Mitsubishi HC-UF43K (HCUF43K) — MELSERVO HC Series 400W AC Servo Motor, Καρφωτός Άξονας, Επίπεδος Τύπος, IP65

Τι Παίρνετε

Αριθμός Εξαρτήματος: HC-UF43K / HC-UFS43K (HCUF43K) Σειρά: Mitsubishi MELSERVO-J2S — HC-UF Series Κατηγορία: AC Brushless Servo Motor Χαμηλής Αδράνειας, Μικρής-Μεσαίας Χωρητικότητας — Επίπεδος Τύπος

Η Σύντομη Έκδοση

Αν χρησιμοποιείτε εργαλειομηχανές τύπου FANUC ή MELSERVO, ρομποτικά κελιά ή συστήματα γενικής χρήσης κίνησης από την τελευταία γενιά J2S, ο Mitsubishi HC-UF43K είναι πιθανότατα ήδη ένας οικείος αριθμός. Πρόκειται για έναν κινητήρα AC brushless servo 400W στην οικογένεια HC-UF της Mitsubishi με επίπεδο προφίλ — αρκετά συμπαγής για να χωρέσει σε στενούς χώρους, αρκετά ικανός για να χειριστεί εργασίες ακριβείας τροφοδοσίας, και εξοπλισμένος με έναν απόλυτο κωδικοποιητή 17-bit που διατηρεί τη μηχανή ενήμερη για τη θέση της χωρίς κύκλο αναφοράς κάθε φορά που ενεργοποιείται η τροφοδοσία.

Το "K" στην ονομασία του μοντέλου σημαίνει καρφωτός άξονας — υπάρχει μια μηχανουργημένη εγκοπή για θετική μετάδοση ροπής σύζευξης. Δεν υπάρχει ενσωματωμένο φρένο σε αυτήν την παραλλαγή, επομένως προορίζεται για οριζόντιες εφαρμογές άξονα ή θέσεις όπου το φορτίο του άξονα δεν απαιτεί συγκράτηση θέσης σε ηρεμία.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Η Επίπεδη Δομή — Γιατί Έχει Σημασία

Η Mitsubishi σχεδίασε τη σειρά HC-UF με ένα διακριτικά ρηχό αξονικό βάθος σε σύγκριση με τους συμβατικούς κυλινδρικούς κινητήρες servo ισοδύναμης ισχύος. Αυτό το επίπεδο σώμα δεν είναι απλώς καλλυντικό — είναι μια πρακτική διάσταση που ανοίγει επιλογές εγκατάστασης σε περιορισμένα περιβλήματα εργαλειομηχανών όπου ένας κινητήρας τυπικού μήκους απλώς δεν θα χωρούσε δίπλα σε μια χυτή επιφάνεια, παξιμάδι σφαιρικής βίδας ή δομικό στοιχείο.

Το συνολικό βάθος 122mm (εξαιρουμένου του μήκους άξονα) παρέχει στους κατασκευαστές μηχανών έναν χρήσιμο χώρο που οι κυλινδρικοί κινητήρες των σειρών HC-KFS και HC-MFS της ίδιας κλάσης 400W δεν μπορούν να ανταγωνιστούν σε στενές εγκαταστάσεις. Σε μικρά κάθετα κέντρα κατεργασίας, οριζόντια μηχανήματα διάτρησης και πολυαξονικό εξοπλισμό μεταφοράς όπου κάθε χιλιοστό χώρου μετράει, το προφίλ του HC-UF έχει καταστήσει μια επίμονη επιλογή σχεδιασμού για τους ΚΑΕ που κατασκευάζουν συμπαγείς μηχανές ακριβείας.

Ο Απόλυτος Κωδικοποιητής 17-Bit — Μια Πρακτική Εξήγηση

Ο κωδικοποιητής που είναι εγκατεστημένος στο HC-UF43K είναι ένας απόλυτος σειριακός κωδικοποιητής παλμών 17-bit, ισοδύναμος με 131.072 μετρήσεις ανά περιστροφή άξονα. Δύο πράγματα έχουν σημασία εδώ στην πράξη.

Ανάλυση. Στα 3.000 rpm οδηγώντας μια σφαιρική βίδα με βήμα 10mm μέσω μιας σύζευξης 1:1, η ανάλυση θέσης του συστήματος ελέγχου ανά μέτρηση κωδικοποιητή ισούται περίπου με 0,076 μικρόμετρα. Αυτό το είδος κοκκοποίησης είναι αυτό που επιτρέπει την ακριβή επαναληψιμότητα θέσης του συστήματος servo J2S και την ομαλή απόδοση σφάλματος παρακολούθησης σε χαμηλές ταχύτητες σε εφαρμογές περιγράμματος.

Απόλυτη διατήρηση. Ο τύπος του κωδικοποιητή είναι απόλυτος, όχι ερπυστικός. Τα δεδομένα θέσης διατηρούνται κατά τη διάρκεια των κύκλων τροφοδοσίας μέσω του συστήματος εφεδρικής μπαταρίας στον ενισχυτή MR-J2S — μια μπαταρία CR2032 στη θήκη μπαταρίας του ενισχυτή διατηρεί τη μνήμη του μετρητή όταν η τροφοδοσία ελέγχου είναι απενεργοποιημένη. Όταν η μηχανή επανεκκινεί, κάθε άξονας γνωρίζει ακριβώς πού βρίσκεται. Καμία ακολουθία επιστροφής αναφοράς, κανένας κύκλος ομογενοποίησης, καμία καθυστέρηση παραγωγής. Σε περιβάλλοντα μαζικής παραγωγής, αυτό μεταφράζεται άμεσα σε χρόνο κύκλου και μειώνει την αλληλεπίδραση του χειριστή σε κάθε έναρξη βάρδιας ή συμβάν αποκατάστασης τροφοδοσίας.

Σε περίπτωση πλήρους εκφόρτισης της μπαταρίας του ενισχυτή ή αφαίρεσής της ενώ ο κινητήρας είναι απενεργοποιημένος, τα απόλυτα δεδομένα θέσης χάνονται και η μηχανή θα απαιτήσει χειροκίνητη επανεγκατάσταση σημείου αναφοράς πριν επιστρέψει στην κανονική αυτόματη λειτουργία. Ο ενισχυτής θα εμφανίσει μια προειδοποιητική ειδοποίηση μπαταρίας πριν η τάση πέσει στο κρίσιμο επίπεδο — η τακτική αντικατάσταση της μπαταρίας σε κύκλο δύο έως τριών ετών αποτρέπει αυτό το σενάριο.

Συμβατοί Ενισχυτές Servo (Σειρά MR-J2S)

Το HC-UF43K έχει ονομαστική ισχύ για χρήση με τους ενισχυτές κλάσης 40A MR-J2S σε όλες τις παραλλαγές διεπαφής:

Η σύζευξη ενισχυτή-κινητήρα καθορίζεται από την κλάση ρεύματος και τη σειρά κινητήρα. Μην αντικαθιστάτε έναν ενισχυτή υψηλότερης ή χαμηλότερης κλάσης ρεύματος χωρίς να επαληθεύσετε τον πίνακα αναγνώρισης κινητήρα — μια λανθασμένη ρύθμιση αναγνώρισης κινητήρα στην παράμετρο 0 θα προκαλέσει τη λειτουργία του servo με λανθασμένη ρύθμιση κέρδους και ορίου ρεύματος, η οποία μπορεί να προκαλέσει αστάθεια ή σφάλματα παραμέτρων, ακόμη και αν ο κινητήρας φαίνεται να λειτουργεί σε χαμηλή ταχύτητα.

Εφαρμογές Άξονα Για Τις Οποίες Είναι Κατασκευασμένος Αυτός ο Κινητήρας

Άξονες τροφοδοσίας εργαλειομηχανών CNC — X, Y, Z σε κέντρα κατεργασίας μικρής μορφής. Η ισχύς 400W και η μέγιστη ταχύτητα 4.500 rpm καλύπτουν το πλήρες φάσμα των ταχυτήτων τροφοδοσίας που είναι τυπικές σε μικρά κάθετα και οριζόντια κέντρα κατεργασίας με μέτρια φορτία τραπεζιού και μικρές διαδρομές άξονα. Το επίπεδο σώμα ταιριάζει στα συμπαγή περιβλήματα που χρησιμοποιούν συχνά αυτές οι μηχανές γύρω από τη διεπαφή σφαιρικής βίδας-κινητήρα.

Βοηθητικοί άξονες τοποθέτησης. Περιστρεφόμενοι πίνακες περιστροφής, μονάδες τοποθέτησης αυτόματου εναλλάκτη εργαλείων, ενεργοποιητές μετατόπισης παλετών και παρόμοιοι άξονες περιοδικής χρήσης είναι μια φυσική επιλογή. Ο απόλυτος κωδικοποιητής εξαλείφει την ανάγκη για μια αποκλειστική ακολουθία ομογενοποίησης σε αυτούς τους άξονες, απλοποιώντας τη λογική του PLC και μειώνοντας τον χρόνο κύκλου κατά την αλλαγή τεμαχίου εργασίας.

Αυτοματισμός συναρμολόγησης και ρομποτικοί εργαλειοφόροι άκρου βραχίονα. Όπου απαιτείται ένας συμπαγής άξονας τοποθέτησης υψηλής ανάλυσης χωρίς τον πρόσθετο όγκο ενός συνδυασμού κιβωτίου ταχυτήτων-κινητήρα, το HC-UF43K παρέχει δυνατότητα άμεσης τοποθέτησης σε μια μικρή συσκευασία που ενσωματώνεται καθαρά στα συστήματα κίνησης που βασίζονται σε MELSERVO J2S.

Εξοπλισμός κατασκευής ημιαγωγών και ηλεκτρονικών. Η χαμηλή αδράνεια ρότορα (0.365 × 10⁻⁴ kg·m²) υποστηρίζει γρήγορη σταθεροποίηση μετά από κινήσεις από σημείο σε σημείο — ένα χαρακτηριστικό που έχει σημασία σε εξοπλισμό υψηλού ρυθμού κύκλου όπου ο χρόνος αναμονής στη θέση πρέπει να ελαχιστοποιηθεί για να διατηρηθεί η παραγωγικότητα.

Είδη σε στοκ, καινούργια — Τι πρέπει να γνωρίζετε πριν παραγγείλετε

Το HC-UF43K / HC-UFS43K είναι ένα διακοπείσα εξάρτημα της Mitsubishi. Η Mitsubishi Electric δεν κατασκευάζει πλέον νέα τεμάχια αυτής της σειράς εδώ και αρκετό καιρό, έχοντας μεταφέρει τους πελάτες της πλατφόρμας J2S προς τις σειρές MR-J4 και MR-JE με τους αντίστοιχους κινητήρες servo της σειράς HG. Τα τεμάχια που είναι διαθέσιμα αυτήν τη στιγμή στην αγορά είναι νέα παλιά αποθέματα από νόμιμα κανάλια εφοδιασμού — γνήσιο προϊόν της Mitsubishi Electric, κατασκευασμένο στην Ιαπωνία, στην αρχική εργοστασιακή συσκευασία.

Δύο πράγματα προκύπτουν από αυτό. Πρώτον, το επαληθευμένο νέο απόθεμα είναι πραγματικά καινούργιο — όχι ανακατασκευασμένο, όχι επισκευασμένο — και φέρει την ίδια απόδοση και αξιοπιστία όπως θα είχε κατά την αρχική προμήθεια. Δεύτερον, το απόθεμα είναι πεπερασμένο. Μόλις εξαντληθεί το τρέχον νόμιμο απόθεμα στην παγκόσμια εφοδιαστική αλυσίδα, νέα τεμάχια ΚΑΕ δεν θα είναι πλέον διαθέσιμα και οποιαδήποτε περαιτέρω προμήθεια θα περιορίζεται σε ανακατασκευασμένα ή επισκευασμένα τεμάχια. Για χρήστες που συντηρούν έναν στόλο μηχανών της εποχής J2S, η δημιουργία αποθέματος για μελλοντική προμήθεια κρίσιμων κινητήρων servo τώρα είναι απλή ασφάλιση έναντι απρόβλεπτων διακοπών λειτουργίας όταν οι χρόνοι παράδοσης για ανακατασκευασμένα τεμάχια μπορεί να επεκταθούν σε εβδομάδες.

Σημειώσεις Χειρισμού και Αποθήκευσης

Το HC-UF43K είναι μια συσκευή ακριβείας. Λίγα πρακτικά σημεία:

Κατά την τοποθέτηση, μην χρησιμοποιείτε άκαμπτη σύζευξη μεταξύ του άξονα του κινητήρα και της σφαιρικής βίδας χωρίς να επαληθεύσετε την εκκεντρότητα του άξονα. Η Mitsubishi ορίζει ότι η εκκεντρότητα του άξονα της σφαιρικής βίδας στη διεπαφή σύζευξης πρέπει να διατηρείται στο 0,01mm ή λιγότερο — η ευθυγράμμιση σε αυτήν τη σύνδεση δημιουργεί περιοδικό ακτινικό φορτίο στο μπροστινό ρουλεμάν του κινητήρα που μειώνει τη διάρκεια ζωής του ρουλεμάν και μπορεί να εισάγει κυκλικό θόρυβο στο σήμα του κωδικοποιητή.

Εγκαταστήστε τον κινητήρα με το καλώδιο τροφοδοσίας και το καλώδιο του κωδικοποιητή να είναι προσανατολισμένα προς τα κάτω όπου είναι δυνατόν, ή παρέχετε μια θηλιά στάγματος στα καλώδια πριν φτάσουν στον σύνδεσμο. Αυτό αποτρέπει τη ροή υγρού κατά μήκος του μανδύα του καλωδίου προς το σώμα του συνδέσμου. Η βαθμολογία IP65 καλύπτει το περίβλημα του κινητήρα· εξαρτάται από τη σωστή τοποθέτηση του συνδέσμου και τη δρομολόγηση των καλωδίων για να είναι πλήρως αποτελεσματική σε υγρά περιβάλλοντα.

Ποτέ μην χτυπάτε τον άξονα ή το περίβλημα του κωδικοποιητή κατά την εγκατάσταση της σύζευξης. Ο κωδικοποιητής είναι μια οπτική διάταξη ακριβείας τοποθετημένη απευθείας πίσω από το πίσω ρουλεμάν· οποιαδήποτε πρόσκρουση που μεταδίδεται στον δίσκο του κωδικοποιητή ή στην πλακέτα μπορεί να προκαλέσει ζημιά που μπορεί να μην είναι άμεσα εμφανής σε έναν σύντομο λειτουργικό έλεγχο, αλλά θα εκδηλωθεί ως σφάλμα θέσης ή σφάλματα συναγερμού υπό φορτίο.

Αναφορά Παραλλαγής Σειράς HC-UF

Όλες οι παραλλαγές μοιράζονται την ίδια ισχύ 400W, ονομαστική ροπή 1.3Nm, ονομαστική ταχύτητα 3.000rpm, κωδικοποιητή 17-bit και φλάντζα 80×80mm.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HC-UF43K και του HC-UFS43K, και θα λειτουργήσει οποιοδήποτε ως άμεση αντικατάσταση του άλλου στη μηχανή μου;

Τα HC-UF43K και HC-UFS43K είναι λειτουργικά ο ίδιος κινητήρας. Οι ονομασίες "UF" και "UFS" αναφέρονται και οι δύο στον κινητήρα επίπεδου τύπου (λεπτό προφίλ) της σειράς HC της Mitsubishi· το "S" στο HC-UFS χρησιμοποιείται μερικές φορές για να υποδείξει τη συγκεκριμένη δομή λεπτού σώματος. Και τα δύο έχουν την ίδια ισχύ 400W, ονομαστική ροπή 1.3Nm, ονομαστική ταχύτητα 3.000rpm, απόλυτο κωδικοποιητή 17-bit, ευθύ άξονα με κλειδί και διαστάσεις φλάντζας 80×80mm. Στην πρακτική εξυπηρέτηση πεδίου, αυτοί οι δύο αριθμοί εξαρτημάτων αντιμετωπίζονται ως άμεσες υποκαταστάσεις. Εάν η τεκμηρίωση της μηχανής σας ή η ετικέτα του κινητήρα του άξονα δείχνει HC-UF43K και προμηθεύεστε απόθεμα HC-UFS43K (ή αντίστροφα), η μονάδα θα ταιριάζει μηχανικά, θα συνδέεται ηλεκτρικά με τα ίδια καλώδια και θα λειτουργεί σωστά χωρίς να απαιτούνται αλλαγές παραμέτρων.

Ε2: Η μηχανή μου χρησιμοποιεί έναν ενισχυτή MR-J2S-40A. Μετά την αντικατάσταση του κινητήρα HC-UF43K, ο άξονας κινείται ακανόνιστα και παράγει συναγερμό σφάλματος παρακολούθησης. Τι πρέπει να ελεγχθεί πρώτα;

Η πιο συνηθισμένη αιτία αυτού του συγκεκριμένου συμπτώματος μετά από αλλαγή κινητήρα είναι μια λανθασμένη ρύθμιση αναγνώρισης κινητήρα στις παραμέτρους του ενισχυτή servo. Στη σειρά MR-J2S-A, η παράμετρος Νο. 0 (επιλογή κινητήρα) πρέπει να ρυθμιστεί στην τιμή που αντιστοιχεί στο μοντέλο κινητήρα HC-UF43 / HC-UFS43. Εάν η παράμετρος δεν διαγράφηκε ή επαναφέρθηκε κατά την αντικατάσταση, ο ενισχυτής μπορεί να είναι ακόμα διαμορφωμένος για τον προηγούμενο τύπο κινητήρα. Εκτελέστε μια αρχικοποίηση παραμέτρων servo από τη μονάδα παραμέτρων του ενισχυτή ή μέσω του λογισμικού MR Configurator, επιλέξτε το σωστό μοντέλο κινητήρα, στη συνέχεια αποθηκεύστε και κάντε επανεκκίνηση του συστήματος. Επίσης, επαληθεύστε ότι οι γραμμές τροφοδοσίας U/V/W και το καλώδιο του κωδικοποιητή είναι πλήρως τοποθετημένα χωρίς λυγισμένες ακίδες. Μια χαλαρή σύνδεση κωδικοποιητή παράγει ακανόνιστη ανάδραση θέσης που παρουσιάζεται πανομοιότυπα με σφάλμα παρακολούθησης που σχετίζεται με το κέρδος στο επίπεδο ελέγχου.

Ε3: Το HC-UF43K αναφέρεται ως διακοπείσα. Είναι ένα νέο τεμάχιο ακόμα γνήσιο προϊόν της Mitsubishi Electric, και τι σημαίνει αυτό για την εγγύηση και τη μακροζωία;

Τα νέα τεμάχια παλαιού αποθέματος του HC-UF43K είναι γνήσια προϊόντα της Mitsubishi Electric κατασκευασμένα στην Ιαπωνία σύμφωνα με την αρχική προδιαγραφή. Το ότι είναι διακοπείσα σημαίνει ότι η Mitsubishi δεν παράγει πλέον νέα τεμάχια, αλλά δεν σημαίνει ότι το υπάρχον νέο απόθεμα είναι με οποιονδήποτε τρόπο κατώτερο από το τρέχον απόθεμα παραγωγής. Μια γνήσια νέα μονάδα στην αρχική συσκευασία θα αποδώσει σύμφωνα με την πλήρη ονομαστική της προδιαγραφή και μπορεί να αναμένεται να παρέχει την ίδια διάρκεια ζωής με οποιονδήποτε νέο κινητήρα servo, υπό την προϋπόθεση ότι έχει εγκατασταθεί σωστά και λειτουργεί εντός των περιβαλλοντικών και φορτιακών προδιαγραφών του. Οι νόμιμοι διανομείς που προσφέρουν νέα αποθέματα HC-UF43K πωλούν από επαληθευμένο απόθεμα της εφοδιαστικής αλυσίδας, όχι ανακατασκευασμένα τεμάχια. Κατά την αξιολόγηση μιας αγοράς, αναζητήστε την αρχική συσκευασία της Mitsubishi Electric και μια επαληθεύσιμη πηγή. Αυτό που σημαίνει πρακτικά η διακοπείσα κατάσταση είναι ότι η προμήθεια δεν αναπληρώνεται — μόλις εξαντληθεί το παγκόσμιο νέο απόθεμα, θα είναι διαθέσιμα μόνο ανακατασκευασμένα τεμάχια, συνήθως με υψηλότερο κόστος και μεγαλύτερους χρόνους παράδοσης.

Ε4: Μπορεί το HC-UF43K να χρησιμοποιηθεί με έναν νεότερο ενισχυτή της σειράς MR-J4, ή είναι κλειδωμένο στο MR-J2S;

Το HC-UF43K δεν είναι εγγενώς συμβατό με ενισχυτές MR-J4 και δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας σε έναν. Η σειρά MR-J4 έχει σχεδιαστεί για κινητήρες servo της σειράς HG με διαφορετικό πρωτόκολλο κωδικοποιητή και διεπαφή συνδέσμου. Υπάρχει μια διαδρομή μετάβασης διαθέσιμη μέσω του υλικού μετατροπής της Mitsubishi (συγκεκριμένα ο συνδυασμός MR-J4-B-RJ020 και MR-J4-T20 για συστήματα που βασίζονται σε SSCNET), ο οποίος επιτρέπει σε έναν ενισχυτή MR-J4 να λειτουργεί εντός ενός υπάρχοντος συστήματος ελέγχου κίνησης που βασίζεται σε MR-J2S-B SSCNET — αλλά αυτό εξακολουθεί να οδηγεί κινητήρες της σειράς HG, όχι της σειράς HC. Για μηχανές που πρέπει να παραμείνουν σε κινητήρες HC-UF43K, η σειρά ενισχυτών MR-J2S παραμένει η σωστή πλατφόρμα οδήγησης. Εάν σχεδιάζεται μια πλήρης αναβάθμιση οδήγησης, η τυπική διαδρομή μετάβασης της Mitsubishi είναι η αντικατάσταση τόσο του ενισχυτή όσο και του κινητήρα μαζί: ενισχυτής MR-J4 σε συνδυασμό με τον αντίστοιχο κινητήρα της σειράς HG-KR ή HG-SR στην ισοδύναμη κλάση ροπής.

Ε5: Υπάρχουν συγκεκριμένες απαιτήσεις αποθήκευσης για νέα τεμάχια HC-UF43K που κρατούνται ως εφεδρικά συντήρησης, και πόσο καιρό μπορούν να αποθηκευτούν πριν χρειαστεί να επαληθευτεί ο κωδικοποιητής;

Αποθηκεύστε τα νέα τεμάχια σε εσωτερικό χώρο στην αρχική συσκευασία, σε ξηρό χώρο μεταξύ 0°C και +40°C (εύρος λειτουργίας) ή έως +70°C για βραχυπρόθεσμη αποθήκευση. Οι δύο πρακτικές ανησυχίες για μακροχρόνια αποθήκευση κινητήρων servo είναι η μετανάστευση του γράσου των ρουλεμάν και η διάταξη του οπτικού κωδικοποιητή. Το γράσο των ρουλεμάν μπορεί να καθιζάνει κατά τη διάρκεια εκτεταμένων στατικών περιόδων, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει προσωρινή αύξηση της τριβής μετά από μακρά αποθήκευση που ομαλοποιείται εντός μερικών περιστροφών. Για να το διαχειριστείτε αυτό, ο άξονας πρέπει να περιστρέφεται με το χέρι για μερικές περιστροφές κάθε τρεις έως έξι μήνες κατά την αποθήκευση. Η διάταξη του κωδικοποιητή στη σειρά HC-UF είναι μια σφραγισμένη οπτική μονάδα που δεν απαιτεί συντήρηση κατά την αποθήκευση, αλλά τα τεμάχια που έχουν αποθηκευτεί για περισσότερο από δύο χρόνια πρέπει να υποβληθούν σε λειτουργική δοκιμή επαλήθευσης κωδικοποιητή — επιβεβαιώνοντας ότι τα σήματα φάσης A, B και Z είναι καθαρά και εντός προδιαγραφών — πριν εγκατασταθούν σε μια μηχανή. Αυτή είναι η τυπική πρακτική για οποιονδήποτε κωδικοποιητή ακριβείας που έχει υποστεί στατική αποθήκευση, και αποφεύγει το σενάριο ανακάλυψης ενός προβλήματος κωδικοποιητή που σχετίζεται με την αποθήκευση αφού ο κινητήρας έχει ήδη τοποθετηθεί σε μια μηχανή.