Серводвигатель Mitsubishi HC-SFS102G1H с редуктором

Серия MELSERVO-J2S | 1 кВт | Двигатель 2000 об/мин | Редуктор G1H | Фланцевый выход | IP65

Когда снижение скорости является частью задачи

Не каждая ось управления движением требует прямого привода. Медленно вращающиеся поворотные столы, шарнирные соединения роботов, индексирующие механизмы и прецизионные подающие узлы часто нуждаются в большем крутящем моменте при более низкой выходной скорости, чем может обеспечить обычный серводвигатель, и этот крутящий момент должен передаваться через предсказуемое зацепление шестерен, а не через внешнюю трансмиссию, которая вносит свои собственные переменные в выравнивание.

Mitsubishi HC-SFS102G1H отвечает этой потребности напрямую. Он сочетает в себе бесщеточный серводвигатель переменного тока HC-SFS102 с редуктором G1H, разработанным специально для общепромышленных станков, создавая интегрированный мотор-редуктор с фланцевым выходным валом, предназначенный для реальных условий установки, а не только для испытательных стендов.

Основные характеристики двигателя (HC-SFS102)

Редуктор G1H — что он добавляет и почему это важно

Обозначение "G1" в названии Mitsubishi HC-SFS относится к варианту редуктора, разработанному для общепромышленных станков. "H" указывает на полый фланец выхода — где выход редуктора осуществляется через фланец, а не через выступающий вал, что упрощает монтаж на поворотные столы, револьверные головки и дисковые нагрузки без необходимости использования дополнительного соединительного оборудования.

Доступные передаточные числа в семействе G1H для серии HC-SFS: 1/5, 1/12 и 1/20. Передаточное число, установленное на конкретном устройстве HC-SFS102G1H, определяет выходную скорость и пропорциональное увеличение крутящего момента. Например, при передаточном числе 1/12 входная скорость двигателя 2000 об/мин дает выходную скорость примерно 167 об/мин, а доступный выходной крутящий момент увеличивается пропорционально передаточному числу (за вычетом потерь эффективности). Это обменивает скорость вращения на удерживающую силу и плотность крутящего момента, которые требуются компактным механизмам с приводом от шестерен.

По сравнению с прецизионными вариантами редукторов Mitsubishi G5/G7, G1H разработан для общепромышленных условий эксплуатации — оптимизирован для прочности, грузоподъемности и ремонтопригодности в более широком диапазоне условий применения, а не для требований к сверхнизкому люфту оптического или метрологического оборудования.

17-разрядный абсолютный энкодер — основа контура обратной связи

Все, что находится ниже по потоку от контура управления, зависит от данных, поступающих от энкодера. При 131 072 импульсах на оборот встроенный абсолютный энкодер HC-SFS102 значительно превосходит 16 384 имп/об, доступные в стандартном варианте HC-SF102 — преимущество в 8-кратном разрешении, которое сглаживает движение на низких скоростях и повышает точность позиционирования всей редукторной системы.

Поскольку энкодер является абсолютным, данные о положении сохраняются при отключении питания. Перезапустите машину в середине цикла, восстановитесь после аварийной остановки или возобновите работу после планового отключения — система управления немедленно считывает текущее положение при включении питания, независимо от того, где оказался выходной вал. Для применений, включающих вертикальные оси или прецизионное индексирование, эта возможность исключает целый класс потенциальных ошибок из операционной картины.

Совместимость с сервоусилителем

HC-SFS102G1H управляется тем же семейством сервоусилителей MR-J2S, что и стандартный HC-SFS102. Совместимые усилители для класса мощности 1 кВт включают:

Редуктор механически присоединен к серводвигателю и прозрачен для усилителя — специальная конфигурация усилителя для варианта G1H не требуется. Кабель энкодера подключается через стандартный порт CN2, а силовая проводка двигателя следует той же схеме выводов U, V, W, что и у остальной части семейства MR-J2S.

Применение — где это устройство уместно

HC-SFS102G1H лучше всего подходит там, где умеренный выходной крутящий момент, компактность и интегрированная обратная связь по положению более ценны, чем сырая скорость. Задокументированные области применения серии HC-SFS G1H включают:

• Поворотные индексирующие столы— где основным требованием является точное угловое позиционирование при низких выходных скоростях
• Оси шарниров роботов— приводы плеча и локтя на промышленных роботах малого и среднего размера
• Револьверные головки— револьверные головки на токарных станках, где жесткость на низких скоростях определяет точность повторения
• Конвейерные и транспортные системы— приводы с пониженной скоростью на индексирующих конвейерах и шагающих транспортерах
• Намотка и контроль натяжения— регулирование постоянного натяжения при изменении диаметров катушек
• Механизмы загрузки и выгрузки— компактные приводные узлы в оборудовании для обработки деталей

IP65 и маслосъемное уплотнение — стандартное оборудование, а не модернизация

Рейтинг защиты IP65 и встроенное маслосъемное уплотнение поставляются в стандартной комплектации для HC-SFS102G1H. Эта комбинация важна для мотор-редуктора: сам редуктор работает в масле, а стык между валом двигателя и коробкой передач — это именно то место, где иначе могло бы произойти проникновение жидкости в корпус двигателя. Маслосъемное уплотнение закрывает этот зазор. IP65 обеспечивает защиту остальной части корпуса двигателя — блокируя попадание пыли и струй воды из окружающей среды установки.

Кромка маслосъемного уплотнения требует, чтобы уровень масла в редукторе поддерживался ниже точки контакта уплотнения при горизонтальной установке агрегата. Руководство по эксплуатации Mitsubishi указывает ограничения по ориентации установки для редуктора G1H, чтобы обеспечить правильное управление маслом — детали, которые стоит проверить перед окончательной компоновкой машины.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какой выходной крутящий момент и скорость я могу ожидать от HC-SFS102G1H?

Выход зависит от установленного передаточного числа — 1/5, 1/12 или 1/20. При номинальном крутящем моменте двигателя 4,78 Н·м передаточное число 1/12 дает примерно 47–52 Н·м на выходе (с учетом КПД редуктора), в то время как выходная скорость снижается примерно до 167 об/мин при номинальной скорости двигателя. Перед расчетом размеров для приложения проверьте конкретное передаточное число на паспортной табличке вашего устройства.

В2: Является ли G1H прецизионным редуктором или стандартным промышленным типом?

G1H — это вариант редуктора для общепромышленных применений в линейке редукторов Mitsubishi HC-SFS. Он отдает приоритет прочности и грузоподъемности для общих задач автоматизации. Для применений, требующих минимального люфта — метрологическое оборудование, обработка полупроводников или высокоточное позиционирование — вместо этого подходят варианты G5 и G7.

В3: Влияет ли передаточное число на конфигурацию сервоусилителя?

Сам усилитель не требует специальной конфигурации для редуктора. Энкодер по-прежнему считывает положение вала двигателя с разрешением 131 072 имп/об. Масштабирование контура положения для сниженной выходной скорости осуществляется через параметры электронного передаточного числа в усилителе MR-J2S — в частности, настройки множителя командных импульсов — которые компенсируют механическое снижение в расчетах управления.

В4: Можно ли монтировать HC-SFS102G1H в любой ориентации?

Ограничения по ориентации применяются из-за редукторного масла внутри коробки передач G1H. Двигатель должен быть установлен в направлении, которое удерживает редукторное масло ниже кромки маслосъемного уплотнения на валу двигателя. Руководство по эксплуатации серводвигателя Mitsubishi (SH030052) содержит диаграммы ориентации для каждого типа редуктора. Игнорирование этих указаний может привести к миграции масла в корпус двигателя, вызывая деградацию изоляции и загрязнение подшипников.

В5: Производится ли HC-SFS102G1H до сих пор, и доступны ли запасные единицы?

Базовый двигатель HC-SFS102 и серия редукторов G1H относятся к поколению MELSERVO-J2S, которое Mitsubishi вывела из эксплуатации в пользу новых платформ. Комплектные агрегаты G1H доступны через сертифицированных поставщиков излишков и авторизованных поставщиков услуг по восстановлению. Учитывая большую установленную базу систем J2S, которые все еще работают на производственных предприятиях по всему миру, наличие как новых старых запасов, так и восстановленных единиц остается достаточно стабильным. Рекомендуется иметь запасной блок для предприятий, эксплуатирующих несколько машин с такой конфигурацией.