Mitsubishi HF-KE23 — Συμπαγής σερβοκινητήρας AC χαμηλής αδράνειας για αυτοματοποίηση υψηλής ταχύτητας ακριβείας

MITSUBISHI ELECTRIC · ΣΕΡΒΟΚΙΝΗΤΗΡΑΣ AC · ΣΕΙΡΑ HF-KE

Επισκόπηση προϊόντος

Ο Mitsubishi HF-KE23 είναι ένας συμπαγής σερβοκινητήρας AC χωρίς ψήκτρες χαμηλής αδράνειας από τη σειρά HF-KE της Mitsubishi Electric — μια σειρά προϊόντων που έχει σχεδιαστεί ειδικά για εφαρμογές αυτοματοποίησης όπου η ταχεία επιτάχυνση, ο συμπαγής χώρος εγκατάστασης και η υψηλή ακρίβεια θέσης είναι οι καθοριστικές απαιτήσεις.

Με ονομαστική ισχύ 200W, ο HF-KE23 κατατάσσεται στο ελαφρύτερο άκρο της γκάμας σερβοκινητήρων της Mitsubishi, αλλά αυτή η περιγραφή υποτιμά αυτό που τον καθιστά χρήσιμο. Η ισχύς εξόδου από μόνη της δεν αποτυπώνει τον χαρακτήρα του κινητήρα. Η σειρά HF-KE βασίζεται σε σχεδιασμό ρότορα χαμηλής αδράνειας που επιτρέπει στον κινητήρα να ανταποκρίνεται σε εντολές ταχύτητας και θέσης με εξαιρετική ταχύτητα — το είδος της δυναμικής απόκρισης που μειώνει άμεσα τον χρόνο κύκλου σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας ευρετηρίασης, αρπαγής-τοποθέτησης και συντονισμένης κίνησης πολλαπλών αξόνων όπου κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου χρόνου κίνησης συσσωρεύεται σε χιλιάδες καθημερινούς κύκλους.

Ενσωματώνεται εγγενώς με τους σερβοενισχυτές της Mitsubishi των σειρών MR-J4 και MR-JE, λειτουργώντας εντός της πλατφόρμας MELSERVO. Αυτή η ευθυγράμμιση του οικοσυστήματος σημαίνει ότι ο ενισχυτής αναγνωρίζει τον κινητήρα, αυτορυθμίζει τον βρόχο ελέγχου στα χαρακτηριστικά αδράνειας του κινητήρα και επικοινωνεί μέσω της διεπαφής κωδικοποιητή υψηλής ανάλυσης της Mitsubishi — όλα χωρίς χειροκίνητη αντιστοίχιση παραμέτρων ή εργασίες συμβατότητας μεταξύ διαφορετικών εμπορικών σημάτων.

Βασικές προδιαγραφές

Η σειρά HF-KE: Κατασκευασμένη για ταχύτητα και πυκνότητα

Η σειρά σερβοκινητήρων της Mitsubishi Electric καλύπτει ένα ευρύ φάσμα κατηγοριών αδράνειας και μεγεθών πλαισίου — από τις σειρές HC και HG με μεσαία και υψηλή αδράνεια έως την συμπαγή, ταχείας απόκρισης HF-KE. Η σειρά HF-KE υπάρχει επειδή μια σημαντική κατηγορία εφαρμογών αυτοματοποίησης δεν χρειάζεται υψηλή ροπή ή μεγάλες διαστάσεις πλαισίου. Αυτό που χρειάζονται αυτές οι εφαρμογές είναι η ανταπόκριση: ένας κινητήρας που αντιδρά σε μια αλλαγή εντολής με ελάχιστη καθυστέρηση, φτάνει γρήγορα στην ταχύτητα στόχο και επιβραδύνει με ίση ακρίβεια.

Ο HF-KE23 προσφέρει αυτό το προφίλ. Τρία χαρακτηριστικά καθορίζουν πώς αποδίδει στην πράξη:

Ρότορας εξαιρετικά χαμηλής αδράνειας για άμεση δυναμική απόκριση. Η λεπτή γεωμετρία του ρότορα ελαχιστοποιεί τη περιστροφική μάζα, η οποία μειώνει άμεσα τη ροπή που απαιτείται για την επιτάχυνση και την επιβράδυνση του άξονα. Για τον σερβοενισχυτή, αυτό σημαίνει ότι ο βρόχος ελέγχου μπορεί να επιτύχει υψηλό εύρος ζώνης — στενότερη παρακολούθηση θέσης, ταχύτερη σταθεροποίηση μετά από μια κίνηση και δυνατότητα εκτέλεσης σύντομων, ταχέων κινήσεων χωρίς υπέρβαση ή ταλάντωση στη θέση στόχο. Σε μια μηχανή που εκτελεί εκατοντάδες σύντομες κινήσεις τοποθέτησης ανά ώρα, αυτό το χαρακτηριστικό μεταφράζεται σε μετρήσιμη βελτίωση της παραγωγικότητας σε σχέση με έναν κινητήρα με υψηλότερη αδράνεια ρότορα.

Κωδικοποιητής υψηλής ανάλυσης για λεπτή ανάδραση θέσης. Η σειρά HF-KE χρησιμοποιεί έναν κωδικοποιητή υψηλής ανάλυσης που παρέχει λεπτά δεδομένα γωνιακής θέσης στον σερβοενισχυτή σε κάθε κύκλο ελέγχου. Αυτή η ανάλυση υποστηρίζει στενό κλείσιμο του βρόχου θέσης ακόμη και σε πολύ χαμηλές ταχύτητες — ένας άξονας που κινείται αργά προς μια θέση στόχο διατηρεί ομαλή, ελεγχόμενη κίνηση αντί να κυνηγάει ή να σκαλώνει καθώς πλησιάζει το σημείο διακοπής που έχει εντολή. Για εφαρμογές όπως η διανομή, η τοποθέτηση επιθεώρησης και η συναρμολόγηση ακριβείας, αυτό έχει σημαντική σημασία.

Συμπαγές πλαίσιο για σχεδιασμούς μηχανών με περιορισμένο χώρο. Οι φυσικές διαστάσεις του HF-KE23 επιτρέπουν στους κατασκευαστές μηχανών να καθορίσουν έναν ικανό σερβο-άξονα σε δομικούς όγκους που θα απέκλειαν έναν μεγαλύτερο κινητήρα. Σε μηχανές πολλαπλών αξόνων — μονάδες αρπαγής-τοποθέτησης τεσσάρων αξόνων, ρομπότ Καρτεσιανού τύπου μικρού μεγέθους, συμπαγείς σταθμοί συναρμολόγησης — η τοποθέτηση πολλαπλών σερβο-αξόνων σε μια στενή επιφάνεια χωρίς συμβιβασμούς στον μηχανικό σχεδιασμό αποτελεί πραγματικό περιορισμό. Η σειρά HF-KE το αντιμετωπίζει άμεσα.

Ενσωμάτωση στο οικοσύστημα MELSERVO

Ο HF-KE23 έχει σχεδιαστεί για άμεση ενσωμάτωση με την πλατφόρμα MELSERVO της Mitsubishi. Οι συμβατές οικογένειες ενισχυτών περιλαμβάνουν τη σειρά MR-J4 — η τρέχουσα γενιά σερβο-οδηγών της Mitsubishi με προηγμένη αυτόματη ρύθμιση, ρύθμιση με ένα άγγιγμα και επιλογές συνδεσιμότητας δικτύου — και τη σειρά MR-JE, μια απλοποιημένη και βελτιστοποιημένη ως προς το κόστος οικογένεια ενισχυτών κατάλληλη για αυτόνομες εφαρμογές αξόνων και μικρότερες πλατφόρμες μηχανών.

Εντός οποιασδήποτε οικογένειας ενισχυτών, ο HF-KE23 επωφελείται από την ευφυΐα πλευράς οδηγού της Mitsubishi. Ο ενισχυτής MR-J4 εκτελεί αυτόματα την καταστολή συντονισμού της μηχανής, αναγνωρίζει τον λόγο αδράνειας του κινητήρα κατά την αρχική λειτουργία και προσαρμόζει τις παραμέτρους κέρδους για τη βελτιστοποίηση της απόκρισης χωρίς χειροκίνητες επαναλήψεις ρύθμισης. Για τους κατασκευαστές μηχανών και τους ολοκληρωτές συστημάτων, αυτό μειώνει σημαντικά τον χρόνο θέσης σε λειτουργία σε σύγκριση με παλαιότερες πλατφόρμες σερβο όπου η ρύθμιση κέρδους ήταν μια χειροκίνητη, επαναληπτική διαδικασία.

Οι επιλογές συνδεσιμότητας δικτύου στην πλατφόρμα MR-J4 — συμπεριλαμβανομένου του δικτύου σερβο οπτικών ινών SSCNETIII/H και της διεπαφής παλμών — επιτρέπουν στον HF-KE23 να λειτουργεί ως μέρος ενός συγχρονισμένου συστήματος κίνησης πολλαπλών αξόνων υπό τις οικογένειες ελεγκτών MELSEC iQ-R ή iQ-F της Mitsubishi, ή ως αυτόνομος άξονας που οδηγείται από εντολές παλμών από οποιονδήποτε ελεγκτή κίνησης με συμβατή έξοδο.

Η σειρά MR-JE προσφέρει μια πιο απλή διαδρομή ενσωμάτωσης για εφαρμογές που δεν απαιτούν συνδεσιμότητα δικτύου ή συγχρονισμό πολλαπλών αξόνων — ο ενισχυτής δέχεται εντολές θέσης παλμών, χειρίζεται όλο τον έλεγχο του κινητήρα εσωτερικά και διαμορφώνεται μέσω του λογισμικού MR Configurator2 της Mitsubishi.

Πού καθορίζεται ο HF-KE23

Η ισχύς 200W και το προφίλ χαμηλής αδράνειας καθιστούν τον HF-KE23 μια επαναλαμβανόμενη προδιαγραφή σε μηχανές όπου οι μικροί, γρήγοροι, ακριβείς άξονες είναι η σχεδιαστική απαίτηση:

• Μονάδες αρπαγής-τοποθέτησης, περιστροφικοί και γραμμικοί άξονες κίνησης
• Μικρά ρομπότ Καρτεσιανού τύπου, τοποθέτηση αξόνων X, Y και Z
• Εξοπλισμός ακριβείας διανομής και εφαρμογής κόλλας
• Στάδια τοποθέτησης επιθεώρησης και μέτρησης
• Μονάδες κίνησης αξόνων εφαρμογής ετικετών και εγγραφής
• Συμπαγείς σταθμοί συναρμολόγησης, σερβο-οδηγούμενοι άξονες εργαλείων
• Εξοπλισμός χειρισμού ημιαγωγών και ηλεκτρονικών
• Έλεγχος άξονα τροφοδοσίας μονάδων υψηλής ταχύτητας διάτρησης και κοπής
• Άξονες εγγραφής και κοπής κατά μήκος μηχανών συσκευασίας
• Στάδια τοποθέτησης οπτικής ευθυγράμμισης και σήμανσης με λέιζερ

Σημειώσεις εγκατάστασης και θέσης σε λειτουργία

Ο HF-KE23 ακολουθεί τις τυπικές συμβάσεις εγκατάστασης σερβοκινητήρων της Mitsubishi. Τοποθετείται σε μια όψη μηχανής μέσω του τυπικού μοτίβου φλάντζας και συνδέεται με το κινούμενο φορτίο μέσω μιας σύζευξης άξονα, μιας διάταξης ιμάντα και τροχαλίας χρονισμού ή απευθείας σύνδεσης ανάλογα με τον μηχανικό σχεδιασμό της μηχανής.

Τα σετ καλωδίων — τόσο το καλώδιο τροφοδοσίας του κινητήρα όσο και το καλώδιο του κωδικοποιητή — πρέπει να επιλέγονται ώστε να ταιριάζουν με την προδιαγραφή του συνδετήρα του κινητήρα και την αντίστοιχη διεπαφή καλωδίου του ενισχυτή. Η τεκμηρίωση επιλογής καλωδίων της Mitsubishi και το λογισμικό MR Configurator2 παρέχουν την αναφορά για τους σωστούς αριθμούς εξαρτημάτων καλωδίων με βάση το απαιτούμενο μήκος και τη διαδρομή εγκατάστασης.

Η αρχική ρύθμιση παραμέτρων με τον ενισχυτή MR-J4 είναι απλή: ο ενισχυτής διαβάζει την ταυτότητα του κινητήρα από τον κωδικοποιητή κατά την ενεργοποίηση, φορτώνει τις αντίστοιχες παραμέτρους του κινητήρα και είναι έτοιμος για τη διαδικασία αυτόματης ρύθμισης με ένα άγγιγμα. Η εκτέλεση της διαδικασίας αυτόματης ρύθμισης με το πραγματικό φορτίο της μηχανής συνδεδεμένο παράγει ένα ρυθμισμένο σύνολο παραμέτρων που αντικατοπτρίζει τα πραγματικά χαρακτηριστικά αδράνειας και τριβής του συναρμολογημένου άξονα — ένα σημαντικά πιο αξιόπιστο σημείο εκκίνησης από τη ρύθμιση μόνο από ονομαστικές τιμές.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1. Ποιοι σερβοενισχυτές είναι συμβατοί με τον Mitsubishi HF-KE23;

Ο HF-KE23 είναι συμβατός με τους σερβοενισχυτές της Mitsubishi των σειρών MR-J4 και MR-JE εντός της πλατφόρμας MELSERVO. Ο MR-J4 υποστηρίζει προηγμένη αυτόματη ρύθμιση και επιλογές επικοινωνίας δικτύου. Ο MR-JE είναι κατάλληλος για απλούστερες αυτόνομες εφαρμογές αξόνων. Επαληθεύστε την ονομαστική ισχύ και τον τύπο διεπαφής του ενισχυτή σε σχέση με τις απαιτήσεις της εφαρμογής σας πριν από την παραγγελία.

Ε2. Τι σημαίνει χαμηλή αδράνεια για την απόδοση της μηχανής σε πρακτικούς όρους;

Ένας ρότορας χαμηλής αδράνειας επιταχύνει και επιβραδύνει ταχύτερα για μια δεδομένη ροπή εξόδου. Σε εφαρμογές υψηλού κύκλου — αρπαγή-τοποθέτηση, ευρετηρίαση, εγγραφή — αυτό μειώνει τον χρόνο που δαπανάται σε κάθε κίνηση και επιτρέπει μικρότερους χρόνους αναμονής μεταξύ των κινήσεων. Το σωρευτικό αποτέλεσμα στην παραγωγικότητα της μηχανής είναι σημαντικό όταν ο άξονας ολοκληρώνει χιλιάδες κύκλους ανά βάρδια.

Ε3. Μπορεί ο HF-KE23 να χρησιμοποιηθεί με έναν ελεγκτή κίνησης μη Mitsubishi;

Ναι, όταν ο ενισχυτής MR-JE ή MR-J4 έχει ρυθμιστεί για λειτουργία εισόδου παλμών. Σε αυτή τη διαμόρφωση, ο ενισχυτής δέχεται τυπικά σήματα παλμών βήματος/κατεύθυνσης ή CW/CCW από οποιαδήποτε συμβατή έξοδο ελεγκτή κίνησης. Ο κινητήρας και ο ενισχυτής χειρίζονται όλο τον σερβο-έλεγχο εσωτερικά — ο εξωτερικός ελεγκτής χρειάζεται μόνο να παράγει τους παλμούς εντολής θέσης.

Ε4. Απαιτεί ο ενισχυτής MR-J4 χειροκίνητη ρύθμιση κέρδους όταν χρησιμοποιείται με τον HF-KE23;

Όχι συνήθως. Ο MR-J4 περιλαμβάνει μια λειτουργία αυτόματης ρύθμισης με ένα άγγιγμα που μετρά τον λόγο αδράνειας του άξονα και προσαρμόζει αυτόματα τις παραμέτρους κέρδους κατά την αρχική λειτουργία. Μπορεί να χρειαστεί χειροκίνητη ρύθμιση κέρδους για εφαρμογές με ασυνήθιστα χαρακτηριστικά φορτίου ή αυστηρές απαιτήσεις χρόνου σταθεροποίησης, αλλά για τους περισσότερους τυπικούς άξονες αυτοματοποίησης το αποτέλεσμα της αυτόματης ρύθμισης είναι επαρκές για άμεση χρήση στην παραγωγή.

Ε5. Είναι ο HF-KE23 κατάλληλος για εφαρμογές κάθετου άξονα;

Ο HF-KE23 διατίθεται σε εκδόσεις με φρένο και χωρίς φρένο. Για εφαρμογές κάθετου άξονα όπου ο κινητήρας πρέπει να διατηρεί τη θέση του όταν είναι απενεργοποιημένος — αποτρέποντας την ολίσθηση λόγω βαρύτητας κατά τη διάρκεια αδράνειας της μηχανής ή διακοπής ρεύματος — θα πρέπει να καθορίζεται η έκδοση με φρένο. Επιβεβαιώστε εάν η μονάδα που προμηθεύεστε περιλαμβάνει την επιλογή φρένου συγκράτησης πριν από την εγκατάσταση σε οποιονδήποτε κάθετο άξονα.