Серводвигатель переменного тока Mitsubishi HC-SFS52BG1H — 500 Вт | 2000 об/мин | Электромагнитный тормоз | Высокоточный редуктор G1H | 17-разрядный абсолютный энкодер | MELSERVO J2S

Некоторые задачи управления движением не решаются с помощью быстрых и легких серводвигателей. Им требуется постоянный крутящий момент при пониженной выходной скорости, надежное механическое удержание в остановленном состоянии и точность позиционирования, которая выдерживает десятки миллионов рабочих циклов без деградации. Mitsubishi HC-SFS52BG1H разработан именно для таких задач: это двигатель средней инерционности мощностью 500 Вт из серии HC-SFS, оснащенный электромагнитным тормозом, установленным на заводе и высокоточным редуктором G1H — три компонента, интегрированные на заводе в единый блок с определенными размерами, готовый к прямой установке на станок.

Технические характеристики

Три интегрированные системы, один номер детали

Существует практическая причина, по которой инженеры выбирают сборку, такую как HC-SFS52BG1H, вместо того, чтобы приобретать ее компоненты по отдельности. Каждый интерфейс между системами — от вала двигателя до входа редуктора, от корпуса редуктора до рамы станка, от тормоза до корпуса двигателя — это возможность для несоосности, ошибки сборки или накопления погрешностей размеров. Mitsubishi заводским образом собирает и тестирует эту комбинацию как единое целое, устраняя эти переменные.

Что входит в комплект поставки:

Двигатель HC-SFS52 обеспечивает ядро сервопривода: 500 Вт при 2000 об/мин через платформу средней инерционности 130×130 мм с 17-разрядным абсолютным энкодером и маслосъемным уплотнением, которое защищает полость подшипника от загрязнений в промышленных условиях. Конструкция средней инерционности обеспечивает этому двигателю более широкую совместимость с нагрузками, чем у вариантов с низкой инерционностью — он справляется с более высокой отраженной инерционностью нагрузки без необходимости точной настройки коэффициентов усиления для поддержания стабильности сервопривода.

Электромагнитный тормоз B механически блокирует выход при отключении питания катушки 24 В постоянного тока. Пружинный привод означает, что вал удерживает положение при любом перерыве в подаче питания — запланированном или незапланированном. Тормоз является статическим удерживающим устройством, рассчитанным на выходной крутящий момент двигателя, а не динамическим тормозным элементом; он срабатывает после замедления оси до полной остановки.

Высокоточный редуктор G1H снижает скорость ротора двигателя 2000 об/мин до выходной скорости, требуемой приложением, умножая при этом крутящий момент на коэффициент редукции. Различие между G1H и G1 имеет значение: G1H — это обозначение высокоточный редуктора Mitsubishi, характеризующееся более жестким контролем люфта по сравнению со стандартным общепромышленным типом G1. Там, где важна повторяемость позиционирования — точность индексации поворотного стола, угол наклона инструмента, положение заготовки — эта разница в люфте напрямую сказывается на качестве деталей.

G1H: Что "высокоточный" обеспечивает на выходе

Люфт редуктора — это угловой мертвый диапазон на выходном валу — диапазон вращения выходного вала, который происходит без соответствующего вращения входного вала, вызванный зазорами между зубьями шестерен. В стандартном редукторе общего назначения этот показатель приемлем для применений, где допускается некоторая погрешность позиционирования. В высокоточных редукторах допуски намеренно ужесточены, сокращая люфт до значения, которое напрямую расширяет эффективную точность позиционирования сервосистемы до выходного вала редуктора.

Для HC-SFS52BG1H обозначение G1H означает, что разрешение 17-разрядного энкодера системы — 131 072 отсчета положения на оборот двигателя — не снижается из-за люфта редуктора на выходе. Угловое положение, заданное сервоусилителем, является угловым положением, достигаемым на выходном валу, в пределах жестких ограничений люфта, которые G1H поддерживает в течение срока службы.

Доступные передаточные числа для редуктора G1H на платформе HC-SFS52 варьируются от 1/5 до 1/25, включая 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 и 1/25. При заказе или замене этого блока подтвердите передаточное число по заводской табличке оригинального оборудования или в проектной документации — передаточное число является частью конкретной конфигурации сборки и должно соответствовать оригиналу для правильной выходной скорости и крутящего момента.

Электромагнитный тормоз: Инженерное решение для безопасности

Архитектура тормоза B с отключением питания является намеренным инженерным выбором, а не стандартом. Рассмотрите альтернативу: тормоз с включением питания освобождается только при подаче напряжения, что означает, что вращающийся вал и заблокированный тормоз могут существовать одновременно в случае сбоя логики проводки. Конструкция с пружинным приводом и отключением питания полностью исключает такой сценарий. Тормоз выключен только тогда, когда он активно запитан. Отключите питание по любой причине — сбой питания, аварийная остановка, нормальное выключение — и вал заблокируется.

Для серводвигателя мощностью 500 Вт, приводящего в движение наклонное приспособление, зажимную ось или вертикальный ходовой винт, такое поведение обеспечивает безопасность станка и надежность заготовки между перемещениями. Благодаря редуктору G1H, умножающему выходной крутящий момент на коэффициент редукции, тормоз удерживает полный увеличенный выходной крутящий момент в остановленном состоянии без подачи тока на сервопривод.

Стоит отметить один момент установки: катушка тормоза требует выделенного источника питания 24 В постоянного тока, подключенного отдельно к разъему тормоза двигателя. Этот источник питания должен быть интегрирован в электрическую схему станка независимо — сервоусилитель MR-J2S не питает тормоз напрямую.

17-разрядный абсолютный энкодер: Запуск без поиска исходного положения

При 131 072 положениях на оборот энкодер HC-SFS52 обеспечивает разрешение обратной связи, хорошо подходящее для задач позиционирования средней инерционности, с которыми справляется этот класс двигателей. Что еще более важно для производственных сред, абсолютная архитектура означает, что двигатель никогда не теряет свою опорную позицию.

При установленной в сервоусилителе резервной батарее Mitsubishi A6BAT данные о положении сохраняются при любом цикле отключения питания — сменах, выходных, остановках на техническое обслуживание, аварийных отключениях питания. При перезапуске станка каждая ось находится в своем последнем известном положении без необходимости выполнения цикла поиска исходного положения. На оборудовании с редукторами G1H, где выходной вал был механически перемещен во время технического обслуживания, эта сохраненная опорная позиция особенно ценна для проверки того, что ось находится в известном состоянии перед возобновлением производства.

Совместимость привода: MR-J2S-60A и MR-J2S-60B

HC-SFS52BG1H работает в паре с усилителями MR-J2S-60A или MR-J2S-60B — устройствами класса 500 Вт из семейства усилителей MELSERVO J2S от Mitsubishi.

MR-J2S-60A принимает импульсные команды от ПЛК, специализированных ЧПУ и карт управления движением через дифференциальный приемник или вход с открытым коллектором. Он поддерживает режимы управления положением, скоростью и крутящим моментом и включает связь RS-232C/RS-422 для доступа к параметрам через MR Configurator.

MR-J2S-60B подключается к SSCNET (Servo System Controller NETwork), высокоскоростной последовательной шине Mitsubishi, связывающей сервоусилители с контроллерами движения в синхронизированных многоосевых системах. Системы SSCNET обеспечивают скоординированное многоосное движение — электронное редукцирование, интерполяцию, синхронизированное зажим — без индивидуальной импульсной проводки от контроллера к каждой оси.

Выбор усилителя полностью зависит от управляющего контроллера. Сборка двигателя и редуктора в обоих случаях идентична.

Типичные применения

Комбинация выходной мощности 500 Вт, прецизионного редуктора, электромагнитного тормоза и абсолютного энкодера соответствует определенному и распространенному классу производственного оборудования:

Поворотные индексирующие столы и дисковые платформы — столы-приспособления, которые должны точно перемещаться между станциями и фиксироваться между индексами для операций механической обработки или сборки. Редуктор G1H обеспечивает точный угол индексации; тормоз удерживает его во время работы; абсолютный энкодер подтверждает положение при каждом запуске без поиска исходного положения.

Вертикальные ходовые винты и зажимные оси — любая ось, которая поддерживает нагрузку под действием силы тяжести или зажимное усилие в остановленном состоянии, выигрывает от тормоза с отключением питания, удерживающего без тока сервопривода. Выходная мощность 500 Вт с умножением крутящего момента на коэффициент редукции обеспечивает усилие зажима, значительно превышающее номинальное значение двигателя на чистом валу.

Автоматизированные позиционеры для сварки и вращатели приспособлений — оси позиционирования заготовок, где комбинация пониженного выходного крутящего момента, точного углового позиционирования и механического удержания между сварками соответствует спецификации.

Вспомогательные поворотные оси станков с ЧПУ — приводы 4-й оси и оси B на обрабатывающих центрах, где повторяемость индексации, удержание тормозом во время резки и корпус двигателя с классом защиты IP65, устойчивый к охлаждающей жидкости, являются стандартными требованиями.

Справочник по конфигурации HC-SFS52

Базовый двигатель HC-SFS52 доступен в нескольких конфигурациях, все из которых имеют платформу 500 Вт, 17-разрядный энкодер, маслосъемное уплотнение, IP65, 130×130 мм:

HC-SFS52BG1H подходит для применений, требующих всех трех компонентов: удержания тормозом, высокоточного редуктора и прямого выходного вала редуктора.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какие передаточные числа доступны для HC-SFS52BG1H?

Высокоточный редуктор G1H на платформе HC-SFS52 предлагается с несколькими передаточными числами — как правило, 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 и 1/25. Каждая конфигурация с определенным передаточным числом имеет отдельный номер детали. Перед заказом сменного блока проверьте передаточное число по заводской табличке оригинального оборудования или в документации станка. Установка неправильного передаточного числа изменяет выходную скорость и крутящий момент и может вызвать ошибки профиля движения или механические помехи.

В2: Какой сервоусилитель совместим с HC-SFS52BG1H?

HC-SFS52BG1H совместим с MR-J2S-60A (интерфейс аналоговых/импульсных команд) и MR-J2S-60B (интерфейс последовательной сети SSCNET). Оба являются усилителями класса 500 Вт из семейства MELSERVO J2S. Тормоз B требует отдельного выделенного источника питания 24 В постоянного тока — он подключается к разъему тормоза двигателя независимо от источника питания сервоусилителя.

В3: В чем разница между вариантами редуктора G1 и G1H?

Оба G1 и G1H являются обозначениями редукторов Mitsubishi для серии HC-SFS, но они различаются по точности. G1 — это общепромышленный редуктор, подходящий для применений с умеренными требованиями к точности позиционирования. G1H — это высокоточный вариант с более жестким контролем люфта, который сохраняет точность позиционирования двигателя на уровне энкодера до выходного вала. G1H является правильным выбором всякий раз, когда угловая точность выходного вала является функциональным требованием, например, при индексации поворотного стола или приводах прецизионных приспособлений.

В4: Требуется ли для HC-SFS52BG1H батарея для сохранения абсолютного положения?

Да. 17-разрядный абсолютный энкодер сохраняет данные о многооборотном положении при циклах отключения питания только при наличии литиевой батареи Mitsubishi A6BAT, установленной в держателе батареи сервоусилителя. Без батареи данные о положении теряются при выключении, и при следующем запуске требуется цикл поиска исходного положения. Состояние батареи следует проверять в рамках планового технического обслуживания — усилитель выдает сигнал тревоги, когда напряжение батареи падает ниже минимального порога.

В5: Какой класс защиты IP применяется к секции редуктора?

Корпус двигателя HC-SFS52BG1H имеет класс защиты IP65 — полностью пыленепроницаемый и устойчивый к струям воды. Секция редуктора, в соответствии со стандартными спецификациями редукторов Mitsubishi, имеет класс защиты IP44 — защищен от твердых частиц размером более 1 мм и брызг воды с любого направления. Для применений, где ожидается прямое попадание охлаждающей жидкости на корпус редуктора, в конструкцию станка следует предусмотреть дополнительное экранирование или дефлекторы охлаждающей жидкости.