Mitsubishi HC-SFS102BG1 — Σερβοκινητήρας AC 1kW με Μειωτήρα, Φρένο + Μειωτήρας G1, Σειρά MELSERVO-J2S

Αναγνώριση Προϊόντος

Κωδικός Προϊόντος: HC-SFS102BG1

Επίσης Αναζητείται Ως: HCSFS102BG1, HC-SFS-102BG1

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

Τύπος Κινητήρα: Σερβοκινητήρας AC Brushless με Μειωτήρα — Ευθύς Άξονας, Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο, Μειωτήρας Τύπου Φλάντζας G1

Τι Προσφέρει Αυτός ο Κινητήρας

Τρεις μηχανολογικές απαιτήσεις καθορίζουν τις προδιαγραφές του HC-SFS102BG1: η ανάγκη για υψηλότερη ροπή εξόδου από ό,τι μπορεί να παράγει απευθείας ένας κινητήρας 1kW, ένα μηχανικό κράτημα ασφαλείας όταν αφαιρείται η τροφοδοσία του σερβο, και ένα συμπαγές, αυτόνομο συγκρότημα που εγκαθίσταται στο μηχάνημα χωρίς ξεχωριστά ευθυγραμμισμένο εξωτερικό κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτός ο κινητήρας καλύπτει και τις τρεις απαιτήσεις ταυτόχρονα.

Ο βασικός HC-SFS102 παράγει 4,78 Nm συνεχώς στις 2.000 σ.α.λ. Μετά τη μονάδα μειωτήρα γενικής βιομηχανικής χρήσης τύπου φλάντζας G1 — διαθέσιμη σε λόγους από 1/5 έως 1/25 — η ροπή εξόδου πολλαπλασιάζεται αναλογικά ενώ η ταχύτητα του άξονα μειώνεται αντίστοιχα. Σε λόγο 1/20 με τυπική απόδοση κιβωτίου, ο άξονας εξόδου παρέχει περίπου 81–86 Nm συνεχώς στις 100 σ.α.λ. Το ηλεκτρομαγνητικό φρένο με ελατήριο κρατά τη θέση του άξονα εξόδου μηχανικά τη στιγμή που αφαιρείται τα 24V DC, ανεξάρτητα από το τι κάνει ο ενισχυτής ή το σύστημα ελέγχου.

Η σειριακός απόλυτος κωδικοποιητής 17-bit στον άξονα του κινητήρα — 131.072 θέσεις ανά περιστροφή — διατηρεί την απόλυτη θέση πολλαπλών στροφών μέσω οποιασδήποτε διακοπής ρεύματος μέσω της μπαταρίας A6BAT στον ενισχυτή MR-J2S. Το μηχάνημα γνωρίζει ακριβώς πού βρίσκεται ο άξονας σε κάθε επανεκκίνηση, χωρίς κύκλο αναφοράς.

Για έναν άξονα 1kW που πρέπει να κρατά ένα φορτίο βαρύτητας, να κινεί έναν αργό μηχανισμό με υψηλή ροπή και να επανεκκινεί με ακρίβεια μετά από οποιαδήποτε συνθήκη στάσης, ο HC-SFS102BG1 καλύπτει το πλήρες σύνολο των απαιτήσεων σε ένα μόνο συγκρότημα με βίδες.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Η Μονάδα Μειωτήρα: Ροπή Εξόδου που Αλλάζει το Προφίλ Εφαρμογής

Ένας απλός σερβοκινητήρας 1kW στις 2.000 σ.α.λ. είναι ένας ικανός οδηγός άξονα για ένα συγκεκριμένο εύρος φορτίων — μέτρια ροπή σε μεσαία ταχύτητα. Η μονάδα μειωτήρα G1 αλλάζει θεμελιωδώς το λειτουργικό πεδίο. Αντί για 4,78 Nm έως 2.000 σ.α.λ., το σύστημα μπορεί να παρέχει υψηλή ροπή σε χαμηλές ταχύτητες άξονα, ανοίγοντας εφαρμογές που ο κινητήρας μόνος του απλά δεν μπορεί να φτάσει.

Η σχέση είναι απλή: η ταχύτητα του άξονα εξόδου ισούται με την ονομαστική ταχύτητα του κινητήρα διαιρεμένη με τον λόγο μείωσης. η θεωρητική ροπή εξόδου ισούται με την ονομαστική ροπή του κινητήρα πολλαπλασιασμένη με τον λόγο μείωσης, μείον τις απώλειες του κιβωτίου. Σε λόγο 1/20, ο άξονας εξόδου περιστρέφεται στις 100 σ.α.λ. και παράγει περίπου 81–86 Nm συνεχούς ροπής (με 85–90% απόδοση κιβωτίου). Σε 1/9, η έξοδος λειτουργεί περίπου στις 222 σ.α.λ. με περίπου 38–40 Nm συνεχώς. Σε 1/5, παίρνετε περίπου 400 σ.α.λ. με 20–21 Nm.

Ο συγκεκριμένος λόγος που είναι εγκατεστημένος σε αυτή τη μονάδα αναγράφεται στην πινακίδα του περιβλήματος του μειωτήρα — επιβεβαιώνετε πάντα αυτήν την τιμή πριν ρυθμίσετε τις παραμέτρους του ηλεκτρονικού λόγου μείωσης του ενισχυτή.

Κωδικοποίηση άξονα κινητήρα και η επίδρασή της στην ανάλυση εξόδου αξίζει να κατανοηθεί για εφαρμογές ακριβείας. Ο κωδικοποιητής 17-bit διαβάζει 131.072 θέσεις ανά περιστροφή κινητήρα. Επειδή κάθε περιστροφή του άξονα εξόδου αντιστοιχεί σε πολλαπλές περιστροφές κινητήρα στον λόγο μείωσης, η αποτελεσματική μέτρηση του κωδικοποιητή ανά περιστροφή εξόδου είναι η ανάλυση του κινητήρα πολλαπλασιασμένη με τον λόγο. Στο 1/20, αυτό παράγει πάνω από 2,6 εκατομμύρια αποτελεσματικές μετρήσεις ανά περιστροφή άξονα εξόδου — αρκετά λεπτό ώστε ο κωδικοποιητής να μην είναι ποτέ ο περιοριστικός παράγοντας στην ακρίβεια τοποθέτησης σε άξονες αυτού του τύπου.

Το Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο: Κράτημα Θέσης μέσω του Λόγου Μείωσης

Το φρένο βρίσκεται στον άξονα του κινητήρα, μεταξύ του συγκροτήματος του κωδικοποιητή και του σταδίου εισόδου του μειωτήρα. Η πίεση του ελατηρίου κλειδώνει τον δίσκο τριβής όταν απουσιάζουν τα 24V DC. η ενεργοποίηση του πηνίου το κρατά ανοιχτό. Η λογική ασφαλείας είναι εγγενής: απουσία ρεύματος σημαίνει κλειδωμένος άξονας — η ασφαλής κατάσταση δεν απαιτεί ενεργό σήμα.

Επειδή το φορτίο συνδέεται με τον κινητήρα μέσω του λόγου μείωσης, η αποτελεσματική δύναμη συγκράτησης στον άξονα εξόδου είναι η ροπή συγκράτησης του φρένου στον άξονα του κινητήρα πολλαπλασιασμένη με τον λόγο. Στο 1/20, αυτό που θα ήταν μια μέτρια ροπή συγκράτησης στον άξονα του κινητήρα γίνεται μια σημαντική συγκράτηση στον άξονα εξόδου — περισσότερο από επαρκής για τους ελαφρούς κάθετους ενεργοποιητές, τους συμπαγείς μηχανισμούς ευρετηρίασης και τους οδηγούς μεταφοράς χαμηλής ταχύτητας που εξυπηρετεί συνήθως αυτός ο κινητήρας.

Τρία σημεία καλωδίωσης και αλληλουχίας που ισχύουν σε αυτή τη χωρητικότητα:

Η έξοδος MBR (ασφάλεια ηλεκτρομαγνητικού φρένου) του ενισχυτή MR-J2S πρέπει να ελέγχει το ρελέ του φρένου. Το MBR καθυστερεί την εμπλοκή του φρένου μέχρι ο ενισχυτής να επιβεβαιώσει ότι ο κινητήρας έχει επιβραδύνει σε στάση. Η εμπλοκή του ελατηρίου σε έναν ακόμα περιστρεφόμενο άξονα κινητήρα προκαλεί πρόωρη φθορά του φρένου και μπορεί να δημιουργήσει μηχανικό σοκ στο σύστημα μετάδοσης κίνησης. Ακόμα και στα 1kW, η επαναλαμβανόμενη εμπλοκή του φρένου κατά την κίνηση συσσωρεύεται γρήγορα σε μειωμένη διάρκεια ζωής του φρένου.

Ένας απορροφητής υπέρτασης συνδεδεμένος απευθείας στις ακροδέκτες του πηνίου του φρένου δεν είναι προαιρετικός. Η επαγωγική παροδική υπέρταση του πηνίου κατά την απενεργοποίηση καταστρέφει τις επαφές του ρελέ και τις ψηφιακές εξόδους του ενισχυτή χωρίς καταστολή. Τοποθετήστε τον απορροφητή στο βύσμα του κινητήρα, όχι στο ρελέ.

Για κάθετους άξονες, η Mitsubishi συνιστά τη διατήρηση της στατικής μη ισορροπημένης ροπής στον άξονα του κινητήρα εντός του 70% της ονομαστικής ροπής του κινητήρα — περίπου 3,3 Nm στον κινητήρα για αυτόν τον κινητήρα. Μέσω του λόγου μείωσης, αυτό αντιστοιχεί σε σημαντικά μεγαλύτερο επιτρεπόμενο μη ισορροπημένο φορτίο στον άξονα εξόδου. Όπου το φορτίο βαρύτητας υπερβαίνει αυτό το όριο, η μηχανική αντιστάθμιση θα πρέπει να συμπληρώνει το σύστημα σερβο και φρένου.

Συμβατότητα Ενισχυτή και Θέση σε Λειτουργία

Ο HC-SFS102BG1 συνδυάζεται με τον ενισχυτή της κλάσης MR-J2S-100. Από την οπτική γωνία του ενισχυτή, ο κινητήρας που οδηγεί είναι ο HC-SFS102 — το πρωτόκολλο του κωδικοποιητή, η αναγνώριση του κινητήρα και ο έλεγχος ρεύματος δεν αλλάζουν από τη μονάδα μειωτήρα. Τρεις παραλλαγές διεπαφής καλύπτουν τις κύριες αρχιτεκτονικές ελέγχου:

MR-J2S-100A — Αναλογική/παλμική εντολή γενικής χρήσης. Δέχεται εντολές βήματος/κατεύθυνσης ή αναλογικής ταχύτητας/ροπής από συστήματα CNC και PLC. Η τυπική επιλογή για τις περισσότερες εφαρμογές εργαλειομηχανών και αυτοματισμού.

MR-J2S-100B — Δίαυλος οπτικής ίνας SSCNET κάτω από έναν ελεγκτή κίνησης Mitsubishi. Οι εντολές θέσης φτάνουν μέσω του δικτύου από έναν ελεγκτή σειράς A ή Q. Ο βρόχος ανάδρασης του κωδικοποιητή περνά μέσω του ίδιου συνδέσμου οπτικής ίνας.

MR-J2S-100CP — Ενσωματωμένη τοποθέτηση με πίνακα αποθηκευμένων σημείων, ελεγχόμενη από CC-Link ή I/O. Για αυτόνομες εφαρμογές που δεν απαιτούν ξεχωριστό εξωτερικό ελεγκτή κίνησης.

Κατά τη θέση σε λειτουργία, μία ρύθμιση παραμέτρου είναι απαραίτητη:ο ηλεκτρονικός λόγος μείωσης του ενισχυτή (CMX/CDV στην ορολογία παραμέτρων MR-J2S) πρέπει να αντικατοπτρίζει τον πραγματικό εγκατεστημένο λόγο μείωσης. Αυτή η ρύθμιση καθορίζει τη σωστή σχέση μεταξύ των παλμών εντολής θέσης και της πραγματικής κίνησης του άξονα εξόδου. Η λανθασμένη ρύθμισή του — ή η παράλειψή του στην προεπιλογή για έναν κινητήρα άμεσης κίνησης — θα προκαλέσει σφάλματα θέσης άξονα, υπέρβαση ή συναγερμούς σφάλματος παρακολούθησης στην πρώτη δοκιμή JOG. Διαβάζετε πάντα τον λόγο από την πινακίδα του περιβλήματος του μειωτήρα και επαληθεύετε την παράμετρο πριν την πρώτη κίνηση με τροφοδοσία.

Εύρος 2000 σ.α.λ. HC-SFS — 1kW σε Πλαίσιο

Ο HC-SFS102BG1 μοιράζεται τη φλάντζα 130 × 130 mm με τα μοντέλα 500W και 1,5kW της οικογένειας HC-SFS 2000 σ.α.λ. Όλα φέρουν τον απόλυτο κωδικοποιητή 17-bit και την απαίτηση ενισχυτή MR-J2S ως στάνταρ.

G1 vs G1H: Επιλογή Γεωμετρίας Στήριξης

Η σειρά HC-SFS102 διατίθεται με δύο διαμορφώσεις μειωτήρα γενικής βιομηχανικής χρήσης. Το G1 (τύπου φλάντζας) που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον κινητήρα τοποθετεί την όψη του περιβλήματος του μειωτήρα πάνω στη δομή του μηχανήματος, με τον άξονα εξόδου να προεξέχει προς τα εμπρός, ευθυγραμμισμένο με τον άξονα του κινητήρα. Είναι η σωστή επιλογή για σχεδιασμούς μηχανημάτων όπου το συγκρότημα κινητήρα-κιβωτίου ταχυτήτων πέφτει σε μια οπή ή τοποθετείται σε μια επίπεδη πλάκα.

Η G1H (τύπου ποδιού) χρησιμοποιεί βάσεις στήριξης με πόδια στη βάση του περιβλήματος του μειωτήρα και ταιριάζει σε διατάξεις όπου ο κινητήρας πρέπει να κάθεται δίπλα και όχι πίσω από το περίβλημα του μειωτήρα — ράγες κίνησης μεταφορέα, σταθμοί κίνησης αλυσίδας με βάση και παρόμοιες εγκαταστάσεις που υποστηρίζονται από τη βάση.

Και τα δύο χρησιμοποιούν το ίδιο σώμα κινητήρα, κωδικοποιητή και φρένο. Η επιλογή μεταξύ τους είναι καθαρά μηχανική — καθορίζεται από τη γεωμετρία στήριξης του μηχανήματος και τον διαθέσιμο χώρο εγκατάστασης.

Τυπικές Εφαρμογές

Βοηθητικοί και ευρετηριακοί οδηγοί μικρών CNC. Οδηγοί μεταφορέων τσιπς, μηχανισμοί ευρετηρίασης γεμιστήρων εργαλείων και οδηγοί περιστρεφόμενων παλετών σε συμπαγείς κέντρα κατεργασίας χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες με μειωτήρα 1kW όπου η χαμηλή ταχύτητα του άξονα εξόδου και η πολλαπλασιασμένη ροπή ταιριάζουν στο φορτίο του μεταφορέα ή του περιστρεφόμενου τραπεζιού, ο απόλυτος κωδικοποιητής επιβεβαιώνει με ακρίβεια τη θέση ευρετηρίασης σε κάθε κύκλο, και το φρένο κρατά κάθε σταθμό ευρετηρίασης κατά τη διάρκεια των κατεργασιών.

Κάθετοι ενεργοποιητές σε συστήματα ελαφριάς διακίνησης. Μικροί κάθετοι άξονες ανύψωσης — ανυψωτικά εξαρτημάτων, παρουσιαστές τεμαχίων, ελαφριά συστήματα μεταφοράς με συνιστώσα φορτίου βαρύτητας — συνδυάζουν την έξοδο 1kW με το φρένο ασφαλείας και την πολλαπλασιασμένη δύναμη συγκράτησης του λόγου μείωσης. Ο άξονας κρατά τη θέση του σε κάθε περίπτωση απώλειας τροφοδοσίας χωρίς να βασίζεται στο ρεύμα του σερβο.

Συμπαγείς περιστροφικοί πίνακες ευρετηρίασης. Μικροί περιστροφικοί πίνακες ευρετηρίασης για συγκροτήματα, επιθεωρήσεις και δοκιμαστικές διατάξεις χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες με μειωτήρα στην είσοδο κίνησης του πίνακα. Η μονάδα μειωτήρα μειώνει τον άξονα εξόδου στο εύρος ταχύτητας που ταιριάζει στον μηχανισμό του πίνακα. το φρένο κρατά τη γωνιακή θέση κατά τη διάρκεια της παύσης εργασίας. ο κωδικοποιητής 17-bit παρέχει την απαραίτητη γωνιακή ανάλυση για επαναλαμβανόμενη ευρετηρίαση πολλαπλών σταθμών.

Άξονες περιέλιξης και τάσης σε συμπαγείς εξοπλισμούς μετατροπής. Μικρά συστήματα ρολό-σε-ρολό — μετατροπείς ετικετών, εκτυπωτές στενής ταινίας, μικρές γραμμές πλαστικοποίησης — χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες με μειωτήρα 1kW στους άξονες περιέλιξης και πέδησης. Ο κινητήρας λειτουργεί σε λειτουργία ελέγχου ροπής σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων. ο λόγος μείωσης διατηρεί τον κινητήρα σε ένα αποδοτικό παράθυρο λειτουργίας ανεξάρτητα από τη διάμετρο του ρολού.

Σερβοκινητήρες σταθμών μεταφορέα. Μεμονωμένοι σερβοελεγχόμενοι σταθμοί μεταφορέα σε γραμμές συναρμολόγησης και δοκιμών χρησιμοποιούν σερβοκινητήρες με μειωτήρα για ακριβή έλεγχο ταχύτητας και ακριβή κράτημα θέσης σε κάθε σταθμό. Η στήριξη φλάντζας G1 ενσωματώνεται καθαρά σε τυπικό πλαίσιο μεταφορέα, και ο απόλυτος κωδικοποιητής διασφαλίζει την ακριβή θέση του σταθμού σε κάθε έναρξη βάρδιας χωρίς ακολουθία αναφοράς.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποιοι ενισχυτές είναι συμβατοί με τον HC-SFS102BG1;

Ο HC-SFS102BG1 απαιτεί έναν ενισχυτή κλάσης MR-J2S-100 από την πλατφόρμα MELSERVO-J2S. Οι τρεις κύριες παραλλαγές είναι ο MR-J2S-100A (αναλογική/παλμική εντολή γενικής χρήσης), MR-J2S-100B (δίαυλος οπτικής ίνας SSCNET για ελεγκτές κίνησης Mitsubishi) και MR-J2S-100CP (ενσωματωμένη τοποθέτηση με CC-Link). Όλοι υποστηρίζουν τον σειριακό κωδικοποιητή 17-bit. Αυτός ο κινητήρας δεν είναι συμβατός με τους αρχικούς ενισχυτές MR-J2-100 ή με τους ενισχυτές MR-J3 / MR-J4. Ρυθμίζετε πάντα τις παραμέτρους ηλεκτρονικού λόγου μείωσης του ενισχυτή ώστε να ταιριάζουν με τον εγκατεστημένο λόγο μείωσης πριν από τη θέση σε λειτουργία.

Ε2: Πώς επηρεάζει ο μειωτήρας G1 τη ροπή εξόδου και την ταχύτητα του κινητήρα;

Ο μειωτήρας μειώνει την ταχύτητα του άξονα εξόδου και πολλαπλασιάζει αναλογικά τη ροπή. Στην ονομαστική ταχύτητα του κινητήρα 2.000 σ.α.λ. και 4,78 Nm, ένας λόγος μείωσης 1/20 παράγει περίπου 100 σ.α.λ. στον άξονα εξόδου με περίπου 81–86 Nm συνεχούς ροπής (λαμβάνοντας υπόψη 85–90% απόδοση κιβωτίου). Ένας λόγος 1/9 δίνει περίπου 222 σ.α.λ. με περίπου 38–40 Nm. Ο συγκεκριμένος λόγος που είναι εγκατεστημένος αναγράφεται στην πινακίδα του περιβλήματος του μειωτήρα — επιβεβαιώστε αυτήν την τιμή πριν ρυθμίσετε τις παραμέτρους του ενισχυτή.

Ε3: Το φρένο βρίσκεται στον άξονα του κινητήρα, όχι στον άξονα εξόδου. Πώς αυτό επηρεάζει τη δύναμη συγκράτησης στο φορτίο;

Επειδή το φορτίο συνδέεται μέσω της μονάδας μειωτήρα, η αποτελεσματική δύναμη συγκράτησης στον άξονα εξόδου ισούται με τη ροπή συγκράτησης του φρένου στον άξονα του κινητήρα πολλαπλασιασμένη με τον λόγο μείωσης. Ένας υψηλότερος λόγος παρέχει αναλογικά μεγαλύτερη συγκράτηση στην πλευρά εξόδου από το ίδιο φρένο. Το φρένο είναι μόνο συσκευή συγκράτησης — πρέπει να εμπλέκεται μόνο αφού ο κινητήρας έχει σταματήσει, ακολουθώντας την αλληλουχία μέσω της εξόδου MBR (ασφάλεια φρένου) του ενισχυτή MR-J2S. Τοποθετείτε πάντα έναν απορροφητή υπέρτασης απευθείας στις ακροδέκτες του πηνίου του φρένου για την προστασία των κυκλωμάτων του ρελέ και του ενισχυτή κατά την απενεργοποίηση.

Ε4: Η μπαταρία του κωδικοποιητή 17-bit βρίσκεται μέσα στον κινητήρα ή στον ενισχυτή;

Η μπαταρία λιθίου Mitsubishi A6BAT που διατηρεί τον μετρητή απόλυτης θέσης πολλαπλών στροφών του κωδικοποιητή βρίσκεται μέσα στον σερβοενισχυτή MR-J2S — όχι στον κινητήρα ή στο συγκρότημα του μειωτήρα. Αντικαταστήστε την όταν ο ενισχυτής εμφανίζει συναγερμό χαμηλής μπαταρίας, πριν από την πλήρη εξάντλησή της. Μια εξαντλημένη A6BAT επαναφέρει τον μετρητή απόλυτης θέσης, απαιτώντας κύκλο επιστροφής αναφοράς πριν μπορέσει να συνεχιστεί η παραγωγή. Ο ίδιος ο κινητήρας δεν απαιτεί συντήρηση μπαταρίας.

Ε5: Ποια είναι η βαθμολογία προστασίας αυτού του κινητήρα και καλύπτει το τμήμα του μειωτήρα;

Το σώμα του κινητήρα φέρει IP65 — πλήρως σφραγισμένο έναντι εισόδου σκόνης και προστατευμένο από πίδακες νερού από οποιαδήποτε κατεύθυνση. Το περίβλημα του μειωτήρα έχει βαθμολογία IP44, η οποία καλύπτει το νερό που εκτοξεύεται αλλά όχι συνεχείς κατευθυνόμενους πίδακες νερού ή πλύσιμο. Εάν η εγκατάσταση περιλαμβάνει έντονη έκθεση σε ψυκτικό υγρό ή τακτικό καθαρισμό με πλύσιμο, επαληθεύστε ότι το IP44 είναι επαρκές για τη θέση του περιβλήματος του μειωτήρα και εξετάστε συμπληρωματική στεγανοποίηση ή προστατευτικά από εκτοξεύσεις όπου είναι απαραίτητο.