Encoder de servomotor de PLC Fanuc rotatorio A20B-2003-0311 A20B-2003-0311

Fanuc A20B-2003-0311 | Ensamblaje de Sensor MZi PCB ymdash; Placa de Sensor para A860-2110-V001, Eje de Giro Alpha i, CNC ymdash; Descontinuado por el Fabricante

Descripción general

La Fanuc A20B-2003-0311 es la PCB de procesamiento de señales instalada dentro del ensamblaje del sensor del motor de giro Fanuc A860-2110-V001 tipo MZi.

No está disponible como una placa independiente ymdash; la PCB es un componente integral de la unidad de sensor A860-2110-V001, y la adquisición requiere el ensamblaje completo del sensor. 

Las solicitudes de cualquiera de los números de pieza ymdash; A20B-2003-0311 o A860-2110-V001 ymdash; resultan en la misma unidad de sensor completa, porque la PCB y la carcasa del sensor siempre se suministran juntas.

Comprender lo que hace esta PCB requiere comprender dónde se encuentra la A860-2110-V001 en el sistema de accionamiento de giro alpha i de Fanuc. A diferencia de los servomotores, que utilizan codificadores de pulsos ópticos (la familia A860-2xxx de codificadores absolutos) para la retroalimentación de bucle cerrado, los motores de giro alpha i utilizan un enfoque de sensor diferente: el sensor magnético tipo MZi, que detecta la posición y velocidad de rotación a partir de un anillo objetivo dentado o magnético en el eje del motor de giro.

La carcasa del sensor A860-2110-V001 contiene el elemento de captación magnética y la PCB A20B-2003-0311, que acondiciona la señal magnética bruta en una salida digital limpia que el amplificador del accionamiento de giro puede procesar.

El sensor MZi se comunica con el accionamiento de giro a través de un conector de 12 pines en el cuerpo del sensor ymdash; se vende sin cable, lo que significa que el mazo de cables del sensor al amplificador del accionamiento de giro se adquiere por separado o se conserva de la instalación original durante un cambio de sensor.

Esta conexión transporta la retroalimentación de velocidad del giro, los datos de posición de orientación del giro y las señales de estado del sensor al amplificador, que las utiliza para regular la velocidad del giro bajo cargas de corte, ejecutar ciclos de roscado rígido donde el giro y el eje Z deben permanecer sincronizados, y realizar la orientación del giro para cambios de herramienta.

La descontinuación de la A20B-2003-0311 por parte de Fanuc refleja la misma dinámica del ciclo de vida del producto que se observa en toda la gama de codificadores alpha i ymdash; la fabricación activa ha cesado, pero la población de motores de giro alpha i a la que sirve sigue estando muy extendida en las máquinas herramienta de producción.

Debido a que la PCB no se puede obtener de forma independiente, la vía de reemplazo para una A20B-2003-0311 defectuosa es una unidad de sensor A860-2110-V001 completa de existencias sobrantes o de intercambio.

Especificaciones clave

Tecnología de sensor MZi ymdash; Magnético vs. Óptico

La distinción entre la detección magnética MZi y los codificadores de pulsos ópticos utilizados en los servomotores vale la pena explicarla para cualquiera que sea nuevo en los sistemas de accionamiento de giro Fanuc. Los codificadores ópticos utilizan un disco de vidrio o plástico con patrones transparentes y opacos; una fuente de luz y un conjunto de fotodetectores leen la posición del disco ópticamente.

Los sensores magnéticos, en cambio, detectan el paso de polos magnéticos o dientes en un anillo objetivo acoplado al eje del motor, utilizando elementos de efecto Hall o magnetorresistivos en el cuerpo del sensor.

Para los motores de giro, el enfoque magnético ofrece ventajas prácticas en el entorno del giro: los giros funcionan a alta velocidad y están sujetos a refrigerante, virutas metálicas y niveles de vibración que son más exigentes que el entorno típico de un eje servo.

Los sensores magnéticos toleran la contaminación por partículas metálicas que degradarían un disco óptico, y su principio de detección sin contacto significa que no hay un mecanismo de desgaste por operación normal.

El papel de la PCB A20B-2003-0311 es tomar la señal analógica de los elementos de captación magnética y producir los pulsos digitales limpios y sin ruido que espera el circuito de entrada del amplificador del giro ymdash; esta función de acondicionamiento de señal es lo que la PCB aporta al ensamblaje completo del sensor.

Funciones del accionamiento de giro que dependen de este sensor

Tres funciones del giro en un centro de mecanizado CNC dependen directamente de que el sensor MZi proporcione una retroalimentación limpia y fiable:

Regulación de velocidad bajo carga de corte ymdash; el amplificador lee continuamente la retroalimentación MZi para mantener la velocidad de giro comandada frente a las variaciones de la fuerza de corte.

Una señal degradada del sensor MZi causa inestabilidad de velocidad (visible como variación en el sonido de mecanizado y el acabado superficial) en el mejor de los casos, y alarmas de retroalimentación de velocidad del giro SP0740 o similares en el peor.

Roscado rígido ymdash; la sincronización entre la rotación del giro y la alimentación del eje Z durante un ciclo de roscado rígido requiere datos de posición del giro en tiempo real del sensor MZi.

Un solo conteo de sensor perdido durante un ciclo de roscado puede dañar la rosca o romper el macho. Las alarmas de roscado rígido o la mala calidad de la rosca en machos bien especificados a menudo se remontan a la degradación del sensor MZi.

Orientación del giro ymdash; el cambio de herramienta requiere que el giro se detenga en una posición angular específica para acoplar la llave de accionamiento del cambiador automático de herramientas.

El sensor MZi proporciona la referencia de posición para esta orientación; un sensor defectuoso produce alarmas SP0742 (error de orientación del giro) o equivalentes que impiden los cambios de herramienta.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Se puede reemplazar la PCB A20B-2003-0311 de forma independiente, o se debe reemplazar todo el sensor A860-2110-V001?

La PCB no se vende por separado. Cualquier solicitud de A20B-2003-0311 resulta en el ensamblaje completo del sensor A860-2110-V001, porque Fanuc y los proveedores del mercado de accesorios solo suministran la PCB como parte integrada del cuerpo del sensor.

Intentar desmontar la unidad del sensor para reemplazar solo la PCB corre el riesgo de dañar la alineación del elemento de captación magnética, que está configurada de fábrica y no es ajustable en campo. La acción de servicio correcta es reemplazar la unidad completa del sensor.

P2: ¿Cuáles son los síntomas comunes cuando el sensor A20B-2003-0311 / A860-2110-V001 está fallando?

Los primeros signos son sutiles: calidad de roscado rígido ligeramente inconsistente (roscas en el límite de tolerancia en lugar de claramente dentro de las especificaciones), ligera variación de la velocidad del giro bajo corte pesado, o una orientación del giro que tarda más de lo habitual en completarse.

A medida que el sensor se degrada aún más, el CNC genera alarmas del giro ymdash; SP0740 (error de retroalimentación de velocidad), SP0742 (fallo de orientación) o SP0001 (sobrecarga del motor de giro, porque el amplificador no puede regular la velocidad con precisión). En la falla más avanzada, el giro no funcionará en absoluto.

Un historial de alarmas limpio del amplificador del accionamiento de giro con solo alarmas de tipo sensor en un solo giro apunta directamente al ensamblaje del sensor.

P3: Después de reemplazar el sensor A860-2110-V001, ¿se necesita realizar alguna calibración o ajuste de parámetros?

Después de instalar el sensor de reemplazo, es posible que deba restablecerse la posición de orientación del giro.

La posición de parada de orientación se define por la relación angular del sensor con la posición de referencia del eje del motor, y un sensor de reemplazo puede tener una relación de montaje angular ligeramente diferente a la del original.

Es posible que sea necesario ajustar el parámetro CNC para la posición de orientación del giro (el parámetro SP1004 o equivalente de desplazamiento de orientación en los controles compatibles de la serie i) para devolver el giro al ángulo de parada correcto para el cambiador de herramientas.

Verifique la alineación del cambio de herramienta después del reemplazo del sensor y ajuste el parámetro de orientación en pequeños incrementos si es necesario.

P4: ¿Es el A860-2110-V001 (con PCB A20B-2003-0311) compatible con todos los tamaños de motores de giro alpha i?

El A860-2110-V001 es una unidad de sensor específica para un conjunto definido de modelos de motores de giro alpha i.

No es un sensor de giro universal en toda la gama alpha i ymdash; otras variantes de sensores MZi (como la A860-2100-V001 con PCB A20B-2003-0310) sirven a diferentes tamaños de bastidor de motores de giro.

La interfaz de montaje mecánico del sensor y el diámetro del anillo objetivo en el eje del motor son específicos del motor. Siempre confirme el número de pieza del sensor contra el modelo de motor de giro que se está reparando en lugar de asumir que cualquier sensor MZi encajará en cualquier giro alpha i.

P5: El sensor se vende sin cable ymdash; ¿qué cable se necesita y cómo se especifica?

El cable que conecta el sensor A860-2110-V001 al amplificador del accionamiento de giro es un artículo de adquisición separado. Fanuc especifica cables de sensor MZi dedicados con la familia de números de pieza A660-2005-T732, con sufijos de longitud específicos (por ejemplo, #L180R0 para 18 m).

La longitud del cable debe coincidir con la distancia de enrutamiento físico desde el motor de giro hasta el amplificador en el gabinete eléctrico de la máquina.

Al reemplazar el sensor, inspeccione el cable existente y sus conectores ymdash; si el cable está en buenas condiciones, se puede conservar. 

Si el cable muestra daños o los conectores muestran corrosión, reemplace el cable junto con el sensor para evitar un segundo evento de parada de máquina por fallo del cable poco después del reemplazo del sensor.