A860-2120-T511 Fanuc aiBZ Sensor Kit mit Zahnrad und Ringspindel A8602120T511 verwendet

Fanuc A860-2120-T511 | aiBZ Sensor Komplett-Baugruppe — Sensor Kopf A860-2120-V004 + Zahnrad + Montage ring, Alpha i Spindelmotor-Orientierung, Stechdrehen, C-Achse

Übersicht

Das Fanuc A860-2120-T511 ist das komplette aiBZ-Sensor-Kit für Spindelmotoren der Alpha i-Serie — die vollständige Baugruppe, die einem Spindelsystem, das dies benötigt, Geschwindigkeits- und Positionsrückkopplungsfähigkeit verleiht.

Das Kit enthält die drei physischen Elemente, die alle vorhanden sein müssen, damit das Sensorsystem funktioniert: den Sensor Kopf A860-2120-V004 (der magnetische Aufnehmer, der vorbeilaufende Zahnräder erkennt), das Zielzahnrad (ein gezahntes Rad, das auf der Spindelmotorwelle montiert ist und sich mitdreht) und den Montage ring (die Hardware, die den Sensor Kopf im richtigen Abstand und Winkel relativ zum Zahnrad positioniert).

Der Grund, warum dieses komplette Kit wichtig ist, ist einfach: Der Sensor Kopf allein, das Zahnrad allein oder der Ring allein sind einzeln nutzlos. Alle drei müssen vorhanden, korrekt montiert und genau ausgerichtet sein, damit das aiBZ-System funktioniert.

Die Beschaffung dieser Komponenten einzeln von verschiedenen Lieferanten — bei denen die Anzahl der Zahnradzähne, der Durchmesser des Montage rings und die Kalibrierung des Sensor Kopfs möglicherweise nicht übereinstimmen — birgt das Risiko eines Systems, das physisch montiert werden kann, aber keine zuverlässigen Signale liefert.

Der Wert des T511 als komplettes Kit besteht genau darin, dass Fanuc diese Komponenten ab Werk aufeinander abgestimmt hat und der Käufer eine getestete Baugruppe erhält und nicht eine Sammlung von Teilen, die eine Überprüfung der Kompatibilität vor Ort erfordern.

Das aiBZ-Sensorsystem ist ein magnetischer (induktiver) Aufnehmer, kein optischer.

Ein ferromagnetisches gezahntes Zahnrad dreht sich vor dem Sensor Kopf, und jeder vorbeilaufende Zahn induziert einen Spannungs impuls in der Spule des Sensors.

Die resultierende Impulsfolge ist eine direkte Funktion der Spindelgeschwindigkeit, mit einem Impuls pro vorbeilaufendem Zahn. 

Die Spindelsteuerung der CNC verwendet diese Impulsfolge für zwei verschiedene Zwecke: Geschwindigkeitsrückmeldung für die Spindel-Servoschleife während Schneidvorgängen mit gesteuerter Geschwindigkeit und Positionsauflösung für Funktionen, die erfordern, dass die Spindel sich wie eine Positionierungsachse verhält und nicht nur als geschwindigkeitsgesteuertes rotierendes Gerät.

Wichtige Spezifikationen

Drei Funktionen, ein Sensorsystem

Spindelorientierung ist die grundlegendste Funktion, die durch den aiBZ-Sensor ermöglicht wird. Sie ermöglicht es der CNC, die Spindel in eine präzise Winkelposition zu drehen und dort zu halten — eine Voraussetzung für automatische Werkzeugwechsel an Bearbeitungszentren (bei denen der Spindelkeil in einem bestimmten Winkel in die Haltenut des Werkzeughalters eingreifen muss) und für Fräsvorgänge an Drehzentren, bei denen die Spindel in einer bestimmten Ausrichtung arretiert werden muss.

Stechdrehen erfordert, dass die Spindel während des Gewindeschneidzyklus in Echtzeit mit der Z-Achsen-Vorschub synchronisiert wird, damit die Gewindesteigung unabhängig von Schwankungen der Spindelgeschwindigkeit unter der Schnittlast genau geschnitten wird. Ohne Positionsrückmeldung vom aiBZ-Sensor kann die CNC diese Synchronisation nicht aufrechterhalten — der Gewindeschneidzyklus greift auf einen "schwimmenden Gewindebohrer"-Ansatz zurück, bei dem ein federbelasteter Halter verwendet wird, um Steigungsfehler auszugleichen, was die erreichbare Gewindegenauigkeit begrenzt.

C-Achsen- und Cs-Achsen-Steuerung macht die Spindel von einem geschwindigkeitsgesteuerten Gerät zu einer vollwertigen Positionierungsachse — einer, die mit linearen Achsen für Konturdrehen, exzentrische Merkmale oder Winkel-Fräspositionen an einem Drehzentrum interpolieren kann.

Dies ist die anspruchsvollste Anwendung des aiBZ-Sensors, da die CNC eine Positionsregelung um die Spindelachse mit der gleichen Reaktionsfähigkeit schließen muss, die sie auf die Servoachsen anwendet.

Die Impuls-pro-Zahn-Auflösung des aiBZ-Systems muss für die erforderliche C-Achsen-Positionierungsgenauigkeit ausreichend sein, weshalb die Anzahl der Zahnradzähne ein spezifizierter Parameter der Baugruppe ist.

A860-2120-T511 im Vergleich zu anderen A860-2120-Varianten

Die Serie A860-2120 umfasst mehrere Untervarianten mit unterschiedlichem Inhalt:

T051 — nur Sensor Kopf (A860-2120-V004 ohne Zahnrad oder Ring). Wird verwendet, wenn das Zahnrad und der Ring bereits montiert sind und nur der Sensor Kopf ersetzt werden muss.

V003 — Sensor Kopf mit Montage ring, kein Zahnrad. Wird verwendet, wenn das Zahnrad noch am Motor in gutem Zustand ist und nur der Kopf und der Ring ersetzt werden müssen.

V004 — nur Sensor Kopf Körper, ohne Ring. Die reine Sensor Kopf Komponente.

T411 — Sensor Baugruppe mit einem 256-Zahn-Zahnrad. Eine andere Zahnzahl als das Standardzahnrad des T511, spezifiziert für verschiedene Spindelmotor-Konfigurationen, bei denen die Zahnrad-Zahnzahl die Positionsauflösung bestimmt.

T511 — das komplette Kit einschließlich Kopf (V004), Zahnrad und Montage ring. Der T511 ist die richtige Wahl, wenn keine der drei Komponenten am vorhandenen Motor verfügbar ist oder wenn die gesamte Baugruppe aufgrund von Beschädigung oder Kontamination ersetzt wird.

Sensor-Spalt und Ausrichtung

Der Spalt zwischen der Oberfläche des Sensor Kopfs und der Spitze der Zahnradzähne ist ein kalibrierter Abstand, der von Fanuc für den Sensor Kopf A860-2120-V004 spezifiziert ist. Der Betrieb mit einem falschen Spalt — zu nah oder zu weit entfernt — verändert die Stärke des Magnetfelds an der Sensoroberfläche, was sowohl die Signal amplitude als auch die Signalwellenform beeinflusst.

Wenn die Signal amplitude zu niedrig ist, kann der Eingangskomparator des Spindelverstärkers möglicherweise nicht bei jedem Zahn auslösen, was zu fehlenden Zählungen und falschen Geschwindigkeits-/Positionsdaten führt. 

Wenn der Spalt inkonsistent ist (Sensor falsch ausgerichtet, so dass der Kopf auf einer Seite näher ist als auf der anderen), wird das Tastverhältnis der Ausgangsimpulse ungleichmäßig, was bei niedrigen Geschwindigkeiten zu Fehlern bei der Richtungserkennung führen kann.

Der Montage ring liefert das mechanische Bezugsmaß, das den korrekten Spalt einstellt und beibehält.

Bei der Installation des T511-Kits bestimmt die Position des Rings am Motorgehäuse den Sensor-Spalt — deshalb ist die komplette Baugruppe von Fanuc aufeinander abgestimmte Hardware, und warum das Mischen eines Zahnrads von einer Quelle mit einem Ring von einer anderen erfordert, dass die resultierende Baugruppe den korrekten Spalt mit dem spezifischen montierten Sensor Kopf beibehält.

FAQ

F1: Ist der A860-2120-T511 mit allen Alpha i Spindelmotor-Rahmengrößen kompatibel oder ist er spezifisch für bestimmte Modelle?

Das aiBZ-Sensorsystem gilt für die gesamte Alpha i Spindelmotor-Reihe — vom kleinen αi3 bis zu großen Mehr-Kilowatt-αi-Modellen, die an schweren Bearbeitungszentren verwendet werden.

Der Sensor Kopf und seine elektrische Ausgabe sind über die gesamte Serie konsistent; die Abmessungen des Zahnrads und des Montage rings sind auf die spezifische Welle und Geometrie des Motors abgestimmt. 

Bestellen Sie bei der Bestellung des T511 die spezifische Teilenummer des Spindelmotors, um sicherzustellen, dass die Abmessungen des Zahnrads und des Rings des Kits für den Motorrahmen geeignet sind. Nicht alle Alpha i Spindelmotoren verwenden den gleichen Außendurchmesser des Zahnrads oder die gleichen Montage abmessungen des Rings.

F2: Wann ist das T511 Komplett-Kit sinnvoller als die Bestellung einzelner Komponenten wie T051 oder V003?

Wenn das Zahnrad des Motors durch dasselbe Ereignis beschädigt wurde, das den Sensor Kopf beschädigt hat — ein Crash, ein heruntergefallenes Werkzeug, das den Sensorbereich getroffen hat, oder das Eindringen von Kühlmittel, das die Zahnradzähne korrodiert hat — wird die Bestellung des reinen Kopfes T051 das Problem nicht lösen, da das beschädigte Zahnrad immer noch fehlerhafte Signale erzeugt. Ebenso, wenn der Montage ring verbogen oder gerissen ist, werden der Kopf und der Ring zusammen (V003) beide benötigt.

Der Vorteil des T511 liegt in der diagnostischen Einfachheit: Wenn die Ursache eines Spindelorientierungs- oder Stechdreh-Fehlers unklar ist — ist es der Kopf, das Zahnrad, der Ring oder eine Kombination — eliminiert die Montage des kompletten Kits alle drei Komponenten als Fehlerursachen in einer Serviceaktion.

F3: Welche Alarmcodes erscheinen auf einer Fanuc 30i oder 31i Steuerung, wenn der aiBZ-Sensor ausgefallen ist?

Spindel-Sensor-Ausfälle an Steuerungen der Serie 30i/31i erzeugen typischerweise SP-Alarme — häufig SP0749 (Spindel-Sensor getrennt) oder SP0750 (Spindel-Sensor abnormales Signal). SP0749 beim Einschalten deutet normalerweise auf einen vollständigen Signalverlust hin — überprüfen Sie zuerst das Sensor-Kabel und den Stecker, dann den Sensor Kopf. SP0750 während eines Orientierungs- oder Stechdreh-Zyklus deutet auf ein Problem mit der Signalqualität hin und nicht auf ein vollständiges Fehlen — der Sensor gibt ein Signal aus, aber das Signal ist verzerrt oder es fehlen Zählungen, was bei falschem Sensor-Spalt, einem kontaminierten Zahnrad oder einem teilweise ausgefallenen Sensor Kopf auftritt.

F4: Kann das aiBZ-Sensorsystem so eingestellt werden, dass es mit einem Zahnrad mit einer anderen Zähnezahl als dem Original funktioniert, ohne den Sensor Kopf zu ändern?

Ja, innerhalb gewisser Grenzen. Der Spindelparameter der CNC für die Positionsrückmeldung legt die Anzahl der Zähne pro Umdrehung fest — dieser Parameter muss mit der tatsächlichen Zähnezahl des Zahnrads übereinstimmen, damit die Geschwindigkeits- und Positionsdaten korrekt sind.

Das Ändern dieses Parameters, um ein anderes Zahnrad anzupassen, ändert die effektive Positionsauflösung der Spindelachse. Die Frequenzgang des Sensor Kopfs muss jedoch auch in der Lage sein, die höhere Impulsrate eines feiner verzahnten Zahnrads bei maximaler Spindelgeschwindigkeit zu verarbeiten.

Für das aiBZ-System ist der Betrieb innerhalb der verifizierten Zahnzahl und des Drehzahlbereichs der ursprünglichen Spezifikation immer der bevorzugte Ansatz.

F5: Nach der Montage des A860-2120-T511 Kits ändern sich Parameter-Einstellungen oder Maschinen-Startverfahren an der CNC?

Nach der Montage eines kompletten T511-Ersatzes an einer bestehenden Maschine ohne weitere Systemänderungen sind keine Parameter-Änderungen erforderlich, wenn das neue Kit die gleiche Zahnrad-Zähnezahl verwendet und der Sensor-Spalt auf Spezifikation eingestellt ist.

Die Spindelparameter der CNC für die Sensor-Zähnezahl, die Orientierungsgeschwindigkeit und die Positionsverstärkung bleiben bei ihren vorherigen Werten. Überprüfen Sie die korrekte Funktion, indem Sie einen Spindelorientierungszyklus bei niedriger Geschwindigkeit mit geschlossener Maschinen-Tür ausführen und bestätigen, dass die Spindel an der erwarteten Position stoppt.

Führen Sie dann einen Stechdreh-Verifizierungszyklus in einem Prüfstück durch, bevor Sie die Maschine wieder in die Produktion nehmen.