Silnik serwo AC Mitsubishi HC-SFS152 — 1,5 kW MELSERVO J2S, silnik o średniej bezwładności, nowy w oryginalnym opakowaniu fabrycznym

Wybór serwosilnika o mocy 1,5 kW do automatyki przemysłowej to nie tylko kwestia mocy w watach — chodzi o to, jak czysto ta moc przekłada się na kontrolowany moment obrotowy na wale, jak precyzyjnie system sprzężenia zwrotnego zamyka pętlę położenia i jak niezawodnie silnik działa przez lata cykli produkcyjnych. Mitsubishi HC-SFS152 spełnia wszystkie te trzy kryteria, a ta oferta dotyczy jednostki nowej w oryginalnym opakowaniu fabrycznym — oryginalne opakowanie Mitsubishi Electric, nienaruszone.

HC-SFS152 w linii MELSERVO J2S

HC-SFS152 należy do serii Mitsubishi HC-SFS 2000 obr./min — rodziny o średniej bezwładności i średniej pojemności w ramach generacji MELSERVO J2S, która od ponad dwóch dekad jest koniem roboczym w zastosowaniach automatyki przemysłowej i obrabiarek CNC. Przy mocy 1,5 kW w zakresie HC-SFS, zapewnia znamionowy moment obrotowy 7,16 Nm przy 2000 obr./min — kombinacja, która czyni go szczególnie odpowiednim do zastosowań wymagających znacznego momentu trzymającego i napędowego przy umiarkowanej prędkości, takich jak stoły obrotowe, napędy przenośników wielkoformatowych i cięższe osie posuwu większych centrów obróbczych.

Kołnierz o wymiarach 130 × 130 mm jest wspólny dla całej rodziny HC-SFS ze średniego zakresu, co upraszcza projektowanie maszyn, gdy to samo mocowanie mechaniczne mieści różne moce.

Specyfikacje techniczne

Moment znamionowy 7,16 Nm — co to oznacza w praktyce

Moment obrotowy to praktyczna waluta wydajności serwo. Przy ciągłym momencie obrotowym 7,16 Nm, HC-SFS152 może napędzać obciążenia, które przytłoczyłyby mniejsze silniki z rodziny HC-SFS — pomyśl o ciężkich uchwytach obrabianych przedmiotów, dużych zespołach śrub kulowych ze znacznym wstępnym obciążeniem lub mechanizmach stołów obrotowych ze znacznym tarciem i bezwładnością. Szczytowy moment obrotowy wynoszący 21,6 Nm (trzykrotność znamionowego) umożliwia szybkie przyspieszenie wymagane w cyklach cięcia profili CNC i pobierania/umieszczania przez roboty na początku każdego ruchu, bez przekraczania granicy termicznej silnika podczas ciągłej pracy.

Znamionowa prędkość 2000 obr./min plasuje ten silnik w kategorii, która faworyzuje gęstość momentu obrotowego nad maksymalną prędkością. W przypadku osi napędzanych bezpośrednio lub z lekkim przełożeniem, 2000 obr./min zapewnia praktyczny zakres prędkości roboczych, podczas gdy maksymalna prędkość 3000 obr./min umożliwia szybkie ruchy posuwowe, które chwilowo przekraczają prędkość znamionową.

17-bitowy enkoder absolutny — 131072 pozycji, nie wymaga powrotu do punktu zerowego

Enkoder w HC-SFS152 nie jest pasywnym generatorem impulsów — jest to 17-bitowy absolutny enkoder optyczny dostarczający 131072 dyskretnych wartości pozycji na obrót za pośrednictwem szybkiego łącza szeregowego Mitsubishi do wzmacniacza serwo.

Kodowanie absolutne oznacza, że pozycja wału silnika jest znana przez cały czas, w tym podczas cykli wyłączenia zasilania. Po zainstalowaniu baterii we współpracującym wzmacniaczu serwo, licznik pozycji wieloobrotowej jest utrzymywany po odłączeniu zasilania sieciowego. Włącz maszynę ponownie po weekendowym przestoju, po awaryjnym zatrzymaniu w środku zmiany, po zaplanowanym interwale konserwacji — oś natychmiast wie dokładnie, gdzie się znajduje.

Praktyczny efekt to brak sekwencji powrotu do punktu zerowego przy uruchomieniu. W przypadku maszyn, w których wiele osi musi wykonać rutynowe powroty do punktu zerowego przed uruchomieniem maszyny, wyeliminowanie tej sekwencji oszczędza czas przy każdym cyklu zasilania przez cały okres eksploatacji maszyny.

Uszczelka olejowa i IP65 — ochrona, która ma znaczenie w eksploatacji

Prosty wał HC-SFS152 przechodzi przez uszczelkę olejową na powierzchni łożyska od strony napędu. W maszynie, gdzie płyn obróbczy, rozpylona chłodziwo lub mgła smarująca są częścią normalnego środowiska, uszczelka olejowa zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń do łożyska i wnęki enkodera — najczęstszej ścieżki awarii silników serwo w zastosowaniach obrabiarek.

Obudowa IP65 zapewnia całkowite wykluczenie pyłu i ochronę przed strumieniami wody z dowolnego kierunku. W połączeniu z uszczelką olejową sprawia to, że HC-SFS152 nadaje się do bezpośredniego montażu na obrabiarkach, urządzeniach pakujących i maszynach linii produkcyjnych bez dodatkowej obudowy środowiskowej.

Kompatybilne wzmacniacze serwo

HC-SFS152 współpracuje ze wzmacniaczami serwo Mitsubishi MR-J2S-200A (komenda analogowa, klasa 2 kW) lub MR-J2S-200B (komenda cyfrowa SSCNET). Silnik jest również kompatybilny ze wzmacniaczami serii MR-J4 za pomocą narzędzia odnowienia Mitsubishi dla instalacji przechodzących z J2S na nowsze generacje wzmacniaczy.

Wybór wzmacniacza zależy od interfejsu komend: MR-J2S-200A dla systemów wykorzystujących komendy impulsowe lub analogowe prędkości/momentu obrotowego z PLC lub NC, MR-J2S-200B dla wieloosiowych systemów ruchu sterowanych przez SSCNET z kontrolera ruchu serii A lub Q.

Dopasowanie aplikacji

Moc 1,5 kW przy 2000 obr./min plasuje HC-SFS152 w paśmie wydajności, które obejmuje szeroki zakres najczęstszych wymagań automatyki przemysłowej i obrabiarek:

Centra obróbcze CNC — główne osie posuwu (X, Y, Z) w średnich i wielkoformatowych centrach obróbczych pionowych i poziomych, gdzie kołnierz 130 mm i wysoki moment obrotowy odpowiadają wymaganiom serwo większych zespołów śrub kulowych

Centra tokarskie CNC — napędy serwo osi Z i X w tokarkach CNC, szczególnie tam, gdzie ciężkie cięcia tokarskie wymagają stałego wysokiego momentu obrotowego

Stoły obrotowe i głowice uchylne — napędy pozycjonujące osi 4 i 5 w centrach obróbczych, gdzie obracanie ciężkich uchwytów wymaga znacznego momentu trzymającego i napędowego

Roboty przemysłowe — stawy barkowe i łokciowe w robotach przegubowych o średnim udźwigu, gdzie połączenie momentu obrotowego i średniej bezwładności zapewnia stabilną kontrolę dynamiczną

Zautomatyzowane systemy transportu materiałów — napędy przenoszenia palet, zautomatyzowanego magazynowania i pobierania oraz indeksowania przenośników, gdzie 1,5 kW zapewnia zapas siły do niezawodnego przenoszenia załadowanych palet

Sterowanie nawijaniem i naciągiem — zastosowania związane z obsługą wstęg i nawijaniem materiałów, gdzie tryb sterowania momentem obrotowym we wzmacniaczu serwo zarządza naciągiem przy zmiennych średnicach rolek

Podsumowanie wariantów HC-SFS152

Podstawowy silnik HC-SFS152 jest dostępny w wariantach z sufiksami, aby sprostać różnym konfiguracjom instalacji:

• HC-SFS152 — standardowy prosty wał, bez hamulca
• HC-SFS152B — z wbudowanym hamulcem elektromagnetycznym
• HC-SFS152K — z wałem na wpust
• HC-SFS152BK — hamulec elektromagnetyczny i wał na wpust

Wszystkie warianty mają tę samą moc wyjściową 1,5 kW, 17-bitowy enkoder absolutny, stopień ochrony IP65 i kołnierz 130 × 130 mm. Wybierz wariant odpowiadający metodzie sprzęgania wału i potrzebie hamulca postojowego dla danej aplikacji.

FAQ

P1: Który wzmacniacz serwo Mitsubishi jest kompatybilny z HC-SFS152?

HC-SFS152 współpracuje ze wzmacniaczami MR-J2S-200A (interfejs komend analogowych/impulsowych) lub MR-J2S-200B (interfejs cyfrowy SSCNET), oba o mocy znamionowej 2 kW, aby pokryć silnik 1,5 kW. Wybór między typem A i B zależy od tego, czy nadrzędny kontroler używa komend analogowych/impulsowych, czy komunikacji sieciowej SSCNET.

P2: Czy HC-SFS152 wymaga cyklu powrotu do punktu zerowego przy uruchomieniu maszyny?

Nie — nie z aktywnym systemem pozycji absolutnej. Dodanie baterii do wzmacniacza serwo umożliwia zachowanie pozycji absolutnej podczas wyłączenia zasilania. Po ustaleniu pozycji zerowej podczas początkowego uruchomienia, oś natychmiast zgłasza swoją pozycję przy każdym kolejnym uruchomieniu. Nie jest wymagany powrót do punktu odniesienia.

P3: Jaka jest różnica między HC-SFS152 a HC-SFS152B?

HC-SFS152 to standardowy silnik bez hamulca. HC-SFS152B dodaje wbudowany hamulec elektromagnetyczny sprężynowy, który blokuje wał po odłączeniu zasilania cewki hamulca — stan bezpieczny dla osi pionowych, nachylonych napędów i każdego obciążenia, które musi utrzymać pozycję bez ciągłego zasilania napędu. Wszystkie parametry znamionowe i wymiary fizyczne są identyczne w obu wariantach.

P4: Dlaczego prędkość znamionowa wynosi 2000 obr./min, a nie 3000 obr./min, jak w niektórych innych modelach HC-SFS?

HC-SFS152 należy do podserii 2000 obr./min rodziny HC-SFS, która jest zoptymalizowana pod kątem wyższego momentu obrotowego w stosunku do prędkości w porównaniu do wariantów 3000 obr./min. Znamionowy moment obrotowy 7,16 Nm jest znacznie wyższy niż ten, który generują porównywalne silniki 3000 obr./min z tej samej rodziny przy tym samym poziomie mocy. W zastosowaniach, gdzie moment napędowy jest głównym wymaganiem, a nie maksymalna prędkość, seria 2000 obr./min jest właściwym wyborem inżynieryjnym.

P5: Czy HC-SFS152 jest nadal produkowany przez Mitsubishi Electric?

Seria HC-SFS jest częścią generacji MELSERVO J2S, która została zastąpiona przez nowsze produkty serii J4 i J5. Obecnie równoważną serią w ofercie Mitsubishi jest seria HG-SR (J4), która oferuje enkodery o wyższej rozdzielczości i zaktualizowaną kompatybilność ze wzmacniaczami. Jednostki HC-SFS152 nowe w pudełku są nadal dostępne w kanałach automatyki przemysłowej do konserwacji maszyn, części zamiennych i kompatybilnych zastosowań modernizacyjnych.