Servomotore Mitsubishi HC-SFS102BK — 1kW | Albero con chiavetta | Freno elettromagnetico | Encoder assoluto a 17 bit | IP65| MELSERVO J2S

Riferimento rapido

Panoramica

L'HC-SFS102BK occupa una posizione ben definita nella gamma di servomotori MELSERVO J2S di Mitsubishi: è il membro da 1 kW della famiglia a media inerzia HC-SFS, configurato sia con unfreno elettromagneticoe unalbero con chiavetta. Queste due caratteristiche insieme - tenuta del freno e un'interfaccia di innesto meccanico positivo dell'albero - definiscono un tipo specifico di esigenza applicativa, quella in cui il servo deve guidare un carico attraverso un accoppiamento con chiavetta, una puleggia o un pignone e deve trattenere quel carico in modo sicuro contro le forze esterne quando la macchina non è in funzione attivamente.

Con una potenza di 1 kW con una coppia continua di 4,78 Nm a 2.000 giri/min, questo motore gestisce la gamma media dei requisiti di posizionamento industriale e degli assi di avanzamento. Il design HC-SFS a media inerzia offre una migliore tolleranza di carico rispetto alle varianti a bassa inerzia: il servocircuito rimane stabile su un intervallo più ampio di inerzia del carico collegato senza la sensibilità di regolazione del guadagno richiesta dai motori con rotore più piccolo. L'encoder assoluto a 17 bit fornisce 131.072 conteggi di posizione per giro dell'albero e, con una batteria di backup nell'amplificatore, conserva i dati di posizione durante ogni ciclo di alimentazione.

L'albero con chiavetta: perché è importante per la trasmissione di potenza

I servomotori vengono comunemente forniti con un albero diritto semplice, che si affida a giunti a frizione o mozzi a morsetto senza gioco per la trasmissione della coppia. Il suffisso K su questo motore identifica l'alternativa: aalbero con chiavetta lavorata, accettando una chiavetta standard per creare una connessione meccanica positiva tra l'albero motore e il componente condotto.

Per le applicazioni che utilizzanopulegge per cinghie, ruote dentate per catene, pignoni o accoppiamenti con sedi per chiavetta— soprattutto quando la coppia di carico è elevata, ciclica o comporta inversioni di direzione — la connessione a chiavetta fornisce una guida positiva senza il rischio di slittamento in condizioni di coppia di picco. Un accoppiamento a morsetto su un albero liscio trasmette la coppia attraverso l'attrito; che l'attrito può essere superato sotto carichi d'urto o inversioni ripetute. Un'interfaccia con chiavetta è meccanicamente positiva e non dipende dal precarico del morsetto.

L'HC-SFS102 da 1 kW può produrre fino aCoppia massima di 14,3 Nm— tre volte il valore continuo nominale — durante i transitori di accelerazione. A questi livelli di picco, una chiavetta e una sede per chiavetta adeguatamente montate garantiscono che la coppia completa raggiunga il carico senza micromovimenti o sfregamenti sull'interfaccia dell'albero.

Freno elettromagnetico: applicato a molla, spento

La B nel codice di questo motore indica aFreno elettromagnetico azionato a molla e rilasciato elettricamenteincorporato nel corpo motore. La meccanica è semplice: una molla di compressione blocca fisicamente la piastra del freno contro il mozzo del rotore ogni volta che la bobina del freno viene diseccitata. Applicare 24 V CC alla bobina, la molla si comprime e l'albero ruota liberamente. Togliere la tensione (per progettazione, guasto o arresto di emergenza) e l'albero si blocca immediatamente, senza alcun comando da parte del sistema di controllo.

Questo comportamento fail-safe è il motivo per cui i motori dotati di freno sono specificati per una classe di applicazioni ben nota:

• Assi verticali delle viti a ricircolo di sferedove la gravità agisce sul carrello o sul pezzo in lavorazione quando il servo non è alimentato
• Slitte inclinate e posizionatori rotativi inclinatidove il carico produce una coppia costante che spinge l'asse a muoversi
• Meccanismi di bloccaggiodove il pezzo deve rimanere bloccato durante un'interruzione di corrente
• Assi critici per la sicurezzasu apparecchiature in cui il movimento imprevisto allo spegnimento costituisce un pericolo

Sugli assi orizzontali con carichi bilanciati, il freno non è necessario: tali applicazioni utilizzano l'HC-SFS102K senza freno. Sulla classe di assi sopra descritta, il freno dell'HC-SFS102BK fornisce la certezza meccanica che il servoblocco elettronico non può offrire.

Requisiti di installazione:la bobina del freno necessita di una bobina dedicataAlimentazione 24 V CCcollegato al cavo del freno del motore — separato dall'alimentazione del servoamplificatore. Questo circuito deve essere compreso nel progetto elettrico della macchina; l'amplificatore MR-J2S non fornisce alimentazione alla bobina del freno.

Paraolio e IP65: pronti per il pavimento della macchina

Ogni HC-SFS102BK viene fornito con un kit preinstallato in fabbricaparaolioall'apertura dell'albero lato comando. Negli ambienti delle macchine utensili, la nebbia del refrigerante e il vapore del lubrificante sono costanti. Con il passare del tempo, senza la guarnizione, questi contaminanti migrano lungo l'albero nella sede del cuscinetto e nel vano dell'encoder, degradandoli entrambi. Il paraolio è la barriera meccanica principale che impedisce tale percorso di ingresso.

ILCustodia motore IP65aggiunge completa esclusione dalla polvere e resistenza ai getti d'acqua da qualsiasi direzione. Insieme, il paraolio e il grado di protezione IP65 rendono questo motore direttamente montabile su centri di lavoro CNC, torni, rettificatrici e apparecchiature di produzione generali senza alloggiamenti protettivi aggiuntivi o involucri attorno al corpo del motore. Questo è esattamente lo standard specificato da Mitsubishi per l'uso delle macchine utensili e la specifica che questo motore soddisfa.

Encoder assoluto a 17 bit: 131.072 ppr, alimentato a batteria

L'encoder integrato nell'HC-SFS102BK risolve l'albero del motore in 131.072 posizioni uguali per giro. Essendo un dispositivo assoluto, conosce in ogni momento la propria posizione all'interno di tale risoluzione, anche immediatamente dopo un ciclo di accensione, prima che il servoamplificatore abbia emesso un singolo comando di movimento.

Con aBatteria al litio Mitsubishi A6BATinstallato nel portabatteria del servoamplificatore, il contatore multigiro viene preservato durante qualsiasi spegnimento. Quando la macchina si riavvia, ogni asse segnala al controller la sua ultima posizione nota senza una sequenza di ritorno di riferimento. Per un asse con albero con chiavetta che aziona una puleggia o un pignone collegato a un meccanismo esterno, dove l'homing potrebbe comportare un'attenta gestione manuale del freno e del meccanismo condotto, il riferimento di posizione mantenuto è particolarmente prezioso.

La risoluzione di 131.072 ppr dell'encoder è lo standard per le serie HC-SFS e HC-MFS J2S. Rappresenta la risoluzione pratica di posizionamento del sistema, soggetta alla trasmissione meccanica tra l'albero motore e il carico.

Servoamplificatore: MR-J2S-100A e MR-J2S-100B

L'HC-SFS102BK è progettato per l'uso conMR-J2S-100A(treno di impulsi/interfaccia di comando analogico) eMR-J2S-100B(interfaccia di rete seriale SSCNET), entrambi da 1kW della famiglia MELSERVO J2S.

MR-J2S-100Ariceve comandi di posizione come treni di impulsi differenziali o a collettore aperto da PLC, schede di movimento e controller CNC autonomi. Supporta le modalità di controllo della posizione, della velocità e della coppia, con capacità di commutazione della modalità tra posizione/velocità, velocità/coppia e coppia/posizione durante il funzionamento. L'impostazione dei parametri utilizza la comunicazione RS-232C o RS-422 con il software MR Configurator.

MR-J2S-100Butilizza SSCNET, la rete servo seriale ad alta velocità dedicata di Mitsubishi, per collegare più amplificatori a un controller di movimento. Il bus SSCNET trasmette comandi di movimento sincronizzati a tutti gli assi contemporaneamente, consentendo un coordinamento multiasse preciso: ingranaggi elettronici, interpolazione, cicli di bloccaggio sincronizzati. Per le macchine con più servoassi J2S, la variante B integra l'HC-SFS102BK nello stesso sistema SSCNET degli altri assi senza ulteriore complessità di cablaggio.

Riferimento per la configurazione della famiglia HC-SFS102

Tutte le varianti condividono la stessa potenza di 1 kW, coppia nominale di 4,78 Nm, velocità nominale di 2.000 giri/min, encoder a 17 bit, paraolio, IP65 e flangia 130×130 mm. Le differenze sono il tipo di albero e il freno:

L'HC-SFS102BK è la selezione corretta quandoEntrambisono necessari contemporaneamente un'interfaccia dell'albero con chiavetta e il mantenimento del freno elettromagnetico. Per applicazioni ad albero dritto con freno, utilizzare HC-SFS102B. Per l'albero con chiavetta senza freno, utilizzare HC-SFS102K.

Domande frequenti

D1: Qual è lo scopo dell'albero con chiavetta sull'HC-SFS102BK e quando dovrebbe essere specificato?

L'albero con chiavetta fornisce un'interfaccia di trasmissione meccanica positiva della coppia tra l'albero motore e un componente condotto: puleggia, ruota dentata, ingranaggio o mozzo di accoppiamento con chiavetta. È la scelta corretta quando l'applicazione utilizza componenti con chiavetta, quando i carichi di coppia di picco sono elevati o inversi o quando l'applicazione richiede un'interfaccia dell'albero che non può fare affidamento solo sul precarico del morsetto ad attrito. Per le applicazioni che utilizzano mozzi a morsetto senza gioco su alberi lisci, l'HC-SFS102B senza chiavetta è l'opzione più semplice.

Q2: Quale servoamplificatore è compatibile con HC-SFS102BK?

L'HC-SFS102BK funziona conMR-J2S-100A(treno di impulsi e interfaccia di comando analogica) oMR-J2S-100B(Interfaccia di rete seriale SSCNET). Entrambi sono amplificatori di classe 1kW nella piattaforma MELSERVO J2S. Il freno elettromagnetico richiede un freno separatoAlimentazione 24 V CCcollegato direttamente al cavo del freno motore: questo circuito è indipendente dall'amplificatore e deve essere incluso nel progetto elettrico della macchina.

D3: L'encoder HC-SFS102BK conserva i dati di posizione dopo uno spegnimento?

Sì, quando aBatteria al litio Mitsubishi A6BATè installato nel portabatteria del servoamplificatore. Il contatore di posizione multigiro dell'encoder assoluto a 17 bit viene preservato durante i cicli di spegnimento, quindi la macchina si trova nell'ultima posizione nota immediatamente al riavvio senza una sequenza di ritorno del riferimento. L'amplificatore emette un allarme di avviso di batteria scarica prima che la batteria scenda al di sotto della soglia di tensione minima, fornendo un preavviso per la sostituzione programmata.

Q4: Qual è la differenza tra HC-SFS102BK e il vecchio HC-SF102BK?

L'HC-SFS102BK appartiene alla serie MELSERVO J2S (encoder assoluto a 17 bit ad alta risoluzione). Il vecchio HC-SF102BK proviene dalla precedente piattaforma MELSERVO J2 con un encoder a risoluzione inferiore. Le due serie utilizzano amplificatori diversi e cavi encoder diversi e non sono elettricamente intercambiabili. Quando si sostituisce un HC-SFS102BK in una macchina con piattaforma J2S esistente, la sostituzione deve essere HC-SFS102BK: la sostituzione di un HC-SF102BK richiederebbe modifiche all'amplificatore e al cablaggio.

D5: L'HC-SFS102BK è ancora disponibile e qual è l'equivalente della generazione attuale?

La serie HC-SFS fa parte della generazione MELSERVO J2S, a cui sono succedute le piattaforme J4 e J5. Le unità HC-SFS102BK nuove in confezione rimangono disponibili tramite i distributori di componenti di automazione industriale per la manutenzione e la sostituzione delle macchine J2S esistenti: si tratta di un servizio diretto per unità guaste o danneggiate senza alcuna modifica del sistema. Per i nuovi progetti di macchine, l'equivalente funzionale della generazione attuale nella classe 1 kW / 2.000 giri/min / con chiavetta / con freno è ilHG-SR102BK(serie MELSERVO J4), che richiede amplificatori J4 e cavi encoder diversi.