Mitsubishi HC-SFS102BK Servo Motor — 1kW | Κλειδωμένος Άξονας | Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο | Απόλυτος Κωδικοποιητής 17-bit | IP65 | MELSERVO J2S

Γρήγορη Αναφορά

Επισκόπηση

Το HC-SFS102BK κατέχει μια καλά καθορισμένη θέση στη σειρά σερβοκινητήρων MELSERVO J2S της Mitsubishi: είναι το μέλος 1kW της οικογένειας μεσαίας αδράνειας HC-SFS, διαμορφωμένο τόσο με ηλεκτρομαγνητικό φρένο όσο και με κλειδωμένο άξονα. Αυτά τα δύο χαρακτηριστικά μαζί — συγκράτηση φρένου και διεπαφή θετικής μηχανικής εμπλοκής άξονα — ορίζουν έναν συγκεκριμένο τύπο ανάγκης εφαρμογής, όπου ο σερβοκινητήρας πρέπει να κινεί ένα φορτίο μέσω κλειδωμένου συνδέσμου, τροχαλίας ή γραναζιού, και πρέπει να συγκρατεί αυτό το φορτίο με ασφάλεια έναντι εξωτερικών δυνάμεων όταν το μηχάνημα δεν λειτουργεί ενεργά.

Με έξοδο 1kW και συνεχή ροπή 4,78 Nm στις 2.000 σ.α.λ., αυτός ο κινητήρας καλύπτει το μεσαίο εύρος απαιτήσεων βιομηχανικής τοποθέτησης και αξόνων τροφοδοσίας. Ο σχεδιασμός HC-SFS μεσαίας αδράνειας του προσφέρει καλύτερη αντοχή στο φορτίο από παραλλαγές χαμηλής αδράνειας — ο βρόχος του σερβοκινητήρα παραμένει σταθερός σε ένα ευρύτερο φάσμα αδράνειας συνδεδεμένου φορτίου χωρίς την ευαισθησία ρύθμισης κέρδους που απαιτούν οι κινητήρες με μικρότερο ρότορα. Ο απόλυτος κωδικοποιητής 17-bit παρέχει 131.072 μετρήσεις θέσης ανά περιστροφή άξονα και, με εφεδρική μπαταρία στον ενισχυτή, διατηρεί τα δεδομένα θέσης σε κάθε κύκλο τροφοδοσίας.

Ο Κλειδωμένος Άξονας: Γιατί Είναι Σημαντικός για τη Μετάδοση Ισχύος

Οι σερβοκινητήρες συνήθως παραδίδονται με έναν απλό ευθύ άξονα, βασιζόμενοι σε συνδέσμους τριβής ή συνδέσμους σύσφιξης χωρίς οπισθοχώρηση για τη μετάδοση ροπής. Το επίθημα Κ σε αυτόν τον κινητήρα προσδιορίζει την εναλλακτική: έναν άξονα με μηχανουργημένη υποδοχή κλειδιού, που δέχεται ένα τυπικό κλειδί για τη δημιουργία θετικής μηχανικής σύνδεσης μεταξύ του άξονα του κινητήρα και του κινούμενου εξαρτήματος.

Για εφαρμογές που χρησιμοποιούν τροχαλίες ιμάντων, γρανάζια αλυσίδας, γρανάζια γραναζιών ή συνδέσμους με υποδοχές κλειδιού — ειδικά όπου η ροπή φορτίου είναι υψηλή, κυκλική ή περιλαμβάνει αντιστροφές κατεύθυνσης — η κλειδωμένη σύνδεση παρέχει θετική κίνηση χωρίς τον κίνδυνο ολίσθησης υπό συνθήκες μέγιστης ροπής. Ένας σύνδεσμος σύσφιξης σε έναν απλό άξονα μεταδίδει ροπή μέσω τριβής· αυτή η τριβή μπορεί να ξεπεραστεί υπό φορτία κρούσης ή επαναλαμβανόμενες αντιστροφές. Μια κλειδωμένη διεπαφή είναι μηχανικά θετική και δεν εξαρτάται από την προφόρτιση σύσφιξης.

Ο HC-SFS102 1kW μπορεί να παράγει έως και 14,3 Nm μέγιστης ροπής — τρεις φορές την ονομαστική συνεχή τιμή — κατά τη διάρκεια μεταβατικών επιταχύνσεων. Σε αυτά τα μέγιστα επίπεδα, ένα σωστά τοποθετημένο κλειδί και υποδοχή κλειδιού διασφαλίζει ότι η πλήρης ροπή φτάνει στο φορτίο χωρίς μικροκίνηση ή τριβή στη διεπαφή του άξονα.

Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο: Ελατηρίου Εφαρμογής, Απενεργοποίησης Ρεύματος

Το Β στον κωδικό μοντέλου αυτού του κινητήρα υποδηλώνει ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο ελατηρίου, ηλεκτρικά απελευθερούμενο ενσωματωμένο στο σώμα του κινητήρα. Η μηχανική λειτουργία είναι απλή: ένα ελατήριο συμπίεσης κλειδώνει μηχανικά την πλάκα του φρένου στον κόμβο του ρότορα όποτε η πηνίο του φρένου είναι απενεργοποιημένο. Εφαρμόστε 24V DC στο πηνίο, το ελατήριο συμπιέζεται, ο άξονας περιστρέφεται ελεύθερα. Αφαιρέστε την τάση — από σχεδιασμό, από βλάβη ή από διακοπή έκτακτης ανάγκης — και ο άξονας κλειδώνει αμέσως, χωρίς καμία εντολή από το σύστημα ελέγχου.

Αυτή η συμπεριφορά ασφαλείας είναι ο λόγος που οι κινητήρες με φρένο καθορίζονται για μια καλά κατανοητή κατηγορία εφαρμογών:

• Κάθετοι άξονες με κοχλία όπου η βαρύτητα δρα στο καρότσι ή στο τεμάχιο εργασίας όταν ο σερβοκινητήρας είναι απενεργοποιημένος
• Κεκλιμένες ολισθήσεις και περιστρεφόμενοι προσανατολιστές όπου το φορτίο παράγει σταθερή ροπή που ωθεί τον άξονα να κινηθεί
• Μηχανισμοί σύσφιξης όπου το τεμάχιο εργασίας πρέπει να παραμένει σφιγμένο κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος
• Άξονες κρίσιμης ασφάλειας σε εξοπλισμό όπου η απροσδόκητη κίνηση κατά την απενεργοποίηση θέτει κίνδυνο

Σε οριζόντιους άξονες με ισορροπημένα φορτία, το φρένο είναι περιττό — αυτές οι εφαρμογές χρησιμοποιούν τον HC-SFS102K χωρίς φρένο. Στην κατηγορία αξόνων που περιγράφεται παραπάνω, το φρένο του HC-SFS102BK παρέχει τη μηχανική βεβαιότητα που δεν μπορεί να προσφέρει ο ηλεκτρονικός κλείδωμα σερβοκινητήρα.

Απαίτηση εγκατάστασης: το πηνίο του φρένου χρειάζεται ξεχωριστή τροφοδοσία 24V DC συνδεδεμένη στο καλώδιο φρένου του κινητήρα — ξεχωριστά από την τροφοδοσία του ενισχυτή σερβοκινητήρα. Αυτό το κύκλωμα πρέπει να περιλαμβάνεται στον ηλεκτρολογικό σχεδιασμό του μηχανήματος· ο ενισχυτής MR-J2S δεν παρέχει ισχύ για το πηνίο του φρένου.

Τσιμούχα Λαδιού και IP65: Έτοιμο για τον Χώρο Παραγωγής

Κάθε HC-SFS102BK παραδίδεται με εργοστασιακά τοποθετημένη τσιμούχα λαδιού στο άνοιγμα του άξονα στην πλευρά κίνησης. Σε περιβάλλοντα εργαλειομηχανών, η ομίχλη ψυκτικού υγρού και οι ατμοί λιπαντικού είναι σταθερές. Με τον καιρό, χωρίς τη σφράγιση, αυτοί οι ρύποι μεταναστεύουν κατά μήκος του άξονα στην υποδοχή του ρουλεμάν και στο διαμέρισμα του κωδικοποιητή, υποβαθμίζοντας και τα δύο. Η τσιμούχα λαδιού είναι το κύριο μηχανικό εμπόδιο που αποτρέπει αυτή τη διαδρομή εισόδου.

Το περίβλημα κινητήρα IP65 προσθέτει πλήρη προστασία από σκόνη και αντοχή σε πίδακες νερού από οποιαδήποτε κατεύθυνση. Μαζί, η τσιμούχα λαδιού και η βαθμολογία IP65 καθιστούν αυτόν τον κινητήρα άμεσα τοποθετήσιμο σε κέντρα κατεργασίας CNC, τόρνους, μηχανές λείανσης και γενικό παραγωγικό εξοπλισμό χωρίς πρόσθετα προστατευτικά περιβλήματα ή καλύμματα γύρω από το σώμα του κινητήρα. Αυτό ακριβώς είναι το πρότυπο που καθορίζει η Mitsubishi για χρήση σε εργαλειομηχανές, και η προδιαγραφή που πληροί αυτός ο κινητήρας.

Απόλυτος Κωδικοποιητής 17-bit: 131.072 ppr, Με Εφεδρική Μπαταρία

Ο κωδικοποιητής που είναι ενσωματωμένος στο HC-SFS102BK αναλύει τον άξονα του κινητήρα σε 131.072 ίσες θέσεις ανά περιστροφή. Ως απόλυτη συσκευή, γνωρίζει τη θέση του εντός αυτής της ανάλυσης ανά πάσα στιγμή — συμπεριλαμβανομένης της στιγμής αμέσως μετά από έναν κύκλο τροφοδοσίας, πριν ο ενισχυτής σερβοκινητήρα έχει εκδώσει μια εντολή κίνησης.

Με μια μπαταρία λιθίου Mitsubishi A6BAT εγκατεστημένη στη θήκη μπαταρίας του ενισχυτή σερβοκινητήρα, ο μετρητής πολλαπλών στροφών διατηρείται σε κάθε διακοπή λειτουργίας. Όταν το μηχάνημα επανεκκινεί, κάθε άξονας αναφέρει την τελευταία γνωστή θέση του στον ελεγκτή χωρίς ακολουθία επιστροφής αναφοράς. Για έναν άξονα με κλειδωμένο άξονα που κινεί μια τροχαλία ή ένα γρανάζι συνδεδεμένο με έναν εξωτερικό μηχανισμό — όπου η αρχική ρύθμιση μπορεί να περιλαμβάνει προσεκτική χειροκίνητη διαχείριση του φρένου και του κινούμενου μηχανισμού — αυτή η διατηρούμενη αναφορά θέσης είναι ιδιαίτερα πολύτιμη.

Η ανάλυση 131.072 ppr του κωδικοποιητή είναι το πρότυπο σε όλη τη σειρά HC-SFS και HC-MFS J2S. Αντιπροσωπεύει την πρακτική ανάλυση τοποθέτησης του συστήματος, υπό την επιφύλεια της μηχανικής μετάδοσης μεταξύ του άξονα του κινητήρα και του φορτίου.

Σερβοκινητήρας Ενισχυτής: MR-J2S-100A και MR-J2S-100B

Το HC-SFS102BK είναι κατάλληλο για χρήση με τους ενισχυτές MR-J2S-100A (διεπαφή εντολών παλμών / αναλογική) και MR-J2S-100B (διεπαφή σειριακού δικτύου SSCNET), και οι δύο στην ονομαστική ισχύ 1kW της οικογένειας MELSERVO J2S.

MR-J2S-100A λαμβάνει εντολές θέσης ως διαφορικούς παλμούς ή παλμούς ανοιχτού συλλέκτη από PLCs, κάρτες κίνησης και αυτόνομους ελεγκτές CNC. Υποστηρίζει λειτουργίες ελέγχου θέσης, ελέγχου ταχύτητας και ελέγχου ροπής, με δυνατότητα εναλλαγής λειτουργίας μεταξύ θέσης/ταχύτητας, ταχύτητας/ροπής και ροπής/θέσης κατά τη λειτουργία. Η ρύθμιση παραμέτρων γίνεται μέσω επικοινωνίας RS-232C ή RS-422 με το λογισμικό MR Configurator.

MR-J2S-100B χρησιμοποιεί το SSCNET — το αποκλειστικό δίκτυο σερβοκινητήρων υψηλής ταχύτητας της Mitsubishi — για τη σύνδεση πολλαπλών ενισχυτών με έναν ελεγκτή κίνησης. Το δίαυλο SSCNET μεταφέρει συγχρονισμένες εντολές κίνησης σε όλους τους άξονες ταυτόχρονα, επιτρέποντας ακριβή συντονισμό πολλαπλών αξόνων: ηλεκτρονική μετάδοση, παρεμβολή, συγχρονισμένους κύκλους σύσφιξης. Για μηχανήματα με πολλαπλούς σερβοκινητήρες J2S, η παραλλαγή Β ενσωματώνει το HC-SFS102BK στο ίδιο σύστημα SSCNET με τους άλλους άξονες χωρίς πρόσθετη πολυπλοκότητα καλωδίωσης.

Αναφορά Διαμόρφωσης Οικογένειας HC-SFS102

Όλες οι παραλλαγές μοιράζονται την ίδια έξοδο 1kW, ονομαστική ροπή 4,78 Nm, ονομαστική ταχύτητα 2.000 σ.α.λ., κωδικοποιητή 17-bit, τσιμούχα λαδιού, IP65 και φλάντζα 130×130mm. Οι διαφορές είναι ο τύπος άξονα και το φρένο:

Το HC-SFS102BK είναι η σωστή επιλογή όταν και τα δύο απαιτούνται ταυτόχρονα μια κλειδωμένη διεπαφή άξονα και η συγκράτηση με ηλεκτρομαγνητικό φρένο. Για εφαρμογές ευθύ άξονα με φρένο, χρησιμοποιήστε το HC-SFS102B. Για κλειδωμένο άξονα χωρίς φρένο, χρησιμοποιήστε το HC-SFS102K.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποιος είναι ο σκοπός του κλειδωμένου άξονα στο HC-SFS102BK και πότε πρέπει να καθορίζεται;

Ο κλειδωμένος άξονας παρέχει μια θετική διεπαφή μετάδοσης ροπής μεταξύ του άξονα του κινητήρα και ενός κινούμενου εξαρτήματος — τροχαλίας, γραναζιού, γραναζιού ή κόμβου κλειδωμένου συνδέσμου. Είναι η σωστή επιλογή όταν η εφαρμογή χρησιμοποιεί κλειδωμένα εξαρτήματα, όταν οι μέγιστες ροπές φορτίου είναι υψηλές ή αντιστρέφονται, ή όταν η εφαρμογή απαιτεί μια διεπαφή άξονα που δεν μπορεί να βασιστεί μόνο στην προφόρτιση σύσφιξης τριβής. Για εφαρμογές που χρησιμοποιούν συνδέσμους σύσφιξης χωρίς οπισθοχώρηση σε απλούς άξονες, το μη κλειδωμένο HC-SFS102B είναι η απλούστερη επιλογή.

Ε2: Ποιος σερβοκινητήρας ενισχυτής είναι συμβατός με το HC-SFS102BK;

Το HC-SFS102BK λειτουργεί με τον MR-J2S-100A (διεπαφή εντολών παλμών και αναλογική) ή τον MR-J2S-100B (διεπαφή σειριακού δικτύου SSCNET). Και οι δύο είναι ενισχυτές κλάσης 1kW στην πλατφόρμα MELSERVO J2S. Το ηλεκτρομαγνητικό φρένο απαιτεί ξεχωριστή τροφοδοσία 24V DC συνδεδεμένη απευθείας στο καλώδιο φρένου του κινητήρα — αυτό το κύκλωμα είναι ανεξάρτητο από τον ενισχυτή και πρέπει να περιλαμβάνεται στον ηλεκτρολογικό σχεδιασμό του μηχανήματος.

Ε3: Διατηρεί ο κωδικοποιητής του HC-SFS102BK δεδομένα θέσης μετά από διακοπή ρεύματος;

Ναι, όταν μια μπαταρία λιθίου Mitsubishi A6BAT είναι εγκατεστημένη στη θήκη μπαταρίας του ενισχυτή σερβοκινητήρα. Ο μετρητής θέσης πολλαπλών στροφών του απόλυτου κωδικοποιητή 17-bit διατηρείται κατά τους κύκλους απενεργοποίησης, έτσι ώστε το μηχάνημα να βρίσκεται στην τελευταία γνωστή θέση του αμέσως κατά την επανεκκίνηση χωρίς ακολουθία επιστροφής αναφοράς. Ο ενισχυτής εκδίδει προειδοποίηση χαμηλής μπαταρίας πριν η μπαταρία πέσει κάτω από το ελάχιστο όριο τάσης, παρέχοντας έγκαιρη ειδοποίηση για προγραμματισμένη αντικατάσταση.

Ε4: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HC-SFS102BK και του παλαιότερου HC-SF102BK;

Το HC-SFS102BK ανήκει στη σειρά MELSERVO J2S (απόλυτος κωδικοποιητής υψηλής ανάλυσης 17-bit). Το παλαιότερο HC-SF102BK προέρχεται από την προηγούμενη πλατφόρμα MELSERVO J2 με κωδικοποιητή χαμηλότερης ανάλυσης. Οι δύο σειρές χρησιμοποιούν διαφορετικούς ενισχυτές και διαφορετικά καλώδια κωδικοποιητή και δεν είναι ηλεκτρικά εναλλάξιμες. Κατά την αντικατάσταση ενός HC-SFS102BK σε ένα υπάρχον μηχάνημα της πλατφόρμας J2S, η αντικατάσταση πρέπει να είναι το HC-SFS102BK — η αντικατάσταση με HC-SF102BK θα απαιτούσε αλλαγές στον ενισχυτή και την καλωδίωση.

Ε5: Είναι το HC-SFS102BK ακόμα διαθέσιμο και ποιο είναι το αντίστοιχο της τρέχουσας γενιάς;

Η σειρά HC-SFS αποτελεί μέρος της γενιάς MELSERVO J2S, η οποία έχει διαδεχθεί από τις πλατφόρμες J4 και J5. Τα HC-SFS102BK σε κατάσταση καινούργιου σε κουτί παραμένουν διαθέσιμα μέσω διανομέων ανταλλακτικών βιομηχανικού αυτοματισμού για συντήρηση και αντικατάσταση υπαρχόντων μηχανημάτων J2S — είναι μια άμεση αντικατάσταση για ελαττωματικές ή κατεστραμμένες μονάδες χωρίς αλλαγές στο σύστημα. Για νέους σχεδιασμούς μηχανημάτων, το αντίστοιχο της τρέχουσας γενιάς στην κατηγορία 1kW / 2.000 σ.α.λ. / κλειδωμένος άξονας / φρένο είναι το HG-SR102BK (σειρά MELSERVO J4), το οποίο απαιτεί ενισχυτές J4 και διαφορετικά καλώδια κωδικοποιητή.