Μαγνητικός Αισθητήρας FANUC A57L-0001-0037 A57L00010037 A57L-0001-0037

Fanuc A57L-0001-0037 | Μαγνητικός Αισθητήρας Προσανατολισμού Άξονα — Τύπος II, 12.000 σ.α.λ., DC 15V, 1 παλμός/περιστροφή Δύο Κανάλια, 30×50mm

Επισκόπηση

Ο Fanuc A57L-0001-0037 είναι ένα πλήρες σετ μαγνητικού αισθητήρα προσανατολισμού άξονα — το υλικό που επιτρέπει σε έναν άξονα Fanuc να σταματήσει σε μια ακριβώς καθορισμένη γωνιακή θέση και να παραμείνει εκεί.

Οι αλλαγές εργαλείων, η φόρτωση τεμαχίου, η εμπλοκή ενεργού εργαλείου, οι εργασίες κοπής με κοχλίωση, και οποιαδήποτε λειτουργία κατεργασίας που απαιτεί ο άξονας να παρουσιάζει σταθερό προσανατολισμό αντί απλώς να σταματά την κίνησή του, βασίζονται σε αυτήν την ενότητα για τη δημιουργία της ανάδρασης θέσης που χρειάζεται ο ελεγκτής άξονα CNC για την εκτέλεση της εντολής προσανατολισμού.

Ο αισθητήρας λειτουργεί έως και 12.000 σ.α.λ., παράγοντας έναν παλμό εξόδου ανά περιστροφή σε δύο ανεξάρτητα κανάλια.

Δύο κανάλια — CH1 (MSA–MSB) και CH2 (LSA–LSB) — παρέχουν πλεονάζοντα σήματα θέσης που χρησιμοποιεί το CNC για να προσδιορίσει πότε ο άξονας έχει φτάσει στην επιθυμητή γωνία προσανατολισμού. 

Η αρχή της μαγνητικής ανίχνευσης σημαίνει ότι ο αισθητήρας ανταποκρίνεται στον μαγνήτη που είναι ενσωματωμένος στο περιστρεφόμενο συγκρότημα του άξονα, ανεξάρτητα από ψυκτικό υγρό, υγρό κοπής ή μεταλλική σκόνη που θα παρεμπόδιζαν τους οπτικούς αισθητήρες στο ίδιο περιβάλλον.

Σε αντίθεση με τους κωδικοποιητές κινητήρων σερβο που παράγουν χιλιάδες παλμούς ανά περιστροφή για έλεγχο ταχύτητας και θέσης κλειστού βρόχου, ο A57L-0001-0037 παράγει ακριβώς έναν παλμό ανά περιστροφή — ένα μοναδικό συμβάν σήματος αναφοράς που αναγνωρίζει τη θέση προσανατολισμού.

Το CNC οδηγεί τον άξονα μέσω του προσανατολισμού με ελεγχόμενη ταχύτητα, παρακολουθεί τον παλμό, και στη συνέχεια εντοπίζει την επιβράδυνση και τη συγκράτηση στην ακριβή γωνία που ορίζεται από την παράμετρο θέσης προσανατολισμού του κατασκευαστή του μηχανήματος.

Βασικές Προδιαγραφές

Προσανατολισμός Άξονα — Τι κάνει πραγματικά αυτός ο Αισθητήρας

Ο προσανατολισμός άξονα είναι η λειτουργία που οδηγεί τον άξονα ενός μηχανήματος CNC από οποιαδήποτε ταχύτητα και γωνία στην οποία λειτουργούσε, σε μια συγκεκριμένη, επαναλαμβανόμενη γωνιακή θέση — συνήθως μετρημένη σε κλάσματα μοίρας από το σήμα αναφοράς προσανατολισμού.

Κάθε αλλαγή εργαλείου σε ένα κέντρο κατεργασίας απαιτεί ο άξονας να παρουσιάζει το κλειδί της υποδοχής εργαλείου στον βραχίονα του γεμιστήρα σε μια καθορισμένη γωνία· ο προσανατολισμός είναι ο τρόπος με τον οποίο βρίσκεται αυτή η γωνία και συγκρατείται με αρκετή δύναμη για να αποτρέψει την περιστροφή της υποδοχής εργαλείου κατά την εμπλοκή.

Ο A57L-0001-0037 δημιουργεί το συμβάν αναφοράς — το σήμα "Είμαι εδώ τώρα" — σε μία συγκεκριμένη γωνία ανά περιστροφή.

Πριν από την εντολή προσανατολισμού, ο άξονας περιστρέφεται ελεύθερα ή λειτουργεί με ταχύτητα κοπής και η έξοδος του αισθητήρα απλώς κυκλοφορεί μία φορά ανά περιστροφή στην αντίστοιχη ταχύτητα των σ.α.λ. του άξονα. Όταν το CNC εντοπίζει τον προσανατολισμό, η μονάδα κίνησης του άξονα επιβραδύνει και ο ελεγκτής αρχίζει να αναζητά τον επόμενο παλμό του αισθητήρα.

Όταν φτάσει ο παλμός, ο ελεγκτής γνωρίζει ότι ο άξονας βρίσκεται στη γωνία αναφοράς και εφαρμόζει τον βρόχο θέσης για να τον οδηγήσει και να τον συγκρατήσει στην επιθυμητή απόκλιση από αυτήν την αναφορά.

Η ονομασία Τύπου II στην ονοματολογία αισθητήρων της Fanuc αναφέρεται στη συγκεκριμένη μορφή σήματος του αισθητήρα και στη διεπαφή σύνδεσης που χρησιμοποιείται σε μονάδες άξονα συμβατές με αυτήν την ενότητα.

Οι αισθητήρες Τύπου I και Τύπου II δεν είναι εναλλάξιμοι — τα κυκλώματα διαμόρφωσης σήματος μέσα στον ενισχυτή άξονα ταιριάζουν με τον τύπο αισθητήρα που έχει καθοριστεί για αυτόν τον συνδυασμό ενισχυτή/άξονα.

Αρχή Μαγνητικής Ανίχνευσης και Αντοχή στο Ψυκτικό Υγρό

Οι μαγνητικοί αισθητήρες φαινομένου Hall ανιχνεύουν την παρουσία μαγνητικού πεδίου — ο περιστρεφόμενος μαγνήτης που είναι συνδεδεμένος στον άξονα δημιουργεί έναν παλμό πεδίου κάθε φορά που περνά από την ακίνητη κεφαλή του αισθητήρα (FSH-1378).

Επειδή η ανίχνευση βασίζεται στην ισχύ του πεδίου και όχι στη μετάδοση φωτός, η διαδρομή ανίχνευσης μπορεί να διακοπεί φυσικά από φιλμ ψυκτικού υγρού, γρέζια, ομίχλη ή μόλυνση από λάδι χωρίς να επηρεαστεί η έξοδος — εφόσον το κενό μεταξύ του περιστρεφόμενου μαγνήτη και της κεφαλής του αισθητήρα παραμένει εντός της καθορισμένης εμβέλειας.

Αυτή η αδιαφορία για το ψυκτικό υγρό είναι πρακτικά σημαντική: η μύτη του άξονα είναι ακριβώς η περιοχή του μηχανήματος που εκτίθεται περισσότερο σε υγρό κοπής, και οι αισθητήρες προσανατολισμού που είναι τοποθετημένοι κοντά στον άξονα πρέπει να αντέχουν τη συνεχή έκπλυση από ψυκτικό υγρό υψηλής πίεσης. Οι οπτικοί αισθητήρες προσανατολισμού (φωτοτρανζίστορ που ανιχνεύουν ανακλαστικό σημάδι στον άξονα) απαιτούν καθαρές οπτικές διαδρομές και προστασία παραθύρων· ο μαγνητικός σχεδιασμός του A57L-0001-0037 είναι εγγενώς αδιάφορος για το υγρό περιβάλλον στο σημείο ανίχνευσης.

Η απαίτηση εγκατάστασης — η διατήρηση της πλευράς του καλωδίου της κεφαλής του αισθητήρα, του ενισχυτή και των καλωδίων σύνδεσης μακριά από λιπαντικό και ψυκτικό υγρό — ισχύει για τα συγκροτήματα καλωδίων και τον ενισχυτή, όχι για την ίδια την επιφάνεια ανίχνευσης.

Η ζημιά στο καλώδιο και τον σύνδεσμο από παρατεταμένη έκθεση σε υγρό είναι η κύρια ανησυχία συντήρησης, όχι η λειτουργία ανίχνευσης της κεφαλής του αισθητήρα.

Θέματα Εγκατάστασης

Η κεφαλή του αισθητήρα (FSH-1378) τοποθετείται στο ακίνητο περίβλημα του άξονα· ο μαγνήτης τοποθετείται στο περιστρεφόμενο σώμα του άξονα.

Το κενό μεταξύ του μαγνήτη και της επιφάνειας του αισθητήρα καθορίζει το πλάτος του σήματος. Η Fanuc καθορίζει τη σωστή απόσταση κενού στο εγχειρίδιο συντήρησης της μονάδας άξονα — ένα πολύ μεγάλο κενό μειώνει το πλάτος του σήματος κάτω από το όριο ανίχνευσης του ενισχυτή· ένα πολύ μικρό κενό κινδυνεύει από φυσική επαφή μεταξύ του περιστρεφόμενου μαγνήτη και του ακίνητου αισθητήρα σε υψηλότερες ταχύτητες ή υπό δόνηση.

Όταν ο άξονας ενσωματώνει μαγνητικό συμπλέκτη για αλλαγή ταχυτήτων υψηλής/χαμηλής ταχύτητας, ο μαγνήτης για τον A57L-0001-0037 πρέπει να τοποθετηθεί σε μη μαγνητική επιφάνεια υλικού στο περιστρεφόμενο συγκρότημα για να αποτρέψει το μαγνητικό πεδίο του συμπλέκτη από το να παρεμβληθεί στο σήμα του αισθητήρα.

Σε διαμορφώσεις άξονα με ιμάντα ή γρανάζια όπου ο κινητήρας και ο άξονας δεν είναι άκαμπτα συνδεδεμένοι, ο αισθητήρας τοποθετείται στην πλευρά του άξονα της μονάδας κίνησης για να ανιχνεύει απευθείας τη θέση του άξονα — όχι τη θέση του κινητήρα, η οποία θα εισήγαγε σφάλματα ισοδύναμα με τη μηχανική συμμόρφωση της μετάδοσης κίνησης.

Οι διαστάσεις της κεφαλής του αισθητήρα 30 × 50mm καθορίζουν τον διαθέσιμο χώρο τοποθέτησης και πρέπει να ληφθούν υπόψη στο σχεδιασμό του περιβλήματος του άξονα.

Ο χώρος για την έξοδο του καλωδίου και τη θέση τοποθέτησης του ενισχυτή του αισθητήρα πρέπει να επαληθευτεί σε σχέση με τον διαθέσιμο χώρο του μηχανήματος πριν από την εγκατάσταση.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ελέγχει ο A57L-0001-0037 τον προσανατολισμό του άξονα από μόνος του, ή χρειάζεται επιπλέον εξαρτήματα;

Ο A57L-0001-0037 είναι το σετ αισθητήρα — ανιχνεύει τη θέση αναφοράς προσανατολισμού και τη σηματοδοτεί στο CNC, αλλά δεν ελέγχει τον άξονα ανεξάρτητα.

Η πλήρης λειτουργία προσανατολισμού απαιτεί τον αισθητήρα, τον ενισχυτή άξονα (που έχει τη λογική ελέγχου προσανατολισμού) και τον ελεγκτή CNC που εκδίδει την εντολή προσανατολισμού και παρακολουθεί την ολοκλήρωσή της. Ο αισθητήρας παρέχει την αναφορά "ένας παλμός ανά περιστροφή"· ο ενισχυτής και το CNC εκτελούν από κοινού την ακολουθία επιβράδυνσης-εντοπισμού-συγκράτησης.

Ε2: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CH1 (MSA–MSB) και CH2 (LSA–LSB), και χρησιμοποιούνται πάντα και τα δύο κανάλια;

Και τα δύο κανάλια παράγουν έναν παλμό ανά περιστροφή στην ίδια γωνιακή θέση.

Είναι ηλεκτρικά ανεξάρτητες έξοδοι από τον ίδιο αισθητήρα, επιτρέποντας στο CNC ή στον ενισχυτή να χρησιμοποιήσει το ένα ως κύριο σήμα και το άλλο ως κανάλι επιβεβαίωσης, ή να τα δρομολογήσει σε διαφορετικές εισόδους για διαφορετικές λειτουργίες (όπως ένα για προσανατολισμό και ένα για ανίχνευση μηδενικής ταχύτητας).

Το αν χρησιμοποιούνται και τα δύο κανάλια εξαρτάται από το μοντέλο του ενισχυτή άξονα και τη διαμόρφωση του CNC. Ορισμένοι ενισχυτές χρησιμοποιούν μόνο το CH1· άλλοι χρησιμοποιούν και τα δύο. Συμβουλευτείτε το εγχειρίδιο εγκατάστασης του ενισχυτή άξονα για το συγκεκριμένο σχήμα σύνδεσης που απαιτείται.

Ε3: Ο αισθητήρας έχει ονομαστική τιμή 12.000 σ.α.λ. — το μέγιστο όριο ταχύτητας επηρεάζει πότε μπορεί να εντοπιστεί ο προσανατολισμός;

Η ονομαστική τιμή 12.000 σ.α.λ. είναι η ταχύτητα στην οποία ο αισθητήρας παράγει αξιόπιστα τον παλμό προσανατολισμού χωρίς να χάνει συμβάντα. Η ίδια η ακολουθία προσανατολισμού συνήθως εντοπίζεται με τον άξονα είτε σταματημένο είτε να επιβραδύνει από την ταχύτητα κοπής — όχι με πλήρη ταχύτητα.

Η λειτουργία προσανατολισμού του CNC συνήθως επιβραδύνει τον άξονα σε ταχύτητα προσέγγισης πριν αναζητήσει τον παλμό αναφοράς και στη συνέχεια σε μηδέν για την τελική συγκράτηση θέσης. Το όριο 12.000 σ.α.λ. του αισθητήρα διασφαλίζει ότι λειτουργεί σωστά καθ' όλη τη φάση επιβράδυνσης, ακόμη και όταν η μέγιστη ταχύτητα του άξονα του μηχανήματος ισούται με αυτήν την τιμή.

Ε4: Πώς ρυθμίζεται σωστά το κενό μεταξύ της κεφαλής του αισθητήρα και του μαγνήτη;

Η προδιαγραφή του κενού δίνεται στην τεκμηρίωση συντήρησης της μονάδας άξονα Fanuc για το συγκεκριμένο μοντέλο μηχανήματος και τη διαμόρφωση του άξονα.

Τυπικά κενά για εφαρμογές αισθητήρων φαινομένου Hall αυτού του τύπου είναι στην εμβέλεια 0,5–2,0mm, αλλά η ακριβής απαίτηση για τον A57L-0001-0037 πρέπει να επαληθευτεί από την τεκμηρίωση της Fanuc για τον εφαρμόσιμο άξονα.

Το LED σήματος του ενισχυτή ή η διάγνωση τάσης εξόδου χρησιμοποιείται για να επιβεβαιωθεί ότι το πλάτος του σήματος βρίσκεται εντός του αποδεκτού παραθύρου στο καθορισμένο κενό, πριν κλειδωθεί ο αισθητήρας στην τελική του θέση.

Ε5: Ποια συμπτώματα υποδεικνύουν ότι ο A57L-0001-0037 χρειάζεται αντικατάσταση;

Η πιο άμεση ένδειξη είναι ένας συναγερμός αποτυχίας προσανατολισμού στο CNC — ο άξονας περιστρέφεται μέσω της ακολουθίας προσανατολισμού, αλλά ο ελεγκτής δεν λαμβάνει ποτέ τον παλμό αναφοράς και λήγει ο χρόνος αναμονής.

Άλλα συμπτώματα περιλαμβάνουν διακοπτόμενες αποτυχίες προσανατολισμού (υποδηλώνοντας ένα οριακό σήμα λόγω μετατόπισης κενού, ζημιάς καλωδίου ή μόλυνσης στους συνδέσμους καλωδίων), ο προσανατολισμός να σταματά στη λάθος γωνία κάθε δεύτερο κύκλο (υποδηλώνοντας ότι το σήμα είναι αρκετά θορυβώδες ώστε να ενεργοποιείται ψευδώς), ή πλήρη απώλεια της λειτουργίας προσανατολισμού.

Πριν αντικαταστήσετε την ενότητα του αισθητήρα, ελέγξτε τη δρομολόγηση των καλωδίων και τους συνδέσμους για εισχώρηση ψυκτικού υγρού και επαληθεύστε ότι το κενό είναι εντός των προδιαγραφών χρησιμοποιώντας τις διαγνωστικές εξόδους της Fanuc.