Mitsubishi HC-SFS202K (HCSFS202K) — AC Σερβοκινητήρας 2kW, Άξονας με Κλειδί, Χωρίς Φρένο, Σειρά MELSERVO-J2S

Αναγνώριση Προϊόντος

Αριθμός Εξαρτήματος: HC-SFS202K

Αναζητήθηκε Επίσης Ως: HCSFS202K, HC-SFS-202K

Σειρά: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation)

Τύπος Κινητήρα: AC Brushless Servo Motor — Άξονας με Κλειδί, Χωρίς Φρένο, 2000 σ.α.λ., 200V AC

Πλατφόρμα: MELSERVO J2S (J2-Super)

Ο Κινητήρας και ο Σκοπός του

Επιλέξτε δύο χαρακτηριστικά από τον πίνακα παραλλαγών του HC-SFS202 — τύπος άξονα και ύπαρξη φρένου — και θα έχετε έναν κινητήρα διαμορφωμένο για μια συγκεκριμένη κατηγορία εφαρμογής. Ο HC-SFS202K απαντά με έναν άξονα με κλειδί και χωρίς φρένο: θετική μετάδοση ροπής μέσω μιας κατεργασμένης εγκοπής κλειδιού και διατήρηση θέσης σε ηρεμία μέσω κλειδώματος σερβοκινητήρα από τον ενισχυτή αντί για μια μηχανική συσκευή με ελατήριο.

Αυτός ο συνδυασμός τοποθετεί αυτόν τον κινητήρα ακριβώς στην περιοχή των οριζόντιων αξόνων, των κιβωτίων ταχυτήτων, των μηχανισμών ιμάντα χρονισμού και οποιασδήποτε εφαρμογής όπου μια διαδρομή ροπής κλειδιού-και-τροχού είναι η προτίμηση της μηχανικής σχεδίασης και το φορτίο δεν απαιτεί ασφαλή συγκράτηση κατά την απενεργοποίηση του σερβοκινητήρα. Στα 2kW, 9,55 Nm συνεχούς και 28,6 Nm μέγιστης ροπής, ο HC-SFS202K καλύπτει την κύρια ροή απαιτήσεων για άξονες CNC μεσαίας χωρητικότητας και κινήσεις αυτοματισμού — αρκετή ροπή για να διαχειριστεί πραγματικά φορτία παραγωγής, αρκετά συμπαγής για να χωρέσει στις δομές μηχανών που συνήθως καταλαμβάνουν οι άξονες 2kW.

Η πλατφόρμα MELSERVO-J2S με τον σειριακό απόλυτο κωδικοποιητή 17-bit με 131.072 θέσεις ανά περιστροφή παρέχει την ποιότητα ανάδρασης που χρειάζεται ο ενισχυτής MR-J2S για να εκτελέσει τους βρόχους ταχύτητας και θέσης σε υψηλό εύρος ζώνης. Σε συνδυασμό με τον βελτιωμένο επεξεργαστή του ενισχυτή J2-Super, αυτή η ανάλυση του κωδικοποιητή υποστηρίζει την αυστηρή ρύθμιση ταχύτητας και την ταχεία απόρριψη διαταραχών που απαιτούνται για την κατεργασία ακριβείας και τον αυτοματισμό υψηλού κύκλου.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Ο Άξονας με Κλειδί: Σχεδίαση μιας Αξιόπιστης Διεπαφής Ροπής

Η τριβή μεταξύ μιας οπής τροχού και της εξωτερικής διαμέτρου του άξονα μεταδίδει ροπή σε έναν απλό ευθύ άξονα. Η δύναμη σύσφιξης πρέπει να είναι αρκετά υψηλή για να αντιστέκεται στη μέγιστη ροπή — 28,6 Nm — υπό την χειρότερη συνθήκη λειτουργίας που αντιμετωπίζει ο άξονας. Στην υπηρεσία εργαλειομηχανών CNC, η χειρότερη συνθήκη δεν είναι η σταθερή κοπή. Είναι μια ξαφνική αντιστροφή στην μέγιστη ταχεία κίνηση, μια επιθετική επιβράδυνση από την μέγιστη ταχύτητα σε έναν στόχο τοποθέτησης, ή μια εντολή έκτακτης ανάγκης με μέγιστο ρεύμα. Οποιαδήποτε από αυτές, επαναλαμβανόμενα κατά τη διάρκεια μιας βάρδιας παραγωγής, δοκιμάζει μια διεπαφή τριβής με τρόπους που μπορούν να εισάγουν μικρο-ολίσθηση με την πάροδο του χρόνου. Η μικρο-ολίσθηση είναι ύπουλη: αρκετά μικρή για να μην ανιχνεύεται από μεμονωμένα όρια συναγερμού, αρκετά μεγάλη για να συσσωρευτεί σε σφάλματα διαστάσεων σε πολλαπλούς κύκλους.

Η εγκοπή κλειδιού στον HC-SFS202K αλλάζει τη διαδρομή της ροπής. Το κλειδί εμπλέκεται με αντίστοιχες εγκοπές τόσο στον άξονα όσο και στον τροχό. υπό φορτίο, το κλειδί φέρει διάτμηση και μεταδίδει ροπή μηχανικά, ανεξάρτητα από την τριβή που μπορεί να παρέχει η διεπαφή. Αντιστροφές φορτίου, κυκλικά φορτία, κρουστικές εισόδους — κανένα από αυτά δεν υποβαθμίζει προοδευτικά μια σωστά προσαρμοσμένη σύνδεση με κλειδί με τον τρόπο που μπορεί να υποβαθμίσει μια οριακή σύσφιξη τριβής.

Πού οι εγκοπές κλειδιού είναι η φυσική προδιαγραφή:

Τροχαλίες ιμάντα χρονισμού, όπου η τάση του ιμάντα και οι κυκλικές δυνάμεις εμπλοκής των δοντιών δημιουργούν ακριβώς τις αντιστροφές φορτίου που οι εγκοπές κλειδιού χειρίζονται καλά. Τροχοί γραναζιών σε κιβώτια μειωμένης σχέσης, όπου η γωνιακή εγγραφή μεταξύ άξονα και γραναζιού πρέπει να διατηρηθεί για σωστή εμπλοκή των δοντιών. Γρανάζια αλυσίδας σε συστήματα μεταφοράς παλετών, όπου τα φορτία κρούσης από την εμπλοκή της αλυσίδας φτάνουν επαναλαμβανόμενα σε εναλλασσόμενες κατευθύνσεις. Σχέδια σύζευξης ακριβείας όπου η οπή του τροχού ενσωματώνει μια εσωτερική εγκοπή κλειδιού ως μέρος της προδιαγραφής σύνδεσης ροπής.

Σημείωση εγκατάστασης από το εγχειρίδιο του σερβοκινητήρα Mitsubishi: σύρετε τον τροχό σύζευξης στον άξονα χρησιμοποιώντας την οπή με σπείρωμα στο άκρο του άξονα και ένα μπουλόνι έλξης — ποτέ χτυπώντας ή πιέζοντας. Στο μέγεθος πλαισίου 176 × 176 mm, οι δυνάμεις κρούσης κατά την τοποθέτηση του τροχού μεταδίδονται μέσω του άξονα απευθείας στον δίσκο του κωδικοποιητή και τη διάταξη ρουλεμάν στο πίσω μέρος του κινητήρα. Η ζημιά στον κωδικοποιητή που προκύπτει δεν προκαλεί απαραίτητα άμεσο συναγερμό. τείνει να παράγει διαλείποντα σφάλματα θέσης υπό δονήσεις, τα οποία είναι πραγματικά δύσκολο να εντοπιστούν σε ένα συμβάν τοποθέτησης τροχού. Η μέθοδος του μπουλονιού έλξης διαρκεί δευτερόλεπτα περισσότερο και αποτρέπει αυτό εντελώς.

Χωρίς Φρένο: Όταν το Σερβο-Κλείδωμα είναι η Σωστή Αρχιτεκτονική

Το σερβο-κλείδωμα — η συνεχής διατήρηση θέσης κλειστού βρόχου από τον ενισχυτή με ενεργό ρεύμα κινητήρα — είναι αποτελεσματικό και ακριβές για μια καλά καθορισμένη κατηγορία αξόνων. Αυτές είναι οριζόντιες κινήσεις, συμμετρικά φορτωμένοι μηχανισμοί και οποιαδήποτε εφαρμογή όπου το φορτίο δεν ασκεί καθαρή δύναμη στην κατεύθυνση περιστροφής του άξονα όταν ο σερβοκινητήρας διατηρεί μια θέση. Για όλους αυτούς, ένα φρένο θα προσέθετε υλικό, καλωδίωση, ακολουθία ρελέ, φορτίο πίνακα και διάστημα συντήρησης χωρίς λειτουργικό όφελος.

Ο HC-SFS202K είναι η προδιαγραφή για αυτούς τους άξονες. Η αφαίρεση του φρένου δεν αφαιρεί τίποτα που η εφαρμογή χρησιμοποιεί πραγματικά, και απλοποιεί το ηλεκτρικό σύστημα σε κάθε άξονα του μηχανήματος όπου εφαρμόζεται.

Όπου η εικόνα αλλάζει — κάθετες ολισθήσεις, βραχίονες φορτωμένοι από βαρύτητα, κεκλιμένοι άξονες τροφοδοσίας, οποιαδήποτε κίνηση όπου το φορτίο θα μετακινούνταν όταν το ρεύμα του σερβοκινητήρα μειώνεται — ο άξονας ανήκει στον HC-SFS202BK (άξονας με κλειδί με φρένο ελατηρίου). Αυτή είναι μια μηχανική απόφαση, όχι βελτιστοποίηση κόστους. Σε μηχανές με πολλαπλούς άξονες 2kW, η σωστή ταξινόμηση των αξόνων που χρειάζονται φρένα και αυτών που δεν χρειάζονται απλοποιεί σημαντικά τον σχεδιασμό του πίνακα.

Κωδικοποιητής 17-Bit: Τι Παρέχει η Ανάλυση στην Πράξη

Η αναβάθμιση του κωδικοποιητή της πλατφόρμας J2-Super από τη συσκευή 14-bit της προηγούμενης σειράς HC-SF σε 17-bit ήταν αύξηση ανάλυσης οκτώ φορές — από 16.384 σε 131.072 θέσεις ανά περιστροφή. Στα 2kW και 2.000 σ.α.λ., αυτό εμφανίζεται πρακτικά με διάφορους τρόπους.

Η εκτίμηση ταχύτητας για τον βρόχο ταχύτητας βελτιώνεται επειδή τα διαδοχικά δείγματα του κωδικοποιητή αντιπροσωπεύουν λεπτότερες γωνιακές αυξήσεις. Ο βρόχος ταχύτητας λαμβάνει ένα σήμα ταχύτητας χαμηλότερου θορύβου, το οποίο επιτρέπει υψηλότερο αναλογικό κέρδος χωρίς αστάθεια. Υψηλότερο κέρδος σημαίνει ότι ο ενισχυτής διορθώνει τις διαταραχές ταχύτητας ταχύτερα — οι αλλαγές δύναμης κοπής, οι διακυμάνσεις αδράνειας και τα αποτελέσματα συμμόρφωσης μετάδοσης που απομακρύνουν τον άξονα από το εντολοδοτημένο προφίλ ταχύτητάς του απορρίπτονται ταχύτερα και με λιγότερο υπολειπόμενο σφάλμα.

Σε χαμηλές ταχύτητες τροφοδοσίας και κατά την επιβράδυνση σε στόχο θέσης, οι λεπτότερες αυξήσεις του κωδικοποιητή σημαίνουν ότι ο βρόχος θέσης μπορεί να ανιχνεύσει και να διορθώσει μικρότερα σφάλματα. Ο άξονας σταθεροποιείται πιο επαναληπτικά στην εντολοδοτημένη θέση, και το κυματομορφόγραμμα ταχύτητας σε χαμηλή ταχύτητα περιέχει λιγότερο κυματισμό — κάτι που έχει σημασία για την ποιότητα της επιφάνειας σε λειτουργίες περιγράμματος και για τη διαστατική συνέπεια από εξάρτημα σε εξάρτημα σε εφαρμογές τοποθέτησης.

Η απόλυτη λειτουργία υποστηρίζει την αποθήκευση θέσης σε κάθε συμβάν τροφοδοσίας. Η μπαταρία λιθίου A6BAT στον ενισχυτή MR-J2S διατηρεί τον μετρητή πολλαπλών στροφών ζωντανό κατά τις περιόδους απενεργοποίησης. Κάθε επανεκκίνηση — προγραμματισμένη ή μη — φέρνει τον άξονα στην ακριβή τελευταία γνωστή θέση του. Για μηχανήματα παραγωγής που κάνουν κύκλους μέσω διακοπών έκτακτης ανάγκης, επαναφορών συναγερμών και τερματισμών βάρδιας τακτικά, η εξάλειψη των υποχρεωτικών κύκλων ομογενοποίησης παράγει μετρήσιμη εξοικονόμηση χρόνου κατά τη διάρκεια ενός έτους λειτουργίας.

Συμβατοί Ενισχυτές

Ο HC-SFS202K οδηγείται από τον ενισχυτή της κλάσης MR-J2S-200, την πλατφόρμα J2-Super 2kW. Τρεις τύποι διεπαφών ταιριάζουν σε διαφορετικές αρχιτεκτονικές συστημάτων:

MR-J2S-200A — Αναλογική και παλμική διεπαφή εντολών. Δέχεται παλμικές αλληλουχίες βήματος/κατεύθυνσης και αναλογικές εντολές ±10V από συστήματα CNC και PLC. Όλες οι λειτουργίες ελέγχου θέσης, ταχύτητας και ροπής είναι διαθέσιμες. Ρύθμιση μέσω MR Configurator μέσω RS-232C.

MR-J2S-200B — Σειριακός δίαυλος οπτικών ινών SSCNET. Συνδέεται με ελεγκτές κίνησης Mitsubishi σειράς A ή Q για συντονισμένα συστήματα πολλαπλών αξόνων. Οι εντολές θέσης φτάνουν μέσω του δικτύου από τον ελεγκτή κίνησης. τα δεδομένα του κωδικοποιητή επιστρέφουν μέσω της ίδιας σύνδεσης οπτικών ινών.

MR-J2S-200CP — Ενσωματωμένη τοποθέτηση. Έως 31 θέσεις στόχοι αποθηκεύονται στον ενισχυτή, ενεργοποιούνται από σήματα I/O ή εντολή CC-Link. Κατάλληλο για απλή αυτόνομη τοποθέτηση με δείκτη χωρίς αποκλειστικό ελεγκτή κίνησης.

Ο HC-SFS202K δεν είναι συμβατός με τους αρχικούς ενισχυτές MR-J2-200 (πρώτης γενιάς, προ-J2S) οι οποίοι δεν μπορούν να διαβάσουν το πρωτόκολλο κωδικοποιητή 17-bit. Για μηχανές που λειτουργούν με υλικό MR-J2 πρώτης γενιάς, ο HC-SF202K (γενιά J2, κωδικοποιητής 14-bit, ίδια μηχανική προδιαγραφή) είναι ο σωστός στόχος προμήθειας.

Πού Τοποθετείται το 202K στην Οικογένεια HC-SFS 2000 σ.α.λ.

Η χωρητικότητα 202 σηματοδοτεί την μετάβαση από την ομάδα φλάντζας 130 × 130 mm στην ομάδα φλάντζας 176 × 176 mm — ένα αποτύπωμα στήριξης που μοιράζεται με τους κινητήρες 3,5kW, 5kW και 7kW αυτής της οικογένειας. Ένα μηχάνημα σχεδιασμένο γύρω από τη φλάντζα 176 × 176 mm μπορεί να δεχτεί οποιονδήποτε κινητήρα από 2kW και άνω χωρίς αλλαγές στην πλάκα στήριξης, δίνοντας στο σχέδιο περιθώριο για μελλοντικές αναβαθμίσεις χωρητικότητας.

Τυπικές Εφαρμογές

Άξονες τροφοδοσίας τραπεζιού X και Y κέντρων κατεργασίας CNC. Οι κύριοι οριζόντιοι άξονες τραπεζιού σε κάθετα και οριζόντια κέντρα κατεργασίας φέρουν τα φορτία του τεμαχίου και του εξαρτήματος σε σταθερές ταχύτητες κοπής και υψηλές ταχύτητες ταχείας κίνησης. Αυτοί είναι οριζόντιοι άξονες — δεν απαιτείται φρένο — και ο άξονας με κλειδί ταιριάζει στα σχέδια ακριβείας σύζευξης που χρησιμοποιούνται σε σφαιρικές βίδες υψηλής ακαμψίας. Η συνεχής ροπή 9,55 Nm παρέχει την απαραίτητη ροπή για συνεχή βαριά κοπή χωρίς να πλησιάζει το θερμικό όριο.

Μηχανισμοί ιμάντα χρονισμού σε μηχανήματα πολλαπλών αξόνων. Δευτερεύοντες άξονες σε κέντρα κατεργασίας πολλαπλών ατράκτων, μηχανές μεταφοράς και εξοπλισμό συναρμολόγησης υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούν οδοντωτούς ιμάντες χρονισμού μεταξύ του σερβοκινητήρα και του κινούμενου μηχανισμού απαιτούν τροχαλίες στην πλευρά του κινητήρα με κλειδί. Η επαναλαμβανόμενη κυκλική τάση του ιμάντα δημιουργεί ακριβώς τις αντιστροφές φορτίου κατεύθυνσης που οι εγκοπές κλειδιού χειρίζονται πιο αξιόπιστα από τα σχέδια σύσφιξης μόνο με τριβή.

Σερβοκινούμενοι περιστροφικοί άξονες και κιβώτια ταχυτήτων. Οι άξονες περιστροφής 4ης τάξης που χρησιμοποιούν ευθύγραμμη ή ελικοειδή μείωση ταχυτήτων μεταξύ του σερβοκινητήρα και της εισόδου του τραπεζιού απαιτούν έναν τροχό γραναζιού στην πλευρά του κινητήρα με κλειδί για θετική ευθυγράμμιση εμπλοκής. Ο κωδικοποιητής 17-bit παρέχει την γωνιακή ανάλυση που απαιτεί η ακριβής ευρετηρίαση πολλαπλών όψεων, και η μέγιστη ροπή 28,6 Nm διαχειρίζεται την αδρανειακή απαίτηση της ταχείας ευρετηρίασης του τραπεζιού.

Άξονες συσκευασίας και επισήμανσης υψηλής ταχύτητας. Οι άξονες τροφοδοσίας, έλξης φιλμ και διόρθωσης εγγραφής σε γραμμές συσκευασίας που κινούνται με ιμάντα χρονισμού χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες με τροχαλίες κίνησης με κλειδί και επωφελούνται από την γρήγορη απόκριση και το υψηλό εύρος ζώνης της πλατφόρμας J2-Super. Η βαθμολογία IP65 χειρίζεται τις συνθήκες πλύσης και σκόνης που είναι κοινές σε περιβάλλοντα συσκευασίας τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων.

Οριζόντιοι μεταφορικοί και μεταφορικοί σερβοκινητήρες. Οι σερβο-ελεγχόμενοι μεταφορικοί ιμάντες, οι σταθμοί περιστροφικής ευρετηρίασης και τα συστήματα συσσώρευσης εξαρτημάτων χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες μεσαίας χωρητικότητας σε οριζόντιους άξονες όπου το σερβο-κλείδωμα παρέχει επαρκή συγκράτηση θέσης ηρεμίας και ο άξονας με κλειδί ταιριάζει με τη διεπαφή κίνησης γραναζιού ή σύζευξης.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποιοι ενισχυτές είναι συμβατοί με τον HC-SFS202K;

Ο HC-SFS202K απαιτεί έναν ενισχυτή της κλάσης MR-J2S-200 από την πλατφόρμα MELSERVO-J2S (J2-Super). Οι τρεις τυπικές παραλλαγές είναι ο MR-J2S-200A (αναλογική/παλμική εντολή), MR-J2S-200B (δίαυλος οπτικών ινών SSCNET για ελεγκτές κίνησης) και MR-J2S-200CP (ενσωματωμένη τοποθέτηση). Όλοι υποστηρίζουν τον σειριακό κωδικοποιητή 17-bit και το ονομαστικό ρεύμα 11A του κινητήρα. Αυτός ο κινητήρας δεν είναι συμβατός με ενισχυτές MR-J2-200 πρώτης γενιάς ή με ενισχυτές MR-J3 / MR-J4.

Ε2: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HC-SFS202K και του HC-SFS202BK;

Πανομοιότυποι σε όλες τις ηλεκτρικές και μηχανικές προδιαγραφές — ίδια 2kW, 9,55 Nm, 28,6 Nm μέγιστη ροπή, κωδικοποιητής 17-bit, άξονας με κλειδί, φλάντζα 176 × 176 mm, ίδια κλάση ενισχυτή. Ο HC-SFS202BK προσθέτει ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο με ελατήριο; ο HC-SFS202K όχι. Επιλέξτε την παραλλαγή χωρίς φρένο για οριζόντιους άξονες όπου το σερβο-κλείδωμα παρέχει επαρκή συγκράτηση σε όλες τις συνθήκες στάσης. Επιλέξτε την παραλλαγή BK για κάθετους άξονες ή οποιαδήποτε εφαρμογή όπου το φορτίο πρέπει να συγκρατείται μηχανικά όταν αφαιρείται η τροφοδοσία του σερβοκινητήρα.

Ε3: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HC-SFS202K και του HC-SFS202 (ευθύς άξονας);

Μηχανικά και ηλεκτρικά πανομοιότυποι — ίδια έξοδος 2kW, ίδιες τιμές ροπής, ίδιος κωδικοποιητής, ίδια φλάντζα, ίδιες απαιτήσεις ενισχυτή. Η μόνη διαφορά είναι ο άξονας: ο HC-SFS202 έχει έναν απλό ευθύ άξονα για συζεύξεις με σύσφιξη τριβής. ο HC-SFS202K έχει μια κατεργασμένη εγκοπή κλειδιού για θετική μετάδοση ροπής κλειδιού-και-τροχού. Επιλέξτε αποκλειστικά με βάση τον σχεδιασμό σύζευξης του κινούμενου μηχανισμού.

Ε4: Μπορεί ο HC-SFS202K να αντικαταστήσει έναν HC-SFS202K πρώτης γενιάς σε ένα μηχάνημα με ενισχυτές MR-J2-200;

Όχι άμεσα. Ο HC-SFS202K χρησιμοποιεί έναν κωδικοποιητή J2S 17-bit που οι ενισχυτές MR-J2-200 δεν μπορούν να διαβάσουν — η σύνδεση αυτού του κινητήρα με έναν ενισχυτή MR-J2 πρώτης γενιάς θα προκαλέσει σφάλμα κωδικοποιητή. Για μηχανές που λειτουργούν με ενισχυτές MR-J2-200 αρχικής έκδοσης, προμηθευτείτε τον HC-SF202K (γενιά J2, κωδικοποιητής 14-bit) για μια αντικατάσταση ίδια με την αρχική. Εάν οι ενισχυτές είναι MR-J2S-200, τόσο ο HC-SF202K όσο και ο HC-SFS202K είναι συμβατοί — ο HC-SFS202K προσφέρει υψηλότερη ανάλυση κωδικοποιητή.

Ε5: Παρέχεται κλειδί με τον HC-SFS202K;

Η συνήθης πρακτική για τους κινητήρες HC-SFS της Mitsubishi με άξονα με κλειδί είναι η μηχανική κατεργασία της εγκοπής κλειδιού στον άξονα χωρίς να περιλαμβάνεται κλειδί στη συσκευασία του κινητήρα. Επαληθεύστε τις διαστάσεις της εγκοπής κλειδιού από το εγχειρίδιο οδηγιών του σερβοκινητήρα για τη σειρά HC-SFS202 πριν παραγγείλετε ένα κλειδί, και επιλέξτε ένα κλειδί με σωστό πλάτος, ύψος, μήκος και ανοχή για τον σχεδιασμό της οπής του τροχού και τις συνθήκες ροπής και κρούσης της εφαρμογής.