Motore servomotore HCSFS153K

Mitsubishi HC-SFS153K (HCSFS153K) - Servomotore a corrente alternata da 1,5 kW, albero a chiave, senza freno, 3000 giri al minuto, MELSERVO J2-Super Series

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Numero della parte:HC-SFS153K

Ricercato anche come:HCSFS153K, HC SFS153K, HC-SFS-153K

Serie:Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Generazione J2-Super)

Classificazione:Servomotore AC senza spazzola a media inerzia 1.5 kW, classe 200V, 3000 giri al minuto, albero a chiave, senza freno

Inizio: un motore con uno scopo specifico

Esistono servomotori progettati per la flessibilità e servomotori progettati con una particolare interfaccia meccanica in mente.

IlMitsubishi HC-SFS153KIl suffisso "K" rappresenta il significato critico di una chiavetta meccanica sull'albero che modifica radicalmente il modo in cui la coppia viene trasmessa dal motore al componente azionato.

A 1,5 kW e 3.000 giri al minuto su una flange da 130 × 130 mm, l'HC-SFS153K si inserisce nell'estremità compatta della gamma servo di media capacità.

La coppia continua di 4,78 Nm e il picco di 14,3 Nm si trovano in una banda pratica per assi ausiliari di macchine utensili, trasmissioni a trasportatore a media velocità,e qualsiasi meccanismo in cui l'accoppiamento motore-carico deve essere sia preciso che meccanicamente positivo.

L'albero a chiavi è la caratteristica che lo rende adatto per quelle applicazioni in cui un albero semplice e retto, per quanto affidabile,introduce qualche dubbio sull'integrità del percorso di coppia durante la vita del motore.

Dietro l'albero: lo stesso codificatore assoluto seriale a 17 bit a 131.072 ppr che funziona in tutta la famiglia J2-Super HC-SFS, abbinato alla classe di amplificatori MR-J2S-200.

Specifiche tecniche

Perché l'albero a chiave cambia le cose

La maggior parte delle applicazioni di servo utilizza un asse rettilineo liscio e un accoppiamento a frizione.Quindi quando è un tasto a chiave la risposta giusta invece?

La risposta ha a che fare con ciò che l'interfaccia di frizione-clampo sta effettivamente facendo.

Un accoppiamento a mozzo diviso o a mozzo ristretto trasmette la coppia attraverso l'attrito tra il foro del mozzo e l'albero OD.Tale attrito è determinato dalla forza di serraggio all'installazione, in genere da una vite fissa o da un bullone sul mozzo diviso, e deve essere sufficientemente grande da resistere alpiccocoppia senza scivolamento: in questo caso, 14,3 Nm per ogni accelerazione transitoria, ciclo dopo ciclo, per tutta la vita utile del motore.

In condizioni ideali, gli accoppiamenti a attrito da 1,5 kW si occupano di questo in modo affidabile.ciclo termico che modifica leggermente la geometria della pinza, gli impulsi di scossa derivanti dall'incorporazione della catena o dal contatto con i denti degli ingranaggi possono erodere il margine di sicurezza che sembrava adeguato all'installazione.

Quando lo fa, lo scivolamento è solitamente intermittente e l'errore successivo è abbastanza piccolo da non causare alcun allarme.L'asse sviluppa un problema di ripetibilità della posizione che è davvero difficile da diagnosticare perché appare solo quando l'asse sta lavorando duramente.

La chiavetta elimina questa modalità di guasto. La chiavetta occupa slot abbinati sia nell'albero che nel mozzo, trasmettendo coppia attraverso la sezione trasversale di taglio piuttosto che attraverso l'attrito.

Il percorso della coppia è meccanicamente positivo non dipende dalla forza di fissaggio, non si degrada con le vibrazioni e non si allenta con il ciclo termico.

Il carico ciclico, l'inversione e gli ingressi di scossa che potrebbero sfidare un'interfaccia di attrito non influenzano un giunto a chiave.

Per un motore da 1,5 kW a 3.000 giri/minuto in cui il componente azionato – una ruota dentata di sincronizzazione, un ingresso di ingranaggio a vermi, una puleggia a cintura sincrona o un mozzo di ingranaggi – ha un foro di chiavetta per progettazione o per esigenza del cliente,la HC-SFS153K è la scelta corretta e naturale.

La coppia nominale di 4,78 Nm e il picco di 14,3 Nm sono identici a quelli dell'albero rettilineo HC-SFS153.

1.5kW a 3000 giri al minuto: il punto di funzionamento

4,78 Newton-metri a 3.000 giri al minuto è una combinazione specifica che si adatta a un insieme ben definito di tipi di asse.

Ha una coppia superiore a quella del 1kW HC-SFS103 (3,18 Nm alla stessa velocità),che diventa rilevante quando l'asse mantiene un carico moderato durante l'intero intervallo di funzionamento piuttosto che solo durante i transienti di accelerazioneUn motore da 1 kW, il cui asse richiede regolarmente circa 3,18 Nm di continuità, funziona vicino al suo limite termico con un margine limitato.

L'HC-SFS153K a 4,78 Nm di continuità dà a quello stesso asse circa il 50% in più di capacità di coppia sostenutae riduzione della frequenza degli allarmi di sovraccarico nei cicli di produzione più impegnativi.

La velocità nominale di 3.000 giri al minuto ha lo stesso scopo che ha in tutta la gamma HC-SFS 3000 giri al minuto: consentire l'accoppiamento diretto a meccanismi che hanno bisogno della velocità dell'albero piuttosto che della coppia dell'albero.Una vite a sfera di 5 mm a 3,000 rpm raggiunge una velocità lineare di 15 m/min.

Un azionamento a cinghia di sincronizzazione con un rapporto di 2:1 converte questo a 1.500 giri al minuto all'albero azionato raddoppiando la coppia disponibile,posizionare il punto di lavoro più vicino a dove molti meccanismi con ingranaggio o con cinghia hanno effettivamente bisogno di esso.

La velocità massima di 4.500 giri/min prolunga l'intervallo di funzionamento al di sopra del punto nominale nella regione di potenza costante, dove la coppia disponibile diminuisce proporzionalmente.

Questa gamma estesa è utile per le fasi di traversata rapida sugli assi di posizionamento in cui il carico è leggero e la richiesta di coppia di traversata è ben inferiore al valore nominale.

Seduto tra il 103 e il 203

L'intervallo HC-SFS 3000 rpm sulla flange da 130 × 130 mm va da 500W (HC-SFS53) a 2.000W (HC-SFS203) in quattro passaggi.sotto i 2 kW HC-SFS203, e condividono lo stesso telaio fisico e l'interfaccia di montaggio con entrambi.

Un dettaglio degno di nota: sia l'HC-SFS153K che l'HC-SFS203K utilizzano illo stesso amplificatore MR-J2S-200La flangia è identica, il montaggio meccanico è lo stesso e l'accoppiamento dell'amplificatore è lo stesso.

This means a machine frame designed for the HC-SFS153K can accommodate the HC-SFS203K without any mechanical or electrical panel change — the only parameter adjustment needed is setting the amplifier to recognise the new motorPer le applicazioni in cui è possibile un'ampliamento della capacità futura, questa è una flessibilità di progettazione utile.

Nessun freno: la regola predefinita corretta per gli assi orizzontali a chiavetta

L'HC-SFS153K non ha freno elettromagnetico, la configurazione corretta per la stragrande maggioranza degli assi orizzontali e simmetricamente carichi dove l'albero a chiavi ha senso.

Le applicazioni di albero a chiavi coinvolgono in genere accoppiamenti meccanici √ ruote dentate, mozzi degli ingranaggi, alti di ingresso dei vermi, pulegge a cintura √ tutti i quali sono più comuni sui meccanismi orizzontali: trasmissioni trasportatrici,sistemi di alimentazione dei materiali, indicizzatori rotanti su piani orizzontali, assi ausiliari su gruppi di macchine montati orizzontalmente.

Su questi assi, il servo blocco attraverso il loop di posizione chiusa del MR-J2S-200 è completamente adeguato per mantenere la posizione a riposo.

Il codificatore a 17 bit monitora continuamente l'angolo dell'albero; l'amplificatore fornisce corrente correttiva per mantenere zero dopo l'errore.

I vantaggi pratici della configurazione senza freni a questa dimensione del motore sono reali.

Nessun blocco MBR nel PLC. Nessun controllo periodico dell'usura dei freni nel programma di manutenzione. Il motore è più leggero e più corto del suo equivalente frenato,che conta sugli assi in cui la massa del motore contribuisce all'inerzia della struttura in movimento.

L'HC-SFS153K con albero a chiave e senza freno descrive un'interfaccia meccanica semplice: il mozzo è chiave e bloccato, il motore è collegato al MR-J2S-200,e l'asse funziona in modo pulito senza ulteriori apparecchiature di tenuta.

Quando l'asse è veramente verticale o gravitatorio, ilHC-SFS153BK(asse a chiave più freno a molla) è la specifica corretta.

Su una macchina con più assi di questa capacità, applicare deliberatamente la prova dell'asse verticale a ciascuno di essi e specificare di conseguenza produce una progettazione più pulita rispetto al default dei freni ovunque.

Amplificatori compatibili

L' HC-SFS153K è abbinato alMR-J2S-200la famiglia di amplificatori la piattaforma J2-Super da 2 kW. Nonostante il motore sia di 1,5 kW, la domanda di corrente a 3.000 giri al minuto richiede la classe di amplificatori da 2 kW piuttosto che il MR-J2S-100 da 1 kW.Questo è coerente in tutto l'intervallo HC-SFS 3000 rpm: sia l'HC-SFS153 che l'HC-SFS203 utilizzano l'MR-J2S-200.

MR-J2S-200Agestisce i comandi analogici e di pulsazione da sistemi CNC, PLC e controller di movimento esterni.insieme alle combinazioni P/S in modalità commutata, S/T e T/P. RS-232C si connette al software di configurazione MR Configurator.

MR-J2S-200Bsi connette ai controller di movimento Mitsubishi serie A e serie Q tramite bus seriale in fibra ottica SSCNET.

Tutti i comandi dell'asse e il feedback dell'encoder viaggiano sulla rete di fibra.alimentazione sincronizzata è gestita da un controller di movimento Mitsubishi.

MR-J2S-200CPincorporano un posizionamento integrato su un solo asse con un massimo di 31 posizioni di tabella di punti, attivate da segnali digitali di I/O o di rete CC-Link.

Per gli assi di posizionamento indicizzati indipendenti che non richiedono il coordinamento con altri assi, il CP elimina il costo di un regolatore di movimento dedicato.

Nota di compatibilità.L'HC-SFS153K richiede un amplificatore MR-J2S-200.non compatibile con il MR-J2-200 di prima generazione, che non può decodificare il protocollo di codifica J2-Super a 17 bit.

Per le macchine che eseguono l'hardware originale MR-J2-200HC-SF153KNon compatibile con amplificatori MR-J3 o MR-J4 senza kit di rinnovo.

Applicazioni tipiche

Cintura di sincronizzazione e assi primari di azionamento sincrono.Gli assi delle macchine in cui il motore azionerà una riduzione della cinghia di sincronizzazione - una disposizione molto comune sui servomotori a 3.000 giri al minuto - utilizzano pulegge a chiave come pratica di progettazione standard.

La tensione della cintura precarica radialmente il mozzo della puleggia e la chiave impedisce alla puleggia di ruotare sull'albero sotto il carico radiale e tangenziale combinato dell'azionamento della cintura.L'albero a chiavi dell'HC-SFS153K è esattamente quello di cui questi azionamenti hanno bisogno.

Azionamenti di ingresso del worm gear.Tabelle di indicizzazione rotanti, torrette servo-driven e meccanismi di posizionamento angolare che utilizzano riduttori di ingranaggi a vermi collegano il motore all'albero a vermi attraverso un mozzo di accoppiamento a chiave.

La resistenza del motore a motore inverso significa che il motore è spesso tenuto in posizione attraverso la riduzione degli ingranaggi piuttosto che attraverso il servo blocco,e l'interfaccia a tastiera assicura che l'accoppiamento motore-verme sia meccanicamente positivo durante il ciclo di posizionamento e la fase di tenuta.

Azionamenti a ruote dentate a catena sui sistemi di trasporto e trasferimento.Sezioni di trasportatore servo-driven e meccanismi di trasferimento che utilizzano azionamenti a catena montano una ruota dentata sull'albero del motore utilizzando un foro a chiave.

Chain drives impose intermittent shock loads — each chain link engagement creates a brief torque spike — and the keyed interface handles these cyclic shock inputs robustly where friction clamping would be progressively challenged.

Azionamenti dell'asse ausiliario delle macchine utensili CNC.Gli assi di rotazione dei cambiatori di pallet, gli azionamenti rotativi dei magazzini degli utensili e gli azionamenti dei trasportatori swarf nei centri di lavorazione CNC utilizzano spesso accoppiamenti a chiavi all'interfaccia motore-meccanismo,in particolare quando l'asse è collegato a un meccanismo a ingranaggi esistente progettato attorno a un ingresso dell'albero a chiave.

Tessili e macchine per la trasformazione di rotoli motoriAzionamenti di rullo di alimentazione e di rullo di tensione su macchine di taglio, linee di laminazione e attrezzature di lavorazione tessile in cui il mozzo del rullo è collegato all'albero motore in tutta la gamma di prodotti.Sostituire il motore su tali macchine senza cambiare il mozzo di rotolamento è semplice quando il motore ha la stessa specifica di chiave.

Domande frequenti

D1: Perché l'HC-SFS153K utilizza l'amplificatore MR-J2S-200 anziché l'MR-J2S-100, dato che è solo di 1,5 kW?

La classe dell'amplificatore è determinata dalla domanda di corrente del motore, non solo dalla sua potenza nominale.Le tabelle di compatibilità motore-amplificatore di Mitsubishi confermano il MR-J2S-200 per l'HC-SFS153 e l'HC-SFS203 a 31000 giri al minuto.

Questo è coerente con l'HC-SFS152 (1.5kW a 2,0 kW).000 giri al minuto) utilizzando anche il MR-J2S-200, la portata di corrente a questa combinazione di potenza e velocità richiede l'amplificatore più grande indipendentemente dalla potenza del motore.

D2: Qual è la differenza pratica tra l'HC-SFS153K (chiave) e l'HC-SFS153 (albero retto)?

Le specifiche di prestazione sono identiche: la stessa coppia nominale di 4,78 Nm, lo stesso picco di 14,3 Nm, lo stesso codificatore, lo stesso amplificatore.La chiavetta meccanica dell'HC-SFS153K trasmette la coppia meccanicamente attraverso la sezione trasversale di taglio della chiave; l'albero rettilineo dell'HC-SFS153 si basa sulla fissaggio per attrito del mozzo di accoppiamento.

La variante a chiavetta è appropriata quando il componente azionato ha un foro a chiavetta, quando il meccanismo prevede un'inversione ciclica o un carico per urti,o quando l'integrità del percorso di coppia a lungo termine sotto vibrazione è una priorità di progettazionePer accoppiamenti di precisione a fuso liscio su assi orizzontali puliti, l'albero rettilineo HC-SFS153 è più semplice ed altrettanto affidabile.

D3: L'HC-SFS153K può sostituire un HC-SF153K su una macchina con amplificatore MR-J2-200 di prima generazione?

Il codificatore a 17 bit dell'HC-SFS153K e' incompatibile con l'amplificatore MR-J2-200 di prima generazione.

Solo ilHC-SF153K(albero chiave, codificatore a 14 bit) è compatibile con l'hardware originale MR-J2-200.

Se la macchina è già stata aggiornata a un amplificatore MR-J2S-200, l'HC-SFS153K è una sostituzione meccanicamente diretta e la risoluzione dell'encoder più elevata è un vantaggio automatico.

D4: Dov'è la batteria di riserva dell'encoder assoluto?

La batteria.Cella al litio Mitsubishi A6BAT è all'interno delServoamplificatore MR-J2S-200Non è presente nel motore, mantiene il contatore assoluto a più giri durante i periodi di spegnimento, sostituitelo al primo allarme di scarico della batteria dall'amplificatore.

Non rinviare: una batteria completamente esaurita ripristina il contatore a più giri, richiedendo un ciclo di riferimento-ritorno al successivo avvio prima che l'asse possa tornare in produzione.l'allarme di scarsa batteria deve essere trattato come un compito di manutenzione immediato.

Q5: L'HC-SFS153K è stato interrotto. Quali sono le opzioni di approvvigionamento e aggiornamento?

L'HC-SFS153K rimane disponibile come surplus stock e unità testate rinnovate attraverso gli specialisti di servocomponenti Mitsubishi,rendendolo un'opzione pratica per la manutenzione delle macchine di piattaforma J2-Super esistenti.

Per i nuovi progetti di macchine o per gli aggiornamenti di piattaforme complete, l'equivalente di generazione corrente si basa sulSerie HG-KR o HF-KP con amplificatori MR-J4 o MR-JE- ma sia il motore che l'amplificatore devono essere sostituiti insieme in quanto il protocollo di codifica è incompatibile.

per macchine con molte unità HC-SFS153K in cui gli amplificatori sono ancora funzionanti,la manutenzione della piattaforma J2-Super esistente attraverso l'approvvigionamento di motori in eccesso è spesso più conveniente di un aggiornamento del sistema di propulsione completo.