Fanuc A06B-0087-B103 | Servo Motor AC Série Beta iS BiS30/2000 — 3kW, 27Nm, Eixo Liso Reto, Encoder Absoluto biA128, IP65

Número da Peça: A06B-0087-B103 Série: Servo Motor AC Beta iS (βiS)

Modelo: BiS 30 / 2000

Configuração: Eixo Liso Reto (SLK, Sem Chaveta), Sem Freio, Encoder Absoluto biA128

Potência Nominal: 3 kW

Torque de Stall: 27 Nm

Velocidade Máxima: 2.000 RPM

Tensão de Entrada: 200–240 VAC, 3 Fases

Proteção de Ingresso: IP65

Peça do Encoder: A860-2020-T301

Condição: Novo / Recondicionado

Visão Geral

O Fanuc A06B-0087-B103 é um servo motor AC série Beta iS de 3 kW — modelo BiS30/2000 — configurado com um eixo liso reto, sem freio e o pulsecoder absoluto biA128. Com 27 Nm de torque de stall e um teto de 2.000 RPM, é o maior motor da linha compacta padrão Beta iS antes de subir para o BiS40/2000, e se posiciona firmemente no território onde a inércia da carga, o torque de retenção sustentado e a rigidez do eixo sob forças de corte pesadas são o que impulsionam a decisão de seleção — não a velocidade bruta.

O sufixo B103 define exatamente esta configuração específica: eixo reto, furo liso (sem chaveta), encoder absoluto biA128 e sem freio.

Cada um desses elementos é importante independentemente. O eixo liso reto transmite torque apenas por força de aperto. O biA128 significa que o eixo tem conhecimento de posição completo no momento em que o sistema servo é energizado, não necessitando de retorno de referência para homing.

A ausência de freio significa que o motor não é adequado conforme especificado para eixos verticais desbalanceados ou qualquer aplicação onde o servo desligado crie um risco de movimento impulsionado pela gravidade. Compreender todos os três antes de encomendar uma substituição evita problemas de instalação que só são descobertos na comissionamento.

O BiS30/2000 aparece com mais frequência nos eixos de avanço mais pesados de centros de usinagem CNC de médio a grande porte, em eixos de mesa rotativa de acionamento direto onde o torque de retenção em vez da velocidade de posicionamento é a restrição de projeto, e em equipamentos de automação multieixos onde peças ou gabaritos grandes carregam o eixo servo significativamente acima do que motores Beta iS mais leves podem controlar com confiança.

Especificações Principais

BiS30/2000 na Escada de Torque Beta iS

A série Beta iS é a linha de servo motores compactos de ímã de neodímio da Fanuc, projetada para os eixos de avanço e posicionamento de máquinas-ferramenta CNC e equipamentos de automação industrial onde a relação custo-benefício da arquitetura do amplificador Beta i é mais importante do que o envelope de desempenho de pico da série Alpha i.

Dentro da família BiS, o "30" identifica a classe de torque de stall em Newton-metros, e o torque de stall de 27 Nm do BiS30/2000 o coloca claramente na extremidade superior do que o quadro compacto Beta iS pode entregar. A progressão é: BiS8 a 7 Nm, BiS12 a 11 Nm, BiS22 a 20 Nm, BiS30 a 27 Nm e BiS40 a 36 Nm.

Comparado ao BiS22/2000 que o precede, o BiS30/2000 adiciona 35% mais torque de stall dentro da mesma velocidade máxima de 2.000 RPM. Isso é importante diretamente em eixos onde a diferença entre 20 Nm e 27 Nm determina se o motor pode manter a posição comandada sob a carga sem gerar um alarme de erro de seguimento do servo.

O teto de velocidade /2000 é uma consequência da densidade de torque que este motor atinge dentro de seu tamanho de quadro.

Um motor maior produzindo 27 Nm de torque de ímã permanente de neodímio a 2.000 RPM opera em uma frequência elétrica diferente de um motor menor produzindo menos torque em velocidade mais alta.

O BiS30/2000 não é um motor de alta velocidade; seu projeto elétrico e mecânico é otimizado para entrega de alto torque na faixa de trabalho de 0–2.000 RPM. Para aplicações que necessitam de alto torque e alta velocidade, uma classe de motor diferente é necessária.

Eixo Liso Reto — Torque por Aperto

O eixo liso do A06B-0087-B103 transmite 27 Nm de torque de stall para seu componente de acoplamento inteiramente através do atrito gerado pela força de aperto do cubo do acoplamento. Não há chaveta.

A 27 Nm, a especificação do acoplamento se torna um exercício de engenharia mais sério do que para motores Beta iS mais leves — o cubo do acoplamento deve ser classificado para esta classe de torque, o diâmetro do eixo deve corresponder corretamente, e o cubo deve ser instalado com o torque de aperto especificado pelo fabricante, verificado com uma chave de torque calibrada.

Um acoplamento marginalmente adequado a 20 Nm pode não ser a 27 Nm — particularmente em eixos com reversões de direção frequentes, aceleração agressiva ou posicionamento de alta carga sustentado.

O primeiro sintoma de um acoplamento que está se aproximando de seu limite de atrito é geralmente dispersão de posição que o limite de alarme do servo não detecta imediatamente: pequenos erros de repetibilidade que se acumulam antes que o eixo falhe em um ciclo de verificação de posicionamento.

Identificar o acoplamento como a fonte requer comparar a posição comandada com a posição real na interface do cubo do acoplamento sob diferentes condições de carga, não apenas lendo o display de erro de posicionamento do CNC.

Para aplicações com reversões de direção de alta carga frequentes, as variantes de eixo cônico na série A06B-0087 (onde disponíveis) oferecem um ajuste de interferência autocentrante que elimina a dependência de atrito da interface do eixo liso.

A configuração de eixo liso B103 está correta para a grande maioria dos arranjos de acoplamento padrão, mas a especificação do acoplamento deve ser compatível com a saída de torque real do motor.

Encoder Absoluto biA128 — Referência de Posição Completa na Energização

O pulsecoder biA128 (A860-2020-T301) montado na parte traseira do A06B-0087-B103 é um encoder absoluto com 128.000 pulsos por revolução. Absoluto significa que o encoder retém sua referência de posição do eixo permanentemente — através de ciclos de energia, eventos de parada de emergência e perda de energia não planejada — sem nenhuma bateria de backup.

Quando o amplificador servo é energizado, ele lê a posição do eixo diretamente do biA128 e tem dados de posição do eixo precisos antes que qualquer comando de movimento seja emitido.

Para um eixo que carrega o BiS30/2000 — um eixo de carga pesada com inércia e torque de carga significativos — essa retenção de posição absoluta tem consequências operacionais além da conveniência de inicialização mais rápida da máquina.

Em um eixo com encoder incremental, o retorno de referência (homing) deve ser concluído antes que o CNC aceite quaisquer comandos de eixo.

Em um eixo pesadamente carregado, as travessias de homing são feitas em velocidade reduzida, a aproximação do interruptor de referência deve ser lenta o suficiente para evitar overshoot, e qualquer interrupção de energia no meio do homing deixa a posição indeterminada, exigindo uma reinicialização completa da sequência de homing.

O biA128 remove todas essas três restrições.

Em ambientes de produção onde o tempo de atividade da máquina após eventos de parada de emergência ou interrupções de energia afeta diretamente a produção, o tempo economizado pela eliminação dos ciclos de retorno de referência se acumula ao longo de um turno. Isso é particularmente relevante em eixos que são lentos para fazer homing devido a restrições de carga.

Construção IP65 e o Amplificador Beta iS

A vedação IP65 — exclusão total de poeira, proteção contra jatos de água de qualquer direção — é padrão no BiS30/2000 e apropriada para os ambientes de máquinas-ferramenta de produção em que este motor opera.

Névoa de refrigerante, exposição à lavagem e contato incidental com fluidos durante o carregamento e descarregamento de peças estão dentro do envelope de projeto IP65.

Com 3 kW de saída de um quadro compacto, este motor opera mais quente do que motores Beta iS mais leves em ciclos de trabalho comparáveis.

A vedação do eixo IP65 na extremidade frontal do motor é o componente mais suscetível ao desgaste acelerado quando o eixo carrega carga radial significativa — os limites de carga radial dos rolamentos devem ser verificados em relação à aplicação antes da instalação, e a condição da vedação do eixo incluída na inspeção de manutenção periódica.

O A06B-0087-B103 é projetado para a família de amplificadores servo Beta i da Fanuc — drives de eixo único βiSV e o módulo servo-spindle combinado βiSVSP — na classe de corrente apropriada para a potência nominal de 3 kW do BiS30/2000.

Ele se integra com controles CNC Fanuc, incluindo as Séries 0i-C, 0i-D, 0i-F, 30i, 31i e 32i.

O amplificador deve carregar o parâmetro do tipo de motor BiS30/2000 e ter a interface do encoder absoluto biA128 habilitada antes que o eixo seja operado.

FAQ

Q1: O que diferencia o BiS30/2000 do BiS22/2000 (série A06B-0085), e quando faz sentido usar o motor maior?

Ambos operam a 2.000 RPM no máximo e compartilham o mesmo eixo, encoder e construção IP65. A diferença prática é o torque de stall: o BiS22/2000 entrega 20 Nm; o BiS30/2000 entrega 27 Nm — um aumento de 35%.

O BiS30/2000 é a escolha certa quando a análise de carga do eixo mostra que 20 Nm são insuficientes para manter a posição comandada contra o efeito combinado do peso da peça, forças de aperto do gabarito e torque de corte sem gerar erros de seguimento do servo ou exigir ganhos de servo desajustados que comprometam o desempenho dinâmico.

Se 20 Nm forem suficientes, o BiS22/2000 é a seleção mais leve e econômica.

Q2: O B103 não tem freio. Isso é um problema em eixos verticais?

Em qualquer eixo onde o motor é o único meio de evitar movimento gravitacional quando o torque do servo é removido — condições de parada de emergência, desligamento ou desabilitação do servo — a ausência de freio é um risco de segurança e proteção do equipamento.

O BiS30/2000 com freio DC de 24V está disponível como a variante B403 dentro da série A06B-0087. Para eixos verticais, eixos inclinados ou qualquer configuração onde a gravidade atua sobre a carga do eixo, a variante com freio deve ser especificada.

O B103 sem freio é apropriado para eixos horizontais ou eixos verticais balanceados onde a deriva gravitacional durante condições de servo desligado não é uma preocupação.

Q3: O encoder absoluto biA128 precisa de uma bateria para reter a posição?

Nenhuma bateria é necessária. O biA128 é um encoder absoluto verdadeiramente sem bateria — ele retém a referência de posição do eixo através de interrupções de energia por meio de seu sistema interno de detecção óptica ou magnética.

Quando o drive servo é energizado, os dados de posição são lidos diretamente do encoder sem qualquer travessia de inicialização ou sequência de homing.

Isso o distingue de alguns designs de encoder absoluto mais antigos que dependem de contadores com backup de bateria para manter sua referência de posição.

Q4: Qual amplificador Beta i é necessário para o A06B-0087-B103?

O BiS30/2000 requer um amplificador servo Beta i — βiSV ou βiSVSP — classificado para a classe de saída de 3 kW e a demanda de corrente de pico do motor. Ele se integra com controles CNC Fanuc, incluindo 0i-C, 0i-D, 0i-F, 30i, 31i e 32i.

O parâmetro do tipo de motor do amplificador deve ser definido para o BiS30/2000 e a interface do encoder absoluto biA128 habilitada.

Ao especificar o amplificador, verifique se a saída de corrente de pico corresponde ao requisito de corrente de aceleração máxima do motor na taxa de aceleração de projeto do eixo — em um eixo de alta inércia, a demanda de corrente de pico é proporcionalmente maior do que em eixos mais leves.

Q5: Quais são as etapas de inspeção mais importantes ao avaliar um A06B-0087-B103 usado?

Comece pela superfície do eixo liso — inspecione por marcas de atrito de deslizamento anterior do acoplamento, o que indica que o acoplamento estava sub-apertado ou o furo do cubo está danificado. Uma superfície de eixo com atrito compromete a concentricidade na próxima instalação do acoplamento.

Verifique o conector do encoder biA128 (A860-2020-T301) quanto a pinos corroídos ou danificados e o alívio de tensão da saída do cabo quanto a rachaduras ou abrasão.

Meça a resistência do enrolamento entre as três fases para equilíbrio, em seguida, verifique a resistência de isolamento à terra — a 3 kW, a exposição do isolamento do enrolamento a refrigerante ou operação de alta temperatura sustentada vale a pena verificar.

Gire o eixo manualmente e observe qualquer aspereza nos rolamentos. Um teste em bancada até 2.000 RPM em um amplificador Beta i com verificação de posição do encoder absoluto, monitoramento de corrente e teste de carga é a verificação final correta antes que o motor retorne ao serviço de produção.