Серводвигатель Mitsubishi HC-SFS52BG1H — 500 Вт | С тормозом + высокоточный редуктор | 17-битный абсолютный энкодер | MELSERVO J2S

Не каждая сервоось выполняет простое перемещение из точки в точку по плоской поверхности. Значительная доля реальных промышленных применений — поворотные столы, вертикальные зажимные оси, угловые позиционеры, наклонные салазки — предъявляют три жестких требования к приводу:достаточный выходной крутящий момент при пониженной скорости вращения вала, механическое удержание между перемещениями, и точность углового позиционирования, не дрейфующая со временем. HC-SFS52BG1H удовлетворяет всем трем требованиям в одном заводском узле: среднеинерционный двигатель HC-SFS мощностью 500 Вт, электромагнитный тормоз с пружинным прижимом и высокоточный редуктор G1H, поставляемые и установленные как единый интегрированный узел.

Спецификации вкратце

Почему существует эта конфигурация и что она решает

Серводвигатель мощностью 500 Вт, работающий на скорости 2000 об/мин, создает на валу постоянный крутящий момент 2,39 Нм. Эта величина подходит для многих применений и совершенно недостаточна для других. Поворотный стол, несущий оснастку весом 30 кг, зажимной цилиндр, преодолевающий значительное усилие отскока, вертикальная шарико-винтовая ось, удерживающая собственный вес — все это требует крутящего момента, который двигатель сам по себе не может обеспечить.

Редуктор G1H меняет эту ситуацию. Редукция увеличивает выходной крутящий момент пропорционально передаточному числу, одновременно уменьшая выходную скорость в той же пропорции. Например, передаточное число 1/20 обеспечивает постоянный крутящий момент до 47,8 Нм на выходном валу редуктора — от того же корпуса двигателя мощностью 500 Вт. Машина получает необходимую силу без перехода на более крупный, тяжелый и дорогой класс привода.

Что делает G1H правильным редуктором, а не стандартным G1, так это контроль люфта. Стандартные промышленные редукторы общего назначения G1 предназначены для широкого промышленного использования, где допустим некоторый угловой люфт на выходном валу. Высокоточные узлы G1H изготавливаются по более строгим спецификациям, с уменьшенным люфтом, который эффективно передает разрешение энкодера 131 072 имп/об на выходной вал редуктора. Для индексных столов и угловых позиционирующих приспособлений, где градусы или доли градуса определяют качество детали, эта разница имеет прямое значение.

электромагнитный тормоз завершает картину. Редуктор умножает удерживающий крутящий момент так же, как и приводной — но только если вал двигателя физически заблокирован. Между перемещениями, при отключении питания, при аварийной остановке: тормоз удерживает весь узел в любом положении, которое сервопривод установил последним, без тока сервопривода, без активного усилителя.

Тормоз: безопасен по конструкции

Тормоз HC-SFS52BG1H активируется пружиной и отключается электрически. Подайте 24 В постоянного тока на катушку, пружина сожмется, вал будет вращаться свободно. Снимите напряжение по любой причине — намеренное отключение, сбой питания, срабатывание цепи безопасности, активация аварийной остановки — пружина мгновенно снова задействуется, и вал блокируется.

Это безопасная конфигурация, которую большинство стандартов безопасности машин требуют для вертикальных осей и механизмов, нагруженных гравитацией. Тормоз не зависит от логики контроллера или доступности усилителя для удержания положения; он удерживает по умолчанию и требует активной энергии для освобождения.

Примечание по установке: катушка тормоза требует отдельного источника питания 24 В постоянного тока, подключенного к разъему тормоза двигателя. Эта цепь независима от сервоусилителя — усилители MR-J2S-60A и MR-J2S-60B не подают питание на тормоз напрямую. Источник 24 В и его блокировочная проводка должны быть включены в электрическую схему машины.

17-битный абсолютный энкодер — нет необходимости в возврате на ноль при запуске

Встроенный энкодер подсчитывает 131 072 позиции на оборот вала двигателя в полном диапазоне многооборотных перемещений, при этом счет сохраняется при отключении питания благодаря резервной батарее Mitsubishi A6BAT, установленной в сервоусилителе. При каждом запуске — смене смены, остановке на техническое обслуживание, аварийной остановке и восстановлении — машина знает свое положение без цикла возврата на ноль.

В системе с редуктором G1H эта возможность имеет дополнительную ценность: положение выходного вала полностью определяется показаниями энкодера двигателя при всех конфигурациях передаточного числа. Дополнительное устройство обратной связи на стороне выхода не требуется для определения положения выходного вала редуктора.

Совместимые усилители: MR-J2S-60A и MR-J2S-60B

Усилители серии 60 J2S являются рекомендованной парой для семейства двигателей HC-SFS мощностью 500 Вт.

MR-J2S-60A — принимает импульсный (дифференциальный или с открытым коллектором) или аналоговый командный вход. Поддерживаются режимы управления положением, скоростью и крутящим моментом. Настройка через программное обеспечение MR Configurator по RS-232C или RS-422. Стандартный выбор для систем управления движением на базе ПЛК, автономных приложений ЧПУ и любых хостов, выдающих команды импульс/направление.

MR-J2S-60B — интерфейс SSCNET для многоосевых систем управления движением Mitsubishi (серии Q172D, Q173D, A172SHCPUN). Все оси используют синхронную шину SSCNET, что позволяет осуществлять электронное редукцирование и скоординированные многоосевые перемещения с точным синхронизмом между осями. Правильный выбор для систем с несколькими сервоосями на одном контроллере движения Mitsubishi.

Варианты передаточных чисел и выбор правильной конфигурации

Редуктор G1H на HC-SFS52B предлагается с несколькими вариантами передаточных чисел — обычно 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 и 1/25. Каждое передаточное число соответствует своему номеру детали в семействе HC-SFS52BG1H. При замене существующего узла передаточное число должно быть подтверждено из оригинальной документации машины или с шильдика редуктора перед заказом. Установка другого передаточного числа приведет к неправильной выходной скорости и крутящему моменту, а также может вызвать ошибки профиля движения или механические столкновения.

Выходной крутящий момент увеличивается с передаточным числом; выходная скорость пропорционально уменьшается. Скорость двигателя при номинальном выходном крутящем моменте всегда составляет 2000 об/мин независимо от передаточного числа — редуктор делит эту скорость для получения требуемых об/мин на выходе.

Где используется HC-SFS52BG1H

Прецизионные поворотные индексные столы на обрабатывающих центрах — редуктор G1H контролирует точность углов индексации; тормоз блокирует стол во время резки; абсолютный энкодер устраняет необходимость возврата на ноль при каждом изменении смены.

Вертикальные шарико-винтовые оси с гравитационной нагрузкой — тормоз предотвращает падение оси при отключении питания; редукторный крутящий момент обеспечивает удержание без постоянного тока сервопривода; защита двигателя IP65 обеспечивает работу в среде СОЖ.

Оси наклона и углового позиционирования заготовок — наклонные приспособления удерживают положение под произвольными углами, требуя как эффективности тормоза, так и редукторного крутящего момента для противодействия гравитационной нагрузке под любыми углами.

Автоматизированные позиционеры для сварки — приводы головки на позиционерах требуют точной угловой индексации между проходами сварки, с блокировкой заготовки во время сварки без тока сервопривода.

Приводы 4-й оси ЧПУ (ось A, ось B) — среднемощные применения 4-й оси на вертикальных обрабатывающих центрах, где размер корпуса двигателя 130 мм, класс мощности 500 Вт, тормозное удержание и IP65 являются стандартными спецификациями.

Сводка вариантов HC-SFS52

Все варианты имеют одинаковую выходную мощность 500 Вт, 17-битный энкодер, маслосъемное уплотнение и корпус двигателя IP65. HC-SFS52BG1H является правильным выбором, когда одновременно требуются все три функции — тормоз, высокоточный редуктор и прямой вал.

FAQ

В1: В чем разница между редукторами G1H и G1 на двигателях Mitsubishi HC-SFS?

Оба являются заводскими редукторами Mitsubishi для серии HC-SFS, но отличаются уровнем точности. G1 — это промышленный редуктор общего назначения, подходящий для случаев, когда допустим умеренный угловой люфт на выходе. G1H — это высокоточный вариант, изготовленный с более жесткими допусками и меньшим люфтом — это означает, что заданное сервоприводом положение более точно воспроизводится на выходном валу редуктора. Для поворотных индексаторов, прецизионных приводов оснастки и любых применений, где точность углового положения выходного вала является прямым параметром качества, G1H является правильной спецификацией.

В2: Какой сервоусилитель требуется для HC-SFS52BG1H?

HC-SFS52BG1H соответствует MR-J2S-60A (для импульсного или аналогового командного входа) или MR-J2S-60B (для многоосевых сетевых приложений SSCNET). Оба являются усилителями класса 500 Вт серии MELSERVO J2S от Mitsubishi. Электромагнитный тормоз требует отдельного источника питания 24 В постоянного тока, подключенного к разъему тормоза двигателя — сервоусилитель не подает питание на катушку тормоза напрямую.

В3: Как подтвердить передаточное число узла HC-SFS52BG1H?

Передаточное число является частью конкретной конфигурации сборки и должно соответствовать оригинальной конструкции машины. Проверьте шильдик редуктора на физическом узле или обратитесь к оригинальному перечню материалов и электрическим схемам машины. Передаточное число не может быть определено только по базовому номеру детали HC-SFS52BG1H — суффикс передаточного числа добавляется в полной каталожной номенклатуре (например, 1/20). Заказ замены без подтверждения передаточного числа сопряжен с риском неправильной выходной скорости и возможного механического повреждения.

В4: Сохраняет ли абсолютный энкодер данные о положении при неожиданном отключении питания машины?

Да, при условии, что резервная литиевая батарея A6BAT установлена в держателе батареи сервоусилителя и находится в хорошем состоянии. При наличии батареи данные о многооборотных положениях сохраняются при любом отключении питания. Усилитель отобразит предупреждение о напряжении батареи, когда потребуется ее замена. Без батареи данные о положении теряются при отключении питания, и перед возобновлением производства требуется цикл возврата на ноль.

В5: Какая степень защиты применяется к секции редуктора HC-SFS52BG1H?

Корпус двигателя имеет степень защиты IP65 — полностью герметичен от пыли и защищен от струй воды с любого направления. Секция редуктора имеет степень защиты IP44, что обеспечивает защиту от твердых частиц размером более 1 мм и брызг воды с любого направления, но не от прямых струй воды или погружения в СОЖ. В условиях станков с активным распылением СОЖ вблизи редуктора в конструкцию установки следует включить механический щиток или дефлектор СОЖ.