Mitsubishi HC-SFS352B (HCSFS352B) — 3.5kW AC Servo Motor Elektromanyetik Frenli, Düz Şaftlı, 2000 rpm, MELSERVO J2-Süper Serisi

Ürün Genel Bakışı

Parça Numarası: HC-SFS352B

Ayrıca Şöyle Aranır: HCSFS352B, HC SFS 352B, HC-SFS-352B

Seri: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Süper Nesil)

Sınıflandırma: Orta-Ataletli AC Fırçasız Servo Motor — 3.5 kW, 200V sınıfı, 2000 rpm, Düz Şaftlı, Yay-Uygulamalı Elektromanyetik Fren

Bu Motoru Tanımlayan İki Özellik

HC-SFS 2000 rpm ailesindeki her motor, aynı 17-bit mutlak enkoderi, aynı IP65 korumasını, aynı orta-atalet tasarım felsefesini ve aynı J2-Süper amplifikatör platformunu paylaşır. Herhangi bir kapasite içindeki bir varyantı diğerinden ayıran şey, şaft konfigürasyonu ve frenin varlığı veya yokluğudur. HC-SFS352B için, bu iki seçim de belirli bir yönde yapılmıştır ve neden bu şekilde yapıldıklarını anlamak, bu motorun hangi uygulamalara ait olduğunu tam olarak açıklar.

Düz şaft. Anahtar yuvası yok, düzlük yok. Pürüzsüz silindirik şaft OD, hassas servo kuplajları, körük kuplajları, disk kuplajları ve her tür standart sürtünme-kelepçe göbeklerini kabul eder. 3.5kW servo uygulamalarının çoğunluğu için — bilyalı vidalı kuplajlı besleme eksenleri, kayış tahrikli portal sahne, doğrudan kuplajlı sarım sürücüleri — uygun boyutta bir kuplajlı düz şaft, daha temiz ve daha basit bir arayüzdür.

Yay-uygulamalı elektromanyetik fren. Şaftın serbest kalması için bobinin sürekli olarak 24V DC ile enerjilenmesi gerekir. Bu voltajı herhangi bir nedenle kaldırın — E-durdurma, güç kaybı, planlı servo-kapalı, panel arızası — ve yay, fren diskini sürtünme yüzeyine hemen iter. Eksen mekanik olarak durur ve servo elektroniğine, PLC mantığına veya onu tutmak için herhangi bir aktif sisteme bağlı olmadan durur. 3.5kW ve 16.7 Nm sürekli torkta, bu motorun tipik olarak tahrik ettiği yükler, bu arıza güvenli özelliğinin bir kolaylık özelliği olmayacak kadar önemlidir. Bu bir güvenlik gereksinimidir.

Teknik Özellikler

Neden Yay-Uygulamalı Frenler Bu Sınıf Motorlarda Yer Alır

3.5kW dikey veya eğimli bir servo ekseninin fiziği, yalnızca servo kilidinin çözemeyeceği belirli bir sorun yaratır.

MR-J2S-350 amplifikatörü etkinleştirildiğinde ve servo aktif olduğunda, konum döngüsü 17-bit enkoder aracılığıyla kapanır ve amplifikatör komut edilen konumu tutmak için gereken akımı sürekli olarak sağlar. Bu, normal çalışma koşulları altında güvenilir bir şekilde çalışır. Sorun, normal çalışma koşulları sona erdiğinde ne olduğudur — kademeli olarak değil, anında. Bir E-durdurma, servo etkinleştirme sinyalini düşürür. Bir şebeke kesintisi amplifikatör gücünü keser. Bir panel arızası ana kontaktörü tetikler. Bu senaryoların herhangi birinde, servo kilidi hemen sona erer ve eksen yükü üzerindeki yerçekimi kuvveti kütleyi aşağı doğru hızlandırmaya başlar.

3.5kW'da, bu motorun tipik olarak tahrik ettiği yükler — işleme merkezlerindeki ağır Z-kaydırıcıları, önemli portal kızakları, yüklü palet kaldırma mekanizmaları, yataydan eğimli ağır döner tablalar — serbest bırakılmamış yerçekimi hareketinin yalnızca bir konumlandırma hatası olmayacak kadar kütleye sahiptir. Bu, aletlere, fikstürlere, iş parçalarına ve makine yapısına zarar verebilecek mekanik bir olaydır ve personele zarar verebilir.

HC-SFS352B'deki yay-uygulamalı fren bu sorunu doğrudan ele alır. Yay, varsayılan olarak fren diskini sürtünme yüzeyine karşı tutar. Bobin, şaftı serbest tutmak için sürekli olarak yay'a karşı çalışmalıdır. Bobin akımının herhangi bir nedenle kesildiği an — yay freni kapatır. Bunun gerçekleşmesi için herhangi bir yazılım, sinyal, röle zamanlaması veya PLC dizisi gerekmez. Fren, güç kaybına neyin neden olduğuna bakılmaksızın, her zaman pasif ve anında uygulanır.

Bu nedenle, parça numarasındaki "-B" soneki yalnızca bir seçenek değildir. Bu güç seviyesindeki dikey ve yerçekimi yüklü eksenler için, kurulumu güvenli hale getiren özelliktir.

16.7 Nm Sürekli, 50.1 Nm Tepe: Sayılarla Çalışmak

On altı nokta yedi Newton-metre, 130 × 130 mm üzerindeki bir motor için önemli bir sürekli torktur... bekleyin — HC-SFS352B 176 × 176 mm flanş üzerinde, daha büyük çerçeve. 3.5kW'da HC-SFS serisinin orta-büyük çerçeveye geçtiği yer burasıdır ve tork sayıları bunu yansıtır.

16.7 Nm'yi pratik bağlamda ifade etmek gerekirse: %90 verimliliğe sahip 10 mm hatveli bir bilyalı vidada, 16.7 Nm sürekli motor torku yaklaşık 9.4 kN eksenel kesme veya besleme kuvvetini destekler. Bu, motoru termal sınırına doğru zorlamadan orta-ağır işleme merkezi tabla eksenlerini ve büyük transfer makinesi besleme mekanizmalarını sürekli üretim besleme hızlarında kapsar. Gerilim kontrol modunda sarım sürücüleri için, 2000 rpm'de korunan 16.7 Nm, orta format sarım istasyonlarında rulo çapı değişiminde kullanışlı bir çalışma aralığı sağlar.

50.1 Nm tepe — sürekli rakamın tam üç katı — ivmelenme ve yavaşlama geçişlerini yönetir. 3.5kW'lık bir eksen, hızlı konumlandırma hareketleri yaparken her bir traversin başında ve sonunda kısa tepe tork fazlarından geçer ve sabit hızda çalışma sırasında döngünün çoğunu sürekli torkta veya altında geçirir. J2-Süper amplifikatörün elektronik termal modeli, bu görev döngüsünün kümülatif ısıtma etkisini izler ve sargı sıcaklığı hasar verici bir noktaya ulaşmadan çok önce alarm verir.

Dikey eksen tasarımı için Mitsubishi'nin belgeleri tutarlı bir öneri taşır: sürekli yerçekimi tork bileşenini — motorun hareket sırasında yükü yerçekimine karşı desteklemek için sürekli olarak sağlaması gereken tork — nominal sürekli torkun %70'i veya altında tutun. 16.7 Nm nominalde, bu tavan yaklaşık 11.7 Nm sürekli yerçekimi yükü civarındadır. Bu rakama yaklaşan eksenler, hareket sırasında motora olan sürekli tork talebini azaltmak için mekanik bir dengeleyici içermelidir. Yay-uygulamalı fren, dururken tüm tork talebini tamamen ortadan kaldırır, ancak eksenin hareketli fazları sırasında yerçekimi yükü bileşeni motor tarafından taşınır ve bu %70 kılavuzu güvenli çalışma sınırını belirler.

Fren Kurulumu: Sıralama ve Kablolama

HC-SFS352B'deki yay-uygulamalı fren, makine panelinde özel bir 24V DC devresi gerektirir — MR-J2S-350 amplifikatörünün servo çıkışından güç almaz. Panel tasarımı, fren bobini için uygun dereceli bir 24V DC güç kaynağı, uygun dereceli kontaklara sahip bir fren rölesi, bobin terminalleri boyunca aşırı gerilim bastırma ve amplifikatörün servo etkinleştirme dizisiyle fren serbest bırakma ve takılmayı koordine eden kilitleme mantığı içermelidir.

Serbest bırakma dizisi — fren açılması: Fren bobini enerjilenmeden ve fren serbest bırakılmadan önce servonun etkinleştirilmiş ve servo-kilitli duruma ulaşması gerekir. Servo kilidi kurulmadan önce freni serbest bırakmak, amplifikatör yanıt veremeden yerçekimi yükünün ekseni hızlandırmasına izin verir. Ağır yüklü 3.5kW'lık bir dikey eksende, bu kayma, bir takip hatası alarmını tetikleyecek, mekanik bir çarpışmaya neden olacak veya üretim döngüsünü bozan bir konum hatası üretecek kadar büyük olabilir. MR-J2S-350'nin MBR (Manyetik Fren Serbest Bırakma) çıkış sinyali, fren rölesi sıralaması için özel olarak yönetilen bir kontak sağlar — amplifikatör, servo kilidi kurulduğunda ve frenin güvenli bir şekilde serbest bırakılabileceğini sinyal verir.

Takılma dizisi — fren kapanması: Doğru prosedür, ekseni önce servo kontrolü altında durmaya yavaşlatmak, ardından duran konumu tutmak için freni takmak ve ardından servo etkinleştirmeyi kaldırmaktır. Hareketli bir eksene fren uygulamak — düşük hızda bile — sürtünme diskinde ısı üretir ve aşınmaya neden olur. Sık servo-kapalı döngülere sahip eksenlerde, bu üç adımlı diziyi uygulamak yerine freni uygulamak ve servoyu eşzamanlı olarak kaldırmak, fren servis ömrünü ölçülebilir şekilde uzatır.

Aşırı gerilim bastırma: Fren bobini enerjisi kesildiğinde, çöken manyetik alan, röle kontaklarına zarar verebilecek ve bitişik elektroniği etkileyebilecek bir voltaj sivri ucu üretir. Bir DC fren bobini boyunca bir geri besleme diyotu — veya AC için bir varistör/RC ağı — zorunludur. Bu, endüktif bir yük için standart endüstriyel panel uygulamasıdır; fren bobini bir istisna değildir. Bastırıcıyı bobinin endüktansına ve röle kontak derecesine göre boyutlandırın; Mitsubishi servo motor kullanım kılavuzu ve röle üreticisinin uygulama verileri referans değerleri sağlar.

Frenli Dikey Eksen Üzerinde Mutlak Enkoder

HC-SFS352B'deki 131.072 ppr'deki 17-bit seri mutlak enkoder, standart J2-Süper ekipmanıdır, ancak frenli dikey eksen üzerindeki değeri çözünürlük numarasının ötesine geçer.

Çok turlu mutlak sayaç, MR-J2S-350 amplifikatöründeki A6BAT pil tarafından güç kapalıyken korunur. Yay-uygulamalı fren ile birleştirildiğinde, bu belirli bir operasyonel avantaj yaratır: makine kapandığında — vardiya sonunda, E-durdurmada veya planlanmamış güç kaybında — fren, ekseni durduğu konumda mekanik olarak tutar ve enkoder, güç kesintisi boyunca tam şaft açısını bellekte saklar. Yeniden başlatmada, denetleyici, şaft hareketi gerektirmeden mutlak konumu hemen okur.

Üretim makinesindeki ağır bir dikey eksen için bu şu anlama gelir: eksen güvenli bir şekilde park eder, fren orada tutar ve güç geri geldiğinde makine eksenin nerede olduğunu tam olarak bilir ve üretimi doğrudan sürdürebilir. Yeniden başlatma hareketi sırasında bir referans işaretçisi bulmak için herhangi bir fikstür veya iş parçasıyla istem dışı temasa geçme riski olmadan, homing hareketi, referans bulma dizisi yoktur. Mutlak enkoder ve arıza güvenli frenin birleşimi, büyük kapasiteli bir dikey servo eksenini hem dururken güvenli hem de yeniden başlatmada operasyonel olarak verimli hale getirir.

Pil bakımı: MR-J2S-350 düşük pil alarmı gösterdiğinde A6BAT'ı değiştirin. Özellikle frenli bir dikey eksende, pil tükenmesinden kaynaklanan bir sayaç sıfırlaması, üretim devam etmeden önce referans dönüş döngüsü gerektirir — bu da ekseni tanımlanmış koşullar altında ev konumunu bulmak için hareket ettirmek anlamına gelir. Bu hareketin risk taşıdığı veya çalışma alanının manuel olarak temizlenmesini gerektirdiği bir makinede, düşük pil alarmını ertelenmiş bir bakım öğesi yerine acil bir bakım öğesi olarak ele almak, basit bir risk yönetimidir.

Uyumlu Amplifikatörler

HC-SFS352B, MR-J2S-350 amplifikatör ailesiyle eşleşir — 3.5kW kapasiteli J2-Süper platformu. Üç arayüz varyantı:

MR-J2S-350A harici CNC denetleyicilerinden ve PLC'lerden darbe treni konum komutlarını ve analog hız veya tork referanslarını kabul eder. Tüm kontrol modları — konum, hız, tork ve değiştirilmiş kombinasyonlar P/S, S/T, T/P — mevcuttur. RS-232C, devreye alma, parametre ayarı ve arıza teşhisi için MR Configurator'a bağlanır. Bu, eksen komut kaynağının harici bir denetleyici olduğu takım tezgahı besleme eksenleri ve genel endüstriyel konumlandırma uygulamaları için standart seçimdir.

MR-J2S-350B SSCNET fiber optik seri veri yolu üzerinden Mitsubishi A serisi ve Q serisi hareket denetleyicilerine bağlanır. Tüm eksen komutları, enkoder geri bildirimi, alarm verileri ve izleme sinyalleri fiber ağ üzerinden seyahat eder. Eşzamanlı çok eksenli makineler için — yatay eksenlerle senkronize ilişkide hareket etmesi gereken dikey eksenler, bağlı Z ve X beslemeli portal sistemleri, çok eksenli transfer makineleri — SSCNET veri yolu, darbe ve analog arayüzlerin başaramayacağı gerçek zamanlı eksen kuplajını sağlar.

MR-J2S-350CP dijital G/Ç veya CC-Link ağ komutuyla etkinleştirilen 31 adede kadar depolanmış nokta tablosu konumuyla yerleşik tek eksenli konumlandırma içerir. Gerçek zamanlı koordinasyon gerektirmeyen bağımsız dikey kaldırma, indekslenmiş pres besleme veya palet asansörü eksenleri için CP, özel bir hareket denetleyicisinin maliyetini ve karmaşıklığını ortadan kaldırır.

Her üç amplifikatör de fren rölesi sıralaması için MBR (Manyetik Fren Serbest Bırakma) çıkışı sağlar, tam J2-Süper koruyucu fonksiyon paketini destekler ve gerçek zamanlı otomatik ayarlama ve uyarlanabilir titreşim bastırma içerir.

Uyumluluk notları: HC-SFS352B, bir MR-J2S-350 amplifikatörü gerektirir. İlk nesil MR-J2-350 amplifikatörü ile uyumlu değildir, bu da 17-bit J2-Süper enkoderini okuyamaz. Orijinal MR-J2-350 donanımına sahip makineler için, HC-SF352B (aynı mekanik özellik, 14-bit enkoder, yay-uygulamalı fren) doğru motordur. Yeniden oluşturma adaptör kiti olmadan MR-J3 veya MR-J4 amplifikatörleriyle uyumlu değildir.

HC-SFS 2000 rpm Frenli Ailesi: 352B Nerede Yer Alıyor

HC-SFS352B, frenli 176 × 176 mm aralığında ikinci pozisyonu kaplar. Dört model de aynı montaj arayüzünü paylaşır — herhangi biri için üretilmiş bir makine çerçevesi, mekanik modifikasyon olmadan hepsini barındırır. HC-SFS202B'den (9.55 Nm) HC-SFS352B'ye (16.7 Nm) tork adımı yaklaşık %75'tir, bu da 2kW'lık ünitenin sürekli tork tavanına yakın çalışan bir dikey eksen, yalnızca daha fazla tepe kapasitesi yerine daha fazla sürekli tork kapasitesine ihtiyaç duyduğunda ilgili karşılaştırma haline gelir.

2000 rpm'de 3.5kW kapasite içinde, tam şaft-ve-fren matrisi şöyledir: frensiz düz şaft (HC-SFS352), frenli düz şaft (HC-SFS352B), frensiz anahtarlı şaft (HC-SFS352K) ve frenli anahtarlı şaft (HC-SFS352BK). Dördü de MR-J2S-350 amplifikatörünü kullanır. Düz ve anahtarlı şaft arasındaki seçim, mekanik kuplaj arayüzü tarafından yapılır; fren ve fren olmaması arasındaki seçim, eksenin yerçekimi yükü bileşeni olup olmadığına göre yapılır.

Tipik Uygulamalar

Büyük CNC işleme merkezlerinde dikey Z-ekseni. Büyük formatlı dikey işleme merkezlerindeki, portal frezelerdeki ve yatay işleme tezgahlarındaki ağır iş mili kafaları ve Z-kaydırıcıları. Yay-uygulamalı fren, E-durdurma ve güç kapalıyken Z-eksenini mekanik olarak tutar; mutlak enkoder, yeniden başlatmada homing'i ortadan kaldırır; 16.7 Nm sürekli, ağır iş mili montaj ağırlığı artı yüzey frezeleme ve delme işlemleri sırasında Z-beslemesindeki kesme yükü reaksiyon kuvvetleri için kuvvet bütçesini sağlar.

Servo tahrikli palet ve iş parçası kaldırma mekanizmaları. İşleme hücreleri ve esnek üretim sistemlerindeki palet asansörleri, parça kaldırıcıları ve dikey transfer istasyonları. Bu mekanizmalar, işleme hücreleri ve esnek üretim sistemlerindeki palet asansörleri, parça kaldırıcıları ve dikey transfer istasyonlarıdır. Bu mekanizmalar, tanımlanmış yükleri tekrarlanan dikey seyahat aralıklarında taşır, her istasyonda işlemler tamamlanırken yük altında konumu tutmalı ve homing yapmadan kesin bilinen konumlara yeniden başlamalıdır. HC-SFS352B'nin arıza güvenli fren ve mutlak enkoder kombinasyonu bu gereksinimi doğrudan karşılar.

Dikey pres ram ve kalıp yastığı sürücüleri. Servo tahrikli pres ram eksenleri, kalıp yastığı servo sürücüleri ve pres hatlarındaki servo kontrollü düzleştirici veya tesviye eksenleri, ram'ın takım değişiklikleri, ayar durakları ve acil durdurmalar dahil olmak üzere strokun herhangi bir noktasında konumu hassas bir şekilde tutması gereken yerlerde.

İşleme ve şekillendirme ekipmanlarındaki ağır eğimli besleme eksenleri. İşleme merkezleri ve şekillendirme ekipmanlarındaki eğimli palet değiştiriciler, açılı kaydırmalı beslemeler ve eğimli transfer mekanizmaları, eksen ağırlığı bileşeni sürekli bir yerçekimi tork talebi oluşturur. Fren, servo gücü kesildiğinde geri akışı önler; %70 tork kılavuzu, hareket sırasında motorun ne kadar yerçekimi yükünü kaldırabileceğini belirler.

Yerçekimi yüklemeli endüstriyel robot eklem eksenleri. Ağır endüstriyel robotlardaki omuz ve dirsek sürücüleri ve kaynak, taşıma ve montaj makinelerindeki büyük servo tahrikli artikülasyon eksenleri, eklem dönüşünün yerçekimi altında sürekli bir tork talebi oluşturduğu ve arıza güvenli tutmanın fonksiyonel bir güvenlik gereksinimi olduğu yerlerde.

Sıkça Sorulan Sorular

S1: HC-SFS352B ile HC-SFS352 arasındaki fark nedir?

Her ikisi de 3.5kW, 2000 rpm, J2-Süper motorlardır, düz şaftlı, 17-bit enkoderli ve 176 × 176 mm flanş üzerinde özdeş elektriksel özelliklere sahiptir. Tek fark fren. HC-SFS352'de fren yoktur — durma konumu amplifikatör servo kilidi ile korunur. HC-SFS352B'de yay-uygulamalı elektromanyetik fren bulunur 24V fren bobini devresinden kaldırıldığında mekanik olarak takılır. Yerçekimi yükü olmayan kesin yatay eksenler için, frensiz HC-SFS352 daha basit ve hafiftir. Dikey eksenler, eğimli beslemeler ve yerçekimi yüklü herhangi bir mekanizma için, HC-SFS352B'nin arıza güvenli freni gerekli özelliktir.

S2: HC-SFS352B, MR-J2-350 amplifikatörü çalıştıran bir makinede HC-SF352B'nin doğrudan yerine takılabilir mi?

Mekanik olarak evet — her iki motor da aynı 176 × 176 mm flanşı, şaft çapını ve fren konektörü düzenini paylaşır. Ancak amplifikatör uyumluluğu belirleyici faktördür. HC-SF352B'de hem MR-J2-350 hem de MR-J2S-350 amplifikatörleriyle uyumlu 14-bit enkoder bulunur.HC-SFS352B'de yalnızca MR-J2S-350 amplifikatörü gerektiren 17-bit enkoder bulunur. Birinci nesil MR-J2-350 amplifikatörü çalıştıran bir makineye HC-SFS352B takmak bir enkoder iletişim hatası üretecektir. Motor neslini amplifikatör nesliyle eşleştirin.S3: Servo döngü sonunda devre dışı bırakıldığında mı, yoksa yalnızca güç kaybında mı fren takılır?Fren

24V fren bobini beslemesi kaldırıldığında takılır

, nedenine bakılmaksızın — döngü sonunda planlı servo-kapalı, E-durdurma, güç kesintisi veya röle enerjisinin kesilmesi. Planlı servo-kapalı için önerilen sıra şöyledir: ekseni servo kontrolü altında durmaya yavaşlatın, duran konumu mekanik olarak tutmak için fren bobinini enerjilendirin, ardından servo etkinleştirmeyi kaldırın. Bu sıra, ısı ve aşınma üreten hareketli bir eksene fren uygulanmasını önler. Birçok makine tasarımı, bu diziyi amplifikatörün dahili zamanlaması aracılığıyla otomatik olarak yönetmek için MR-J2S-350'nin MBR çıkış sinyalini kullanır.S4: Mutlak enkoder pili nerede ve zamanında değiştirilmezse ne olur?

Mitsubishi A6BAT lityum pil

MR-J2S-350 amplifikatöründe bulunur, motorda değil. Tüm güç kapalıyken çok turlu mutlak sayacı korur. Amplifikatörden gelen ilk düşük pil alarmında değiştirin. Tamamen tükenmiş bir pil, çok turlu sayacı sıfırlar — mutlak konum verisi kaybolur. Bir sonraki başlangıçta, denetleyici eksenin konumunu bilmeyecek ve üretim devam etmeden önce bir referans dönüş döngüsü gereklidir. Homing hareketinin dikkatli eksen temizleme hazırlığı gerektirdiği frenli bir dikey eksende, bu, zamanında pil değişiminin tamamen önlediği anlamlı bir üretim kesintisidir.S5: Fren bobini kablolaması için hangi aşırı gerilim bastırma gereklidir ve neden?Fren bobini endüktif bir yüktür. Röle enerjisi kesildiğinde ve bobine giden akımı kestiğinde, çöken manyetik alan, röle kontaklarında ark yapabilen ve potansiyel olarak bitişik kontrol elektroniğine gürültü aktarabilen bir voltaj sivri ucu indükler. Bobin terminalleri boyunca bir

geri besleme diyotu

(DC fren devreleri için) veya bir varistör veya RC sönümleyici (AC devreleri için) bu sivri ucu emer ve röle kontaklarını korur. Bu, endüstriyel bir paneldeki herhangi bir endüktif bobin için standart bir gereksinimdir — Mitsubishi frenlerine özgü değildir. Bunu atlamak röle kontak ömrünü kısaltır ve bir EMC riski oluşturur. Bastırıcıyı bobinin endüktansına ve nominal voltajına göre boyutlandırın; motor kullanım kılavuzu ve röle üreticisinin verileri referans parametreleri sağlar.