Mitsubishi HC-SFS352 (HCSFS352) — 3,5 kW AC Servo Motor, Düz Şaft, Fren Yok, 2000 rpm, MELSERVO J2-Süper Serisi

Ürün Genel Bakışı

Parça Numarası: HC-SFS352

Ayrıca Şöyle Aranır: HCSFS352, HC SFS 352, HC-SFS-352

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

Sınıflandırma: Orta-Ataletli AC Fırçasız Servo Motor — 3,5 kW, 200V sınıfı, 2000 rpm, Düz Şaft, Fren Yok

Serisindeki Motor

Mitsubishi HC-SFS352 J2-Süper servo platformunda belirli ve iyi tanımlanmış bir konuma sahiptir. Genel amaçlı hafif eksenleri kapsayan giriş seviyesi 2kW motor değildir, ne de en ağır takım tezgahı ve endüstriyel makine sürücülerine ait üst segment 5kW veya 7kW ünitelerdir. Bu, 3,5kW orta adımdır — 2kW'ın yetersiz kaldığı ancak 5kW'ın uygulamadan daha fazla talep ettiği eksenleri işleyen motordur.

Pratik olarak: 2000 rpm'de 16,7 Nm sürekli tork. İstenildiğinde ivmelenme için elli bir Newton-metre mevcuttur. Diğer tüm büyük çerçeveli HC-SFS varyantlarıyla cıvata dairesini paylaşan 176 × 176 mm flanş. Hassas servo kuplaj cihazlarına temiz kuplaj için düz bir şaft. Fren yok — servo kilidi, elektromanyetik bir frenin gerektirdiği kablolama karmaşıklığı, röle bakımı ve ek panel kaynakları olmadan ekseni dururken tutar.

Tüm bunların arkasında J2-Süper platformunun 17-bit seri mutlak enkoderi bulunur: devir başına 131.072 konum, MR-J2S-350 amplifikatöründeki bir pil aracılığıyla güç kapalıyken çok turlu mutlak sayım, her yeniden başlatmada anında mutlak konum raporlaması. Enkoder, HC-SFS352'yi mekanik ve operasyonel olarak birinci nesil HC-SF352'nin üzerine çıkaran şeydir — daha yüksek çözünürlük, homing olmadan mutlak konum ve daha ince geri besleme granülerliğinden daha iyi düşük hızlı hız düzgünlüğü.

Teknik Özellikler

16,7 Nm Sürekli: Bu Tork Gerçekten Ne Yapar

Tork, bir servo ekseninin para birimidir ve 16,7 Nm sürekli, soyut bir spesifikasyon numarası yerine somut mekanik terimlerle anlaşılmayı hak eder.

10mm hatveli ve %90 verimliliğe sahip bir bilyalı vidalı eksende, 16,7 Nm sürekli motor torku yaklaşık 9,4 kN eksenel besleme kuvvetine dönüşür. Bu, orta-ağır işleme merkezi tabla eksenlerini tam üretim besleme hızlarında termal tavana yaklaşmadan sürmek için yeterlidir. 16mm hatveli bir vidada — daha büyük makinelerde hızlı travers hızının önemli olduğu yerlerde — 16,7 Nm yaklaşık 5,9 kN sürekli eksenel kuvvet üretir. Her iki senaryo da motoru aşırı yüklemeden gerçek üretim kesme yüklerinin önemli bir aralığını kapsar.

Tork kontrol modunda çalışan sarım ve gerginlik sürücüleri için, 2000 rpm'de 16,7 Nm, rulo çapı boyunca mevcut çalışma tork aralığını belirler. Rulo çapı büyüdükçe ve hat hızını korumak için gereken motor hızı düştükçe, mevcut tork 16,7 Nm'de kalır — veya nominal hızın altında çalışılıyorsa, termal limitleri aşmadan tork-hız karakteristiğinden daha fazla tork mevcuttur. Bu nedenle 3,5kW orta çerçeve servo motorlar orta boy sarım istasyonlarında yaygın olarak bulunur.

50,1 Nm tepe — tam olarak sürekli torkun üç katı — motoru aşırı boyutlandırmadan hızlı konumlandırmayı mümkün kılan şeydir. Hızlı noktadan noktaya hareketler yapan 3,5kW'lık bir eksen, her döngünün küçük bir kısmını ivmelenme rampası sırasında tepe torkunda, döngünün çoğunu sabit hız hareketi sırasında sürekli torkta veya altında ve başka bir kısa bölümü yavaşlarken geçirir. MR-J2S-350'nin elektronik termal modeli bu görev döngüsünü sürekli olarak izler, termal yükü zamanla entegre eder ve sarım sıcaklığı zararlı bir seviyeye ulaşmadan önce uyarı verir. Pratikte, iyi boyutlandırılmış bir eksen tipik bir konumlandırma görev döngüsü çalıştırırken, normal üretim koşulları altında o uyarıyı asla tetiklemeyecektir.

HC-SFS352 vs HC-SF352: Enkoder Nesil Farkı

HC-SFS352 ve HC-SF352 mekanik olarak aynıdır. Aynı 176 × 176 mm flanş. Aynı şaft çapı. Aynı IP65 derecesi. Aynı kuplaj arayüzü. Her fiziksel yönden boyut olarak değiştirilebilirler ve biri için tasarlanmış bir makine montajı, başka bir modifikasyon olmadan diğerini kabul eder.

Fark tamamen enkoder ve yarattığı amplifikatör uyumluluğundadır.

HC-SF352 14-bit enkoder taşır — devir başına 16.384 konum. Bu, birinci nesil MR-J2-350 amplifikatörü ve J2-Süper MR-J2S-350 amplifikatörü ile uyumlu J2 nesli motordur.

HC-SFS352 17-bit enkoder taşır — devir başına 131.072 konum, sekiz kat çözünürlük. Bu, yalnızca MR-J2S-350 amplifikatör ailesiyle uyumlu J2-Süper nesil motordur. Birinci nesil MR-J2-350 amplifikatörü 17-bit seri protokolü okuyamaz ve başlatmada hemen arızalanır.

Çözünürlük farkının somut sonuçları vardır. Devir başına sekiz kat daha fazla enkoder sayımı, herhangi bir şaft hızında sekiz kat daha ince hız geri beslemesi anlamına gelir. Bu, düşük besleme hızlarında daha düzgün motor davranışı — daha az hız dalgalanması, daha iyi takip hatası performansı, yavaş sabit hız çalışması sırasında daha kararlı tork çıkışı olarak ortaya çıkar. Düşük hızlı düzgünlüğün önemli olduğu uygulamalar için — yüzey taşlama tezgâhı beslemeleri, yavaş hızlı sarım sürücüleri, hassas işleme operasyonlarında ince bitirme geçişleri — HC-SFS352'nin 17-bit enkoderi, HC-SF352'nin 14-bit öncüsünden fark edilir derecede daha iyi performans sunar.

Mutlak konum yeteneği her iki nesilde de yapısal olarak aynıdır, ancak 17-bit ünitenin çözünürlük avantajı, hız döngüsüne olduğu kadar mutlak konum kaydına da uygulanır.

3,5kW'da Düz Şaft: Kuplaj Seçimi ve Kurulumu

3,5kW ve 50,1 Nm tepe torku ile HC-SFS352'yi tahrik mekanizmasına bağlayan kuplaj gerçek iş yapar ve seçim, yalnızca 16,7 Nm nominal rakamı değil, tüm tork aralığını dikkate almalıdır.

Tepe torku kuplaj seçimini belirler. 16,7 Nm'ye göre derecelendirilmiş esnek bir kuplaj, nominal koşulları karşılar ancak 50,1 Nm'deki her ivmelenme geçişi sırasında sınırdadır. Standart yaklaşım, uygun bir servis faktörü ile tepe tork değerinde kuplajı seçmektir — düzgün döngülü ataletli yükler için 1,5×, mekanik şoklu uygulamalar için daha yüksek. 1,5× servis faktörü ile 50,1 Nm tepe torkunda, kuplaj tasarım hedefi 75 Nm veya daha fazladır. Bu, şaft çaplarının yeterli delik kapasitesini destekleyecek kadar büyük olduğu 176 × 176 mm motor çerçeve boyutundaki standart endüstriyel servo kuplaj aralığında tam olarak yer alır.

Bu tork aralığındaki körük kuplajları ve disk kuplajları, servo konumlandırma eksenlerinin gerektirdiği yüksek burulma sertliği ve açısal/paralel uyumsuzluk toleransı kombinasyonunu sunar. Yüksek burulma sertliği önemlidir çünkü motor ile konum geri beslemesi arasındaki uyumlu bir kuplaj, enkoderin ölçtüğü ile yükün gerçekte ne yaptığı arasında bir gecikme yaratır — yüksek kazançlı konum döngülerinde salınıma neden olabilecek bir uyumluluk. İyi boyutlandırılmış bir konumlandırma ekseninde 3,5kW'da, bu teorik bir değil, gerçek bir tasarım düşüncesidir.

Bu çerçeve boyutunda çekme cıvatası kuralı. 176 × 176 mm'lik motor, tam olarak bu amaç için şaft ucunda M12 dişli bir deliğe sahiptir: kurulum sırasında kuplaj göbeklerini eksenel olarak şaft üzerine çekmek için her zaman bir çekme cıvatası kullanın. Alternatif — göbeği bastırmak veya vurarak takmak — eksenel darbeyi şafttan enkoder diskine ve arka rulmana iletir. Bu çerçeve boyutunda, şaft enkoder ucuna ulaşan darbe enerjisinin önemli olduğu kadar uzundur. Hasar hemen bir arızaya neden olmaz; haftalar sonra titreşim altında aralıklı enkoder hataları olarak ortaya çıkar, bu da izlenmesi zaman ve çaba gerektiren bir belirtidir. Çekme cıvatası yöntemi bunu tamamen önler ve kurulum süresini otuz saniye artırır.

Kamalı kuplaj arayüzü gerektiren uygulamalar için — dişli göbekleri, dişliler, sonsuz dişli girişleri, kamalı delikli özel kasnaklar — HC-SFS352K (kamalı şaft, fren yok) mekanik ve elektriksel olarak HC-SFS352 ile şaft kaması dışında her açıdan aynıdır. Her iki motor da aynı MR-J2S-350 amplifikatörünü kullanır, aynı tork özelliklerine sahiptir ve aynı enkoderi kullanır.

Fren Yok: Bu Yapılandırma Nereye Uyuyor

Elektromanyetik freni olmayan HC-SFS352, servo akımının yokluğunda şaft dönüşü yönünde yerçekimi veya sürekli yük kuvveti etki etmeyen her 3,5kW'lık eksen için doğru motordur.

Bu, başlangıçta göründüğünden daha fazla alanı kapsar. Tabla ağırlığının hareket yönüne dik etki ettiği ve servo kilidinin dururken konumu rahatça tuttuğu yatay işleme merkezi tabla eksenleri. Simetrik yüklemeli yatay konveyör sürücüleri ve transfer arabaları. Dengeleyici indeksleme mekanizması tasarımı sayesinde herhangi bir istasyon açısında net yerçekimi torku olmayan yatay düzlemlere monte edilmiş döner indeksleme tablaları. Rulo ağırlığının servo ekseni tarafından değil, mil rulmanları tarafından taşındığı yatay mil eksenlerine sahip sarım sürücüleri.

Tüm bunlarda, MR-J2S-350'nin kapalı konum döngüsü aracılığıyla servo kilidi, konumu güvenilir ve doğru bir şekilde tutar. 17-bit enkoder şaft açısını sürekli izler; amplifikatör herhangi bir sapmaya düzeltici akımla yanıt verir. İyi ayarlanmış eksenlerde, şaft dururken algılanamaz şekilde hareket etmez.

Yatay eksenlerde freni atlamanın avantajları gerçektir ve birkaç servo eksenine sahip bir makinede birikir. Tasarlanacak ve kablolama yapılacak 24V DC fren devresi yok. Her eksende fren rölesi ve aşırı gerilim bastırıcı yok. PLC programında MBR kilitleme dizisi yok. Bakım programında fren diski aşınma ölçümü yok. Motorun hareketli yapının bir parçası olduğu her eksende daha hafif bir motor. Daha az ayarlanacak parametre ile daha basit devreye alma.

Sınır basittir: servo akım kaybının yükü yerçekimi veya başka bir sürekli kuvvet altında hareket ettireceği herhangi bir eksen fren gerektirir. Bu uygulamalar için — dikey Z eksenleri, eğimli beslemeler, yerçekimi yüklü mekanizmalar — HC-SFS352B (düz şaft, yaylı fren) doğru spesifikasyondur. Bu kapasitede yatay ve dikey eksenlerin karışımına sahip bir makinede, yatay olanlarda HC-SFS352 ve dikey olanlarda HC-SFS352B'yi belirtmek optimal tasarım sonucudur.

Uyumlu Amplifikatörler

HC-SFS352, MR-J2S-350 amplifikatör ailesi için tasarlanmıştır — 3,5kW kapasiteli J2-Süper platformu. Üç arayüz varyantı:

MR-J2S-350A genel amaçlı analog ve darbe treni arayüz amplifikatörüdür. CNC kontrolörlerinden ve PLC'lerden darbe treni konum komutlarının yanı sıra analog hız ve tork referansları kabul eder. Tüm kontrol modları — konum, hız, tork ve anahtarlamalı kombinasyonlar P/S, S/T, T/P — mevcuttur. RS-232C portu, parametre yapılandırması, otomatik ayar ve teşhis izleme için MR Configurator'ı destekler. Eksenin harici bir CNC sistemi veya PLC'den komut aldığı takım tezgahı besleme eksenleri ve genel endüstriyel konumlandırma için standart seçim budur.

MR-J2S-350B SSCNET fiber optik seri veri yolu üzerinden Mitsubishi A serisi ve Q serisi hareket kontrolörlerine bağlanır. Tüm eksen komutları, enkoder geri beslemesi, alarm durumu ve izleme verileri fiber bağlantı üzerinden seyahat eder — kontrolörden eksene ayrı darbe veya analog kablolama yoktur. Koordineli hareket gerektiren çok eksenli makineler için — eşzamanlı konturlama, elektronik dişli, senkronize besleme eksenleri — SSCNET veri yolu, analog ve darbe arayüzlerinin sağlayamayacağı sıkı gerçek zamanlı eksen kuplajını sağlar.

MR-J2S-350CP dijital G/Ç veya CC-Link ağ komutuyla etkinleştirilen 31 adede kadar depolanmış nokta tablosu konumuna sahip yerleşik tek eksenli konumlandırma sağlar. Konumlandırma mantığı hedef konumlar, hızlar ve ivmelenme süreleri kümesi olarak ifade edilebilecek kadar basit olduğu eksenler için ayrı bir hareket kontrolörüne gerek yoktur. İndeksli döner tablalar, transfer arabaları ve bağımsız transfer mekanizmaları için uygundur.

Uyumluluk notları. HC-SFS352, bir MR-J2S-350 amplifikatörü gerektirir. birinci nesil MR-J2-350 ile uyumlu değildir, 17-bit J2-Süper enkoder seri protokolünü çözemez. Orijinal MR-J2-350 donanımında çalışan makineler için, HC-SF352 (aynı mekanik spesifikasyon, 14-bit enkoder) doğru motordur. Yenileme adaptör kiti olmadan MR-J3 veya MR-J4 amplifikatörleri ile uyumlu değildir.

HC-SFS 2000 rpm Ailesi — 352 Perspektiften

HC-SFS352, 2kW ve 5kW kapasite noktaları arasında yer alır, hepsi aynı 176 × 176 mm montaj flanşını paylaşır. Bu motorlardan herhangi biri için tasarlanmış bir makine çerçevesi, mekanik modifikasyon olmadan dördünü de kabul eder — yalnızca amplifikatör ve motor değiştirilir. 2–7kW kapasite aralığındaki bu mekanik tutarlılık önemli bir tasarım avantajıdır: farklı eksen tork gereksinimlerine sahip makine varyantları ortak bir yapısal tasarımı paylaşabilir.

HC-SFS202'den (9,55 Nm) HC-SFS352'ye (16,7 Nm) tork adımı yaklaşık %75'tir. Bir eksen düzenli olarak HC-SFS202'nin sürekli tork tavanına yakın çalıştığında ve üretimde ara sıra aşırı yük uyarıları oluştuğunda bu boşluk anlamlıdır. HC-SFS352'ye geçmek, motor montajının kendisi dışında herhangi bir mekanik tasarım değişikliği gerektirmeden önemli bir boşluk sağlar — aynı flanş, farklı amplifikatör sınıfı.

HC-SFS 2000 rpm aralığındaki her model dört şaft ve fren konfigürasyonunda mevcuttur: düz şaft (HC-SFS352), frenli düz şaft (HC-SFS352B), kamalı şaft (HC-SFS352K) ve frenli kamalı şaft (HC-SFS352BK). Amplifikatör eşleştirmesi dördü için de MR-J2S-350'dir.

Tipik Uygulamalar

Yatay işleme merkezi besleme eksenleri. Dikey işleme merkezleri, yatay işleme merkezleri ve köprü değirmenlerinde orta-ağır tabla ve iş parçası kütlesini işleyen X ve Y tabla eksenleri. 16,7 Nm sürekli tork, üretim besleme hızlarını aşırı yüklemeden sürdürür; 50,1 Nm tepe, hızlı travers sırasında tabla kütlesini verimli bir şekilde hızlandırır; 17-bit enkoder, bitmiş iş parçalarındaki boyutsal doğruluk için gereken çözünürlükle konum döngüsünü kapatır.

Büyük format plazma ve su jeti kesme makinesi portal eksenleri. Köprü veya araba kütlesi ve gereken travers hızının birlikte 3,5kW gerektirdiği büyük kesme tablalarındaki servo tahrikli portal köprüsü ve araba eksenleri. Düz şaft, kremayer ve pinyon veya triger kayışı portal sürücülerine bağlanır; mutlak enkoder, başlatmada homing'i ortadan kaldırır, bu da portalın çok metrelik bir seyahat aralığı boyunca herhangi bir konumda durabileceği büyük kesme tablalarında önemlidir.

Orta format sarım ve çözme gerginlik sürücüleri. Rulo çapı değiştikçe sabit şerit gerginliğini korumak için tork kontrol modunda çalışan kağıt, film ve dönüştürme hatlarındaki sarım istasyonu sürücüleri. 16,7 Nm sürekli tork kapasitesi, orta menzilli sarım istasyonlarının gerginlik ve hız çalışma zarfını kapsar; J2-Süper amplifikatörün gerçek zamanlı otomatik ayarı, rulo çapı büyüdükçe değişen ataleti yönetir.

Transfer makinesi ve transfer arabası eksenleri. İşleme hücreleri ve montaj transfer hatlarındaki servo tahrikli transfer arabası sürücüleri, palet transfer eksenleri ve parça taşıma mekanizmaları. Bu tork gereksinimine sahip yatay transfer mekanizmaları, freni olmayan HC-SFS352 üzerinde temiz çalışır; mutlak enkoder her hücre başlatıldığında homing'i ortadan kaldırır; ve 176 × 176 mm çerçeve, transfer makinesi yapı tasarımlarının montaj gereksinimlerini karşılar.

CNC taşlama makinesi besleme ve taşlama eksenleri. Silindirik, yüzey ve profil taşlama makinelerindeki taşlama tezgâhı besleme eksenleri, tabla tahrik eksenleri ve taşlama mekanizması sürücüleri. 17-bit enkoder çözünürlüğü, taşlama döngülerinde ve kıvılcım giderme işlemlerinde kullanılan ince konum artışlarını destekler; düz şaft, makinenin doğruluk gereksinimlerine uygun sert körükler veya disk kuplajları aracılığıyla hassas bilyalı vidalı tertibatlara bağlanır.

Sıkça Sorulan Sorular

S1: HC-SFS352 ve HC-SF352 arasındaki pratik fark nedir?

Her iki motor da 3,5kW, 2000 rpm, 176 × 176 mm flanş üzerinde düz şaftlı ünitelerdir, aynı mekanik boyutlara ve IP65 korumasına sahiptir. Fark enkoder neslidir. HC-SF352 14-bit enkoder kullanır (16.384 ppr) ve hem birinci nesil MR-J2-350 hem de J2-Süper MR-J2S-350 amplifikatörleri ile uyumludur. HC-SFS352 17-bit enkoder kullanır (131.072 ppr) ve yalnızca MR-J2S-350 amplifikatörü gerektirir. Zaten MR-J2S-350 amplifikatörleri çalıştıran makineler için, HC-SFS352 daha yüksek çözünürlüğü ve daha iyi düşük hızlı performansı için tercih edilen seçenektir. Orijinal MR-J2-350 donanımında hala bulunan makineler için HC-SF352 uyumlu motordur.

S2: HC-SFS352 neden özellikle MR-J2S-350 amplifikatörünü gerektirir, MR-J2S-200'ü değil?

Amplifikatör sınıfı, motorun nominal çıkışına ve akım talebine göre eşleştirilir. 3,5kW'da HC-SFS352, MR-J2S-200'ün sağlamaya yetkili olduğundan daha fazla akım çeker. Mitsubishi'nin uyumluluk tabloları açıktır: MR-J2S-200, 2kW'a kadar olan motorlarla (ve 1,5kW ve 2kW 3000 rpm varyantları) eşleşirken, MR-J2S-350 3,5kW kapasite grubu için doğru amplifikatördür. Yetersiz boyutlandırılmış bir amplifikatör kullanmak, normal üretim çalışması sırasında aşırı yük arızalarına neden olur.

S3: HC-SFS352, freni olmadan dikey bir eksende kullanılabilir mi?

Yalnızca eksenin mekanik tutma olmadan güvenli olduğunu dikkatlice doğruladıktan sonra. Servo kilidi, normal çalışma koşulları altında amplifikatör etkinleştirildiğinde konumu güvenilir bir şekilde tutar, ancak servo akımı beklenmedik bir şekilde sıfıra düştüğünde herhangi bir kısıtlama sağlamaz. Yükün servo kapalıyken yerçekimi altında düşeceği veya hareket edeceği dikey bir eksende, HC-SFS352B (yaylı frenli düz şaft) doğru spesifikasyondur. Onaylanmış yatay veya simetrik olarak dengelenmiş eksenlerde — servo aktif olmadığında şaft dönüşü yönünde net bir kuvvet etki etmeyen — freni olmayan HC-SFS352 daha temiz ve doğru spesifikasyondur.

S4: Mutlak enkoder yedek pili nerede ve ne zaman değiştirilmelidir?

Yedek pil — Mitsubishi A6BAT lityum hücre — MR-J2S-350 servo amplifikatörünün içinde bulunur, motorda değil. Tüm güç kapalı dönemlerde çok turlu mutlak sayacı korur. Pil değişimi, motora veya kuplaja dokunmayı gerektirmeyen bir panel seviyesi görevidir. A6BAT'ı amplifikatörden gelen ilk düşük pil alarmında değiştirin. Tamamen boşalmış bir pil, çok turlu sayacı sıfırlar ve eksenin üretime devam edebilmesi için bir referans dönüş döngüsü gerektirir. Bu homing hareketinin hazırlık gerektirdiği veya risk taşıdığı herhangi bir makinede, düşük pil alarmı acil bir bakım öğesi olarak ele alınmalıdır.

S5: HC-SFS352 hala mevcut mu ve uzun vadeli değişim yolu nedir?

HC-SFS352 Mitsubishi tarafından üretimi durdurulmuştur ancak endüstriyel otomasyon fazlası satıcıları ve Mitsubishi servo uzmanı tedarikçileri aracılığıyla yeni eski stok ve test edilmiş yenilenmiş üniteler olarak mevcuttur. J2-Süper donanımına bağlı makineler için bu kaynak yolu iyi kurulmuştur. Yeni makine tasarımları veya tam platform yükseltmeleri için, mevcut nesil mekanik eşdeğeri HG-SR352 (MR-J4 serisi, 3,5kW, 2000 rpm, 22-bit enkoder, 176 × 176 mm flanş, IP67) MR-J4-350 amplifikatörü ile eşleştirilmiştir. HC-SFS352'den HG-SR352'ye yükseltme, hem motoru hem de amplifikatörü eşleşmiş bir çift olarak değiştirmeyi gerektirir.