Mitsubishi Servo motor HC-SFS81 HCSFS81

Silnik serwo AC Mitsubishi HC-SFS81 — Silnik MELSERVO J2S o średniej bezwładności o mocy 850 W do precyzyjnego ruchu przemysłowego

Gdy maszyna wymaga niezawodnego sterowania osią — stabilnego momentu obrotowego od niskich do znamionowych prędkości, szybkiej reakcji dynamicznej i systemu sprzężenia zwrotnego pozycji, który nie wymaga ponownego pozycjonowania po każdym cyklu zasilania — silnik na końcu łańcucha napędowego musi działać.

Silnik Mitsubishi HC-SFS81 to bezszczotkowy silnik serwo AC o mocy 850 W z serii MELSERVO J2S, zajmujący praktyczne miejsce w linii średniej bezwładności i średniej mocy serii HC-SFS, co czyni go standardowym wyborem w obrabiarkach CNC, robotach i ogólnym sprzęcie automatyki przemysłowej.

Pozycja HC-SFS81 w rodzinie HC-SFS

Seria HC-SFS obejmuje silniki od kompaktowych o mocy 500 W do jednostek o wysokiej mocy 7 kW, wszystkie dzielą tę samą filozofię projektowania: średnia bezwładność wirnika zrównoważona ze średnią mocą wyjściową, znamionowa dla 3000 obr./min lub 2000 obr./min w zależności od wariantu, z całkowicie zamkniętą, samoczynnie chłodzoną konstrukcją i uszczelnieniem olejowym, które chroni łożysko napędowe przed środowiskami przemysłowymi, w których pracują te silniki.

HC-SFS81 to członek o mocy 850 W u podstawy podserii 3000 obr./min — wystarczająco mały, aby zmieścić się w kompaktowych konstrukcjach maszyn, wystarczająco wydajny dla większości zastosowań napędu osi w maszynach produkcyjnych. Jego kołnierz o wymiarach 130 × 130 mm jest wspólny dla środkowego zakresu rodziny HC-SFS, co oznacza fizyczną wymienność w tej samej wielkości ramy podczas modernizacji lub wymiany między mocami znamionowymi.

Specyfikacje techniczne

17-bitowy enkoder absolutny — 131 072 impulsów na obrót

Enkoder wbudowany w HC-SFS81 to nie tylko licznik impulsów. Jest to 17-bitowy absolutny enkoder optyczny — 131 072 unikalnych pozycji na obrót — działający za pośrednictwem szybkiego, szeregowego łącza komunikacyjnego Mitsubishi z serwowzmacniaczem.

Architektura absolutna oznacza, że dane pozycji są zachowywane po wyłączeniu zasilania, a zapasowa bateria w sparowanym serwowzmacniaczu utrzymuje licznik pozycji wieloobrotowej.

Przy uruchomieniu maszyny napęd odczytuje enkoder, a pozycja osi jest natychmiast znana. Brak cyklu powrotu do pozycji referencyjnej. Brak czekania. Po prostu gotowy.

W przypadku maszyn produkcyjnych, które przechodzą przez wiele cykli włączania/wyłączania zasilania na zmianę, lub w przypadku maszyn, które muszą szybko odzyskać sprawność po zatrzymaniach awaryjnych, praktyczna wartość eliminacji czasu pozycjonowania sumuje się w harmonogramie produkcji.

Jedna pozycja referencyjna ustawiona podczas uruchomienia obejmuje cały okres eksploatacji maszyny.

Średnia bezwładność — wybór konstrukcyjny, który ma znaczenie

Bezwładność silnika serwo dotyczy dopasowania. Silnik o niskiej bezwładności szybko przyspiesza, ale może mieć trudności z płynnym napędzaniem obciążenia o dużej bezwładności bez oscylacji.

Silnik o dużej bezwładności jest wytrzymały pod obciążeniem, ale reaguje powoli na szybkie zmiany kierunku. Średnia bezwładność, jak w serii HC-SFS, stanowi punkt równowagi dla szerokiej gamy maszyn, w których własna bezwładność silnika i bezwładność obciążenia muszą być rozsądnie dopasowane do stabilnego, responsywnego sterowania serwo.

W przypadku HC-SFS81 konkretnie, dokumentacja Mitsubishi określa dopuszczalny stosunek bezwładności obciążenia do silnika do 30 razy, co daje projektantom maszyn znaczną elastyczność w zakresie bezwładności obciążenia, którą ten silnik może napędzać przy zachowaniu stabilnego sterowania w pętli zamkniętej.

Ta wartość 30× jest znacząco wyższa niż w przypadku rodzin silników o niskiej bezwładności, odzwierciedlając tolerancję HC-SFS na cięższe obciążenia mechaniczne.

Konstrukcja z uszczelnieniem olejowym i ochrona IP65

Prosty wał HC-SFS81 zawiera uszczelnienie olejowe na łożysku napędowym — praktyczna cecha w instalacjach obrabiarek, gdzie płyny obróbcze, mgła chłodząca i powietrze nasycone smarem rutynowo docierają do końca silnika.

Uszczelka zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń do wnęki łożyska, a stamtąd do przestrzeni enkodera.

W połączeniu z obudową o stopniu ochrony IP65 (całkowicie pyłoszczelna, chroniona przed strumieniami wody z dowolnego kierunku), HC-SFS81 jest zbudowany do pracy w środowiskach produkcyjnych bez specjalnych środków ochrony środowiska.

Centra obróbcze, linie pakujące i sprzęt montażowy rutynowo narażają silniki na dokładnie te warunki, dla których zaprojektowano IP65.

Kompatybilne serwowzmacniacze

HC-SFS81 jest sparowany z serwowzmacniaczami Mitsubishi MR-J2S-100A lub MR-J2S-100B (klasa 1 kW, odpowiednia dla silnika 850 W). MR-J2S-100A wykorzystuje analogowy interfejs sterowania impulsowego, podczas gdy MR-J2S-100B komunikuje się przez szybką magistralę szeregową SSCNET do użytku w systemach sterowania ruchem wieloosiowym.

Oba wzmacniacze współpracują z tym samym silnikiem HC-SFS81 — wybór zależy od tego, czy nadrzędny sterownik wydaje analogowe polecenia pozycji, czy łączy się przez SSCNET.

Silnik jest również kompatybilny z wzmacniaczami nowszej generacji dzięki podejściu Mitsubishi do narzędzi odnawiania, obsługując modernizacje z generacji wzmacniaczy J2S do serii MR-J4-B, gdy wymagania dotyczące wydajności maszyny lub dostępność wzmacniaczy tego wymagają.

Gdzie wdrażany jest HC-SFS81

Moc 850 W i znamionowa prędkość 3000 obr./min plasują HC-SFS81 w zakresie najczęściej potrzebnym do ogólnych napędów osi obrabiarek i automatyki średniej skali:

Centra obróbcze CNC — napędy osi posuwu (X, Y, Z) w pionowych i poziomych centrach obróbczych, gdzie kołnierz 130 mm i moc 850 W odpowiadają wymaganiom średnich maszyn

Tokarki i centra tokarskie CNC — serwonapędy osi Z i X, a także osi pozycjonowania wieżyczek w urządzeniach tokarskich CNC

Roboty przemysłowe — silniki napędu przegubów w robotach SCARA i mniejszych konfiguracjach ramion przegubowych, gdzie średnia bezwładność i wysoka rozdzielczość wspierają płynne, dokładne sterowanie przegubami

Zautomatyzowane maszyny montażowe — precyzyjne stacje wkładania, wciskania i przenoszenia materiałów w automatyce montażu elektronicznego i mechanicznego

Systemy przenośników i transportu — napędy indeksowania i pozycjonowania w systemach transportu palet i sprzęcie do automatycznego przechowywania

Stoły pozycjonujące X-Y — dwuosiowe precyzyjne stoły pozycjonujące w sprzęcie testującym, dozującym i pomiarowym

Podsumowanie wariantów HC-SFS81

Podstawowy silnik HC-SFS81 jest dostępny w kilku wariantach z sufiksem, aby pokryć różne wymagania instalacyjne:

• HC-SFS81 — standardowy, prosty wał, bez hamulca
• HC-SFS81B — z wbudowanym hamulcem elektromagnetycznym
• HC-SFS81K — z wpustem i wpustem na wale
• HC-SFS81BK — z hamulcem elektromagnetycznym i wałem z wpustem

Wszystkie warianty mają te same parametry znamionowe silnika, enkoder, wymiary kołnierza i stopień ochrony IP65. Wybierz wariant, który odpowiada Twojej metodzie sprzęgania wału i czy wymagane jest utrzymanie obciążenia grawitacyjnego na osi.

FAQ

P1: Jaki serwowzmacniacz jest kompatybilny z Mitsubishi HC-SFS81?

HC-SFS81 współpracuje z serwowzmacniaczami Mitsubishi MR-J2S-100A (interfejs sterowania analogowego) lub MR-J2S-100B (interfejs cyfrowy SSCNET) klasy 1 kW.

W przypadku systemów wieloosiowych wykorzystujących sterowniki ruchu Mitsubishi, MR-J2S-100B z komunikacją SSCNET jest standardowym wyborem.

P2: Czy HC-SFS81 obsługuje absolutne pozycjonowanie bez cyklu pozycjonowania?

Tak. Wbudowany 17-bitowy enkoder absolutny zachowuje pozycję osi po wyłączeniu zasilania, zasilany z baterii w sparowanym serwowzmacniaczu.

Po ustawieniu pozycji referencyjnej podczas początkowego uruchomienia, oś natychmiast zgłasza swoją pozycję przy każdym kolejnym włączeniu zasilania — nie jest wymagany powrót do pozycji referencyjnej.

P3: Jaka jest różnica między HC-SFS81 a HC-SFS81B?

HC-SFS81 to standardowy silnik bez hamulca elektromagnetycznego. HC-SFS81B dodaje wbudowany hamulec elektromagnetyczny sprężynowy, który blokuje wał po wyłączeniu cewki hamulca — niezbędny dla osi pionowych, przegubów robotów lub obciążeń, które muszą być utrzymywane w spoczynku bez ciągłego zasilania napędu.

Wszystkie specyfikacje elektryczne i mechaniczne są poza tym identyczne.

P4: Jaka jest maksymalna dopuszczalna bezwładność obciążenia dla HC-SFS81?

Mitsubishi określa maksymalny stosunek bezwładności obciążenia do silnika wynoszący 30 razy dla HC-SFS81.

Jest to górna granica dla utrzymania stabilnego sterowania serwo w pętli zamkniętej bez nadmiernych kompromisów w dostrajaniu wzmocnienia. W przypadku zastosowań z większą bezwładnością obciążenia należy zapoznać się z wytycznymi Mitsubishi dotyczącymi doboru serwo lub skorzystać z funkcji automatycznego strojenia we wzmacniaczu MR-J2S.

P5: Czy HC-SFS81 jest nadal w produkcji i jaki jest jego odpowiednik obecnej generacji?

Seria HC-SFS należy do generacji MELSERVO J2S, która została zastąpiona przez nowsze rodziny silników serii J4 i J5. Odpowiednikiem obecnej generacji w ofercie Mitsubishi jest seria HG-SR (J4) dla tej samej klasy średniej bezwładności i średniej mocy.

Silniki HC-SFS pozostają szeroko dostępne na rynku wtórnym automatyki przemysłowej do konserwacji i wymiany istniejących instalacji J2S.