Mitsubishi HC-SFS203B (HCSFS203B) — Serwomotor AC 2kW, prosty wał + hamulec, 3000 obr./min, seria MELSERVO-J2S

Identyfikacja produktu

Numer części: HC-SFS203B Szukano również jako: HCSFS203B, HC-SFS-203B Seria: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation) Typ silnika: Bezszczotkowy serwomotor AC — prosty wał z hamulcem elektromagnetycznym, 3000 obr./min Stan: Nowy w pudełku, fabrycznie zapieczętowany

Przegląd

Sufiks "B" oznacza wariant z hamulcem. Hamulec z dociskiem sprężynowym utrzymuje wał w miejscu po odłączeniu zasilania 24V DC — przy celowym wyłączeniu, zatrzymaniu awaryjnym lub utracie zasilania sterowania. W przypadku osi, których obciążenia nie można pozostawić blokadzie serwo wzmacniacza między cyklami, lub gdzie bezpieczna konstrukcja maszyny wymaga mechanicznego przytrzymania niezależnie od stanu systemu sterowania, hamulec jest decydującą różnicą specyfikacyjną między tym modelem a HC-SFS203.Mitsubishi HC-SFS203B to bezszczotkowy serwomotor AC o mocy 2kW ze średnią bezwładnością z platformy MELSERVO-J2S, pracujący z prędkością znamionową 3000 obr./min i wyposażony w hamulec elektromagnetyczny z dociskiem sprężynowym na prostym wale. W ramach serii HC-SFS jest to wariant 3000 obr./min o mocy 2kW — silnik, który priorytetowo traktuje prędkość kosztem wyższego momentu obrotowego ciągłego swojego odpowiednika o prędkości 2000 obr./min, HC-SFS202B, przy jednoczesnym zachowaniu tej samej klasy wzmacniacza i tej samej technologii enkodera J2-Super.

Przy ciągłym momencie obrotowym znamionowym 6,37 Nm, HC-SFS203B generuje moc 2kW dzięki wyższej prędkości obrotowej, a nie dużej sile na wale. Moment szczytowy 19,1 Nm — dokładnie trzy razy większy od znamionowego ciągłego — obsługuje zapotrzebowanie na przyspieszenie osi podczas szybkich przesuwów i faz zwalniania. Ten stosunek momentu szczytowego do znamionowego 3:1 jest spójny w całej serii HC-SFS i zapewnia wzmacniaczowi zapas mocy do żądania maksymalnego momentu obrotowego w krótkich impulsach, bez przekraczania przez silnik limitów termicznych podczas cyklu pracy.

Sufiks "B" oznacza wariant z hamulcem. Hamulec z dociskiem sprężynowym utrzymuje wał w miejscu po odłączeniu zasilania 24V DC — przy celowym wyłączeniu, zatrzymaniu awaryjnym lub utracie zasilania sterowania. W przypadku osi, których obciążenia nie można pozostawić blokadzie serwo wzmacniacza między cyklami, lub gdzie bezpieczna konstrukcja maszyny wymaga mechanicznego przytrzymania niezależnie od stanu systemu sterowania, hamulec jest decydującą różnicą specyfikacyjną między tym modelem a HC-SFS203.Specyfikacje techniczneParametr

Wartość

Ta różnica jest celowa i specyficzna dla zastosowania. Gdy czas cyklu jest zdominowany przez szybkość, z jaką oś może przemieścić się do następnej pozycji, wyższa prędkość znamionowa HC-SFS203B przynosi bezpośrednie korzyści. Oś pracująca z prędkością 3000 obr./min wykonuje szybki przesuw do danej pozycji o 50% szybciej niż ta sama oś pracująca z prędkością 2000 obr./min, gdy moment obrotowy obciążenia mieści się w zakresie ciągłym 6,37 Nm. W przypadku maszyn z wieloma krótkimi, szybkimi ruchami pozycjonującymi — wielopozycyjnymi indeksatorami, osiami typu pick-and-place, systemami transferu o wysokim cyklu — ta przewaga prędkości kumuluje się w mierzalnej poprawie przepustowości produkcji.

Z drugiej strony, jeśli cykl pracy wymaga stałego momentu obrotowego równego lub większego niż 6,37 Nm przy dowolnej prędkości, HC-SFS202B z jego ciągłym znamionowym momentem obrotowym 9,55 Nm jest bardziej odpowiednią specyfikacją. Wybór między nimi sprowadza się do prostego pytania: czy ta oś jest ograniczona przez prędkość osi, czy przez moment obrotowy obciążenia podczas roboczej części cyklu?

Kołnierz 130 × 130 mm zapewnia kompaktowe wymiary fizyczne przy mocy 2kW. W maszynach z wieloma blisko rozmieszczonymi osiami serwo — głowice wielowrzecionowe, poprzeczne belki bramowe, stacje obrotowe z indeksowaniem — mniejszy rozmiar ramy pozwala na ciaśniejsze rozmieszczenie osi niż silniki z kołnierzem 176 × 176 mm z serii HC-SFS, bez poświęcania żadnych możliwości sterowania platformy J2S.

Hamulec elektromagnetyczny: przeznaczenie i prawidłowe użycie

Serwomotor bez hamulca utrzymuje pozycję za pomocą blokady serwo w pętli zamkniętej — wzmacniacz stale monitoruje sprzężenie zwrotne z enkodera i dostarcza prąd korygujący, aby utrzymać oś w miejscu, w którym powinna się znajdować zgodnie z poleceniem pozycji. Działa to niezawodnie podczas normalnej pracy, ale zależy całkowicie od tego, czy wzmacniacz jest zasilany, wolny od błędów i aktywnie steruje silnikiem. Odłącz zasilanie, wyzwól wzmacniacz lub naciśnij przycisk zatrzymania awaryjnego, a blokada serwo natychmiast znika.

Hamulec z dociskiem sprężynowym w HC-SFS203B istnieje właśnie na te momenty. Sprężyna załącza tarczę hamulcową w momencie odłączenia napięcia 24V DC — bez opóźnień, bez sekwencji logicznej, bez zależności od stanu wzmacniacza. Oś jest blokowana mechanicznie. W przypadku każdego zastosowania, gdzie utrata blokady serwo oznacza ruch obciążenia w niepożądanym kierunku — oś pionowa, ramię obciążone grawitacyjnie, mechanizm o znaczącej asymetrii tarcia, lub po prostu proces produkcyjny, który nie może dopuścić do dryfu osi podczas zatrzymania awaryjnego — sufiks "B" jest niezbędną specyfikacją.

Praktyczne punkty instalacji:

Wzmacniacz MR-J2S zapewnia sygnał

MBR (blokada hamulca elektromagnetycznego)

do sterowania przekaźnikiem hamulca. MBR opóźnia załączenie hamulca do momentu, gdy wzmacniacz potwierdzi, że silnik został zatrzymany. Podłączenie przekaźnika hamulca bezpośrednio ze styku zatrzymania awaryjnego — z pominięciem sygnału MBR — grozi załączeniem sprężyny na obracającym się wale, powodując przedwczesne zużycie hamulca. Zawsze kieruj sterowanie przekaźnikiem hamulca przez wyjście MBR. Zamontuj również Dla okablowania cewki hamulca, tłumik przepięć na zaciskach cewki

nie jest opcjonalny. Cewka hamulca jest obciążeniem indukcyjnym; jej wyłączenie bez tłumienia generuje impuls napięcia, który może uszkodzić wyjście cyfrowe sterujące obwodem przekaźnika. Zamontuj tłumik jak najbliżej zacisków cewki, aby uzyskać maksymalną skuteczność.Hamulec jest przeznaczony do utrzymywania pozycji w stanie spoczynku, a nie do zatrzymywania dynamicznego. Utrzymuje zatrzymaną oś w miejscu — nie jest przeznaczony do samodzielnego zatrzymywania ruchomego obciążenia. Wzmacniacz zatrzymuje silnik; hamulec utrzymuje to, co jest już zatrzymane. Używanie go w odwrotny sposób znacznie skraca żywotność hamulca.17-bitowy enkoder: jakość sprzężenia zwrotnego J2-Super przy 3000 obr./min

Platforma MELSERVO-J2S zmodernizowała 14-bitowy enkoder serii HC-SF (16 384 ppr) do 17-bitowego (131 072 ppr) — ośmiokrotny wzrost rozdzielczości, który dotyczy każdego silnika z rodziny HC-SFS, w tym HC-SFS203B.

Przy 3000 obr./min praktyczny efekt wyższej rozdzielczości enkodera jest najbardziej widoczny w dwóch obszarach. Pierwszym jest jakość estymacji prędkości: wzmacniacz oblicza prędkość na podstawie kolejnych próbek pozycji enkodera. Więcej pozycji na obrót oznacza drobniejsze przyrosty kątowe na próbkę, co bezpośrednio przekłada się na czystszy sygnał prędkości dla pętli prędkości. Czystrzy sygnał prędkości pozwala na większą szerokość pasma pętli prędkości bez niestabilności, a większa szerokość pasma oznacza szybsze odzyskiwanie po zakłóceniach prędkości — siły tnące, zmiany obciążenia i efekty zgodności transmisji, które wypychają oś z jej profilu prędkości.

Druga korzyść pojawia się przy niskich prędkościach posuwu i podczas zwalniania. Gdy oś zwalnia do celu pozycjonowania, rozdzielczość enkodera określa, jak precyzyjnie wzmacniacz może wykryć błąd pozycji i zastosować moment obrotowy korygujący. Przy 14 bitach, ostatnie kilka zliczeń enkodera przed celem reprezentuje stosunkowo duże kroki kątowe. Przy 17 bitach, te ostatnie kroki są osiem razy mniejsze, a pętla pozycji osiada dokładniej i bardziej konsekwentnie.

Funkcja absolutna nie wymaga zewnętrznej baterii w silniku ani enkoderze.

Bateria litowa A6BAT

we wzmacniaczu MR-J2S utrzymuje wieloobrotowy licznik pozycji w nieskończoność podczas wszelkich przerw w zasilaniu. Uruchomienie po jakimkolwiek zdarzeniu zasilania — w tym po zadziałaniu alarmu i nocnych wyłączeniach — przywraca dokładną absolutną pozycję osi bez cyklu powrotu do punktu odniesienia. Dla maszyn z rygorystycznymi protokołami ponownego uruchamiania lub zautomatyzowanymi sekwencjami produkcyjnymi, które muszą zostać wznowione natychmiast po zatrzymaniu, brak obowiązkowego cyklu powrotu do punktu odniesienia jest praktyczną zaletą.Kompatybilne wzmacniaczeHC-SFS203B współpracuje z wzmacniaczem klasy

MR-J2S-200

, tą samą platformą o mocy 2kW, która jest używana we wszystkich wariantach silników HC-SFS202 i HC-SFS203. Trzy typy interfejsów obejmują główne architektury systemowe:MR-J2S-200A akceptuje analogowe i impulsowe polecenia pozycji z systemów CNC i PLC. Obsługiwane są wszystkie tryby sterowania pozycją, prędkością i momentem obrotowym. Interfejs RS-232C umożliwia konfigurację parametrów i monitorowanie w czasie rzeczywistym za pomocą oprogramowania MR Configurator.

MR-J2S-200B łączy się z kontrolerami ruchu Mitsubishi za pomocą magistrali szeregowej światłowodowej SSCNET — standardowy wybór dla wieloosiowych systemów interpolacji wykorzystujących kontrolery serii A lub Q. Polecenia trajektorii docierają przez sieć; wzmacniacz wykonuje je lokalnie, wykorzystując sprzężenie zwrotne z enkodera wału silnika.

MR-J2S-200CP zawiera wbudowaną tabelę punktów do samodzielnego pozycjonowania bez zewnętrznego kontrolera ruchu. Do 31 pozycji docelowych jest przechowywanych we wzmacniaczu i wybieranych za pomocą poleceń I/O lub CC-Link. Ten wariant nadaje się do prostych systemów pozycjonowania indeksowanego, gdzie dedykowany sprzęt kontrolera nie jest konieczny.

P2: Jaka jest różnica między HC-SFS203B a HC-SFS202B?Rodzina HC-SFS 3000 obr./min — możliwości w kontekście

Model

Moc

Oba silniki mają tę samą moc wyjściową 2kW, kołnierz 130 × 130 mm (dla 202B) do 176 × 176 mm (dla 202B — faktycznie 202 używa 176mm), tę samą klasę wzmacniacza, ten sam 17-bitowy enkoder i tę samą ochronę IP65. Różnią się punktem pracy.

Parametr

HC-SFS203B

Szybkie osie typu pick-and-place.

Poziome osie translacyjne w systemach SCARA i kartezjańskich typu pick-and-place, które przemieszczają umiarkowane ładunki na krótkie odległości z dużą częstotliwością cykli, korzystają z prędkości znamionowej 3000 obr./min. Hamulec utrzymuje końcówkę chwytaka w pozycji między skokami pobierania i odkładania, gdy serwo przechodzi w stan trzymania, zapobiegając dryfowi podczas operacji chwytania.

Serwo podajniki maszyn pakujących. Napędy folii, podajniki produktów i stacje zgrzewania poprzecznego w urządzeniach pakujących pracują z dużą częstotliwością cykli przy umiarkowanych obciążeniach momentem obrotowym. Znamionowa prędkość 3000 obr./min zapewnia wysokie prędkości osi potrzebne do osiągnięcia celów przepustowości, a enkoder absolutny zapewnia precyzyjne rejestrowanie wstęgi, od którego zależy jakość produktu.

Wielopozycyjne stoły obrotowe z indeksowaniem serwo. Szybko cykliczne stacje obrotowe przechodzące przez ustalone pozycje kątowe — stacje załadunku komponentów, stoły montażowe wieloprocesowe — wykorzystują serwonapędy 3000 obr./min na osi indeksującej do szybkiego ruchu od zatrzymania do zatrzymania. Hamulec mocno utrzymuje każdą pozycję indeksowania podczas czasu postoju procesu, nie polegając na blokadzie serwo.

Pomocnicze osie w centrach obróbczych CNC. Osie napędu magazynu narzędzi, napędy przenośników wiórów i osie serwo chłodziwa w maszynach CNC dobrze pasują do możliwości i prędkości HC-SFS203B. Stopień ochrony IP65 z uszczelką olejową radzi sobie ze środowiskiem obrabiarki, a kompaktowy kołnierz 130 × 130 mm pasuje do ograniczonych przestrzeni typowych dla instalacji pomocniczych osi CNC.

Osi dozowania i dawkowania sterowane serwo. Systemy dozowania kleju, uszczelniacza lub płynów wykorzystują serwonapędy w trybie sterowania prędkością lub momentem obrotowym do regulacji przepływu. Znamionowa prędkość 3000 obr./min zapewnia niezbędny zakres dynamiki do precyzyjnej regulacji przepływu, a rozdzielczość enkodera 17-bitowego zapewnia płynną, pozbawioną tętnień prędkość przy niskich szybkościach dozowania.

Nowy w pudełku, fabrycznie zapieczętowanyFabrycznie zapieczętowany oznacza oryginalne opakowanie Mitsubishi ze wszystkimi nienaruszonymi osłonami ochronnymi — zaślepką wału, uszczelką złącza enkodera i osłoną złącza zasilania w stanie fabrycznym. Silnik nigdy nie był zainstalowany, nigdy nie był zasilany i nie posiada żadnej historii termicznej ani mechanicznej. Dla maszyny oczekującej na tę część, nowy w pudełku z zapasów dostarcza jednostkę o znanym stanie, bez zmiennych związanych z naprawą lub opóźnieniem renowacji.

Przechowywany prawidłowo — stabilna temperatura, niska wilgotność, z dala od wibracji — zapas fabrycznie zapieczętowany utrzymuje pełną specyfikację przez kilka lat. Po pięciu latach przechowywania, powolne obracanie wału przed uruchomieniem pomaga rozprowadzić smar w łożyskach przed pierwszym włączeniem zasilania.

Często zadawane pytania

P1: Które wzmacniacze są kompatybilne z HC-SFS203B?

HC-SFS203B wymaga wzmacniacza klasy

MR-J2S-200

z platformy MELSERVO-J2S. Trzy główne warianty to MR-J2S-200A (uniwersalne sterowanie analogowe/impulsowe), MR-J2S-200B (magistrala światłowodowa SSCNET dla kontrolerów ruchu Mitsubishi) i MR-J2S-200CP (wbudowane pozycjonowanie z CC-Link). Wszystkie trzy obsługują 17-bitowy enkoder i znamionowy prąd silnika 10,4A. HC-SFS203B nie jest kompatybilny z oryginalnymi wzmacniaczami MR-J2-200 ani z wzmacniaczami MR-J3 / MR-J4.P2: Jaka jest różnica między HC-SFS203B a HC-SFS202B?Oba są silnikami 2kW z hamulcami elektromagnetycznymi i prostymi wałami, wykorzystującymi ten sam wzmacniacz MR-J2S-200 i 17-bitowy enkoder. Kluczowe różnice:

HC-SFS203B ma znamionową prędkość 3000 obr./min z momentem obrotowym 6,37 Nm

ciągłym i używa kołnierza 130 × 130 mm. Używają różnych rozstawów montażowych i nie są bezpośrednio wymienne bez zmiany płyty montażowej. Wybór zależy od tego, czy prędkość osi, czy moment obrotowy ciągły jest głównym wymogiem osi.HC-SFS202B ma znamionową prędkość 2000 obr./min z momentem obrotowym 9,55 Nm ciągłym i używa kołnierza 176 × 176 mm. Używają różnych rozstawów montażowych i nie są bezpośrednio wymienne bez zmiany płyty montażowej. Wybór zależy od tego, czy prędkość osi, czy moment obrotowy ciągły jest głównym wymogiem osi.P3: Jaka jest różnica między HC-SFS203B a HC-SFS203 (bez B)?Oba silniki są identyczne pod względem specyfikacji — ta sama moc wyjściowa 2kW, 3000 obr./min, 6,37 Nm, 17-bitowy enkoder, prosty wał, kołnierz 130 × 130 mm i kompatybilność ze wzmacniaczem MR-J2S-200.

HC-SFS203B posiada hamulec elektromagnetyczny z dociskiem sprężynowym

; HC-SFS203 nie. Wybierz wariant "B" dla każdej osi, w której obciążenie musi być mechanicznie utrzymywane w spoczynku, gdy serwo jest odłączone od zasilania. Dla osi bez obciążenia grawitacyjnego lub niezrównoważonego, gdzie blokada serwo jest wystarczająca we wszystkich warunkach zatrzymania, standardowy HC-SFS203 jest odpowiedni.P4: Jak prawidłowo sekwencjonować hamulec elektromagnetyczny ze wzmacniaczem MR-J2S?Wzmacniacz MR-J2S zapewnia sygnał

MBR (blokada hamulca elektromagnetycznego)

do sterowania przekaźnikiem hamulca. MBR opóźnia załączenie hamulca do momentu, gdy wzmacniacz potwierdzi, że silnik został zatrzymany. Podłączenie przekaźnika hamulca bezpośrednio ze styku zatrzymania awaryjnego — z pominięciem sygnału MBR — grozi załączeniem sprężyny na obracającym się wale, powodując przedwczesne zużycie hamulca. Zawsze kieruj sterowanie przekaźnikiem hamulca przez wyjście MBR. Zamontuj również tłumik przepięć na zaciskach cewki hamulca w celu stłumienia impulsów napięcia indukcyjnego przy wyłączaniu.P5: Czy enkoder absolutny wymaga baterii w samym silniku?Nie. 17-bitowy szeregowy enkoder absolutny przechowuje dane pozycji wieloobrotowej między cyklami zasilania za pomocą

baterii litowej Mitsubishi A6BAT

umieszczonej we wzmacniaczu serwo MR-J2S — nie w korpusie silnika. Dopóki bateria A6BAT jest sprawna, pozycja absolutna jest zachowywana podczas wszelkich przerw w zasilaniu, a maszyna uruchamia się ponownie bez cyklu powrotu do punktu odniesienia. Wymień baterię A6BAT przy pierwszym alarmie niskiego poziomu baterii ze wzmacniacza; czekanie na całkowite wyczerpanie baterii powoduje utratę zapisanej pozycji absolutnej i wymaga cyklu powrotu do punktu odniesienia przed wznowieniem produkcji.