Mitsubishi HC-SFS703 (HCSFS703) — Motore Servo AC da 7kW, 3000 giri/min, Albero Rettilineo, Serie MELSERVO J2-Super

Panoramica

Codice articolo: HC-SFS703

Cercato anche come: HCSFS703, HC SFS 703 Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Generazione J2-Super)

Classificazione: Motore Brushless AC a Media Inerzia — 7kW, 3000 giri/min, classe 200V, Albero Rettilineo, Senza Freno

Il Motore nel Contesto

Sette kilowatt a 3.000 giri/min. Questo è il punto operativo su cui è stato progettato il Mitsubishi HC-SFS703 — la fascia alta della famiglia HC-SFS a 3000 giri/min, che fornisce la massima potenza continua in questa gamma di velocità senza passare a una piattaforma fisica più grande.

All'interno della generazione J2-Super dell'hardware MELSERVO di Mitsubishi, l'HC-SFS703 si affianca all'HC-SFS702 (stessa potenza di 7kW a 2.000 giri/min) e si posiziona sopra l'HC-SFS353 (3,5kW a 3.000 giri/min). La distinzione dal 702 è semplice: si scambia una coppia continua inferiore per una maggiore velocità dell'albero. Mentre un motore da 2.000 giri/min che eroga 7kW produce 33,4 Nm in continuo, l'HC-SFS703 da 3.000 giri/min eroga circa 22,3 Nm alla stessa potenza — gli stessi watt-secondi meccanici per rivoluzione, distribuiti su un albero rotante più veloce.

Questo non è un compromesso. Per i meccanismi che necessitano di velocità di rotazione piuttosto che di coppia sull'albero — azionamenti accoppiati al mandrino, avanzamenti a vite di comando o a ricircolo di sfere, sezioni di trasporto ad alta produttività — la classificazione di 3.000 giri/min elimina gli stadi di riduzione, riduce il tempo di risposta dell'asse e produce un sistema meccanicamente più pulito nel complesso. La coppia continua di 22,3 Nm, con una capacità di picco di circa 67 Nm durante i transitori di accelerazione e decelerazione, è più che adeguata per le categorie di macchine servite da questo motore.

Dietro l'albero si trova un encoder seriale assoluto a 17 bit a 131.072 ppr. La posizione assoluta multi-giro viene mantenuta durante gli eventi di spegnimento utilizzando una batteria alloggiata nell'amplificatore MR-J2S, il che significa che non è necessario alcun ciclo di homing alla riaccensione della macchina. La famiglia di amplificatori compatibile è la MR-J2S-700 — la piattaforma J2-Super da 7kW nelle varianti A, B e CP.

Specifiche Tecniche

I valori di coppia sono coerenti con lo schema pubblicato della serie HC-SFS e con il calcolo fisico verificato. Confermare con il foglio delle specifiche ufficiale Mitsubishi HC-SFS prima di finalizzare i calcoli di progettazione.

3000 giri/min vs 2000 giri/min: Scegliere il Punto di Velocità Corretto

La serie HC-SFS a 7kW offre all'ingegnere una scelta reale tra due profili velocità-coppia distinti, e la decisione vale la pena di essere presa deliberatamente piuttosto che scegliere una delle due opzioni per impostazione predefinita.

HC-SFS702 / HC-SFS702B / HC-SFS702BK — Famiglia 2.000 giri/min. Coppia nominale 33,4 Nm, picco 100 Nm. Una coppia continua maggiore significa una maggiore capacità di forza sostenuta sugli azionamenti che trascorrono la maggior parte del tempo sotto carico pesante. Assi a vite a ricircolo di sfere su centri di lavoro per impieghi gravosi. Azionamenti di tensione di avvolgimento dove la coppia costante è importante su un'ampia gamma di diametri di rotolo. Cambiatori di pallet e tavole rotanti dove la coppia di carico è il vincolo principale, non la velocità di rotazione.

HC-SFS703 — 3.000 giri/min. Coppia nominale ~22,3 Nm, picco ~67 Nm. Una maggiore velocità di rotazione significa tempi ciclo più brevi per i meccanismi che sono limitati dalla velocità piuttosto che dalla coppia. Sezioni di trasporto a trasmissione diretta. Testine di posizionamento laser su macchine da taglio. Sistemi di trasferimento multi-asse dove il tempo di percorrenza tra le stazioni controlla la produttività. Azionamenti di alimentazione per macchine confezionatrici ad alta velocità.

La flangia da 176 × 176 mm è identica tra entrambe le famiglie. Meccanicamente, entrambi i motori si adattano allo stesso telaio della macchina. La decisione è puramente una questione di applicazione: l'asse trascorre il suo ciclo di lavoro combattendo la coppia di carico, o lo trascorre accelerando e decelerando un carico relativamente leggero ad alta frequenza? Rispondere a questa domanda per ogni asse della macchina e la selezione diventa semplice.

Albero Rettilineo, Senza Freno — Quando Questa è la Specifica Corretta

L'albero rettilineo dell'HC-SFS703 senza linguetta si adatta alla maggior parte delle applicazioni di azionamento servo ad alta velocità. Accoppiamenti servo di precisione, accoppiamenti a disco flessibile e mozzi per azionamenti a cinghia progettati per alberi servo si agganciano direttamente al diametro esterno dell'albero liscio con interfacce a mozzo diviso o a interferenza. A 3.000 giri/min con una coppia continua per rivoluzione relativamente moderata, gli accoppiamenti a pinza per attrito sono del tutto adeguati — il percorso di coppia è sicuro, non c'è gioco meccanico e l'installazione è semplice.

L'assenza di un freno elettromagnetico mantiene il cablaggio semplice e riduce il numero di componenti. A riposo, l'amplificatore MR-J2S-700 mantiene la posizione dell'asse tramite il servo blocco ad anello chiuso — il loop di posizione rimane attivo, il feedback dell'encoder monitora continuamente l'angolo dell'albero e l'amplificatore eroga la corrente necessaria per mantenere un errore di inseguimento pari a zero. Sugli assi orizzontali e sui meccanismi a carico simmetrico dove non agisce alcuna forza gravitazionale netta nella direzione di rotazione dell'albero, questo è sia affidabile che preciso.

Il motore corretto per assi verticali, meccanismi di avanzamento inclinati o qualsiasi azionamento con una componente di carico gravitazionale significativa è l' HC-SFS703B (albero rettilineo con freno elettromagnetico). Su una macchina con diversi assi servo, identificare quali assi necessitano realmente di un freno meccanico — e selezionare la variante senza freno per gli altri — produce un design elettrico più pulito e leggero con meno punti che richiedono un'ispezione periodica dell'usura del freno.

Una nota di installazione che si applica specificamente a questo telaio: quando si monta un accoppiamento o un mozzo sul motore con telaio da 176 × 176 mm, utilizzare sempre il foro filettato M12 all'estremità dell'albero e un tirante per tirare assialmente il mozzo sull'albero. Spingere o martellare i mozzi sull'albero a questa dimensione del telaio trasmette carichi d'impatto attraverso l'albero al disco dell'encoder e all'assemblaggio del cuscinetto posteriore. Il danno risultante è raramente immediato — si manifesta tipicamente in seguito come rumore intermittente dell'encoder sotto vibrazione, che richiede tempo per essere ricondotto alla sua origine. Il metodo del tirante previene completamente questo problema.

Piattaforma J2-Super: Cosa Offre l'Encoder a 17 Bit

L'encoder montato sull'HC-SFS703 è la stessa unità seriale assoluta a 17 bit utilizzata in tutta la gamma J2-Super HC-SFS — 131.072 posizioni per rivoluzione, dati di posizione assoluta serializzati trasmessi all'amplificatore tramite un cavo encoder dedicato.

Le implicazioni pratiche per le prestazioni della macchina sono diverse.

Risoluzione di posizione a 3.000 giri/min. 131.072 conteggi per rivoluzione significa che alla velocità nominale, l'amplificatore riceve aggiornamenti di posizione angolare estremamente fini. Per gli assi di posizionamento a vite a ricircolo di sfere, questa risoluzione supporta rapporti di ingranaggio elettronico sub-micrometrici senza esaurire i conteggi dell'encoder. Per le applicazioni di controllo della velocità come azionamenti di trasporto e controllo della tensione, fornisce al loop di feedback della velocità una risoluzione sufficiente a sopprimere il ripple di velocità a bassa frequenza senza oscillazioni.

Posizione assoluta all'accensione. Quando la macchina viene accesa dopo un fine settimana, dopo un arresto di emergenza o dopo un guasto del controller con batteria di backup, l'HC-SFS703 riporta immediatamente il suo esatto angolo assoluto dell'albero — incluso il conteggio multi-giro accumulato — all'amplificatore, senza alcun movimento dell'albero. L'amplificatore verifica la posizione e l'asse è pronto. Nessun ciclo di ritorno alla posizione di riferimento significa riavvii più rapidi, sequenze di avvio più semplici e nessuna necessità di un marcatore di riferimento meccanico o di un interruttore di prossimità di riferimento sugli assi dove è necessaria la posizione assoluta.

Posizione della batteria. La batteria di backup che mantiene il contatore assoluto multi-giro durante lo spegnimento è l'unità al litio Mitsubishi A6BAT, alloggiata all'interno dell'amplificatore MR-J2S-700 — non nel motore. Questo è importante per la manutenzione: la sostituzione della batteria viene effettuata nel quadro, non sul motore, e il motore non deve essere disturbato. Sostituire l'A6BAT quando l'amplificatore visualizza un allarme di batteria scarica. Lasciare che la batteria si scarichi completamente reimposta il contatore assoluto e richiede un ciclo di ritorno di riferimento prima che l'asse possa riprendere la produzione.

Amplificatori Compatibili

L'HC-SFS703 è progettato per l'uso con la famiglia di amplificatori MR-J2S-700 — la piattaforma J2-Super con capacità di 7kW. Tre varianti coprono le principali architetture di controllo:

MR-J2S-700A accetta comandi a treno di impulsi e analogici da sistemi CNC, PLC e controller di movimento. Sono disponibili le modalità di controllo di posizione, velocità e coppia, insieme al funzionamento a modalità commutata (P/S, S/T, T/P). La connessione RS-232C supporta il software di configurazione MR Configurator. Questa è la scelta generale per applicazioni di macchine utensili e automazione generale dove il comando dell'asse proviene da una sorgente di segnale a impulsi o analogica.

MR-J2S-700B si collega ai controller di movimento Mitsubishi serie A e serie Q tramite il bus seriale a fibra ottica SSCNET. Tutti i comandi di posizione viaggiano sulla rete in fibra; il feedback dell'encoder ritorna tramite lo stesso collegamento. Questo è l'amplificatore corretto per sistemi multi-asse coordinati sotto un controller di movimento Mitsubishi — macchine utensili con contornatura multi-asse simultanea, macchine di trasferimento o qualsiasi applicazione in cui diversi assi devono muoversi in una relazione geometrica definita.

MR-J2S-700CP incorpora funzioni di posizionamento integrate. Fino a 31 posizioni target possono essere memorizzate in tabelle di punti all'interno dell'amplificatore e attivate da comandi I/O o di rete CC-LINK. Non è necessario un controller di movimento separato. La scelta giusta per assi indicizzati o punto-punto autonomi dove un controller di movimento completo non è giustificato.

Note di compatibilità. L'HC-SFS703 richiede un amplificatore J2-Super. Non è compatibile con gli amplificatori MR-J2 originali (prima generazione), che non possono leggere il protocollo encoder J2S a 17 bit. Non è compatibile nemmeno con gli amplificatori MR-J3 o MR-J4. Per le macchine che utilizzano hardware MR-J2 originale, l' HC-SF703 (generazione J2, encoder a 14 bit, stesse dimensioni meccaniche) è il pezzo di ricambio meccanicamente identico che funzionerà con gli azionamenti MR-J2 di prima generazione.

Famiglia HC-SFS 3000 giri/min — Contesto di Capacità

L'HC-SFS703 è il motore di maggiore capacità nella gamma HC-SFS a 3000 giri/min. Condivide la flangia da 176 × 176 mm con l'HC-SFS353, rendendolo un aggiornamento meccanico diretto per macchine in cui un asse da 3,5kW deve essere rielaborato per una maggiore potenza.

Applicazioni Tipiche

Assi di macchine utensili ad alta velocità. Avanzamenti di macchine per rettifica, fresatura e tornitura CNC dove la velocità di traslazione rapida è il fattore trainante del tempo ciclo beneficia di un motore servo da 3.000 giri/min che aziona una vite a ricircolo di sfere a velocità lineare più elevata senza un riduttore tra motore e vite. La risoluzione dell'encoder a 17 bit mantiene un feedback di posizione sub-micrometrico su tutto il campo di traslazione.

Posizionamento taglio laser e plasma. Gli assi di posizionamento della testa di taglio su sistemi laser e plasma a piano di lavoro richiedono un'elevata velocità di rotazione combinata con un feedback di posizione ad alta risoluzione per un tracciamento preciso del percorso. La classificazione di 3.000 giri/min dell'HC-SFS703 e l'encoder da 131.072 ppr si adattano direttamente a questo scopo.

Confezionamento e assemblaggio ad alta produttività. Gli assi di alimentazione primari sulle linee di confezionamento — azionamenti pellicola, rulli di trazione per termoformatura, stazioni di taglio rotante — funzionano continuamente ad alta velocità sotto carico moderato. Il punto operativo di 7kW a 3.000 giri/min si adatta a questi meccanismi senza richiedere stadi di riduzione che aggiungono gioco e aumentano l'inerzia dell'asse.

Azionamenti di macchine di trasferimento e portali. I sistemi di trasferimento e portali azionati da servo con massa di carico moderata e cicli di avvio-arresto frequenti utilizzano motori a media inerzia ad alta velocità per minimizzare il tempo di traslazione tra le stazioni. La combinazione dell'HC-SFS703 di velocità nominale, coppia di picco per l'accelerazione e encoder assoluto si adatta direttamente a questa classe di macchine.

Asse 4 e indicizzazione rotativa ad alta potenza. Gli assi rotativi sui centri di lavoro che utilizzano riduttori diretti o a stadio singolo necessitano della risoluzione dell'encoder per un posizionamento angolare preciso e della capacità di coppia per mantenere la posizione della stazione di indicizzazione sotto i carichi di taglio applicati in ciascuna stazione.

Domande Frequenti

D1: Quali amplificatori sono compatibili con l'HC-SFS703?

L'HC-SFS703 richiede un amplificatore di classe MR-J2S-700. Le tre varianti standard sono il MR-J2S-700A (comando analogico/treno di impulsi, modalità posizione/velocità/coppia), il MR-J2S-700B (bus seriale a fibra ottica SSCNET per controller di movimento Mitsubishi) e il MR-J2S-700CP (posizionamento integrato, fino a 31 tabelle di punti). Il motore non è compatibile con gli amplificatori MR-J2-700 originali di prima generazione o con gli amplificatori MR-J3/MR-J4.

D2: Qual è la differenza tra l'HC-SFS703 e l'HC-SFS702?

Entrambi sono motori J2-Super da 7kW su una flangia da 176 × 176 mm con encoder assoluti a 17 bit, ma funzionano a velocità nominali diverse. L' HC-SFS702 è classificato a 2.000 giri/min con 33,4 Nm di coppia continua — coppia maggiore, velocità inferiore. L' HC-SFS703 è classificato a 3.000 giri/min con ~22,3 Nm di coppia continua — coppia inferiore, velocità maggiore. Scegliere in base al fatto che l'asse sia limitato dalla coppia (702) o dalla velocità (703). Le dimensioni della flangia sono identiche, quindi la sostituzione meccanica tra i due è semplice.

D3: L'HC-SFS703 può essere utilizzato con un amplificatore MR-J2 (prima generazione) originale?

No. L'HC-SFS703 utilizza il protocollo encoder seriale a 17 bit J2-Super, che non è leggibile dagli amplificatori MR-J2 originali. Per le macchine che utilizzano hardware MR-J2 di prima generazione, l' HC-SF703 — stesse dimensioni meccaniche, encoder a 14 bit — è il motore corretto. L'HC-SF703 si abbina agli amplificatori MR-J2-700 o MR-J2S-700.

D4: Dove si trova la batteria di backup dell'encoder assoluto?

La batteria di backup per il contatore assoluto multi-giro è la Mitsubishi A6BAT, situata all'interno dell' amplificatore servo MR-J2S-700 — non nel corpo del motore. La sostituzione della batteria viene effettuata nel quadro. Sostituire l'A6BAT quando l'amplificatore segnala un allarme di batteria scarica; una batteria completamente scarica reimposta il contatore assoluto e richiede un ciclo di ritorno di riferimento prima che l'asse possa riprendere la produzione.

D5: L'HC-SFS703 ha una classificazione IP65 e cosa copre?

Sì. L'HC-SFS703 ha una classificazione IP65 sul corpo del motore, che fornisce una protezione completa contro l'ingresso di polvere e protezione contro getti d'acqua diretti da qualsiasi direzione. Un paraolio è montato all'uscita dell'albero. Il connettore dell'encoder e il connettore di alimentazione devono essere correttamente accoppiati con i loro assemblaggi di cavi per mantenere la classificazione IP65 in servizio — connettori aperti o mal posizionati compromettono il grado di protezione dell'involucro in quei punti indipendentemente dalla classificazione del corpo del motore.