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| 원래 장소 | 일본 |
| 브랜드 이름 | FANUC |
| 인증 | CE ROHS |
| 모델 번호 | A20B-2001-0821 |
부품 번호: A20B-2001-0821
제조사: FANUC Corporation (일본)
제품 유형: 서보 증폭기 제어 보드 (SVM PCB)
보드 시리즈: A20B-2001
드라이브 계열: FANUC 알파 시리즈 서보 증폭기 모듈 (SVM)
적용 분야: FANUC CNC 및 로봇 서보 드라이브 시스템
A20B-2001-0821은 FANUC의 알파 시리즈 서보 증폭기 모듈 (SVM)용 서보 증폭기 제어 보드입니다.
FANUC의 모듈식 알파 드라이브 아키텍처에서 SVM은 PSM에서 공급되는 DC 버스 전압을 받아 모터를 구동하는 3상 가변 주파수 AC로 변환하여 서보 모터에 직접 전원을 공급하는 증폭기 장치입니다.
A20B-2001-0821은 SVM 내의 제어 보드로, 서보 드라이브의 전류 루프, 속도 루프, 엔코더 피드백 인터페이스 및 CNC 통신을 위한 처리 전자 장치를 포함하는 PCB입니다.
알파 시리즈 드라이브는 광범위한 FANUC 제어 공작 기계 및 산업용 로봇에 적용되었습니다.
CNC 머시닝 센터에서는 각 축 모터마다 SVM이 있습니다. 6축 산업용 로봇에서는 각 조인트 모터마다 SVM이 있거나 이웃과 SVM 장치를 공유합니다.
이러한 SVM 각각에는 제어 보드가 포함되어 있습니다. 서보 드라이브 제어 보드가 고장 나면 해당 축 또는 조인트가 멈추고 올바른 교체 보드로 다시 시작됩니다.
A20B-2001 시리즈는 다양한 드라이브 전류 등급 및 인터페이스 유형을 포함하여 여러 알파 SVM 구성에 대한 제어 보드를 포괄합니다.
-0821 변형은 이 계열 내에서 특정 SVM 모델 및 하드웨어 개정판에 사용됩니다.
이 보드는 일본에서 제조되었으며 산업용 서보 드라이브 애플리케이션의 연속 작동 요구 사항을 위해 설계되었습니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 부품 번호 | A20B-2001-0821 |
| 제조사 | FANUC Corporation |
| 제품 유형 | 서보 증폭기 제어 보드 |
| 보드 시리즈 | A20B-2001 |
| 드라이브 계열 | FANUC 알파 시리즈 SVM |
| 적용 분야 | FANUC CNC 및 로봇 서보 드라이브 제어 |
| 원산지 | 일본 |
| 작동 온도 | 0 ~ 55°C (SVM 장치에 설치 시) |
| 보관 온도 | −20 ~ 55°C |
| 습도 | 최대 75% RH (비응축) |
| 사용 가능한 상태 | 신품 (잉여) / 리퍼비시 / 수리 |
서보 드라이브 제어 보드는 서보 피드백 제어의 세 가지 레벨을 모두 동시에 실행합니다. 이러한 루프가 어떻게 함께 작동하는지 이해하면 잘 작동하는 서보 드라이브가 정밀하게 작동하는 이유와 제어 보드가 열화될 때 무엇이 실패하는지 설명할 수 있습니다.
전류 루프가 기초입니다.
SVM의 전류 센서에서 모터의 위상 전류를 읽고, 이를 속도 컨트롤러의 전류 명령과 비교하고, 실제 전류를 명령된 수준으로 가져오기 위해 IGBT 게이트 신호를 조정합니다. 이 루프는 수십 킬로헤르츠의 속도로 실행됩니다.
보드의 열화된 전류 측정 회로는 이 루프에 오류를 발생시켜 모터 노이즈, 진동 및 열로 나타나는 전류 왜곡을 생성합니다.
속도 루프는 전류 루프 위에 있습니다.
엔코더 피드백을 읽고, 실제 모터 속도를 계산하고, 위치 컨트롤러의 명령된 속도와 비교하고, 전류 명령을 생성합니다.
이 루프는 몇 백 마이크로초마다 업데이트됩니다.
열화된 엔코더 인터페이스 회로는 속도 피드백에 노이즈를 발생시켜 속도 불안정을 유발합니다.
위치 루프는 맨 위에 있습니다. CNC의 인터폴레이터에서 위치 목표를 수신하고 실제 엔코더 위치와 비교합니다.
위치 오류가 속도 명령을 구동합니다. 이 루프 폐쇄는 일반적으로 1밀리초인 각 서보 사이클마다 발생합니다.
기계의 축 위치 지정 정확도는 궁극적으로 이 제어 보드에서 세 루프 모두가 함께 얼마나 잘 실행되는지에 따라 결정됩니다.
CNC 공작 기계에서 알파 SVM 모듈은 드라이브 캐비닛의 PSM 옆에 장착됩니다. 각 SVM은 하나의 축을 구동합니다. 3축 머시닝 센터에는 일반적으로 3개의 SVM (X축용 1개, Y축용 1개, Z축용 1개)과 스핀들 증폭기 모듈이 있습니다.
이러한 SVM의 제어 보드는 FANUC의 직렬 서보 버스를 통해 CNC와 통신하며, 위치 명령을 수신하고 엔코더 위치를 보고합니다.
FANUC 산업용 로봇 컨트롤러에서는 동일한 SVM 아키텍처가 로봇의 조인트 모터를 구동합니다.
예를 들어 R-J3 컨트롤러 세대는 로봇의 6개 조인트 축에 알파 SVM을 사용했습니다.
로봇 컨트롤러는 CNC와 동일한 직렬 인터페이스를 통해 이러한 SVM과 통신합니다.
A20B-2001-0821 제어 보드는 하드웨어 아키텍처가 일관되므로 두 애플리케이션 컨텍스트 모두에 사용됩니다.
이러한 교차 애플리케이션 호환성은 유지 보수에 실질적인 이점입니다.
퇴역한 로봇의 제어 보드는 보드의 전체 부품 번호가 정확히 일치하는 경우 CNC 기계에 대한 교체품으로 잠재적으로 사용될 수 있으며 그 반대도 마찬가지입니다.
서보 드라이브 제어 보드 고장은 다른 드라이브 시스템 고장과 구별되는 특정 증상 패턴을 생성합니다.
하나의 특정 축에만 나타나는 위치 오류, 속도 불안정 또는 비정상적인 모터 노이즈 (다른 모든 축은 정상 작동)는 해당 축의 SVM 제어 보드 또는 엔코더 피드백 경로를 가리킵니다. 제어 보드 문제는 축별로 일관되는 경향이 있습니다.
전원 켜기 시 준비 상태로 진입하지 못하고 모션이 명령되기 전에 VRDY (속도 준비) 경보를 표시하는 드라이브는 제어 보드 고장의 강력한 지표입니다.
보드는 전원 켜기 시 자체 진단을 실행합니다. 이 시퀀스의 실패는 즉각적이고 지속적인 경보를 생성합니다.
온도에 따라 악화되는 간헐적인 위치 오류 (드라이브가 차가울 때는 정상 작동하고 따뜻해지면서 성능이 저하됨)는 서비스 수명이 다한 제어 보드의 열에 민감한 부품을 시사합니다.
Q1: CNC 축 하나가 전원 켜기 시 지속적인 VRDY 경보를 발생시킵니다. DC 버스 전압은 정상입니다. 다른 축은 정상입니다. 이것이 A20B-2001-0821입니까?
전원 켜기 시 단일 축 VRDY 경보는 DC 버스가 정상이고 다른 축이 정상일 때 제어 보드 고장과 일치합니다.
보드의 전원 켜기 자체 테스트가 실패했습니다. SVM의 LED 표시등에서 경보 코드를 확인하십시오.
엔코더 케이블 및 피드백 커넥터가 올바르게 장착되었는지 확인하십시오. 느슨한 피드백 커넥터도 이 증상을 유발할 수 있습니다.
케이블이 정상으로 확인되면 제어 보드를 교체하십시오.
Q2: 축은 저속에서 정상적으로 작동하지만 고속 이송 시 위치 오류가 증가합니다. 기계 시스템은 정상으로 보입니다. 이것이 제어 보드 때문일 수 있습니까?
정상적인 기계 시스템에서 고속 이송 시 위치 오류 증가는 서보 제어 루프를 가리킵니다.
속도 또는 전류 루프가 충분히 빠르게 응답하지 않을 수 있습니다. 이는 제어 보드의 처리 회로가 열화되었음을 나타냅니다.
서보 매개변수 (루프 이득, 피드포워드)를 확인하여 올바른지 확인하십시오.
매개변수가 올바르고 문제가 지속되면 제어 보드의 DSP 또는 인터페이스 회로가 노후되었을 가능성이 높습니다.
Q3: 축 모터가 정지 시 비정상적인 진동과 노이즈를 발생시키지만 모션 중에는 위치 정확도가 허용됩니다. 제어 보드의 무엇이 이것을 유발할 수 있습니까?
정지 시 진동과 노이즈가 발생하고 모션 중에는 정확도가 허용되는 것은 일반적으로 전류 루프, 특히 제어 보드의 전류 측정 또는 게이트 드라이브 섹션의 문제입니다.
정지 시 전류 피드백의 작은 오류 또는 노이즈는 진동으로 나타나는 전류 떨림을 생성합니다.
이러한 유형의 고장은 부품이 노후됨에 따라 온도에 따라 악화되는 경우가 많습니다. 제어 보드를 교체하고 정지 시 동작을 비교하십시오.
Q4: 로봇 애플리케이션의 교체용 A20B-2001-0821 보드를 CNC 공작 기계에 사용할 수 있습니까?
부품 번호가 정확히 일치하면 하드웨어는 호환됩니다.
서보 제어 보드는 CNC 및 로봇 애플리케이션 모두에서 동일한 기능을 수행합니다. 차이점은 컨트롤러 소프트웨어와 기계 시스템에 있으며 드라이브 보드에는 없습니다.
전체 부품 번호 (-0821 접미사 포함)가 일치하는지 확인하십시오. 보드가 물리적으로 유사해 보이더라도 다른 접미사를 대체품으로 사용하지 마십시오.
Q5: 제어 보드 교체 후 축이 모든 이동에서 목표 위치를 초과합니다. 매개변수는 백업에서 복원되었습니다. 가능한 원인은 무엇입니까?
보드 교체 후 매개변수 복원 시 위치 초과는 일반적으로 올바르게 복원되지 않은 서보 루프 매개변수를 나타냅니다.
위치 이득, 속도 이득 또는 피드포워드 보상 값이 올바르지 않을 수 있습니다.
영향을 받는 축의 각 서보 매개변수를 기계 문서 및 백업 값과 비교하십시오.
또한 엔코더 유형 설정이 올바른지 확인하십시오. 잘못된 엔코더 유형 설정을 사용하면 초과 또는 진동으로 나타나는 잘못된 피드백 스케일링이 발생합니다.
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