Mitsubishi HC-SFS702BK (HCSFS702BK) — серводвигатель переменного тока мощностью 7 кВт, шпоночный вал с электромагнитным тормозом, серия MELSERVO-J2S

Идентификация продукта

Номер детали:HC-SFS702BK

Также искали как:HCSFS702BK, HC-SFS-702BK

Ряд:Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generation)

Тип двигателя:Бесщеточный серводвигатель переменного тока — вал со шпонкой, электромагнитный тормоз

Состояние:Новый в коробке

Что вы смотрите

Митсубиси ХК-СФС702БКЭто самый мощный двигатель в стандартном семействе HC-SFS со скоростью 2000 об/мин. Бесщеточный серводвигатель переменного тока средней инерции мощностью 7 кВт, сочетающий в себе две функции, необходимые для самых надежных станков и осей промышленной автоматизации:шпоночный валдля передачи положительного крутящего момента ипружинный надежный электромагнитный тормоздля надежного механического удержания сервопривода.

При постоянном номинальном крутящем моменте 33,4 Нм и пиковом крутящем моменте 100 Нм это серьезная рабочая лошадка. Он сочетается с усилителями класса MR-J2S-700 сервоплатформы Mitsubishi J2-Super, что означает, что он использует полный набор функций J2S: 17-битную обратную связь с абсолютным энкодером с частотой 131 072 имп/мин, полосу пропускания контура скорости, превышающую 550 Гц, адаптивную настройку в реальном времени и систему абсолютного положения, которая исключает циклы возврата в исходное положение после перебоев в подаче электроэнергии.

Суффикс «BK» отражает обе определяющие особенности двумя буквами:Бдля электромагнитного тормоза,Кдля шпоночного вала. Эта конкретная комбинация применяется там, где ось несет большую инерционную нагрузку, передает крутящий момент через шпоночную муфту или шкив и должна надежно удерживать положение, когда сервопривод отключается.

Технические характеристики

7 кВт при 2000 об/мин: вершина линейки HC-SFS

В семействе HC-SFS 2000 об/мин мощность варьируется от 500 Вт до 1 кВт, 1,5 кВт, 2 кВт, 3,5 кВт, 5 кВт и, наконец, до 7 кВт у HC-SFS702BK. Каждый шаг вверх в таблице приводит к большему крутящему моменту, более высоким требованиям к мощности и физически более длинному корпусу двигателя — модель мощностью 7 кВт весит 32 кг, что примерно в три раза превышает двигатель мощностью 5 кВт, что отражает дополнительную медь, пластины и массу, необходимые для непрерывного поддержания 33,4 Нм без тепловых проблем.

Этот показатель крутящего момента — номинальный 33,4 Нм, пиковый 100 Нм — говорит вам кое-что важное о том, где будет использоваться этот двигатель. Соотношение пиковой мощности к номинальной 3:1 означает, что двигатель может развивать мощность, в три раза превышающую его непрерывную номинальную мощность при коротких импульсах, давая оси ускоряющий момент, необходимый для быстрого перемещения тяжелых грузов на скорость, сохраняя при этом умеренный крутящий момент, необходимый для поддержания этой скорости в течение рабочего цикла. Для тяжелого поддона, поворотного стола большого диаметра или массивной Z-колонны такое сочетание высокой пиковой нагрузки и стабильной продолжительной нагрузки — именно то, что требуется для применения.

Фланец 176 × 176 мм соответствует стандартному монтажному размеру тяжелой рамы, который используется в верхнем диапазоне HC-SFS (352, 502 и 702 точки мощности). Машины, предназначенные для варианта мощностью 3,5 кВт или 5 кВт, могут устанавливать двигатель мощностью 7 кВт без изменения монтажной схемы — меняются только силовые и кабельные соединения.

Вал со шпонкой — создан для передачи высокого крутящего момента

При мощности 7 кВт и непрерывном крутящем моменте 33,4 Нм крутящий момент на стыке муфты валов значителен. Муфты с фрикционным зажимом надежно работают во многих сервоприводах, но на этом уровне производительности — особенно на осях, которые подвергаются частому реверсированию, ударным нагрузкам от резки или высокому предварительному натяжению ремней ГРМ — шпоночный вал полностью исключает риск проскальзывания.

Шпоночная канавка обеспечивает посадку по форме между валом двигателя и ступицей. Ключ воспринимает сдвиговую нагрузку напрямую, а не полагается на зажимное трение для передачи крутящего момента. Для шкивов, звездочек, шестерен и ступиц муфт, где любое вращательное скольжение между валом и ступицей может нарушить позиционирование оси или вызвать механическое повреждение, интерфейс со шпонкой является правильным инженерным выбором.

Правильная установка на вал со шпонкой имеет значение: шпонка должна входить в шпоночную канавку с минимальным зазором (небрежная посадка приводит к появлению люфта), ее длина должна быть правильной, чтобы распределять сдвиговую нагрузку по всей глубине ступицы, а удерживающий крепеж ступицы должен быть затянут в соответствии со спецификацией. В инструкции по эксплуатации Mitsubishi отмечается, что при установке компонентов на вал со шпонкой для надевания компонента следует использовать двустороннюю шпильку в резьбовом отверстии на конце вала — удары молотком по концу вала категорически запрещены, поскольку ударная нагрузка может повредить энкодер в задней части двигателя.

Электромагнитный тормоз — надежная фиксация тяжелых осей

Пружинный тормоз модели HC-SFS702BK является удерживающим устройством, а не тормозом замедления. Логика работы проста, но важна: 24 В постоянного тока подает питание на тормозную катушку и удерживает диск на расстоянии от поверхности трения, позволяя валу свободно вращаться под управлением усилителя. Снимите напряжение 24 В — по причине конструкции, неисправности или сбоя питания — и пружина немедленно зажмет тормозной диск, заблокировав вал.

При мощности 7 кВт оси, которые приводит этот двигатель, обычно достаточно велики, чтобы сила тяжести или технологические силы создавали значимые несбалансированные нагрузки. Тяжелая шпиндельная головка на большом VMC, портальная поперечина, крупноформатный поворотный стол, задний упор пресса с тяжелой стопорной пластиной — каждый из них имеет состояние, при котором отключение сервопривода без механического удержания приводит к неконтролируемому движению. Тормоз HC-SFS702BK решает эту проблему скорее как вопрос отказоустойчивости, а не удобства.

Практические рекомендации по подключению при мощности 7 кВт:

Тормозная катушка генерирует значительный всплеск индуктивного напряжения при выключении. Поглотитель перенапряжений на клеммах катушки не является обязательным в этом масштабе — без него шип может со временем ухудшить контакты реле и вызвать нагрузку на схемы ввода-вывода усилителя. Используйте выход MBR (блокировки тормоза) усилителя MR-J2S для управления реле тормоза, гарантируя, что тормоз не будет наложен, пока двигатель все еще работает с крутящим моментом. Применение тормоза к вращающемуся валу мощностью 7 кВт приведет к быстрому износу фрикционной поверхности и созданию механического удара в трансмиссии — сигнал MBR предотвращает это, устанавливая правильную последовательность времени замедления и удержания.

Для вертикальных осей собственное руководство Mitsubishi рекомендует выбирать ось таким образом, чтобы несбалансированный крутящий момент оставался ниже 70% номинального крутящего момента двигателя. При номинальном усилии 33,4 Нм это означает, что статическая несбалансированная нагрузка на валу двигателя не должна превышать примерно 23 Нм — цифру, которую стоит сверить с фактической нагрузкой перед установкой на любую вертикальную ось.

17-битный абсолютный энкодер — почему это важно при такой мощности

HC-SFS702BK использует тот же 17-битный последовательный абсолютный энкодер, который используется во всем семействе HC-SFS: 131 072 различных положения на оборот вала, передаваемые по высокоскоростному последовательному каналу связи на усилитель MR-J2S.

При мощности 7 кВт это имеет значение, выходящее за рамки простой точности позиционирования. Контур скорости усилителя работает на основе данных о скорости, полученных от энкодера — более высокое разрешение означает более точную оценку скорости, что, в свою очередь, означает лучшее подавление помех, когда силы резания, изменения инерции или изменения нагрузки нарушают ось. Ось, имеющая большую инерцию и режущая на высоких скоростях подачи, нуждается в жестком контуре скорости, чтобы избежать колебаний, колебаний и ошибок позиционирования во время резки. 17-битный кодер в сочетании с контуром скорости усилителя J2S с полосой пропускания 550 Гц+ обеспечивает такую ​​герметичность.

Абсолютная функция сохраняет данные о местоположении благодаря резервной батарее — литиевой батарее A6BAT в усилителе MR-J2S. После любого отключения питания ось возвращается точно в свое последнее известное положение без цикла возврата в исходное положение. Для больших станков, где возвращение в исходное положение тяжелой оси отнимает время и создает риск столкновения приспособлений, это важно с точки зрения эксплуатации.

Где указывается HC-SFS702BK

Горизонтальный обрабатывающий центр по оси W и приводы паллет.Большие системы транспортировки поддонов HMC перемещают тяжелые приспособления на большие расстояния. Приводу позиционирования по оси W или торцовой головке требуется высокий постоянный крутящий момент, шпоночное соединение, позволяющее выдерживать нагрузку привода спутника без проскальзывания, а также тормоз для удержания положения спутника во время обработки или загрузки приспособлений.

Большая Z-колонна VMC.Тяжелые вертикальные обрабатывающие центры со значительной массой шпиндельной головки используют класс мощности 7 кВт по оси Z. Вал со шпонкой соединяется непосредственно с шариковым винтом или реечным приводом, а тормоз необходим для предотвращения падения Z-стойки при выключении сервопривода.

Большие оси токарного станка с ЧПУ и оси задней бабки.Высокопроизводительные токарные центры с револьверными головками большого диаметра используют сервоприводы такой мощности для быстрой и точной индексации. Вал со шпонкой надежно взаимодействует с механизмом привода револьверной головки, а тормоз удерживает револьверную головку на выбранной позиции, а зажимной механизм фиксирует ее для резки.

Приводы позиционирования конвейерной линии.В системах транспортировки тяжелых поддонов с большими крепежными пластинами и длинными ходами перемещения используются сервоприводы высокой мощности для быстрого и точного позиционирования между станциями. Тормоз удерживает положение на каждой станции во время операций крепления, зажима или обработки.

Большие поворотные столы и цапфовые оси.Поворотные столы с сервоприводом с прямым приводом или редуктором, используемые для обработки крупных деталей по 4-й и 5-й осям, требуют высокого крутящего момента для точного позиционирования под нагрузкой резания. Шпоночное соединение вала с червячной передачей или входом прямого привода должно быть надежным и без проскальзывания.

Роботизированное оружие и системы обработки тяжелых грузов.Промышленные роботы и портальные погрузочно-разгрузочные системы с полезной нагрузкой в ​​диапазоне 200–500 кг используют сервоприводы такой мощности на основных шарнирах и осях перемещения. Удержание тормоза необходимо в любом положении покоя, чтобы предотвратить провисание сустава под действием силы тяжести.

Семейство HC-SFS 2000 об/мин — обзор полного модельного ряда

Каждая точка производительности доступна в четырех комбинациях вала и тормоза: прямой без тормоза, со шпонкой без тормоза, прямой с тормозом и со шпонкой с тормозом. HC-SFS702BK — это вариант с ключом и тормозом, занимающий максимальную мощность 7 кВт в этом диапазоне.

Новое в упаковке — что означает состояние в этом масштабе

Серводвигатель массой 32 кг представляет собой значительную деталь при обращении и установке. Запечатанный в заводской упаковке двигатель означает, что двигатель поставляется в оригинальной упаковке Mitsubishi со всеми неповрежденными защитными крышками — торцевой крышкой вала, пылезащитными крышками разъемов и внутренней опорой из пенопласта. Никаких предустановочных напряжений на валу с шпонкой, никакой термической истории от предыдущей эксплуатации, никакого накопленного износа на фрикционной поверхности тормоза.

Для отделов технического обслуживания, управляющих большим парком машин, наличие новой запасной части для оси мощностью 7 кВт исключает самый дорогостоящий вид простоя: ожидание ремонта или приобретения двигателя, пока производственная машина простаивает. Тормоз и энкодер — это два компонента, которые, скорее всего, потребуют замены на старом двигателе; новый блок в упаковке не вызывает никаких проблем.

Хранение в прохладных, сухих условиях без вибрации обеспечивает сохранение полных технических характеристик в течение нескольких лет. При хранении более пяти лет рекомендуется периодическое медленное вращение вала для перераспределения смазки подшипников перед установкой.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Какие сервоусилители работают с HC-SFS702BK?

Для HC-SFS702BK требуетсяМР-ДЖ2С-700классный усилитель. Двумя основными вариантами являютсяМР-ДЖ2С-700А(импульсный/аналоговый командный интерфейс общего назначения) иМР-ДЖ2С-700Б(Оптиковолоконная шина SSCNET для систем контроллеров движения). Оба поддерживают 17-битный последовательный энкодер HC-SFS702BK и обеспечивают ток, необходимый для номинального тока этого двигателя 35 А. Двигатель несовместим с оригинальными усилителями MR-J2 или с усилителями серий MR-J3/MR-J4 без специального преобразовательного оборудования.

Вопрос 2. Что дает шпоночный вал по сравнению со стандартным прямым валом HC-SFS702B?

Обе модели механически и электрически идентичны, за исключением вала.HC-SFS702BK имеет шпоночную канавку.на валу, что создает положительную сдвиговую нагрузку на ступицу муфты или ведомый компонент. При постоянном крутящем моменте 7 кВт и 33,4 Нм приложения, в которых используются шкивы, звездочки или шестерни с прямым приводом, выигрывают от шпоночного соединения, исключающего любой риск проскальзывания, вызванного крутящим моментом. Если ваша муфта представляет собой фрикционный зажим (разъемный зажим или компрессионная ступица) и нет механических требований к шпонке, эквивалентной моделью является HC-SFS702B (прямой вал).

Вопрос 3: Буква «B» обозначает тормоз — как он включается и для чего нужен?

Тормозпружинный и отказоустойчивый: 24 В постоянного тока удерживает его открытым во время нормальной работы, а пружина зацепляет тормозной диск в тот момент, когда напряжение снимается. Это удерживающее устройство, а не замедляющий тормоз — сервоусилитель управляет всем контролируемым замедлением, а тормоз срабатывает только после остановки оси. Он используется на вертикальных осях и в любых приложениях, где выключенная ось будет перемещаться под действием силы тяжести или технологических сил. Всегда направляйте управление тормозами через усилитель.Выход блокировки MBRчтобы гарантировать, что тормоз сработает только после того, как двигатель замедлится до полной остановки.

Вопрос 4: Нужна ли 17-битному абсолютному энкодеру батарея и где она установлена?

Да — последовательному абсолютному энкодеру требуется резервная батарея для сохранения данных о положении во время отключения питания. Батареяне в моторе; этоЛитиевый элемент A6BATустановлен внутри сервоусилителя MR-J2S-700. Когда батарея исправна, ось сохраняет свое абсолютное положение даже при перебоях в подаче электроэнергии и не требует цикла возврата в исходное положение при перезапуске. Следите за сигналом тревоги батареи усилителя и замените A6BAT при следующем запланированном выключении, когда появится предупреждение — не позволяйте батарее полностью разряжаться, так как это приводит к необходимости выполнения операции возврата в исходное положение.

Вопрос 5. Может ли HC-SFS702BK заменить более старую модель HC-SF702 или HC-SF702B на существующей машине?

Размеры фланцев и геометрия вала совместимы — HC-SFS702BK можно установить в том же месте, что и HC-SF702 или HC-SF702B, без механических модификаций. Однако интерфейс кодера отличается: HC-SFS702BK использует 17-битный последовательный кодировщик, для которого требуетсяУсилитель MR-J2S-700. Оригинальный усилитель MR-J2 не может обмениваться данными с этим кодером. Если на машине уже установлены усилители MR-J2S мощностью 700 А, замена осуществляется напрямую механически и электрически. Если на машине установлены оригинальные усилители MR-J2, усилитель необходимо одновременно обновить.