OMRON B7AP-M1 B7APMI パワーカップラー,移動ユニット B7AP-M1 B7APM1

オムロン B7AP-M1 | 移動側誘導電力カプラ — B7Aシリーズ、無線信号 & 電力伝送、12 VDC、38mA、IP67、動作ギャップ8mm、ターンテーブル & ロボットハンド

概要

オムロン B7AP-M1 は、オムロンの B7AP 誘導電力カプラペアの移動側ハーフです。これは、機械の回転または移動部分（ターンテーブル、ロボットの手首ジョイント、コンベアシステムを循環するパレットなど）に取り付けられ、8mm の動作ギャップを挟んで静止側に対応する B7AP-S1 と対向します。これら 2 つの円筒形ユニットの間で、スイッチ信号と DC 電力の両方が、物理的な接触なしに、電磁誘導を介してギャップを横断します。これにより、回転機械が本来必要とするスリップリングと回転電気コネクタが不要になります。このシステムが解決する概念は、産業機械設計における真に困難な問題の 1 つです。それは、システムの他の部分に対して連続的に回転または並進する機械の部分に電気的電力と制御信号を供給する方法です。

スリップリングは機械的に解決しますが、メンテナンスが必要です。ブラシは摩耗し、接点は酸化し、回転インターフェースは、それが受ける速度とデューティサイクルに比例した信頼性の懸念となります。

無線誘導結合は、機械的接触を電磁的なエアギャップに置き換えます。B7AP ペアは、IP67 の範囲内でこれを実現します。これは、直接のウォータージェットや一時的な浸漬に耐える保護等級であり、湿った加工環境に関連します。

B7AP-M1 は移動側ユニットです。

誘導結合を介して B7AP-S1（24V 設備電源に接続されている）から電力を受信し、その受信した電力を使用して機械の移動側に搭載された B7A 入力ユニットに電力を供給します。

B7A 入力ユニットは、移動アセンブリに搭載された近接センサー、機械スイッチ、またはその他の 2 線式センサーデバイスからの信号を読み取り、それらの信号状態を誘導結合を介して静止側の B7A 出力ユニットに送信します。そこで、それらは PLC またはコントローラーへのデジタル入力となります。

主な仕様

パラメータ

値

電力の流れ:

B7AP-S1（静止側）は、24V DC 電源から電磁界を生成し、8mm ギャップを介して B7AP-M1（移動側）に誘導的に電力を伝送します。B7AP-M1 はこの電力を受信し、接続された B7A 入力ユニットおよび 2 線式センサーデバイスに 12V DC で供給します。

これにより、回転側のセンサーと入力ユニットは、バッテリーなしで、また静止フレームからの有線電源接続なしで動作します。信号の流れ:

移動側の B7A 入力ユニットは、接続されたセンサーデバイスの状態（ON/OFF 信号のみ — B7A システムはアナログ値を伝送しません）を読み取ります。

これらの状態をエンコードし、時分割多重方式を使用して誘導結合を介して静止側の B7A 出力ユニットに送信します。B7A 出力ユニットは、デコードされた信号を PLC 互換のロジック出力として提示します。

伝送容量:

B7AP が電力と信号を同時に伝送する場合、最大 10 個の入力ポイントを同時にアクティブにできます（38mA の電力予算によって制限されます: 3.8mA × 10 ポイント）。

移動側に独立した電源が供給されている場合、最大 16 個の入力ポイントを伝送できます。8mm 動作ギャップ — 取り付け精度

8mm ±1.5mm の動作ギャップ仕様は、重要な取り付けパラメータです。信頼性の高い伝送を維持するには、2 つのカプラ面を 6.5mm から 9.5mm の間に分離する必要があります。6.5mm 未満では、機械の移動公差が適用されると物理的な接触のリスクが増加します。9.5mm を超えると、信号と電力伝送の品質が低下し、完全に失敗する可能性があります。

オムロンの B7AP-S1 には、取り付け時に正しいギャップを確認するための物理的なツールであるセットアップゲージが含まれています。

B7AP-M1 には、B7AP-S1 の使用可能な伝送範囲内にあるときに点灯する操作インジケータ LED が含まれており、機械のセットアップ中およびどちらかのユニットの取り付け位置を変更した後のメンテナンス中にリアルタイムの視覚的な確認を提供します。

角度のずれも制御する必要があります。2 つのカプラ面は 2° 以内で平行である必要があります。この角度公差を超えると、信号の劣化が進行します。

クランプナット付きの M30 × 1.5 取り付けねじは、正しいギャップとアライメントが設定されたら確実な位置決めを提供します。ナットの締め付けトルクは最大 39 N・m です。

非金属オブジェクトの透過

B7AP-M1 および B7AP-S1 は、カプラ面間に配置された非金属オブジェクト（プラスチック、ガラス、木材）を介して信号と電力を伝送します。

この特性により、静止側と移動側を分離する必要がある物理的なバリア（保護カバー、検査窓、構造壁など）がありながらも信号経路を確保できるシステム設計が可能になります。

カプラ間のギャップ（非金属材料を含む）は、8mm の動作距離内に収まる必要があります。非金属材料は電磁界に対して実質的に見えません。

ギャップ内の金属オブジェクトは伝送を妨害またはブロックします。B7AP はカプラ面間の金属バリアとは互換性がありません。

同様に、平行な B7AP ペアは、隣接するシステム間の相互干渉を防ぐために、少なくとも 60mm 間隔で配置する必要があります。

アプリケーション

B7AP システムは、いくつかの特定の機械アーキテクチャの配線課題に対応します:

ターンテーブルとインデックステーブル:

複数のステーションに部品を提示するために回転するパレットまたはワークピースのターンテーブルは、典型的な B7AP アプリケーションです。

移動側は、部品の存在またはパレットの向きを検出する近接センサーを搭載します。これらの信号は、配線が絡まることなくコントローラーに到達する必要があります。ロボットの手首とエンドエフェクタ:

360° を超えて手首のジョイントを回転させるロボットアームは、巻き付いて破損する可能性のあるケーブル経路を使用できません。

B7AP 誘導インターフェースは、巻き付くケーブルの問題を解消し、回転する手首のジョイントを横断してグリッパーセンサー信号と電力を伝送します。パレットコンベアシステム:

コンベアループを介して独自のセンサー（部品検出、基準ピンの存在）を搭載したパレットは、コンベアに沿って定義された読み取り/書き込み位置に B7AP カプラを使用できます。そこでは、静止ユニットがパレットの移動ユニットと整列して、物理的なドッキングコネクタなしでデータ交換を行います。

FAQQ1: B7AP-M1 の 2m 事前配線済みケーブルを、B7A 入力ユニットに届くように延長できますか？

いいえ。B7AP-M1 の仕様では、移動側ユニットのケーブルへの延長ケーブルは明示的に禁止されています。

2m ケーブルは供給されたまま使用する必要があります。

B7A 入力ユニットが移動アセンブリ上の B7AP-M1 取り付け場所から 2m 以内に配置できない場合は、入力ユニットがカプラに近づくように機械レイアウトを修正する必要があります。

対照的に、B7AP-S1（静止側ユニット）は、0.75mm² 以上の導体断面積の延長ケーブルを使用して、最大 100m のケーブル長で B7A 出力ユニットに到達できます。

Q2: 伝送遅延は標準 19.2ms / 最大 31ms です。高速応答が必要な PLC I/O にとってこれは許容できますか？

標準遅延 19.2ms は、PLC のスキャンサイクルと標準 I/O 応答時間に加えて、B7AP の時分割多重伝送が信号経路に追加する遅延を表します。

ほとんどの近接センサーベースの検出タスク（部品の存在、パレットの向き、ワークピースの識別）では、この遅延は許容範囲内です。なぜなら、検出される機械的なイベントは、数百ミリ秒以上の時間スケールで発生するからです。

より高速な信号応答が必要なアプリケーション（例: 非常停止検出、モーションコントロール用の高速位置センシング）では、B7AP システムの遅延をアプリケーションのタイミング要件に対して評価する必要があり、直接配線接続などのより高速な代替手段が必要になる場合があります。

Q3: B7AP-M1 が動作中に範囲外に出た場合、B7A 出力ユニットの出力はどうなりますか？

B7AP-M1 が伝送範囲外に出ると（B7AP-S1 から遠すぎるか、公差を超えてずれている場合）、B7A 出力ユニットは伝送エラーを検出します。エラー処理の動作は、選択された B7A 出力ユニットのモデルによって異なります。LOAD-OFF モデルでは、伝送エラーが検出されるとすべての出力が OFF になり、予期しない負荷の通電を防ぎます。

選択可能なエラー処理を備えたモデルでは、ユーザーがコミッショニング中にエラー応答を設定します。

B7A 出力ユニットのエラー出力信号もアクティブになり、診断入力として PLC に配線できます。

Q4: 最小カプラインターフェース時間は 0.3 秒と記載されています。これは運用上どういう意味ですか？

これは、完全で有効な信号交換が発生するために、B7AP-M1 が B7AP-S1 の伝送範囲内に留まる必要がある最小時間です。移動側が 0.3 秒よりも速く静止ユニットのフィールドを通過する場合（例えば、停止せずにパレットが通過する高速インデックステーブルなど）、システムは完全な読み取りサイクルを完了できない可能性があります。

移動センサーの読み取りに B7AP を使用する機械設計では、各読み取り位置でのカプラのアライメント時間が少なくとも 0.3 秒であることを確認する必要があります。これは通常、各読み取りステーションでモーションを一時停止することによって達成されます。

Q5: B7AP-M1 は 3 線式（NPN または PNP）センサーと互換性がありますか、それとも 2 線式センサーのみですか？

B7AP-M1 に接続される B7A 入力ユニットは、2 線式センサー接続のみをサポートします（2 線式近接センサー、磁気リードスイッチ、機械式リミットスイッチ）。3 線式 NPN または PNP センサーは、B7AP-M1 側の標準 B7A 入力ユニットに接続できません。

3 線式センサーの互換性は、B7A 入力ユニットと B7A 出力ユニットの両方が独立した電源で接続されている場合にのみ利用可能です。これは、標準の B7AP 電源供給構成とは異なる構成です。

移動側に 3 線式センサー入力を必要とするアプリケーションでは、独立電源構成をシステム設計段階で計画および文書化する必要があります。