadores absolutos seriales se comunican a través de un protocolo serial propietario que requiere un amplificador de servomotor digital con el circuito decodificador de codificador serial.

Estos dos sistemas no son intercambiables a nivel de amplificador.

Una máquina construida con un codificador incremental HR y el tipo de amplificador correspondiente no puede actualizarse directamente a un codificador absoluto serial sin reemplazar también el amplificador.

Comprender esta dependencia a nivel de sistema es importante al evaluar cualquier escenario de reemplazo o actualización de codificador.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cómo se compara la resolución de 10.000P del T001 con el codificador Serial C (1.000.000P) de la misma era de motores?

El codificador absoluto Serial C (familias A860-0346, A860-0356) a 1M ppr ofrece 100 veces la resolución bruta del incremental HR de 10.000P.

Sin embargo, los dos tipos de codificadores operaban con diferentes arquitecturas de amplificador — el incremental HR con decodificación de cuadratura en amplificadores de servomotor analógicos/digitales tempranos, Serial C con circuitos decodificadores seriales dedicados en amplificadores de servomotor.

La brecha de resolución refleja la diferencia de generación tecnológica. 

Para los sistemas de amplificadores de servomotor analógicos para los que se diseñó el T001, 10.000P era el límite práctico de resolución, y era suficiente para las aplicaciones que esos sistemas atendían.

P2: ¿Cuál es el efecto en los parámetros del servomotor al reemplazar un codificador serie S de 3.000P por el T001 de 10.000P?

Los parámetros del servomotor del CNC incluyen el recuento de pulsos del codificador (típicamente los parámetros CMR — relación multiplicadora de comando — y DMR) que relacionan los recuentos del codificador con las unidades de movimiento comandadas.

Cambiar de un codificador de 3.000P a uno de 10.000P cambia la relación entre la rotación del eje del motor y el recuento del codificador, por lo que estos parámetros deben actualizarse para mantener la relación correcta entre los comandos de posición del CNC y el movimiento real del motor.

No actualizar los parámetros del servomotor después de un cambio de resolución produce un escalado de posición incorrecto — el eje se moverá la distancia incorrecta para un comando dado, y el bucle del servomotor puede volverse inestable.

P3: ¿Puede el A860-0316-T001 servir como reemplazo directo del A860-0316-T101 con adaptación de cable?

Sí, en principio. Tanto el T001 como el T101 son codificadores incrementales HR de 10.000P con la misma especificación eléctrica.

La única diferencia es el tipo de conector. Un adaptador de cable que convierte la salida D-Sub del T001 al formato de conector Amphenol del T101 (o viceversa) permite que cualquiera de las variantes sirva en la instalación de la otra.

Este enfoque de adaptador funciona de manera confiable en la práctica y es una solución de servicio legítima cuando solo una variante de conector está disponible en el mercado de repuestos en el momento de una parada de máquina.

P4: ¿Cuáles son los principales modos de falla del A860-0316-T001 en servicio a largo plazo?

El desgaste de los rodamientos es el modo de falla más dependiente de la edad — el rodamiento del codificador que soporta el disco óptico y el acoplamiento del eje desarrolla gradualmente juego, lo que introduce ruido en la señal en las salidas de cuadratura A/B y eventualmente produce un conteo de posición errático o alarmas del codificador.

La contaminación del disco óptico por niebla de refrigerante, aerosol de fluido de corte o partículas de virutas que escapan al sello del eje del motor es la segunda vía de falla más común.

La corrosión de los pines del conector D-Sub, particularmente en entornos de máquinas húmedas donde es posible la condensación, puede causar interrupciones intermitentes de la señal que imitan fallas de rodamientos o discos hasta que el conector se inspeccione adecuadamente.

Siempre comience el diagnóstico de fallas en el cable y el conector antes de concluir que el cuerpo del codificador ha fallado.

P5: ¿El carácter incremental del T001 representa algún riesgo para la calidad de la pieza de trabajo si la máquina pierde energía durante una operación de corte?

Sí — la pérdida de energía no planificada durante el corte activo significa que la posición del eje es desconocida en el próximo encendido.

El CNC requerirá un retorno de referencia antes de cualquier movimiento de producción, y la operación de mecanizado que estaba en curso en el momento de la pérdida de energía generalmente está incompleta o se desecha.

Para máquinas con codificadores absolutos, la posición se recupera al encenderse y el operador puede evaluar el estado de la operación interrumpida antes de decidir si continuar o desechar la pieza de trabajo.

Este es el argumento operativo fundamental para la retroalimentación absoluta sobre la incremental en máquinas herramienta de producción.

Si el comportamiento incremental del T001 es aceptable depende completamente de la frecuencia de las paradas no planificadas y del costo del material de la pieza de trabajo que se está mecanizando.