의Fanuc A20B-9001-0780is an optical pickup AC spindle motor sensor — the feedback device mounted on early-generation Fanuc AC spindle motors to provide the CNC and spindle amplifier with the speed and angular position signals necessary for closed-loop spindle control, 딱딱한 터킹, 스핀들 오리엔테이션, 그리고 Cs 컨투어 컨트롤을 포함하여.
이 센서의 역할을 이해하려면 Fanuc AC 스핀드 모터 컨트롤이 어떻게 진화했는지 간략하게 살펴볼 필요가 있습니다.
CNC AC 스핀드 드라이브의 초기 기간 동안 대략 1970 년대 후반에서 1990 년대에 걸쳐 Fanuc는 통합 패키지로 자체 AC 스핀드 모터와 드라이브 시스템을 개발했습니다.
스핀드 모터는 일반용 인덕션 모터가 아니었고, 변주 주파수에서 열린 루프로 작동했습니다.그것은 셰프트나 몸체에 장착된 피드백 센서가 있는 특수 설계된 모터였는데, 이는 CNC가 모든 시간에 스핀드 속도와 위치를 정확히 알 수 있도록 했습니다..
이 피드백은 단순한 오픈 루프 속도 조절이 지원할 수 없는 기능에 필수적이었다: 스핀드 오리엔테이션 (도구 변경을 위해 정확한 각 위치에서 스핀드를 중지),딱딱한 터킹 (플로팅 탭 홀더 없이 스핀드 절단용으로 Z축 피드와 스핀드 회전을 동기화), 그리고 Cs 컨투어 제어 (공작 센터에서 회전하는 부품에 대한 CNC 제어 회전 축으로 스핀드를 사용).
광적 픽업 디자인은 스핀들 모터 샤프트와 함께 회전하는 슬롯 디스크 또는 반사 패턴을 사용하며, 센서 하우스에 장착된 광원 및 광 탐지 장치에 의해 읽습니다.디스크가 회전하면서, 광 탐지기는 불투명한 영역과 투명한 영역을 번갈아보고 회전 속도와 비율이 높은 펄스 트레인을 생성합니다.
A reference mark on the disk generates a single pulse per revolution for absolute position within one rotation — the signal used by the CNC for spindle orientation and rigid tapping zero-crossing detection.
센서의 12핀 커넥터는 Fanuc 스핀드 증폭기에 필요한 전체 신호 세트를 가지고 있습니다.B 정사각형 채널 더하기 0 참조 Z 채널), 전원 공급 라인 (센서는 증폭기 또는 전원 공급원으로부터 낮은 전압 공급을 필요로) 및 보호 연결.
커넥터의 12핀 카운트는 이 신호 라인을 더하여 이차 신호 짝을 수용합니다.Z/Z̄ 배열은 스핀들 모터를 중심으로 전기적으로 혹독한 환경에서 케이블에서 일반적인 모드 소음 거부를 제공하기 위해 디ферен셜 인코더 출력에서 사용됩니다..
이차 신호는 스핀드 센서에서 특히 중요합니다. 스핀드 모터가 상당한 전자기 간섭을 생성하기 때문에PWM 가동 전류 파형, 그리고 드라이브 전자 장치의 물리적 근접은 모두 센서 케이블의 소음을 유발합니다.
The sensor's optical design also inherently limits signal distortion from heat and vibration compared to magnetic pickup (variable reluctance) sensors that can be affected by ferromagnetic particles in cutting fluid and changes in air gap geometry as bearings wear.
센서의 이중 기능 (속도 피드백 및 위치 피드백) 은 Fanuc CNC 스핀드 제어에서 세 가지 다른 작동 방식을 가능하게합니다.
속도 조절 모드센서로부터의 펄스 트레인을 사용하여 스핀들 증폭기의 속도 피드백 루프를 닫습니다.
증폭기는 단위 시간당 센서 펄스를 계산하고 실제 스핀드 속도를 계산하고 CNC에서 명령되는 속도와 비교하고 그에 따라 모터 드라이브 전류를 조정합니다.
이 닫힌 루프 속도 조절은 다른 절단 부하 하에 일정한 스핀드 속도를 유지증폭기는 센서 피드백을 통해 즉시 속도 하락을 감지하고 모터 출력 토크를 증가시켜 보상합니다..
스핀드 방향제로 참조 (마커) 펄스를 사용하여 스핀드가 특정 각 위치에 도달했을 때 감지합니다.
CNC는 스핀드가 방향 표시 표시가 감지되는 위치에서 속도를 줄이고 멈출 것을 명령하고, 도구 변경을 위해 기계적으로 재생 가능한 위치로 스핀드를 멈추게합니다.부품 처리, 또는 작업 조각 측정.
가공센터에서 스핀드 오리엔테이션은 각 도구 변경 주기에 자동 작동입니다.
딱딱한 탭스핀들 회전으로 Z축 리드 스퀴 움직임을 동기화하여 스핀들 회전마다 Z축 운동의 스핀드 피치와 정확히 일치합니다.CNC는 실시간으로 스핀드 센서 위치 피드백을 읽고 Z축 서보 인터폴레이션에 공급, 기계적인 부동 펌프 받침대 없이 동기화 된 가닥 절단 움직임을 만듭니다.
스핀드 센서의 위치 해상도는 딱딱한 탭에서 달성 가능한 스핀드 피치 정확도를 결정합니다.
A20B-9001-0780은 전체 센서 집합으로 설명되고 판매됩니다. which includes both the optical pickup housing (with LED light source and photodetector) and the PCB (printed circuit board) that conditions and amplifies the photodetector's raw signal into the differential pulse outputs that the 12-pin connector delivers.
일부 센서 설계에서 광적 픽업 요소와 신호 조건화 전자 장치는 분리 된 구성 요소입니다. 픽업 요소는 약한 아날로그 광 다이오드 전류를 생성합니다.그리고 PCB는 이것을 증폭시키고, 케이블을 통해 드라이브로 전송하기에 적합한 깨끗한 디지털 출력으로 변환합니다..
PCB는 또한 일반적으로 센서의 내부 전자 장치에 대한 전원 공급 규제를 포함합니다. 센서 조립체가 "PCB가 완전하다." 이것은 구매자가 기능적인, 모터의 장착 장치와 증폭기에 연결되는 12 핀 케이블만 필요로하는 장착 준비가 된 센서
이 구별은 수리 및 예비 부품 시장에서 중요하기 때문에 일부 센서 구성 요소는 개별 요소로 판매됩니다또는 PCB 단독으로 구성 요소 수준의 수리를 수행하는 기술자에 대해.
A20B-9001-0780은 PCB를 가진 완전한 센서로 판매되며, 부품 수준 서비스보다는 전체 센서를 교체하기 위한 완전한 조립 장치입니다.
A20B-9001-0780 및 A20B-9001-0800은 초기 Fanuc 스핀드 모터의 AC 스핀드 센서 범주에 함께 나타나는 밀접한 관련 참조입니다.
둘 다 동일한 스핀 모터 제어 기능에 사용되는 광적 픽업 12 핀 피드백 센서이며 두 번호는 Fanuc 예비 부품 및 수리 시장에서 종종 교차 참조됩니다.
The relationship between these part numbers typically reflects different production versions or assembly variants of the same sensor family — different PCB board revisions or optical element configurations — that are functionally compatible and are used interchangeably in service applications on the same motor types.
실제로, 이 가문의 스핀드 센서가 고장 났을 때 기계가 작동하지 않을 때,-0780 및 -0800 참조 모두 교체 선택 전에 특정 모터 시리즈 및 커넥터 구성에 대해 평가됩니다..
모터의 원본 FANUC 문서, 이름판 또는 CNC의 모터 매개 변수 데이터는 특정 기계의 최종 센서 유형을 제공합니다.
Q1: A20B-9001-0780 스핀드 센서가 고장 났음을 나타내는 증상은 무엇입니까?
일반적인 고장 현상은: 낮은 RPM에서 스핀드 속도 불안정성 (CNC는 낮은 속도로 신뢰할 수있는 펄스 계산을 잃어 사냥 또는 불규칙한 속도를 유발),스핀드 오리엔테이션 장애 (CNC는 오리엔테이션 마크 위치를 찾을 수 없습니다, 위치 알람으로 도구 변경 주기가 중단되는 것을 유발합니다), 딱딱한 터킹 오류 (스핀드와 Z축 사이의 동기화가 고장 났으며, 가닥 손상 또는 터킹 알람으로 이어집니다.),그리고 스핀드 피드백의 완전한 손실 (스핀드 드라이브 알람), 일반적으로 속도 피드백 오류 또는 Fanuc 스핀들 증폭기 디스플레이에 인코더 단절 경보).광 디스크 또는 픽업 요소의 물리적 오염.
Q2: A20B-9001-0780 센서는 청소하고 리뉴얼 할 수 있습니까? 또는 장애가 완전히 교체되어야합니까?
많은 경우, 스핀드 센서는 전자 부품 고장보다는 오염으로 인해 고장납니다.
절단 액체, 오일 또는 금속 입자가 센서 하우스로 들어가 광 디스크 또는 피커 일렉트먼트를 오염시킨 경우주의 깊게 청소하면 기능이 복원될 수 있습니다. 광학 부품 자체가 긁히거나 영구적으로 손상되지 않는 한.
Fanuc 스핀드 모터에 작업하는 서비스 전문가는 정전하기 전에 센서를 정기적으로 청소하고 테스트합니다.
PCB가 습기가 들어간거나 부품 노화로 인해 고장 났다면 적절한 전자 기술력을 가진 기술자가 부품 수준에서도 수리 할 수 있습니다.
전체 센서 교체 (A20B-9001-0780과 같은 새로운 또는 테스트 된 좋은 단위) 는 현장 수리 기능이 사용할 수 없을 때 기계를 생산으로 되돌리는 가장 빠른 방법입니다.
Q3: 센서는 "초기 세대"AC 스핀드 모터로 설명됩니다. 어떤 Fanuc CNC 세대가이 센서를 사용합니다?
이 센서 유형은 Fanuc의 초기 AC 스핀드 모터 시리즈와 관련이 있습니다. Fanuc 0 시리즈, 10 시리즈, 15 시리즈 및 16 시리즈 CNC와 결합 된 모터,약 1980년대 중반부터 1990년대 후반까지.
Fanuc's later spindle motor generations — the Alpha series and then the Alpha i / Beta i series — use different sensor designs (the Mi sensor / A860-series encoder family) with different connectors and signal protocols.
A20B-9001-0780은 특히 오래된 모터 세대를 위한 것이므로 최신 Fanuc Alpha 또는 Alpha i 스핀들 모터에서 사용되는 센서와 교환할 수 없습니다.
Q4: 센서가 스핀드 모터 샤프트에 장착되어 있으며 교체 후 캘리브레이션 또는 조정이 필요합니까?
광학 픽업 센서는 일반적으로 스핀드 모터 하우스의 뒷쪽에 장착되어 있으며, 모터 샤프트와 함께 회전하는 슬롯 디스크 또는 목표 바퀴를 감지합니다.
장착 위치는 모터의 센서 브래킷에 의해 고정됩니다. 센서는 장착 장치의 기계적 허용 범위 내에서 디스크와 정렬됩니다.
대부분의 경우,센서 교체 절대 위치의 캘리브레이션이 필요하지 않습니다 왜냐하면 방향 참조 위치가 모터의 기계적 0에 대한 디스크의 제로 마크에 의해 정의되기 때문입니다., 모터 조립 도중 설정 됩니다.
하지만 센서 교체 후,스핀드 오리엔테이션 위치가 실제 기계에서 확인되고 CNC의 오리엔테이션 오프셋 매개 변수를 통해 조정되어야 중지 위치가 도구 변경 위치와 일치하지 않는 경우.
Q5: 센서는 케이블과 함께 또는 케이블 없이 사용할 수 있습니다. 케이블 없이 주문할 경우 어떤 케이블이 필요하며 케이블 품질은 얼마나 중요한가?
12핀 센서 케이블은 센서와 스핀드 증폭기 사이에 비교적 낮은 전압에서 차차 펄스 신호를 전달합니다.
케이블은 스핀드 모터와 드라이브 근처에서 신호를 전자기 간섭으로부터 보호하기 위해 보호되어야 합니다.
FANUC는 보호된 트위스트 페어 케이블을 एन्코더와 센서 연결에 적용하고, 보호막이 증폭기 끝에 연결됩니다. 부적절한 케이블을 사용하면또는 과도한 길이가 신호 저하를 유발할 수 있습니다., 불규칙한 오리엔테이션 또는 딱딱한 터킹 오류는 하드 인코더 오류를 유발하지 않습니다.
케이블 없이 주문할 때Fanuc-특정 케이블을 사용하거나 품질의 산업적으로 보호 된 트위스트 페어 교체 올바른 선도자 수와 보호 사양은 신뢰할 수있는 센서 작동에 필수적입니다..
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