Động cơ Servo AC Mitsubishi HC-SFS102G1H có hộp giảm tốc

Dòng MELSERVO-J2S | Động cơ 1 kW | 2000 RPM | Hộp số G1H | Trục ra mặt bích | IP65

Khi giảm tốc là một phần của yêu cầu

Không phải mọi trục điều khiển chuyển động đều yêu cầu truyền động trực tiếp. Các bàn xoay chuyển động chậm, các khớp nối robot khớp, các cơ cấu chia vạch và các cụm cấp liệu chính xác thường cần mô-men xoắn lớn hơn ở tốc độ đầu ra thấp hơn so với động cơ servo trần có thể cung cấp — và chúng cần mô-men xoắn đó được truyền với một cặp bánh răng nhất quán, có thể dự đoán được thay vì một bộ truyền động ngoài tự đưa vào các biến số căn chỉnh của riêng nó.

Mitsubishi HC-SFS102G1H đáp ứng nhu cầu đó một cách trực tiếp. Nó kết hợp động cơ servo không chổi than AC HC-SFS102 với hộp giảm tốc G1H được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng máy công nghiệp nói chung — tạo ra một bộ truyền động tích hợp với trục ra mặt bích, được chế tạo cho môi trường lắp đặt thực tế chứ không chỉ điều kiện bàn thử nghiệm.

Thông số kỹ thuật động cơ cơ bản (HC-SFS102)

Hộp giảm tốc G1H — Những gì nó bổ sung và tại sao nó quan trọng

Ký hiệu "G1" trong tên gọi HC-SFS của Mitsubishi đề cập đến biến thể hộp giảm tốc được thiết kế cho máy công nghiệp nói chung. Ký hiệu "H" chỉ ra đầu ra mặt bích rỗng — nơi đầu ra hộp số được truyền qua mặt bích thay vì trục nhô ra, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt vào bàn xoay, cụm tháp pháo và tải dạng đĩa mà không cần thêm phần cứng ghép nối.

Tỷ số truyền có sẵn trong dòng G1H cho dòng HC-SFS là 1/5, 1/12 và 1/20. Tỷ số được lắp trên một đơn vị HC-SFS102G1H cụ thể sẽ xác định tốc độ đầu ra và sự nhân mô-men xoắn tương ứng. Ví dụ, ở tỷ số 1/12, đầu vào động cơ 2000 RPM cho tốc độ đầu ra khoảng 167 RPM, trong khi mô-men xoắn đầu ra có sẵn tăng theo tỷ lệ với tỷ số truyền (ít tổn thất hiệu suất). Điều này đánh đổi tốc độ quay lấy lực giữ và mật độ mô-men xoắn mà các cơ cấu truyền động bằng bánh răng nhỏ gọn yêu cầu.

So với các biến thể hộp số chính xác G5/G7 của Mitsubishi, G1H được thiết kế cho tải công nghiệp nói chung — được tối ưu hóa cho độ bền, khả năng chịu tải và khả năng bảo trì trên phạm vi điều kiện ứng dụng rộng hơn thay vì yêu cầu độ rơ cực thấp của thiết bị quang học hoặc đo lường.

Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit — Nền tảng của vòng phản hồi

Mọi thứ phía sau vòng điều khiển đều phụ thuộc vào những gì quay trở lại từ bộ mã hóa. Với 131.072 xung mỗi vòng quay, bộ mã hóa tuyệt đối tích hợp của HC-SFS102 cao hơn nhiều so với 16.384 ppr có sẵn trên biến thể HC-SF102 tiêu chuẩn — một lợi thế độ phân giải gấp 8 lần giúp làm mượt chuyển động tốc độ thấp và tăng độ chính xác vị trí của toàn bộ hệ thống có hộp số.

Vì bộ mã hóa là tuyệt đối, dữ liệu vị trí vẫn còn nguyên vẹn sau khi mất điện. Khởi động lại máy giữa chu kỳ, phục hồi sau khi dừng khẩn cấp hoặc tiếp tục sau khi tắt máy theo kế hoạch — hệ thống điều khiển đọc vị trí hiện tại ngay lập tức khi bật nguồn, bất kể trục đầu ra đã dừng ở đâu. Đối với các ứng dụng liên quan đến trục thẳng đứng hoặc chia vạch chính xác, khả năng đó loại bỏ một lớp lỗi tiềm ẩn khỏi bức tranh hoạt động.

Khả năng tương thích với bộ khuếch đại servo

HC-SFS102G1H được điều khiển thông qua cùng một dòng bộ khuếch đại servo MR-J2S như HC-SFS102 tiêu chuẩn. Các bộ khuếch đại tương thích cho lớp công suất 1 kW bao gồm:

Hộp giảm tốc được gắn cơ học với động cơ servo và không ảnh hưởng đến bộ khuếch đại — không cần cấu hình bộ khuếch đại đặc biệt nào cho biến thể G1H. Cáp bộ mã hóa kết nối qua cổng CN2 tiêu chuẩn và dây nguồn động cơ tuân theo cùng một cách bố trí đầu cuối U, V, W như phần còn lại của dòng MR-J2S.

Phù hợp ứng dụng — Nơi đơn vị này thuộc về

HC-SFS102G1H hoạt động tốt nhất khi mô-men xoắn đầu ra vừa phải, đóng gói nhỏ gọn và phản hồi vị trí tích hợp có giá trị hơn tốc độ thô. Các lĩnh vực ứng dụng được ghi nhận cho dòng HC-SFS G1H bao gồm:

• Bàn chia vạch quay — nơi yêu cầu chính là định vị góc chính xác ở tốc độ đầu ra thấp
• Trục khớp nối robot — trục vai và khuỷu trên robot công nghiệp cỡ nhỏ đến trung bình
• Cụm tháp pháo — tháp pháo dao trên máy tiện nơi độ cứng ở tốc độ thấp quyết định độ chính xác lặp lại
• Hệ thống băng tải và truyền động — truyền động giảm tốc trên băng tải chia vạch và truyền động thanh dẫn hướng
• Kiểm soát quấn và căng — điều chỉnh độ căng không đổi trên đường kính cuộn thay đổi
• Cơ cấu nạp và dỡ hàng — gói truyền động nhỏ gọn trong thiết bị xử lý bộ phận

IP65 và Phớt dầu — Thiết bị tiêu chuẩn, không phải nâng cấp

Cả cấp bảo vệ IP65 và phớt dầu tích hợp đều là tiêu chuẩn trên HC-SFS102G1H. Sự kết hợp đó rất quan trọng đối với động cơ có hộp số: bản thân bộ truyền động chạy bằng dầu, và giao diện giữa trục động cơ và hộp số chính là nơi mà sự xâm nhập chất lỏng vào thân động cơ có thể xảy ra. Phớt dầu đóng kín khoảng trống đó. IP65 xử lý phần còn lại của thân động cơ — chặn bụi và tia nước từ môi trường lắp đặt.

Mép phớt dầu yêu cầu mức dầu hộp số trong hộp số phải được duy trì dưới điểm tiếp xúc của phớt khi đơn vị được lắp theo chiều ngang. Hướng dẫn sử dụng của Mitsubishi quy định các hạn chế về hướng lắp đặt cho hộp giảm tốc G1H để đảm bảo quản lý dầu hoạt động như dự kiến — các chi tiết đáng để xác nhận trước khi bố trí máy cuối cùng được cố định.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Tôi có thể mong đợi mô-men xoắn và tốc độ đầu ra nào từ HC-SFS102G1H?

Đầu ra phụ thuộc vào tỷ số truyền được lắp — 1/5, 1/12 hoặc 1/20. Ở mô-men xoắn định mức của động cơ là 4,78 N·m, tỷ số 1/12 cho khoảng 47–52 N·m ở đầu ra (tính đến hiệu suất hộp số), trong khi tốc độ đầu ra giảm xuống khoảng 167 RPM ở tốc độ động cơ định mức. Xác nhận tỷ số cụ thể trên bảng tên đơn vị của bạn trước khi định cỡ ứng dụng.

Q2: G1H có phải là hộp số chính xác hay loại công nghiệp tiêu chuẩn?

G1H là biến thể hộp số công nghiệp nói chung trong dòng hộp số HC-SFS của Mitsubishi. Nó ưu tiên độ bền và khả năng chịu tải cho các tác vụ tự động hóa nói chung. Đối với các ứng dụng yêu cầu độ rơ tối thiểu — thiết bị đo lường, xử lý bán dẫn hoặc định vị có độ chính xác cao — các biến thể G5 và G7 là lựa chọn phù hợp.

Q3: Tỷ số truyền có ảnh hưởng đến cách cấu hình bộ khuếch đại servo không?

Bản thân bộ khuếch đại không yêu cầu cấu hình đặc biệt cho hộp giảm tốc. Bộ mã hóa vẫn đọc vị trí trục động cơ ở 131.072 ppr. Tỷ lệ vòng lặp vị trí cho tốc độ đầu ra giảm được xử lý thông qua các tham số tỷ số truyền điện tử trong bộ khuếch đại MR-J2S — đặc biệt là cài đặt bộ nhân xung lệnh — bù cho sự giảm cơ học trong các phép tính điều khiển.

Q4: HC-SFS102G1H có thể lắp theo hướng nào không?

Các hạn chế về hướng lắp đặt áp dụng do dầu hộp số bên trong hộp số G1H. Động cơ phải được lắp theo hướng giữ dầu hộp số dưới mép phớt dầu trên trục động cơ. Hướng dẫn sử dụng động cơ servo của Mitsubishi (SH030052) bao gồm các sơ đồ hướng lắp đặt cho từng loại hộp giảm tốc. Bỏ qua những điều này có thể dẫn đến dầu di chuyển vào thân động cơ, gây suy giảm cách điện và nhiễm bẩn ổ trục.

Q5: HC-SFS102G1H có còn sản xuất không và có sẵn các đơn vị thay thế không?

Động cơ cơ bản HC-SFS102 và dòng hộp giảm tốc G1H thuộc thế hệ MELSERVO-J2S, mà Mitsubishi đã ngừng sản xuất để chuyển sang các nền tảng mới hơn. Các đơn vị G1H hoàn chỉnh có sẵn thông qua các nhà cung cấp hàng tồn kho chứng nhận và nhà cung cấp sửa chữa được ủy quyền. Với số lượng lớn hệ thống J2S đã được lắp đặt và vẫn đang hoạt động trong các cơ sở sản xuất trên toàn cầu, nguồn cung sẵn có cho cả hàng tồn kho mới và hàng đã tân trang vẫn tương đối ổn định. Nên dự trữ một đơn vị thay thế cho các cơ sở vận hành nhiều máy có cấu hình này.