Silnik serwo AC Mitsubishi HC-MF23-UE — 200W, ultra-niska bezwładność, zgodność z normami EN/UL, seria MR-J2

Marka: Mitsubishi Electric 

Seria: MELSERVO HC-MF 

Platforma: MR-J2

Numery części: HC-MF23-UE / HCMF23UE

Nowy w oryginalnym opakowaniu | Bezpłatna wysyłka ekspresowa | W magazynie

Mały silnik, poważne możliwości sterowania ruchem

HC-MF23-UE nie wyróżnia się mocą. Przy mocy 200 W jest to kompaktowy serwomotor o małej mocy, niezależnie od kryteriów — i o to właśnie chodzi. W precyzyjnej automatyce możliwość szybkiego, dokładnego i powtarzalnego pozycjonowania małego obciążenia tysiące razy na zmianę rzadko zależy od surowej mocy. Zależy od tego, jak szybko silnik może zareagować na zmianę zadanej pozycji, jak wiernie śledzi profil prędkości obliczony przez sterownik i jak mało odchyla się od zadanej ścieżki, gdy cykl rozpoczyna się ponownie.

HC-MF23-UE został zbudowany z myślą o tych priorytetach. Należy do rodziny HC-MF firmy Mitsubishi Electric — serii serwomotorów opracowanych specjalnie do zastosowań o ultra-niskiej bezwładności i małej mocy w ramach platformy serwo MR-J2. Silnik nie posiada hamulca elektromagnetycznego i wykorzystuje standardowy prosty wał, co czyni go podstawową konfiguracją do pozycjonowania osi poziomej, lekkich głowic typu pick-and-place oraz mechanizmów indeksowania o wysokiej częstotliwości, gdzie zastosowanie nie wymaga przytrzymania osi w stanie wyłączenia zasilania.

Sufiks -UE oznacza zgodność z międzynarodowymi normami EN (europejskimi) i UL/C-UL (amerykańskimi), dzięki czemu silnik ten nadaje się dla producentów maszyn wysyłających sprzęt na rynki północnoamerykańskie i europejskie bez konieczności wprowadzania oddzielnych modyfikacji zgodności w samym serwomotorze.

Specyfikacje techniczne

Specyfikacje pochodzą z dokumentacji serii Mitsubishi Electric MELSERVO HC-MF, instrukcji obsługi serwowzmacniacza MR-J2-CT oraz zweryfikowanych ofert produktów na Mitsubishi Electric Factory Automation Americas.

Ultra-niska bezwładność w obudowie 200W

Charakterystyczną cechą serii HC-MF — w tym HC-MF23-UE — jest stosunek mocy wyjściowej do bezwładności wirnika. Mitsubishi Electric zaprojektowało tę rodzinę wokół wirnika zoptymalizowanego pod kątem reakcji dynamicznej, a nie pojemności termicznej. Rezultatem jest silnik, który może niezwykle szybko przyspieszać i zwalniać małe obciążenie, nie wymagając nadmiernie dużego sprzętu napędowego do zarządzania dynamiką.

Dlaczego bezwładność wirnika ma znaczenie przy 200W? Ponieważ zastosowania wykorzystujące serwomotor 200W na kołnierzu 60 mm prawie nigdy nie wykonują powolnej pracy w stanie ustalonym. Wykonują szybkie, powtarzalne pozycjonowanie: otwieranie i zamykanie palca chwytaka, indeksowanie małej platformy obrotowej między stacjami, mechanizm pozycjonowania soczewki wykonujący korekty poniżej milimetra dziesiątki razy na sekundę. W tych przypadkach zdolność silnika do szybkiego ustabilizowania się w zadanej pozycji — i zrobienia tego bez oscylacji lub przeregulowania — określa przepustowość maszyny znacznie bardziej niż moc znamionowa.

Silniki o ultra-niskiej bezwładności osiągają to poprzez minimalizację masy obrotowej, którą należy pokonać przy każdej zmianie kierunku. Każdy wat dostępnego momentu obrotowego jest przeznaczany na zmianę stanu ruchu obciążenia, zamiast na pokonywanie własnego oporu mechanicznego silnika przed zmianą.

Sufiks -UE: Co faktycznie oznacza zgodność międzynarodowa

Sufiks dołączony do tego numeru części nie jest trywialnym szczegółem — określa, czy silnik może być legalnie zainstalowany w sprzęcie przeznaczonym na określone rynki.

Oznaczenie -UE firmy Mitsubishi oznacza, że silnik został wyprodukowany i przetestowany pod kątem jednoczesnej zgodności z dwoma ramami normatywnymi:

Norma EN — europejskie wymagania dotyczące maszyn elektrycznych wirujących, w tym serii IEC/EN 60034. Sprzęt sprzedawany na terenie Europejskiego Obszaru Gospodarczego z oznaczeniem CE musi zawierać zgodne komponenty, a serwomotor podlega temu wymogowi. Silnik zgodny z normą EN został przetestowany pod kątem europejskiej kompatybilności elektromagnetycznej, niskiego napięcia i dyrektyw maszynowych.

Norma UL/C-UL — Underwriters Laboratories i ich kanadyjski odpowiednik (CSA). Certyfikat UL jest wymagany lub silnie preferowany dla sprzętu instalowanego w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, szczególnie w obiektach komercyjnych i przemysłowych, gdzie ubezpieczenie, przepisy budowlane lub polityka zakupów klienta nakazują stosowanie certyfikowanych komponentów.

Dla producentów maszyn i integratorów systemów działających na rynkach globalnych wersja -UE eliminuje potrzebę kwalifikowania oddzielnych wariantów silników do instalacji w Ameryce Północnej i Europie. Ten sam HC-MF23-UE może być zaprojektowany w sprzęcie wysyłanym na oba rynki. Standardowy HC-MF23 (bez -UE) nie posiada tych certyfikatów — nie jest to różnica kosmetyczna.

Kompatybilne serwowzmacniacze — rodzina MR-J2

HC-MF23-UE współpracuje z rodziną wzmacniaczy MR-J2-20. Model wzmacniacza określa interfejs sterowania i architekturę komunikacyjną osi serwo:

W istniejącej maszynie wzmacniacz jest już zainstalowany i skonfigurowany. Wymiana silnika polega po prostu na dopasowaniu numeru części na tabliczce znamionowej do silnika zamiennego. Wzmacniacza nie trzeba wymieniać przy wymianie silnika na identyczny HC-MF23-UE. Jeśli istniejący wzmacniacz jest również wymieniany lub maszyna jest przeprojektowywana, należy wybrać wariant interfejsu odpowiadający architekturze magistrali sterowania maszyny.

Przegląd wariantów HC-MF23

Podstawowy silnik HC-MF23 był produkowany w kilku konfiguracjach, aby pokryć różne wymagania dotyczące wału i hamulca. Wszystkie mają te same podstawowe specyfikacje 200W, 0,64 N·m, 3000 obr./min:

Ta oferta dotyczy HC-MF23-UE — prosty wał, bez hamulca, zgodny z normami EN/UL/C-UL. Właściwy wariant dla Twojego zastosowania zależy od tego, czy wymagany jest elektromagnetyczny hamulec przytrzymujący i czy zgodność z normami międzynarodowymi jest potrzebna na docelowym rynku.

Profil zastosowania

HC-MF23-UE jest specjalnie zaprojektowany do konkretnego typu maszyn. Nie do ciężkiej obróbki. Nie do osi napędowych o mocy wielokilowatowej. Dziedziną serwo o ultra-niskiej bezwładności 200W na kołnierzu 60 mm jest kompaktowa, szybka, precyzyjna automatyka:

Urządzenia do montażu elektronicznego — mechanizmy pick-and-place komponentów, obsługa płytek drukowanych, wkładanie złączy o małym rastrze. Szybkość cykli w tych zastosowaniach może przekraczać kilkaset operacji na minutę, a masa przenoszona jest na tyle lekka, że bezwładność silnika jest czynnikiem ograniczającym czas ustalania.

Produkcja półprzewodników i wyświetlaczy płaskich — obsługa płytek krzemowych, pozycjonowanie stołów i mechanizmy transportowe, gdzie kontrola zanieczyszczeń, kompaktowa obudowa i dokładność pozycjonowania są równie ważnymi ograniczeniami.

Maszyny do pakowania i etykietowania — głowice aplikatorów etykiet, kontrola rejestracji dla procesów zasilanych z roli, małe mechanizmy napełniania lub zamykania, gdzie oś musi pozostać zsynchronizowana z przepływem produktu.

Automatyka medyczna i laboratoryjna — roboty do pipetowania, manipulatory szkiełek, stoły pozycjonujące instrumenty analityczne. Zdolność absolutnego sprzężenia zwrotnego enkodera szeregowego jest tutaj istotna, gdzie utrata odniesienia pozycji podczas cykli zasilania może wpłynąć na integralność procesu.

Wielosiowe uchwyty montażowe — poszczególne osie w większym systemie, gdzie każda oś przenosi małe obciążenie mechaniczne, a ogólna wydajność systemu zależy od tego, że wszystkie osie wykonują swoje ruchy w ramach wąskiego budżetu cyklu.

Wysyłka i stan

Ta jednostka jest wysyłana nowa, w oryginalnym, fabrycznie zapieczętowanym opakowaniu Mitsubishi Electric. W zestawie bezpłatna wysyłka ekspresowa. Zamówienia międzynarodowe są wysyłane za pośrednictwem DHL Express, FedEx International Priority lub UPS Express z pełnym śledzeniem od momentu wysyłki do dostawy. Jednostki dostępne w magazynie są przygotowywane do wysyłki tego samego dnia roboczego dla zamówień złożonych przed codziennym terminem odbioru przez przewoźnika.

FAQ

P1: HC-MF23-UE jest wymieniony jako wycofany z produkcji. Czy nadal mogę znaleźć nowe jednostki i czy nowa jednostka zapasowa jest równoważna z nową jednostką OEM?

Mitsubishi Electric wycofało serię HC-MF z produkcji w ramach szerszego przejścia z platformy serwo MR-J2. Produkt nie jest już produkowany i jest niedostępny przez aktywne kanały autoryzowane przez Mitsubishi. Jednakże, nowe zapasy magazynowe z oryginalnej serii produkcyjnej nadal krążą na rynku części zamiennych do maszyn przemysłowych. Nowa jednostka zapasowa — fabrycznie zapieczętowana, nieotwarta, z zachowanym oryginalnym opakowaniem i oznakowaniem Mitsubishi — jest pod każdym względem funkcjonalnym i mechanicznym identyczna z tym, co było pierwotnie dostarczane przez autoryzowaną dystrybucję. Nigdy nie była zainstalowana, włączona ani serwisowana. Dla maszyny, która została zaprojektowana wokół HC-MF23-UE, jest to prosta ścieżka konserwacji. Alternatywa — użycie naprawionej lub odnowionej jednostki — wprowadza nieznaną historię serwisową i zazwyczaj wymaga weryfikacji wydajności po instalacji.

P2: Jaka jest różnica między HC-MF23-UE a nowszym HC-MFS23? Czy wersja MFS może zastąpić wersję MF?

Serie HC-MF i HC-MFS to różne generacje produktów z różnych platform serwo. HC-MF23-UE należy do platformy MR-J2; HC-MFS23 należy do platformy MR-J2S (Super). Oba silniki mają moc 200W, taki sam moment znamionowy 0,64 N·m i prędkość znamionową 3000 obr./min, a oba wykorzystują kołnierz 60×60 mm. Różnica polega na interfejsie enkodera: HC-MF23 wykorzystuje szeregowy enkoder absolutny/przyrostowy kompatybilny ze wzmacniaczami MR-J2, podczas gdy HC-MFS23 posiada 17-bitowy enkoder absolutny przeznaczony dla wzmacniaczy MR-J2S. Te interfejsy enkoderów nie są bezpośrednio wymienne — podłączenie HC-MFS23 do wzmacniacza MR-J2 bez adaptacji nie będzie działać poprawnie. Jeśli maszyna wykorzystuje wzmacniacze MR-J2, silnik zamienny musi być HC-MF23-UE, a nie HC-MFS23.

P3: Ten model nie zawiera hamulca elektromagnetycznego. Czy nadaje się do zastosowań z osią pionową?

HC-MF23-UE to wariant bez hamulca, co oznacza, że pozycja osi jest utrzymywana wyłącznie przez aktywne sterowanie serwo, gdy wzmacniacz jest włączony. Jeśli wzmacniacz ulegnie awarii, wyłączy się lub zostanie celowo wyłączony, nie ma mechanicznego ograniczenia zapobiegającego ruchowi osi pod wpływem grawitacji. W przypadku osi poziomej lub osi pionowej przenoszącej obciążenie na tyle lekkie, że ruch pod wpływem grawitacji jest akceptowalny w przypadku utraty zasilania, wersja bez hamulca jest operacyjnie odpowiednia. W przypadku osi pionowej, gdzie niekontrolowany ruch w dół mógłby uszkodzić maszynę, narzędzia lub obrabiany przedmiot — lub gdzie przepisy bezpieczeństwa wymagają mechanicznego zabezpieczenia — właściwym wyborem jest HC-MF23B-UE, wariant z hamulcem elektromagnetycznym, który mechanicznie blokuje wał po odłączeniu zasilania hamulca.

P4: Co zapewnia szeregowy enkoder absolutny/przyrostowy w HC-MF23-UE i jak wpływa to na uruchomienie maszyny?

Szeregowy enkoder w HC-MF23-UE jest kombinacją typu absolutnego/przyrostowego, komunikującą dane pozycji ze wzmacniaczem MR-J2 za pomocą protokołu szeregowego, a nie konwencjonalnych sygnałów impulsowych kwadratury A/B. W trybie absolutnym (gdy we wzmacniaczu skonfigurowana jest absolutna pozycja z podtrzymaniem bateryjnym), silnik zachowuje swoje odniesienie pozycji podczas cykli zasilania, a maszyna może wznowić pracę po wyłączeniu zasilania bez konieczności powrotu do pozycji referencyjnej. W trybie przyrostowym przy każdym uruchomieniu wymagany jest powrót do pozycji referencyjnej. Który tryb jest aktywny, zależy od konfiguracji parametrów serwowzmacniacza i od tego, czy do wzmacniacza podłączona jest bateria do podtrzymania pozycji absolutnej. Nie jest to różnica sprzętowa w samym silniku — jest to wybór konfiguracji systemu dokonany podczas uruchamiania maszyny.

P5: Czy HC-MF23-UE może być napędzany przez nowocześniejszy wzmacniacz Mitsubishi, taki jak seria MR-J4?

HC-MF23-UE i wzmacniacze serii MR-J4 nie są bezpośrednio kompatybilne bez dodatkowego sprzętu adaptacyjnego. MR-J4 wykorzystuje inny protokół komunikacji enkodera niż szeregowy enkoder HC-MF23-UE, a bezpośrednie połączenie kablowe między nimi nie zapewni funkcjonalnej osi serwo. Mitsubishi Electric opracowało zestawy narzędzi odnowienia — w szczególności wzmacniacz MR-J4-DU_B-RJ020 w połączeniu z kablami odnowienia MR-J2S — jako udokumentowaną ścieżkę migracji z MR-J2S do MR-J4. Należy jednak zauważyć, że ta ścieżka została opracowana głównie dla silników MR-J2S (nie MR-J2). W przypadku silników serii HC-MF na oryginalnej platformie MR-J2, kompatybilność z narzędziami odnowienia należy potwierdzić z działem wsparcia technicznego Mitsubishi Electric przed podjęciem decyzji o modernizacji wzmacniacza. W przypadku prostej wymiany silnika w istniejącej maszynie, wymiana HC-MF23-UE na inny HC-MF23-UE napędzany przez oryginalny wzmacniacz MR-J2-20 pozostaje najprostszym i najbardziej niezawodnym podejściem.