Mitsubishi HC-PQ43B (HCPQ43B) Servomotore a corrente alternata da 400 W con freno elettromagnetico, albero rettilineo, 3000 giri al minuto, serie MELSERVO-C

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Numero della parte:HC-PQ43B

Ricercato anche come:HCPQ43B, HC PQ 43B, HC-PQ-43B

Serie:Mitsubishi MELSERVO-C (generazione MR-C)

Classificazione:Servomotore senza spazzole a corrente alternata ad ultra bassa inerzia ¥ 400 W, classe 200V, 3000 giri al minuto, albero rettilineo, freno elettromagnetico

Contesto: Un altro tipo di servomotore

La maggior parte dei servomotori presenti in questo sito appartengono alle famiglie HC-SF, HC-SFS o HA-FF e apparecchiature di posizionamento. ilHC-PQ43Bproviene da un ramo completamente diverso della storia della MELSERVO di Mitsubishi.

La serie HC-PQ è stata sviluppata nell'ambito dellaPiattaforma MELSERVO-C, introdotto nel 1999 con una missione specifica: offrire una vera e propria alternativa al servo ai clienti che utilizzano motori passo a passo in applicazioni di piccola capacità fino a 400W.L'amplificatore MR-C che lo guida è straordinariamente compatto solo 40 mm di larghezza e 130 mm di altezza e i motori HC-PQ sono stati progettati per corrispondere a quella filosofia- Inerzia ultra-bassa, cablaggio semplice con connessioni a filo piombo, interfaccia di controllo semplice,e un livello di prezzo e complessità che ha reso il passaggio da stepper a servo pratico per le macchine che non avevano mai utilizzato la tecnologia servo brushless prima.

L'HC-PQ43B è la variante frenata del motore HC-PQ da 400 W: medesima coppia nominale di 1,3 Nm, medesima massima di 3,8 Nm, medesima potenza nominale di 3000 giri/min,lo stesso alloggiamento compatto con classificazione IP44 con freno elettromagnetico a molla aggiunto alla parte posteriore del motore per applicazioni su asse verticale e meccanismi gravitatori.

Specifiche tecniche

Per cosa è stata progettata la piattaforma MR-C

Per comprendere bene l'HC-PQ43B bisogna capire la piattaforma a cui appartiene.perché la combinazione MR-C e HC-PQ serviva un segmento di mercato per il quale le piattaforme più grandi J2 e J2-Super non erano ottimizzate.

I motori passo a passo hanno dominato le applicazioni di posizionamento di piccola capacità per decenni perché erano semplici, economici e non richiedevano alcun dispositivo di feedback.Il controllo dell'impulso in circuito aperto era sufficiente per la maggior parte delle applicazioniLe debolezze sono la risonanza a determinate velocità, la perdita di posizione sotto sovraccarico, le cattive prestazioni a velocità elevate,Non è stato accettato alcun feedback .

La proposta della piattaforma MR-C era che un servomotore potesse eguagliare la semplicità del controllo passo a passo eliminando tali limitazioni.L'amplificatore MR-C accettava i comandi del puls-train proprio come un driver stepperI motori HC-PQ avevano connessioni a filo piombo piuttosto che connettori rotondi di specifica militare.La messa in servizio era abbastanza semplice per gli ingegneri abituati ai sistemi stepper.

Per i tipi di macchine, questa piattaforma si è rivolta a: piccoli apparecchi di assemblaggio, applicatori di etichette, meccanismi compatti di pick-and-place, tavoli di posizionamento di luci, auxiliary axes on printing and packaging machines — the MR-C and HC-PQ combination provided closed-loop servo performance in a format that required no re-education of either the design team or the maintenance staff.

L'HC-PQ43B aggiunge un freno a molla a questa piattaforma per le applicazioni di quella categoria di macchine che hanno assi verticali o altri componenti carichi di gravità.

Freno a molla su un motore da 400 W

Con una coppia nominale di 400W e 1,3 Nm, i carichi degli azionamenti HC-PQ43B sono leggeri rispetto ai servomotori di media capacità.Un'unità a penna della testa di trivella su una piccola macchina di trivellazione automatica- una navetta verticale su una stazione di montaggio compatta.la molla chiude il freno e tiene meccanicamente l'asse, senza dipendere da alcun sistema elettrico attivo.

La conseguenza pratica è la stessa a 400W e a 7kW: se la corrente del pannello viene interrotta inaspettatamente, se l'amplificatore si innesca, se il circuito di E-stop si apre, l'asse si mantiene.L'alimentazione 24V DC alla bobina del freno è rimosso e la molla immediatamente fa il suo lavoroSu un piccolo meccanismo verticale dove la massa mobile può essere di pochi chilogrammi, questa è comunque la scelta corretta.L'alternativa di affidarsi al servo blocco dell'amplificatore MR-C40A per mantenere la posizione quando l'amplificatore può essere il componente che si è appena attivato non è una base di sicurezza affidabile.

Il freno della HC-PQ43B richiede unalimentazione elettrica a corrente continua a 24 V separataQuesto è esplicitamente indicato nella documentazione della serie MR-C: i motori con freni richiedono una propria alimentazione a corrente continua a 24 V, separata dalla potenza di controllo dell'amplificatore.Il circuito a 24 V deve includere un relè con adeguata soppressione della sovratensione attraverso i terminali della bobina del freno. Una bobina induttiva senza soppressione genererà picchi di tensione dannosi quando disattivata..

La sequenza di funzionamento raccomandata segue lo stesso principio di qualsiasi freno a molla di un servomotore: mettere l'asse a riposo sotto controllo servomotore prima di azionare il freno,e confermare servo blocco è stabilito prima di rilasciare il freno all'avvioIn una macchina piccola e compatta, in cui questi assi completano molti cicli per turno, una sequenza coerente prolunga la vita utile del disco dei freni in modo misurabile durante la vita operativa del motore.

1.3 Nm di coppia nominale: il vantaggio dell'inerzia ultra-bassa

Un Newton-metro e tre decimi, una modesta coppia continua per qualsiasi misura, e descrive con precisione cosa sia l'HC-PQ43B: un motore per luce,assi veloci in cui il premio è sulla prestazione di accelerazione piuttosto che sulla forza sostenuta.

I motori a bassa inerzia ottengono il loro valore primario attraverso il rapporto tra coppia disponibile e inerzia del rotore.Il picco di 8 Nm produce un'accelerazione angolare molto elevata dell'albero del motore stessoL'asse raggiunge rapidamente la velocità di destinazione, si posiziona rapidamente ed è pronto per la prossima mossa rapidamente.Questo si traduce direttamente in throughput.

Il picco di 3,8 Nm ¥ quasi tre volte il valore nominale continuo ¥ gestisce in modo efficiente le fasi di accelerazione e decelerazione.il motore accelera alla velocità di tracciamento alla coppia massima, corre brevemente alla coppia nominale o al di sotto di essa, decelera alla coppia massima, quindi si ferma in posizione che consuma corrente minima.Questo modello è termicamente benigno e le funzioni di protezione dell'amplificatore da 400W lo gestiscono senza intervento in un ciclo di lavoro ben progettato.

Il vincolo è chiaro: il limite massimo per la coppia di carico sostenuto è di 1,3 Nm in modo continuo.tensione di avvolgimento pesante, i carichi gravitazionali significativi durante il movimento sono al di là della gamma di applicazione appropriata di questo motore.Gli assi che trascorrono la maggior parte del loro tempo di ciclo a riposo o leggermente carichi con solo brevi transienti di accelerazione sono quelli in cui l'HC-PQ43B ha prestazioni migliori.

IP44: Comprensione del livello di protezione

Il livello di protezione IP44 del motore HC-PQ43B è inferiore a quello IP65 dei motori della serie HC-SFS e HC-SF, e vale la pena comprendere questa differenza prima di specificare questo motore.

Protezione IP44significa: protezione da particelle solide contro oggetti di dimensioni superiori a 1 mm (utensili fini, fili, piccoli insetti, ma non polvere in volume) e protezione da liquidi contro gli spruzzi d'acqua provenienti da qualsiasi direzione.Questo è adeguato per ambienti industriali interni in cui il motore non è direttamente esposto allo spruzzo di liquido di raffreddamento, nebbia di olio o operazioni di lavaggio.

Protezione IP65(la qualifica per motori HC-SFS e simili) aggiunge una protezione completa contro l'ingresso di polveri e una protezione contro i getti d'acqua diretti da qualsiasi angolo.

Per le applicazioni in cui l'HC-PQ43B è stato progettato per le macchine di assemblaggio, le apparecchiature di automazione leggera, gli assi di posizionamento compatti all'interno, IP44 è generalmente sufficiente.Il motore non è progettato per ambienti di taglio delle macchine utensili in cui il liquido di raffreddamento raggiunge il motoreSe l'ambiente di installazione comprende liquidi di raffreddamento, nebbie di olio o contaminazione a livello aereo da operazioni di trasformazione,deve essere specificato un motore con potenza superiore.

When installing the HC-PQ43B with the cable exits downward — which is the preferred mounting orientation for horizontal motor installations — the lead wires and any condensation drains away from the motor body rather than pooling at the cable entry pointsLa documentazione MR-C raccomanda di non montare il motore con cavi dirottati verso l'alto in ambienti in cui è possibile l'ingresso di liquidi lungo la giacca del cavo.

Amplificatore compatibile: MR-C40A

L' HC-PQ43B si accoppia esclusivamenteMR-C40AL'amplificatore è l'unità di potenza di 400 W della gamma MELSERVO-C.Questo amplificatore ha una serie di caratteristiche che lo distinguono nettamente dagli amplificatori J2 e J2-Super utilizzati dai motori delle serie HC-SFS e HC-SF.

Il MR-C40A accettamonofase 200 ∼ 240 V CAquesto è un alimentatore monofase, non trifase, il che significa che la piattaforma MR-C può funzionare da un circuito monofase standard a 200 V,semplificazione del cablaggio dei pannelli per macchine di piccole dimensioni che non hanno una distribuzione trifase su ogni posizione dell'asse.

L'amplificatore accetta i comandi di posizionamento del treno di impulsi la stessa interfaccia utilizzata dai driver del motore passo a passo che era centrale per il posizionamento della piattaforma come sostituzione del passo a passo.La risoluzione dell'encoder e le prestazioni di controllo sono di classe servo, ma l'interfaccia di controllo è compatibile con stepper, rendendola semplice da integrare in progetti di macchine esistenti che in precedenza erano basate su stepper.

Il MR-C40A è largo solo 40 mm.una fila di amplificatori MR-C40A richiede uno spazio di pannello significativamente inferiore a una fila equivalente di amplificatori J2-Super con la stessa potenza nominale.

Sia l'amplificatore MR-C40A che i motori della serie HC-PQ sono statiinterrotto nell'aprile 2013La raccomandazione di migrazione di Mitsubishi all'epoca indirizzava gli utenti verso laAmplificatore MR-JNconMotori della serie HF-KN o HF-KPPer le macchine ancora in servizio con hardware MR-C, gli amplificatori MR-C40A di sostituzione e i motori HC-PQ43B rimangono disponibili come scorte in eccedenza.

Visualizzazione della capacità della serie HC-PQ

L' HC-PQ43B è ilmotore frenato di massima capacità nella gamma HC-PQe la parte superiore della piattaforma MR-C.l'HC-PQ43 (senza freno) e l'HC-PQ43B (freno) sono identici in tutte le specifiche elettriche e dinamiche..

Applicazioni tipiche

Asse Z verticale su piccole macchine di montaggio e perforazione.Le piccole macchine di perforazione automatiche, le stazioni di montaggio a banco e le attrezzature CNC compatte con assi di movimento verticali leggeri.un apparecchio leggero, ma il freno a molla fornisce un'affidabile tenuta meccanica durante i cambi di utensili, E-stop e periodi di spegnimento della macchina senza dipendere dal servo-blocco.

Azionamenti verticali del braccio robotico.Assi del secondo braccio del robot leggero SCARA, componenti di movimento verticali su robot cartesiani,e piccoli azionamenti articolati delle giunzioni dei robot su apparecchiature di montaggio e movimentazione in cui l'articolazione porta un componente di carico gravitazionale e la frenatura è richiesta quando viene rimossa la servo potenza.

Applicatore di etichette e assi di alimentazione verticali per stampa e applicazione.Posizionamento verticale del prodotto e azionamenti del braccio dell'applicatore su apparecchiature per l'applicazione dell'etichetta in cui la testa dell'applicatore deve essere posizionata ad un'altezza definita durante i periodi di permanenza.La piattaforma MR-C compatta si adatta ai vincoli di spazio ristretto delle macchine di applicazione delle etichette.

Piccole stazioni verticali di trasferimento e sollevamento.Meccanismi di sollevamento parziale, assi di piccole elevazioni,e di slitte di trasferimento verticali su celle di montaggio compatte e apparecchiature di prova in cui i carichi utili leggeri devono essere tenuti in posizioni intermedie durante le operazioni di abitazione della stazioneLa semplicità assoluta dell'interfaccia di controllo MR-C corrisponde alla logica semplice tipicamente utilizzata per gestire questi assi.

Sostituzione del motore passo a passo sugli assi verticali precedenti.Le macchine esistenti che utilizzano motori passo a passo su assi verticali in cui la perdita di posizione sotto sovraccarico o i passi sbagliati indotti da risonanza hanno causato problemi di produzione.L'HC-PQ43B fornisce il controllo della posizione servo a circuito chiuso con la stessa interfaccia di comando pulso-treno come il driver stepper originale, eliminando la perdita di posizione in circuito aperto mentre il freno a molla aggiunge la sicurezza di tenuta che la coppia di tenuta passo a passo fornisce solo mentre il conducente è alimentato.

Domande frequenti

Q1: Quale amplificatore è compatibile con l'HC-PQ43B e di che tipo di alimentazione ha bisogno?

L' HC-PQ43B si accoppia esclusivamenteMR-C40AL'amplificatore MR-C40A accettamonofase 200 ∼ 240 V CAl'ingresso non è trifasico, il che lo rende adatto a macchine di piccole dimensioni senza distribuzione trifasica su ciascuna posizione dell'asse; l'amplificatore ha una larghezza di soli 40 mm e accetta i comandi di posizionamento del pulso,la stessa interfaccia utilizzata dai driver dei motori passo a passoSia il MR-C40A che l'HC-PQ43B sono stati interrotti, ma rimangono disponibili come scorte in eccedenza.

D2: Qual è la differenza tra l'HC-PQ43B e l'HC-PQ43?

I due motori sono identici in tutte le specifiche elettriche e di prestazioni: 400 W di potenza, 1.3 Nm di coppia nominale, 3,8 Nm di picco, 3000 giri al minuto di velocità nominale.HC-PQ43 non ha frenoLa posizione a riposo è mantenuta da un servo blocco dell'amplificatore.HC-PQ43B ha un freno elettromagnetico a mollaUtilizzare l'HC-PQ43B su assi verticali, azionamenti inclinati e qualsiasi applicazione in cui il carico si muoverà a servo-off.L'HC-PQ43 è corretto per assi orizzontali in cui il servo blocco è adeguato.

D3: L'HC-PQ43B ha una classificazione IP44.

IP44 fornisce protezione contro oggetti solidi di dimensioni superiori a 1 mm e spruzzi d'acqua provenienti da qualsiasi direzione.non adatto per l'ambiente di taglio delle macchine utensiliquando lo spruzzo di liquido di raffreddamento, la nebbia di olio o i getti di liquido di raffreddamento raggiungono il motore. Per tali ambienti è necessario un motore con classificazione IP65 o superiore , come ad esempio i motori della serie HC-SFS o HC-SF .La serie HC-PQ è stata progettata per macchine da assemblaggio, attrezzature di movimentazione e automazione leggera, non per la zona di taglio delle macchine utensili CNC.

D4: Il freno dell'HC-PQ43B richiede un circuito speciale di alimentazione?

La documentazione MR-C di Mitsubishi afferma esplicitamente chei motori con freni richiedono un alimentatore a corrente continua a 24 V separatoIl circuito di 24 V deve includere un relè per la commutazione della corrente della bobina,con soppressione delle sovratensioni (diodo di ritorno in volo per i circuiti CC) attraverso i terminali della bobina del freno per assorbire il picco di tensione induttiva quando il relè si apreSenza soppressione delle sovratensioni, i contatti del relè sono vulnerabili ai danni da arco e il rumore elettrico che ne risulta può influenzare l'amplificatore e il controller.

Q5: L'HC-PQ43B e l'MR-C40A sono stati interrotti. Qual è il percorso di migrazione raccomandato da Mitsubishi?

La raccomandazione ufficiale di Mitsubishi per la migrazione al momento dell'interruzione della produzione era quella di trasferirsi alAmplificatore MR-JNserie conServomotori della serie HF-KN o HF-KPa potenza equivalente: l'HF-KP43B (400 W, 3000 giri al minuto, freno a molla) su un amplificatore MR-JN-40 è l'equivalente funzionale a livello di prossima generazione,offrendo una risoluzione di codificazione più elevata e prestazioni di servo migliorate in un fattore di forma simile- sia il motore che l'amplificatore devono essere sostituiti insieme, in quanto i protocolli di codifica sono incompatibili tra le generazioni.I motori HC-PQ43B di sostituzione e gli amplificatori MR-C40A sono disponibili presso gli specialisti in automatizzazione industriale.