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 bir 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 veya düz kenar yok. Pürüzsüz silindirik şaft OD, hassas servo kuplajları, körük kuplajları, disk kuplajları ve tüm standart tiplerdeki sürtünmeli kelepçeli göbekleri kabul eder. 3.5kW servo uygulamalarının çoğu için — bilyalı vidalı kuplajlı besleme eksenleri, kayış tahrikli portal sahne sistemleri, 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 kalmadan durur. 3.5kW ve 16.7 Nm sürekli torkta, bu motorun tipik olarak tahrik ettiği yükler, bu arıza emniyetli özelliğin bir kolaylık özelliği olmayacak kadar önemlidir. Bu bir güvenlik gereksinimidir.

Teknik Özellikler

Neden Yay-Uygulamalı Frenler Bu Sınıf Motorlarda Yer Alır

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

HC-SFS352B'deki yay-uygulamalı fren bu sorunu doğrudan ele alır. Yay, varsayılan olarak fren diskini sürtünme yüzeyine karşı tutar. Şaftı serbest tutmak için bobin sürekli olarak yaya karşı çalışmalıdır. Bobin akımının herhangi bir nedenle kesildiği anda — 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'lik bir motor için önemli bir sürekli torktur... bekleyin — HC-SFS352B, 176 × 176 mm flanş üzerinde, daha büyük çerçevede. 3.5kW'ta, 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 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 orta boyutlu sarım istasyonlarında rulo çapı değişiminde kullanışlı bir çalışma aralığı sağlar.

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

Dikey eksen tasarımı için Mitsubishi'nin belgeleri tutarlı bir öneri taşır: sürekli yerçekimi tork bileşenini — hareket sırasında yükü yerçekimine karşı desteklemek için motorun sürekli sağlaması gereken torku — nominal sürekli torkun %70'i veya altında tutun. 16.7 Nm nominalde, bu tavan yaklaşık 11.7 Nm sürekli yerçekimi yükü civarında oturur. Bu rakama yaklaşan eksenler, hareket sırasında motor üzerindeki sürekli tork talebini azaltmak için mekanik bir karşı 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 yönetir.

Fren Kurulumu: Sıralama ve Kablolama

HC-SFS352B'deki yay-uygulamalı fren, makine panelinde özel bir 24V DC devresi gerektirir — MR-J2S-350 amplifikatörünün servo çıkışı üzerinden 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 açma: Fren bobini enerjilenmeden ve fren serbest bırakılmadan önce servonun etkinleştirilmiş ve servo-kilitli duruma ulaşması gerekir. Servo kilidi kurulmadan önce freni serbest bırakmak, amplifikatör tepki vermeden önce 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 bozacak 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 amplifikatör kontağı sağlar — amplifikatör, servo kilidi kurulduğunda ve frenin güvenli bir şekilde serbest bırakılabileceğini sinyal verir.

Takılma dizisi — fren kapama: 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, freni uygulamak ve servoyu eşzamanlı olarak kaldırmak yerine takip etmek, 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, herhangi bir endüktif yük için standart endüstriyel panel uygulamasıdır; fren bobini bir istisna değildir. Bastırıcıyı bobinin endüktansına ve röle kontak derecesine göre boyutlandırın; Mitsubishi servo motor talimat kılavuzu ve röle üreticisinin uygulama verileri referans değerleri sağlar.

Frenli Dikey Eksen Üzerinde Mutlak Enkoder

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

Çok turlu mutlak sayaç, MR-J2S-350 amplifikatöründeki A6BAT pil aracılığıyla güç kapalı dönemlerde 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, kesinti boyunca bellekte tam şaft açısını saklar. Yeniden başlatmada, kontrolör, 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 döndüğünde makine eksenin nerede olduğunu tam olarak bilir ve üretimi doğrudan sürdürebilir. Referans bulma hareketi, referans bulma dizisi, başlangıç hareketi sırasında bir fikstüre veya iş parçasına istemeden temas riski yoktur. Mutlak enkoder ve arıza emniyetli fren kombinasyonu, 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 evi bulmak için tanımlanmış koşullar altında ekseni hareket ettirmek anlamına gelir. Bu hareketin risk taşıdığı veya ev işaretini bulmak için başlangıç hareketi sırasında çalışma alanının manuel olarak temizlenmesini gerektirdiği bir makinede, düşük pil alarmını ertelenmiş bir bakım öğesi olarak değil, acil bir bakım öğesi olarak ele almak basit bir risk yönetimidir.

Uyumlu Amplifikatörler

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

MR-J2S-350A harici CNC kontrolörleri 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 kontrolör 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 kontrolörlerine bağlanır. Tüm eksen komutları, enkoder geri bildirimi, alarm verileri ve izleme sinyalleri fiber ağ üzerinden seyahat eder. Koordineli 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 komutu ile etkinleştirilen 31 adede kadar saklanan nokta tablosu konumu ile yerleşik tek eksenli konumlandırma içerir. Gerçek zamanlı koordinasyon gerektirmeyen bağımsız dikey kaldırma, indekslenmiş pres besleme veya palet asansörü eksenleri için CP, özel bir hareket kontrolörünün 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 setini 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 donanımını çalıştıran 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 tasarlanmış 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 dikey bir 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 şu şekilde çalışır: fren yok düz şaft (HC-SFS352), frenli düz şaft (HC-SFS352B), anahtarlı şaft fren yok (HC-SFS352K) ve anahtarlı şaft frenli (HC-SFS352BK). Dördü de MR-J2S-350 amplifikatörünü kullanır. Düz ve anahtarlı şaft arasındaki seçim mekanik kuplaj arayüzü ile yapılır; fren ve fren yok arasındaki seçim, eksenin yerçekimi yükü bileşeni olup olmadığı ile yapılır.

Tipik Uygulamalar

Büyük CNC işleme merkezlerinde dikey Z ekseni. Büyük formatlı dikey işleme merkezlerinde, portal frezelerde ve yatay işleme tezgahlarında 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, iş parçası kaldırma ve dikey transfer istasyonları, işleme hücreleri ve esnek üretim sistemlerinde tanımlanmış yükleri tekrarlanan dikey seyahat aralıklarında taşır, her istasyonda işlemler tamamlanırken konumu yük altında tutmalı ve homing yapmadan tam olarak bilinen konumlara yeniden başlamalıdır. HC-SFS352B'nin arıza emniyetli fren ve mutlak enkoder kombinasyonu bu gereksinimi doğrudan karşılar.

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

İşleme ve şekillendirme ekipmanlarında 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 kaçmayı önler; %70 tork kılavuzu, hareket sırasında motorun ne kadar yerçekimi yükünü kaldırabileceğini yönetir.

Yerçekimi yüklemeli endüstriyel robot eklem eksenleri. Ağır endüstriyel robotlardaki omuz ve dirsek sürücüleri ve kaynak, taşıma ve montaj makinelerindeki büyük servo tahrikli artikülasyon eksenleri, yerçekimi altındaki eklem dönüşü sürekli bir tork talebi oluşturur ve arıza emniyetli tutma fonksiyonel bir güvenlik gereksinimidir.

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 fren bobinine 24V uygulandığında mekanik olarak takılır. Yerçekimi yükü olmayan yatay eksenler için, frensiz HC-SFS352 daha basit ve daha hafiftir. Dikey eksenler, eğimli beslemeler ve yerçekimi yüklü herhangi bir mekanizma için HC-SFS352B'nin arıza emniyetli 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. İlk nesil MR-J2-350 amplifikatörü çalıştıran bir makineye HC-SFS352B takmak bir enkoder iletişim hatasına neden olur. Motor neslini amplifikatör nesliyle eşleştirin.S3: Fren, döngü sonunda servo devre dışı bırakıldığında mı takılır, yoksa yalnızca güç kaybında mı?Fren

24V fren bobini beslemesi kesildiğinde takılır

, nedeni ne olursa olsun — döngü sonunda planlanan servo-kapalı, E-durdurma, güç kesintisi veya röle enerjisinin kesilmesi. Planlanan servo-kapalı durumlar 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 kapalı dönemlerde 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, kontrolör eksenin konumunu bilmeyecek ve üretim devam etmeden önce bir referans dönüş döngüsü gerekecektir. Homing hareketinin dikkatli eksen temizliği 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. Atlamak röle kontak ömrünü kısaltır ve bir EMC riski oluşturur. Bastırıcıyı bobinin endüktansına ve nominal voltajına göre boyutlandırın; motor talimat kılavuzu ve röle üreticisi verileri referans parametreleri sağlar.