Mitsubishi HC-SF202B (HCSF202B) MELSERVO J2 2kW AC servomotore con freno elettromagnetico, albero rettilineo

Identificazione della parte

Numero della parte:HC-SF202B (HCSF202B)

Serie:Mitsubishi MELSERVO-J2 Serie HC-SF

Classificazione:Servomotore AC senza spazzole a media inerzia e capacità media con freno elettromagnetico

Classe di tensione:Classe 200V CA

Visualizzazione

The HC-SF series sits at the foundation of Mitsubishi's MELSERVO J2 servo platform — a generation of machine-tool grade motors that defined how medium-inertia axis drives were applied across vertical machining centresL'azienda ha sviluppato per oltre un decennio una serie di macchine per la lavorazione di macchine di tornitura CNC e di linee di trasferimento multiasse.HC-SF202Bè la variante dei freni da 2 kW di tale famiglia: lo stesso design del rotore a media inerzia che ha reso la serie HC-SF la scelta standard per l'accoppiamento diretto a vite a sfera,ora equipaggiato con un freno elettromagnetico a molla integrato in fabbrica.

Ciò che distingue l'HC-SF202B dalla sua controparte senza freni (HC-SF202) non è una differenza di prestazioni la coppia nominale, la velocità e le specifiche dell'encoder sono identiche.Il freno aggiunge un meccanismo di sicurezza che mantiene fermo l'albero del motore quando l'azionamento è disattivatoQuesta singola aggiunta modifica le posizioni in cui il motore può essere utilizzato: assi verticali, portatori inclinati di pezzi da lavorare, cambio utensili a carico di gravità,e qualsiasi asse in cui un calo o un'allontanamento incontrollati durante un'interruzione di alimentazione sarebbero pericolosi o dannosiSu un centro di lavorazione orizzontale dell'asse Z, ad esempio, il freno elettromagnetico non è facoltativo, ma è richiesto dalla progettazione sicura della macchina.

La serie HC-SF rappresenta la generazione MELSERVO-J2 (non J2S). Il suo encoder, i suoi connettori e l'interfaccia dell'amplificatore sono abbinati alle famiglie di amplificatori MR-J2-A, MR-J2-B e MR-J2-C.Gli acquirenti che migrano o mantengono gli impianti esistenti dell'era J2 troveranno che l'HC-SF202B è il motore di sostituzione corretto non il successivo HC-SFS202B, che appartiene alla serie J2S e utilizza connettori diversi e un codificatore a 17 bit ad alta risoluzione non compatibile con gli amplificatori MR-J2.

Specifiche tecniche

Il freno elettromagnetico: come funziona e perché è importante

Il freno integrato nell'HC-SF202B è un freno a molla,progettazione con rilascio di corrente che significa che il freno si attiva automaticamente quando viene tolta la corrente e si rilascia solo quando viene applicata una corrente continua di 24 V alla bobina del frenoIn qualsiasi applicazione in cui una perdita di potenza potrebbe causare l'asse di muoversi sotto gravità o momento residuo, un sistema che richiede potenza per attivare un freno è intrinsecamente pericoloso.Il freno dell'HC-SF202B funziona secondo la logica oppostaNessuna potenza significa freno acceso.

Durante il normale funzionamento, il CNC o l'amplificatore servo applica 24V DC alla bobina del freno come parte della sequenza abilitata al servo.Quando l'asse viene fermato ̇ sia alla fine del ciclo, durante un arresto a tenuta elettronica o in seguito a una perdita di potenza, la bobina del freno viene disattivata e la pinza di molla si attiva in pochi millisecondi, mantenendo l'albero in posizione.

Tre punti sono fondamentali per una corretta integrazione dei freni:

Il freno è un dispositivo di trattenimento, non un meccanismo di frenatura dinamico.È destinato a sostenere il carico statico dell'albero una volta che il motore è stato fermato dalla frenata dinamica dell'amplificatore.L'applicazione del freno elettromagnetico a un albero rotante a velocità come in un duro E-stop senza prima comandare una decelerazione controllata supera il suo intento di progettazione e degrada rapidamente la durata del frenoI costruttori di macchine devono configurare la sequenza di E-stop in modo da consentire un breve periodo di decelerazione (in genere inferiore a 200 ms alla velocità nominale) prima dell'applicazione del freno.

Un assorbitore di sovratensione o un diodo a rotazione libera è richiesto attraverso la bobina del freno.Quando l'alimentazione di corrente continua a 24 V viene interrotta, la bobina dei freni genera un picco di tensione quando il suo campo magnetico collassa.questo picco può danneggiare il relè o l'uscita del transistor che guida il frenoIl manuale di istruzioni di Mitsubishi per la serie HC-SF richiede esplicitamente questa soppressione e il diagramma del circuito dei freni nel manuale dell'amplificatore mostra il posizionamento corretto.

Per le applicazioni su assi verticali, la coppia di frenatura deve essere verificata rispetto alla coppia squilibrata dell'asse.Le linee guida di Mitsubishi per la serie J2 raccomandano che la coppia squilibrata su un asse verticale sia mantenuta al 70% o inferiore della coppia nominale del motore.Il freno elettromagnetico deve inoltre avere una coppia di tenuta sufficiente a mantenere il carico dell'asse in tutte le condizioni statiche, compreso il peso massimo del pezzoSe il requisito di tenuta dell'asse supera il limite di stabilità del freno, deve essere fornito un freno o un contrappeso meccanico aggiuntivo dell'asse.

Amplificatori compatibili MELSERVO-J2

L'HC-SF202B è progettato per e compatibile con i servoamplificatori della serie MR-J2.

Tutti e tre sono abbinati alla potenza nominale di 2 kW di HC-SF202B e all'interfaccia di codifica dell'era MR-J2.la variante A accetta i comandi di impulso e di velocità/torque analogici da qualsiasi controller compatibile, mentre la variante B comunica tramite il bus seriale ad alta velocità Mitsubishi SSCNET con un Motion Controller A171SH, A172SH, A173UH, Q172 o Q173.La variante C include una tabella di punti interna che consente al motore di eseguire sequenze di posizionamento memorizzate senza richiedere un controller di movimento.

I motori della serie HC-SF sono- No, no.L'amplificatore J2S richiede l'interfaccia di codifica a 17 bit utilizzata dai motori HC-SFS.La connessione di un amplificatore HC-SF202B a un amplificatore MR-J2S comporterà un errore di comunicazione dell'encoder all'inizializzazione.

HC-SF202B in servizio: applicazioni e tipi di asse

Centro di lavorazione CNC verticale asse Z.L'asse Z è l'applicazione standard per un servomotore equipaggiato con freno.la gravità agisce su quel peso continuamenteIl freno anti-errore dell'HC-SF202B garantisce che l'asse Z rimanga esattamente dove è stato comandato, anche durante un'interruzione di alimentazione, uno spegnimento programmato o un arresto azionato da una funzione di sicurezza.

L'asse rotante del centro di lavorazione orizzontale dei pallet.Quando l'asse è indicizzato e fissato in una stazione, il sistema di accensione è in grado di accendere la massa. the electromagnetic brake adds a secondary retention layer — particularly useful during aggressive heavy cuts where residual vibration from the cutting process might otherwise induce micro-movement on a servo-locked but unbraked axis.

Asse articolari robot.Le articolazioni della spalla e del gomito del robot richiedono che l'albero sia tenuto positivamente quando viene rimosso il potere, sia per sicurezza che per evitare che la struttura del robot si abbassi sotto il proprio peso.L'HC-SF202B è proporzionato per giunti robot a medio carico nella gamma di 2 kW.

Portale di movimentazione dei materiali con percorrenza verticale.Le portiere di trasferimento che sollevano verticalmente i pezzi da lavorare o gli utensili tra le stazioni di processo hanno bisogno di una presa affidabile quando il portiere è fermo.che integrano (non sostituiscono) qualsiasi sistema di fissaggio a livello della macchina o di fermo meccanico.

Context di generazione della serie HC-SF: J2 vs J2S

Per capire perché l'HC-SF202B rimane in domanda attiva nonostante sia stato interrotto, è necessario dare un breve sguardo alla storia della generazione servo di Mitsubishi.

La serie MELSERVO-J2 che comprende gli HC-SF, HC-RF, HC-UF, HA-FF,e le famiglie di motori HC-MF con amplificatori MR-J2-A/B/C sono state lanciate alla fine degli anni '90 e hanno visto un'ampia adozione all'inizio degli anni 2000.Il suo successore, la serie MELSERVO-J2S (Super), ha introdotto le famiglie HC-SFS / HC-RFS / HC-UFS con codificatori a 17 bit di risoluzione superiore, connettori aggiornati e prestazioni degli amplificatori migliorate.Mitsubishi alla fine ha interrotto la linea di motori J2 come J2S e poi le serie J3 e J4 gli hanno succeduto..

La conseguenza è che migliaia di macchine che utilizzano amplificatori MR-J2 sono ancora in servizio in tutto il mondo.e macchine per scopi speciali con durata di costruzione misurata in decenniQuando il motore HC-SF202B originale si consuma o non funziona, le opzioni sono: sostituire con un nuovo HC-SF202B originale (mantenendo la piena compatibilità elettrica),eseguire una migrazione di amplificatore e motore verso un sistema J4 di generazione corrente (costo significativo e lavori di ricommissione)Per la maggior parte delle squadre di manutenzione che gestiscono un impianto di produzione, una nuova HC-SF202B è la soluzione più pratica ed economica.

Referenza della variante: modelli della serie HC-SF da 2 kW

Le quattro varianti offrono le stesse prestazioni elettriche di 2 kW / 9,55 Nm / 2.000 giri al minuto. Il suffisso "B" identifica il freno elettromagnetico; "K" identifica l'albero della chiave.L'HC-SF202B (albero rettilineo, freno,senza chiavetta) è la configurazione per i treni di trazione con accoppiamento a attrito la modalità raccomandata per gli assi a vite a sfera in cui un accoppiamento a chiavetta trasmetterebbe l'espansione dell'albero come carico radiale periodico.

Nota di conservazione, gestione e messa in servizio

Immagazzinamento.Gli impianti nuovi e vecchi devono essere conservati all'interno, lontano dalla condensa, dalla luce solare diretta e dalle atmosfere corrosive.ruotare l'albero del motore manualmente per diversi giri ogni tre o sei mesi durante la conservazione a lungo termine per ridistribuire il grasso del cuscinettoLe unità immagazzinate per più di due anni devono avere verificato la resistenza dell'isolamento e il funzionamento dell'encoder prima dell'installazione.

Controllare la bobina dei freni prima dell'installazione.Prima di montare il motore sulla macchina, applicare 24 V di corrente continua ai terminali della bobina del freno e verificare che l'albero ruoti liberamente.Entrambe le funzioni possono essere verificate in meno di un minuto con un multimetro e un alimentatore 24V, e verificare che il meccanismo del freno non sia stato danneggiato o sequestrato durante lo stoccaggio.

La cura del connettore del cannone.La serie HC-SF utilizza connettori circolari di tipo Cannon per i cavi di alimentazione e di codifica.Un connettore parzialmente collegato supererà i controlli di continuità, ma può perdere il contatto sotto vibrazione- Controllare la condizione dell'anello di blocco del connettore prima di montare i cavi.

Dopo la sostituzione.L'encoder assoluto conserva i dati di posizione supportati dalla batteria nell'amplificatore MR-J2.il controllore emetterà un allarme di errore di posizione assoluta o di errore assoluto dell'encoderQuesto è previsto: l'encoder del nuovo motore non ha alcun riferimento memorizzato.Seguire la procedura di ritorno di riferimento della macchina, come definita nella documentazione di manutenzione dell'OEM, per ripristinare il punto di riferimento della posizione assoluta, quindi cancella l'allarme.

Domande frequenti

Q1: Qual è la differenza tra l'HC-SF202B e l'HC-SFS202B e si può usare uno come sostituto dell'altro?

Si tratta di due servomotori separati provenienti da diverse generazioni di Mitsubishi MELSERVO, e non sono intercambiabili.384 ppr) codificatore assoluto, e si collega agli amplificatori MR-J2-A/B/C tramite connettori circolari di tipo Cannon.e utilizza anche i connettori Cannon ma il protocollo di comunicazione è diverso. collegamento di un amplificatore HC-SFS202B ad un amplificatore MR-J2 o di un amplificatore HC-SF202B ad un amplificatore MR-J2S,si tradurrà in un errore di codifica all'inizializzazione perché il protocollo di amplificazione e di codificazione del motore non corrispondonoL'approccio corretto è sempre quello di sostituire come con come: HC-SF202B con HC-SF202B per i sistemi J2 esistenti.

D2: Quali modelli di amplificatore MR-J2 sono compatibili con l'HC-SF202B e importa quale tipo di interfaccia (A, B o C) viene utilizzato?

L'HC-SF202B è compatibile con tutte e tre le varianti di interfaccia dell'amplificatore MR-J2 da 200 W: MR-J2-200A (analogo/impulso per uso generale), MR-J2-200B (bus SSCNET),e MR-J2-200C (controllore di posizionamento integrato)Il motore stesso è elettricamente identico in tutti e tre gli accoppiamenti, non cambia a seconda dell'amplificatore a cui è collegato.La scelta della variante di amplificatore dipende interamente dall'architettura di controllo della macchina: la variante A è azionata da comandi analoghi da un CNC o PLC; la variante B è azionata tramite il bus ad alta velocità SSCNET da un Motion Controller Mitsubishi;e la variante C esegue autonomamente le sequenze interne di posizionamento della tabella dei punti. Quando si sostituisce un HC-SF202B difettoso in una macchina esistente,il tipo di amplificatore è già determinato dalla progettazione della macchina, basta abbinare il motore di sostituzione a qualsiasi variante di amplificatore sia già installata.

Q3: Come dovrebbe essere collegato il freno elettromagnetico dell'HC-SF202B e quale protezione del circuito è necessaria?

Il freno elettromagnetico richiede un alimentatore DC separato a 24 V, indipendente dal codificatore o dalla potenza di controllo.e si accende (clamps) quando che la fornitura è rimossaIn pratica, l'alimentazione del freno è attivata da un'uscita di relè dal servo amplificatore o dal circuito di sicurezza.che è cablato per spegnere l'alimentazione del freno ogni volta che l'amplificatore emette un comando di servo-off, viene attivato un E-stop o si verifica una condizione di allarme.Un assorbitore di sovratensione o un diodo a rotazione libera devono essere collegati attraverso i terminali della bobina dei freni per sopprimere il picco di tensione quando l'alimentazione della bobina viene interrotta, il picco induttivo della bobina può danneggiare il relè di commutazione o il transistor nel tempo.il componente di soppressione si collega direttamente attraverso la bobina, il più vicino possibile al connettore del motore, non attraverso il contatto del relè.Il cablaggio del circuito dei freni deve essere mantenuto fisicamente separato dal cavo dell'encoder per evitare eventuali interferenze induttive sui fili del segnale dell'encoder..

D4: Dopo l'installazione di un HC-SF202B come sostituzione, il servoamplificatore mostra un allarme di errore di posizione assoluto.

Sì, un allarme di perdita di posizione assoluta dopo la sostituzione del motore è del tutto prevedibile e non indica un guasto del motore di sostituzione o dell'amplificatore.Il codificatore assoluto del nuovo motore non ha alcun riferimento di posizione iniziale memorizzato il riferimento è stato stabilito e memorizzato nel motore precedentePer eliminare l'allarme e ripristinare il normale funzionamento, l'asse deve essere riorientato: passare la macchina in modalità manuale o jog;navigare l'asse in sicurezza fino alla posizione di riferimento o di partenza della macchina utilizzando la procedura di ritorno manuale della macchina;; alla posizione di partenza, eseguire il comando home-position set tramite l'interfaccia CNC o del controller per scrivere il conteggio corrente dell'encoder come riferimento zero della macchina.L' allarme si spegnerà., e la posizione assoluta sarà mantenuta in tutti i cicli di potenza futuri senza necessità di ripetizione.L'interfaccia specifica per il comando home-position set varia a seconda del costruttore della macchina consultare il manuale di manutenzione OEM per la procedura precisa sulla macchina in questione.

D5: L'HC-SF202B è elencato come interrotto. Come può un acquirente verificare che le unità di scorta nuove e vecchie siano prodotti genuini Mitsubishi e non contraffatti?

Lo status di interruzione significa che Mitsubishi Electric ha interrotto la produzione di nuove apparecchiature.Per verificare l'autenticità occorre effettuare diversi controlli sempliciIn primo luogo, controllare la targa del motore: le unità originali della serie Mitsubishi HC-SF sono fabbricate in Giappone e hanno una targa che mostra l'input nominale (3AC, tensione, corrente), l'uscita nominale, la potenza nominale, la potenza nominale, la potenza nominale, la potenza nominale, la potenza nominale, la potenza nominale.velocità nominaleIn secondo luogo, confermare che il numero del modello sulla targhetta corrisponde al numero della parte ordinata HC-SF202B,non HC-SFS202B o HC-SF202BKIn terzo luogo, le carcasse dei connettori Cannon e le pinze dei cavi sulle unità originali sono stampate secondo le specifiche di Mitsubishi;corpi di connettore mal montati o non corrispondenti possono indicare un'unità rifatta o presentata in modo erratoIn quarto luogo, richiedere la documentazione sulla provenienza dell'unità ̇ fornitori di eccedenze industriali affidabili possono rintracciare l'inventario alla sua origine.per applicazioni critiche in cui la verifica è essenziale, i test di base preinstallazione comprendono: controllo della resistenza dell'isolamento (fase motore a terra), continuità della bobina del freno,controllo della comunicazione di accensione del codificatore con un amplificatore compatibile prima di montare il motore sulla macchina.