Motore passo-passo AC Mitsubishi HC-SFS352BG1H con freno elettromagnetico e riduttore G1H ad alta precisione — 3,5 kW | MELSERVO J2S | Nuovo in scatola

Tre fattori possono rendere un asse servo difficile da ingegnerizzare: un'elevata inerzia del carico che supera la larghezza di banda di controllo del motore, la necessità di mantenere la posizione meccanicamente quando l'alimentazione viene rimossa e la necessità di una coppia di uscita elevata a velocità ridotta senza un ingombrante riduttore esterno. Il Mitsubishi HC-SFS352BG1H affronta tutti e tre in un'unica unità assemblata in fabbrica. Combina il collaudato motore servo a inerzia media HC-SFS352 da 3,5 kW con un riduttore epicicloidale di alta precisione G1H e un freno elettromagnetico integrato — un gruppo propulsore integrato completo per applicazioni esigenti di automazione industriale e macchine utensili. Nuovo nell'imballaggio originale Mitsubishi Electric.

Specifiche tecniche

Tre componenti, un assemblaggio abbinato in fabbrica

L'HC-SFS352BG1H riunisce tre sottosistemi che altrimenti richiederebbero approvvigionamento separato, allineamento meccanico e ingegneria di installazione:

Il motore base HC-SFS352 è il membro da 3,5 kW di Mitsubishi della serie HC-SFS a inerzia media da 2.000 giri/min — un motore con coppia nominale di 16,7 Nm e picco di 50,1 Nm, encoder assoluto a 17 bit, alloggiamento IP65 con paraolio e flangia da 176 × 176 mm comune ai modelli HC-SFS più grandi. È una piattaforma consolidata per assi di avanzamento di macchine utensili CNC e azionamenti di automazione industriale.

Il riduttore G1H è la configurazione di riduzione epicicloidale di alta precisione di Mitsubishi. La designazione G1H indica una precisione di uscita superiore rispetto al riduttore industriale standard G1 — specifiche di gioco più strette e maggiore precisione degli ingranaggi, adatta per assi di posizionamento in cui la ripetibilità angolare sull'albero di uscita è importante quanto la moltiplicazione della coppia.

Il freno elettromagnetico è di tipo a molla, a spegnimento: il freno blocca meccanicamente l'albero quando la tensione della bobina del freno viene rimossa e si rilascia quando viene alimentato. Questa è la configurazione fail-safe corretta per assi verticali, azionamenti inclinati e qualsiasi carico che debba mantenere la posizione in sicurezza quando l'alimentazione del servo è assente.

Tutti e tre sono montati, allineati e testati in fabbrica come un gruppo abbinato. Il costruttore della macchina riceve un gruppo propulsore completo con relazioni dimensionali verificate tra motore, riduttore e freno.

Riduttore G1H — Alta precisione per applicazioni di posizionamento

All'interno del catalogo riduttori HC-SFS di Mitsubishi, la designazione è il riduttore standard per uso industriale generale — tipo a ingranaggi cilindrici, adatto per la maggior parte delle applicazioni di automazione e movimentazione in cui è accettabile una precisione moderata dell'albero di uscita. Il posiziona questa unità al di sopra del riduttore industriale standard G1 in termini di precisione di uscita. Il G1H è una configurazione di riduttore ad alta precisione con gioco controllato, destinato ad applicazioni in cui la precisione di posizione sull'albero di uscita del riduttore è fondamentale per le prestazioni della macchina.

Il riduttore svolge contemporaneamente due funzioni ingegneristiche. In primo luogo, moltiplica la coppia nominale del motore in proporzione al rapporto di riduzione, erogando una coppia di uscita notevolmente superiore rispetto a quella che il motore da 3,5 kW da solo potrebbe produrre sull'albero di uscita. In secondo luogo, riduce l'inerzia riflessa del carico sull'albero motore del quadrato del rapporto di riduzione — rendendo possibile azionare carichi ad alta inerzia che altrimenti supererebbero il rapporto di inerzia raccomandato del motore in configurazioni con accoppiamento diretto.

Per tavole rotanti di grande formato, pesanti dispositivi di bloccaggio del pezzo e azionamenti a portale multi-asse in cui il carico meccanico presenta un'inerzia significativa, il riduttore G1H trasforma il sistema da marginale a ben entro le specifiche.

Freno elettromagnetico — Perché questa configurazione è importante

La B in HC-SFS352BG1H è il freno elettromagnetico a molla, e la sua inclusione qui non è incidentale. Con un'uscita di 3,5 kW e un riduttore ad alta precisione che aggiunge ulteriore moltiplicazione della coppia, il motore aziona carichi con una notevole energia meccanica. Quando l'alimentazione del servo viene rimossa — sia deliberatamente alla fine del ciclo, durante un arresto di emergenza o in caso di perdita di alimentazione — un carico senza freno meccanico può muoversi sotto l'effetto della gravità o dell'inerzia.

Il freno a molla blocca l'albero di uscita del riduttore nel momento in cui la tensione della bobina del freno scende. Questa è la specifica corretta per:

• Assi verticali in cui la massa del carico deve essere trattenuta contro la gravità ogni volta che il motore non è comandato
• Assi inclinati o obliqui in cui la gravità crea una componente di coppia persistente sull'azionamento
• Requisiti di blocco di sicurezza nei progetti di macchine in cui è obbligatoria l'immobilità dell'albero durante la manutenzione o in condizioni di sportello aperto
• Blocco di posizionamento di precisione applicazioni in cui la posizione deve essere bloccata meccanicamente tra i cicli di movimento senza fare affidamento sulla corrente continua del servo

Una nota importante: il freno elettromagnetico è un dispositivo di bloccaggio meccanico, non un freno di decelerazione dinamica. È progettato per innestarsi dopo che l'asse si è fermato, bloccando l'albero a riposo.

Encoder assoluto a 17 bit — Posizione senza homing

L'encoder integrato nell'HC-SFS352BG1H legge l'albero motore a 131.072 ppr tramite il collegamento seriale ad alta velocità di Mitsubishi all'amplificatore servo. L'amplificatore tiene conto del rapporto del riduttore nei suoi parametri di ingranaggio elettronico, traducendo accuratamente i dati di posizione del motore in angolo dell'albero di uscita per il controller CNC o di movimento.

L'architettura assoluta significa che la posizione viene mantenuta attraverso i cicli di alimentazione. Con la batteria dell'amplificatore servo installata, il contatore di posizione multi-giro persiste quando la macchina si spegne — quindi l'avvio non richiede una sequenza di homing. Per una macchina con una tavola rotante di grande formato o un pesante dispositivo multi-asse in cui l'homing di ogni asse prima dell'inizio della produzione richiede tempo, l'eliminazione di questa routine di avvio è un guadagno diretto di produttività.

Amplificatori servo compatibili

L'HC-SFS352BG1H si abbina agli amplificatori servo MR-J2S-350A (comando analogico/traino di impulsi) o MR-J2S-350B (comando di rete digitale SSCNET), entrambi con una potenza nominale di 3,5 kW sulla piattaforma MELSERVO J2S. Il rapporto del riduttore G1H deve essere programmato nel parametro del rapporto di riduzione elettronico dell'amplificatore durante la messa in servizio. Il freno elettromagnetico richiede un alimentatore separato da 24 V CC collegato al circuito del freno secondo le specifiche di cablaggio di Mitsubishi.

Ambienti di applicazione

L'HC-SFS352BG1H è una soluzione specifica per categorie di applicazioni in cui motore, freno e riduttore ad alta precisione devono essere tutti presenti:

Tavole rotanti e teste inclinabili di grande formato su centri di lavoro in cui la massa del dispositivo di bloccaggio del pezzo crea un'elevata inerzia del carico, il 4° o 5° asse deve mantenere la posizione sotto le forze di taglio e l'azionamento deve bloccarsi meccanicamente quando la protezione della macchina si apre

Assi verticali pesanti su centri di lavoro CNC, macchine per foratura e apparecchiature di assemblaggio automatizzate in cui i 3,5 kW all'uscita del riduttore forniscono il margine di forza per muovere e mantenere carichi considerevoli in qualsiasi posizione del percorso dell'asse

Robot industriali — giunti di spalla e braccio superiore su robot articolati con payload medio-grande in cui la moltiplicazione della coppia attraverso il riduttore G1H estende l'intervallo di coppia effettivo del motore per adattarsi ai requisiti strutturali dell'articolazione

Azionamenti di indicizzazione di precisione — divisori a disco, divisori a stella e sistemi a trasferimento rotativo in cui la specifica di gioco più stretto del G1H garantisce un posizionamento angolare ripetibile alla stazione di uscita dopo ogni indicizzazione

Sistemi di saldatura e taglio automatizzati — assi a portale e a ponte di grandi dimensioni in cui la combinazione di uscita da 3,5 kW, moltiplicazione della coppia del riduttore e freno meccanico fornisce un movimento controllato affidabile con capacità di blocco sicura

Riepilogo varianti HC-SFS352

Il motore base HC-SFS352 è disponibile in diverse configurazioni. Il BG1H combina due opzioni:

• HC-SFS352 — albero dritto, senza freno, senza riduttore
• HC-SFS352B — con freno elettromagnetico, senza riduttore
• HC-SFS352G1H — con riduttore G1H, senza freno
• HC-SFS352BG1H — con freno elettromagnetico + riduttore G1H (questo annuncio)

Tutte le varianti condividono la stessa uscita da 3,5 kW, encoder assoluto a 17 bit, alloggiamento motore IP65 e flangia motore da 176 × 176 mm.

FAQ

D1: Quale amplificatore servo è compatibile con l'HC-SFS352BG1H?

Gli amplificatori corretti sono il MR-J2S-350A (comando analogico o traino di impulsi da PLC o controller esterno) o MR-J2S-350B (rete in fibra ottica SSCNET per sistemi di movimento Mitsubishi multi-asse). Entrambi hanno una potenza nominale di 3,5 kW sulla piattaforma MELSERVO J2S. Il rapporto del riduttore deve essere programmato nei parametri del rapporto di riduzione elettronico dell'amplificatore alla messa in servizio.

D2: Quale alimentatore richiede il freno elettromagnetico?

Il freno elettromagnetico a molla richiede un alimentatore separato da 24 V CC collegato al circuito del freno tramite il cavo e il connettore del freno del motore. Il freno si rilascia quando viene applicata una tensione di 24 V CC alla bobina e si blocca quando la tensione viene rimossa. L'amplificatore servo stesso non fornisce alimentazione al freno — è necessario fornire una sorgente dedicata da 24 V CC nella progettazione elettrica della macchina. Fare riferimento alle specifiche di cablaggio di Mitsubishi per il tipo di connettore corretto e il percorso del cavo.

D3: Qual è la differenza tra i riduttori G1, G1H, G5 e G7 sulla serie HC-SFS?

Il G1 è il riduttore standard per uso industriale generale — tipo a ingranaggi cilindrici, adatto per la maggior parte delle applicazioni di automazione e movimentazione in cui è accettabile una precisione moderata dell'albero di uscita. Il G1H è la versione ad alta precisione della configurazione G1 — ha un gioco più stretto e una maggiore precisione degli ingranaggi rispetto al G1, rendendolo appropriato per assi di posizionamento in cui la ripetibilità angolare all'uscita è importante. I G5 e G7

sono ingranaggi conici a spirale di precisione con le specifiche di gioco più strette, per applicazioni che richiedono la massima precisione angolare dell'albero di uscita come tavole rotanti di precisione. Il G1H è la scelta intermedia corretta per il posizionamento industriale esigente senza il costo premium dei G5/G7.

D4: L'HC-SFS352BG1H può essere utilizzato su un asse verticale senza che il freno elettromagnetico sia sempre attivo?

Il freno non è necessario che sia continuamente alimentato durante il normale funzionamento — deve essere alimentato (rilasciato) solo durante il movimento motorizzato. Durante qualsiasi stato in cui l'alimentazione del servo è rimossa o l'asse è a riposo e deve resistere alla gravità, il freno dovrebbe essere diseccitato per consentire alla molla di bloccare l'albero. La guida generale di Mitsubishi è che la coppia sbilanciata dell'asse verticale dovrebbe rimanere entro il 70% della coppia nominale del motore per un bloccaggio affidabile del freno. Confermare sempre la coppia di bloccaggio del freno rispetto al carico effettivo prima della messa in servizio.

D5: L'HC-SFS352BG1H è ancora in produzione e qual è l'equivalente di generazione attuale?La serie HC-SFS appartiene alla generazione MELSERVO J2S di Mitsubishi, che è stata succeduta dai prodotti delle serie J4 e J5. Le unità HC-SFS352BG1H nuove in scatola sono ancora disponibili attraverso i canali di automazione industriale per la manutenzione delle macchine, i pezzi di ricambio e i sistemi esistenti sulla piattaforma J2S. Per i nuovi progetti di macchine, gli equivalenti di generazione attuale di Mitsubishi con riduttore G1H e freno nella classe da 3,5 kW provengono dalla serie HG-SR