Mitsubishi HC-SF502B (HCSF502B) — 5kW AC Servo Motor με Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο, Σειρά MELSERVO J2

Αναγνώριση Προϊόντος

Κωδικός Μοντέλου: HC-SF502B

Αναζητήθηκε Επίσης Ως: HCSF502B, HC-SF502B

Σειρά: Mitsubishi MELSERVO HC-SF Series (Γενιά J2)

Τύπος Κινητήρα: AC Brushless Servo Motor με Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο

Κατάσταση: Καινούργιο σε Κουτί, Εργοστασιακά Σφραγισμένο

Τι Είναι Αυτός ο Κινητήρας

Ο Mitsubishi HC-SF502B είναι ένας AC servo κινητήρας μεσαίας αδράνειας 5 κιλοβάτ από τη σειρά MELSERVO HC-SF — η οικογένεια κινητήρων που συνδυάζεται με τους servo ενισχυτές της γενιάς MELSERVO-J2 της Mitsubishi. Στα 5kW και με ονομαστική ταχύτητα 2.000 σ.α.λ., βρίσκεται στην κορυφή της τυπικής σειράς HC-SF 2000 σ.α.λ., παρέχοντας 23,9 Nm συνεχούς ονομαστικής ροπής με φλάντζα 176 × 176 mm που είναι τυπική στις πλατφόρμες servo υψηλής χωρητικότητας της Mitsubishi.

Το "B" στον κωδικό μοντέλου προσδιορίζει το ηλεκτρομαγνητικό φρένο που εφαρμόζεται με ελατήριο και απελευθερώνεται με 24V DC, ενσωματωμένο σε αυτήν την παραλλαγή — τη συσκευή συγκράτησης που απαιτείται για οποιονδήποτε άξονα όπου το βάρος ή οι φορτίσεις διεργασίας θα προκαλούσαν ανεξέλεγκτη κίνηση κατά την απενεργοποίηση του servo ή την έκτακτη διακοπή. Χωρίς το φρένο, αυτός ο κινητήρας είναι ο HC-SF502· μηχανικά και ηλεκτρικά πανομοιότυπος σε κάθε άλλη πτυχή, αλλά χωρίς την ασφαλή συγκράτηση. Ο HC-SF502B είναι η σωστή επιλογή για κάθετους άξονες Z, στήλες παλετών, συγκροτήματα πείρου και οποιονδήποτε οριζόντιο άξονα με σημαντικό έλλειμμα τριβής σε κατάσταση ηρεμίας.

Τεχνικές Προδιαγραφές

Η Σειρά HC-SF: Μεσαία Αδράνεια, Μέγιστη Αξιοπιστία

Η Mitsubishi οργάνωσε τις οικογένειες κινητήρων MELSERVO γύρω από δύο βασικές μεταβλητές: χωρητικότητα και κλάση αδράνειας. Η σειρά HC-SF καταλαμβάνει τη ζώνη μεσαίας αδράνειας, μεσαίας έως μεγάλης χωρητικότητας — κινητήρες σχεδιασμένοι για πραγματικούς άξονες εργαλειομηχανών αντί για ελαφριά συναρμολόγηση ή συσκευασία. Ενώ οι σειρές HC-MF και HC-UF δίνουν προτεραιότητα στην εξαιρετικά χαμηλή αδράνεια ρότορα για γρήγορη κίνηση από σημείο σε σημείο, η HC-SF αποδέχεται έναν κάπως βαρύτερο ρότορα σε αντάλλαγμα για καλύτερη θερμική σταθερότητα υπό συνεχή φορτίο, ομαλότερη παράδοση ροπής σε χαμηλή ταχύτητα και πιο επιεική απόκριση στις πραγματικές μεταβολές φορτίου που είναι τυπικές της κατεργασίας και της διαμόρφωσης.

Στα 5kW, ο HC-SF502B είναι το μέλος υψηλότερης ισχύος της τυπικής οικογένειας HC-SF 2000 σ.α.λ. Η τριφασική είσοδος κλάσης 200V AC είναι τυπική για αυτό το εύρος χωρητικότητας — η μονοφασική τροφοδοσία ούτε καθορίζεται ούτε είναι πρακτική σε αυτό το επίπεδο ισχύος. Το στεγανωτικό λαδιού που είναι ενσωματωμένο στο σώμα του κινητήρα προστατεύει το ρουλεμάν του άξονα από υγρό κοπής, ομίχλη λιπαντικού και νερό πλύσης, διατηρώντας τον κινητήρα συμβατό με IP65 σε όλο το μήκος του άξονα, συμπεριλαμβανομένης της διεπαφής στεγανοποίησης.

Ηλεκτρομαγνητικό Φρένο — Τι Κάνει και Γιατί Είναι Σημαντικό

Το φρένο που εφαρμόζεται με ελατήριο στον HC-SF502B είναι μια συσκευή συγκράτησης, όχι φρένο επιβράδυνσης. Αυτή η διάκριση είναι σημαντική τόσο για την προδιαγραφή όσο και για τη συντήρηση.

Κατά την κανονική λειτουργία, ρεύμα 24V DC κρατά το φρένο ανοιχτό έναντι της δύναμης του ελατηρίου — ο άξονας περιστρέφεται ελεύθερα και ο ενισχυτής ελέγχει όλη την επιβράδυνση. Όταν αφαιρεθεί το 24V DC (έκτακτη διακοπή, απενεργοποίηση servo, απώλεια τροφοδοσίας), το ελατήριο ενεργοποιεί το φρένο και συγκρατεί τον άξονα. Το φρένο έχει σχεδιαστεί για να συγκρατεί τη θέση, όχι για να σταματά ένα κινούμενο φορτίο. Η λειτουργία ενός ενεργοποιημένου άξονα πάνω στο φρένο θα φθείρει πρόωρα τις επιφάνειες τριβής· το servo πρέπει να επιβραδύνει το φορτίο μέχρι να σταματήσει πριν από την εμπλοκή του φρένου, η οποία είναι η σωστή πρακτική.

Για κάθετους άξονες όπως οι στήλες Z και οι κεφαλές πείρου σε κέντρα κατεργασίας, το φρένο είναι υποχρεωτικό. Όταν ο servo ενισχυτής απενεργοποιείται — είτε μέσω της κανονικής ακολουθίας τέλους προγράμματος, είτε μέσω συναγερμού, είτε μέσω απώλειας τροφοδοσίας — η ροπή του κινητήρα πέφτει στο μηδέν σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Σε έναν κάθετο άξονα με οποιοδήποτε σημαντικό μη ισορροπημένο φορτίο, αυτό σημαίνει ένα γεγονός ελεύθερης πτώσης. Το φρένο του HC-SF502B αποτρέπει αυτό κλειδώνοντας φυσικά τον άξονα όποτε απουσιάζει η τάση συγκράτησης.

Η τροφοδοσία 24V DC στο πηνίο του φρένου πρέπει να συνδεθεί μέσω ενός ειδικού απορροφητή υπέρτασης στα άκρα του πηνίου. Τα πηνία φρένων είναι επαγωγικά φορτία· η υπέρταση κατά την απελευθέρωση ή την εμπλοκή του φρένου μπορεί να καταστρέψει τις επαφές των ρελέ και τα κυκλώματα I/O του ενισχυτή εάν δεν κατασταλεί. Αυτή είναι τυπική πρακτική στις οδηγίες καλωδίωσης της Mitsubishi για κινητήρες με φρένο και δεν πρέπει να παραλείπεται σε εγκαταστάσεις πεδίου.

Σημείωση κυκλώματος φρένου για συντήρηση

Η τροφοδοσία του φρένου και του κινητήρα είναι ανεξάρτητες. Στα κυκλώματα έκτακτης διακοπής, το φρένο πρέπει να παραμένει τροφοδοτούμενο (δηλαδή, ανοιχτό) μέχρι ο άξονας να επιβραδυνθεί μέχρι να σταματήσει. Η εφαρμογή του φρένου ενώ ο κινητήρας εξακολουθεί να κινείται πάνω του δημιουργεί μια μηχανική κρούση στο δίσκο του φρένου και στον άξονα του κινητήρα — επαναλαμβανόμενα γεγονότα σαν αυτά θα μειώσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του φρένου και μπορεί τελικά να οδηγήσουν σε ζημιά στον άξονα ή στην σύζευξη. Η έξοδος διασύνδεσης φρένου του ενισχυτή MELSERVO J2 (σήμα MBR) παρέχει τη σωστή χρονική στιγμή για την εφαρμογή του φρένου· χρησιμοποιείτε πάντα αυτό το σήμα για τον έλεγχο του ρελέ του φρένου αντί να συνδέετε απευθείας από το κύριο κύκλωμα έκτακτης διακοπής.

Συμβατοί Ενισχυτές και Πλαίσιο Συστήματος

Ο HC-SF502B είναι κινητήρας γενιάς MELSERVO-J2 και συνδυάζεται με τους ενισχυτές servo της σειράς MR-J2 στην κλάση χωρητικότητας 500A. Οι ενισχυτές της σειράς MR-J2S (J2-Super) είναι επίσης συμβατοί με τους κινητήρες HC-SF, καθώς η J2S διατήρησε την προς τα πίσω συμβατότητα με το πρωτόκολλο κωδικοποιητή και το σχήμα σύνδεσης της εποχής J2. Αυτό σημαίνει ότι μια μηχανή που κατασκευάστηκε αρχικά με ενισχυτές MR-J2 μπορεί να αναβαθμιστεί σε μονάδες MR-J2S διατηρώντας τους υπάρχοντες κινητήρες HC-SF502B — μια πρακτική διαδρομή μετανάστευσης που ήταν συνηθισμένη κατά την εισαγωγή της γενιάς J2S.

Ο απόλυτος κωδικοποιητής 14-bit (16.384 ppr) στη σειρά HC-SF είναι μια συσκευή ανάδρασης παλαιότερης γενιάς σε σύγκριση με τον κωδικοποιητή 17-bit (131.072 ppr) που βρίσκεται στους μεταγενέστερους κινητήρες HC-SFS. Για τις εφαρμογές που εξυπηρετούν αυτοί οι κινητήρες — έλεγχος άξονα εργαλειομηχανών σε ταχύτητες έως 2.000 σ.α.λ. ονομαστικής ταχύτητας — ο απόλυτος κωδικοποιητής 14-bit παρέχει επαρκή ανάλυση για ακριβή τοποθέτηση. Το απόλυτο χαρακτηριστικό σημαίνει ότι η μηχανή δεν απαιτεί κύκλο αναφοράς μετά την αποκατάσταση της τροφοδοσίας εάν η μπαταρία του ενισχυτή έχει διατηρήσει τα δεδομένα απόλυτης θέσης.

Τυπικές Εφαρμογές σε Εργαλειομηχανές και Βιομηχανικό Εξοπλισμό

Κάθετος άξονας Z κέντρου κατεργασίας. Η στήλη πείρου ή η συρόμενη μονάδα Z σε ένα VMC είναι η κλασική εφαρμογή για έναν servo κινητήρα με φρένο. Σε κατάσταση ηρεμίας μεταξύ των κοπών, ο άξονας Z φέρει το βάρος της κεφαλής του άξονα και οποιουδήποτε συνδεδεμένου εργαλείου. Ο HC-SF502B συγκρατεί αυτό το φορτίο μέσω του ηλεκτρομαγνητικού φρένου όποτε ο servo είναι ανενεργός, προστατεύοντας τόσο τη μηχανή όσο και το τεμάχιο εργασίας από ακούσια κίνηση.

Παλέτα οριζόντιου κέντρου κατεργασίας και άξονας W. Οι μονάδες παλέτας HMC και οι άξονες κεφαλής αντιμετώπισης χρησιμοποιούν παρόμοια λογική: υψηλή χωρητικότητα για γρήγορη μετακίνηση μεγάλων παλετών, φρένο για συγκράτηση θέσης κατά την εμπλοκή του άξονα και επαρκή συνεχή ροπή για διατήρηση του ρυθμού τροφοδοσίας κατά τη διάρκεια του κύκλου κοπής.

Μεγάλοι τόρνοι CNC — άξονες ουράς και πυργίσκου. Οι μηχανισμοί ευρετηρίασης πυργίσκου σε μεγάλα κέντρα περιστροφής επωφελούνται από την έξοδο 5kW για γρήγορη, αποφασιστική ευρετηρίαση. Όπου η γεωμετρία στήριξης του πυργίσκου δημιουργεί ένα μετατοπισμένο φορτίο σε ορισμένες θέσεις ευρετηρίασης, το φρένο παρέχει διασφάλιση συγκράτησης ενώ ο σφιγκτήρας του πυργίσκου είναι ενεργοποιημένος.

Τραπέζια τοποθέτησης και γραμμές μεταφοράς. Συστήματα μεταφοράς βαρέων παλετών, περιστροφικά μηχανήματα μεταφοράς και γραμμές μεταφοράς πολλαπλών σταθμών χρησιμοποιούν συχνά τοποθέτηση με servo-οδήγηση με απαιτήσεις συγκράτησης κατά την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας μεταξύ των σταθμών — ακριβώς ο κύκλος λειτουργίας για τον οποίο έχει σχεδιαστεί ο HC-SF502B.

Άξονες οπίσθιου οδηγού πρέσας και μηχανών κάμψης. Οι οπίσθιοι οδηγοί σε πρέσες και μηχανές κάμψης απαιτούν τον άξονα Z να παραμένει ακριβώς στη θέση του κατά τη διάρκεια του κύκλου πρέσας. Η κλειδαριά servo παρέχει τη συγκράτηση ενώ το φρένο υπάρχει ως εφεδρική λύση ασφαλείας.

Απόθεμα Καινούργιου σε Κουτί: Τι Σημαίνει "Εργοστασιακά Σφραγισμένο"

Οι servo κινητήρες Mitsubishi καινούργιοι σε κουτί διατηρούν την πλήρη αρχική συσκευασία της Mitsubishi — εσωτερικό αφρώδες στήριγμα, εξωτερικό χαρτοκιβώτιο, προστατευτικό κάλυμμα άκρου άξονα και καλύμματα συνδετήρων. Ο κινητήρας δεν έχει τροφοδοτηθεί, αποθηκευτεί σε ράφι σε λειτουργική θέση, ούτε έχει υποβληθεί σε οποιαδήποτε ροπή εγκατάστασης στον άξονα ή στους ακροδέκτες του φρένου. Για έναν κατασκευαστή μηχανών που κατασκευάζει νέο εξοπλισμό ή μια ομάδα εγκαταστάσεων που διατηρεί στρατηγικό απόθεμα ανταλλακτικών, αυτή είναι η σωστή αρχική κατάσταση.

Το γράσο των ρουλεμάν σε αποθηκευμένους κινητήρες δεν υποβαθμίζεται σημαντικά μετά από αρκετά χρόνια όταν οι συνθήκες αποθήκευσης είναι λογικές (δροσερές, ξηρές, χωρίς κραδασμούς). Για εκτεταμένη αποθήκευση πέραν των πέντε ετών, οι οδηγίες της ίδιας της Mitsubishi προτείνουν περιοδική χειροκίνητη περιστροφή του άξονα για ανακατανομή του λιπαντικού των ρουλεμάν και επιθεώρηση πριν από την πρώτη τροφοδοσία. Για κινητήρες που πηγαίνουν απευθείας σε κατασκευή μηχανής ή σε απόθεμα ανταλλακτικών βραχυπρόθεσμης διάρκειας, το εργοστασιακά σφραγισμένο νέο απόθεμα είναι έτοιμο για εγκατάσταση χωρίς καμία προετοιμασία πριν την εγκατάσταση.

Επισκόπηση Οικογένειας HC-SF — Εύρος 2000 σ.α.λ.

Όλα τα μοντέλα σε αυτόν τον πίνακα μοιράζονται την είσοδο κλάσης 200V AC, την ονομαστική ταχύτητα 2.000 σ.α.λ., τον απόλυτο κωδικοποιητή 14-bit, την προστασία IP65 και τον άξονα με στεγανωτικό λαδιού. Το μέγεθος της φλάντζας αυξάνεται σε υψηλότερες χωρητικότητες — τα μοντέλα 352 και 502 χρησιμοποιούν τη μεγαλύτερη φλάντζα 176 × 176 mm που μοιράζονται με τους κινητήρες της σειράς HC-SFS ισοδύναμης χωρητικότητας.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποιοι servo ενισχυτές είναι συμβατοί με τον HC-SF502B;

Ο HC-SF502B είναι συμβατός με τους ενισχυτές servo της σειράς Mitsubishi MR-J2 και MR-J2S στην ονομαστική χωρητικότητα 500A (5kW). Οι ενισχυτές J2S διατηρούν την προς τα πίσω συμβατότητα με τη διεπαφή κωδικοποιητή 14-bit του κινητήρα HC-SF, οπότε και οι δύο γενιές μπορούν να οδηγήσουν αυτόν τον κινητήρα. Δεν είναι συμβατός με τους ενισχυτές των σειρών MR-J3 ή MR-J4, οι οποίοι χρησιμοποιούν διαφορετικό πρωτόκολλο επικοινωνίας και διεπαφή κωδικοποιητή.

Ε2: Πώς πρέπει να συνδεθεί και να ελέγχεται το ηλεκτρομαγνητικό φρένο;

Το φρένο απαιτεί τροφοδοσία 24V DC που διατηρείται ενεργή κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του servo (φρένο ανοιχτό). Η αφαίρεση των 24V προκαλεί την εμπλοκή του ελατηρίου και τη συγκράτηση του άξονα. Το πηνίο του φρένου πρέπει να συνδεθεί μέσω ενός απορροφητή υπέρτασης για την προστασία των γειτονικών κυκλωμάτων. Για σωστή χρονική στιγμή, χρησιμοποιήστε την έξοδο MBR (διασύνδεση φρένου) του ενισχυτή για τον έλεγχο του ρελέ του φρένου — αυτό διασφαλίζει ότι το φρένο δεν εμπλέκεται μέχρι ο κινητήρας να επιβραδυνθεί μέχρι να σταματήσει, αποτρέποντας την περιττή φθορά στις επιφάνειες τριβής του φρένου.

Ε3: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του HC-SF502 και του HC-SF502B;

Ηλεκτρικά και μηχανικά είναι πανομοιότυποι εκτός από το ότι ο HC-SF502B ενσωματώνει ένα ηλεκτρομαγνητικό φρένο συγκράτησης που εφαρμόζεται με ελατήριο και είναι ασφαλές. Το φρένο προσθέτει μήκος στο σώμα του κινητήρα και απαιτεί ξεχωριστή τροφοδοσία 24V DC. Χρησιμοποιήστε την παραλλαγή με φρένο σε όλους τους κάθετους άξονες και σε οποιονδήποτε οριζόντιο άξονα όπου απαιτείται εξωτερική δύναμη συγκράτησης κατά την απενεργοποίηση του servo ή την απώλεια τροφοδοσίας.

Ε4: Είναι ο HC-SF502B εναλλάξιμος με τον HC-SFS502 ή νεότερους κινητήρες Mitsubishi;

Ο HC-SF502B και ο HC-SFS502 μοιράζονται το ίδιο μέγεθος φλάντζας και διαστάσεις άξονα, οπότε η μηχανική εφαρμογή είναι συμβατή. Ωστόσο, οι διεπαφές κωδικοποιητή διαφέρουν — ο HC-SF χρησιμοποιεί πρωτόκολλο κωδικοποιητή 14-bit, ενώ ο HC-SFS χρησιμοποιεί σειριακό κωδικοποιητή 17-bit. Η εναλλαγή μεταξύ τους απαιτεί αντίστοιχη γενιά ενισχυτή. Ο HC-SF502B δεν είναι άμεση αντικατάσταση για τους κινητήρες των σειρών HC-SFS, HF-SP ή HG-SR, οι οποίοι χρησιμοποιούν εντελώς διαφορετικές οικογένειες ενισχυτών.

Ε5: Απαιτεί ο απόλυτος κωδικοποιητής μπαταρία και πώς διατηρείται η απόλυτη θέση;

Ναι. Ο απόλυτος κωδικοποιητής 14-bit του HC-SF502B απαιτεί εφεδρική τροφοδοσία μπαταρίας — συνήθως μια κυψέλη A6BAT που βρίσκεται στον συνδεδεμένο servo ενισχυτή — για να διατηρήσει τα δεδομένα απόλυτης θέσης κατά τις περιόδους απενεργοποίησης της τροφοδοσίας. Εάν η μπαταρία εξαντληθεί ή ο ενισχυτής έχει μείνει χωρίς τροφοδοσία για μεγάλο χρονικό διάστημα, τα δεδομένα απόλυτης θέσης μπορεί να χαθούν, απαιτώντας από τη μηχανή να εκτελέσει έναν κύκλο επαναφοράς αναφοράς (επιστροφή αναφοράς) πριν συνεχίσει την κανονική λειτουργία. Ελέγχετε την κατάσταση της μπαταρίας ως μέρος οποιουδήποτε προγραμματισμένου διαστήματος συντήρησης.