Động cơ Servo Mitsubishi HC-SFS52BG1H — 500W | Phanh + Hộp giảm tốc độ chính xác cao | Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit | MELSERVO J2S

Không phải trục servo nào cũng chỉ thực hiện di chuyển điểm-tới-điểm trên bề mặt phẳng. Một phần đáng kể các ứng dụng công nghiệp thực tế — bàn xoay, trục kẹp dọc, bộ định vị góc, thanh trượt nghiêng — đặt ra ba yêu cầu khắt khe cho bộ truyền động:mô-men xoắn đầu ra đủ ở tốc độ trục giảm, giữ cơ khí giữa các lần di chuyển, và độ chính xác định vị góc không bị trôi theo thời gian. HC-SFS52BG1H giải quyết cả ba vấn đề trong một đơn vị lắp ráp sẵn tại nhà máy: động cơ quán tính trung bình HC-SFS 500W, phanh điện từ loại lò xo và hộp giảm tốc độ chính xác cao G1H, được vận chuyển và lắp đặt như một cụm tích hợp.

Thông số kỹ thuật nhanh

Tại sao cấu hình này tồn tại — và nó giải quyết vấn đề gì

Một động cơ servo 500W chạy ở tốc độ 2.000 vòng/phút tạo ra mô-men xoắn liên tục 2,39 Nm trên trục. Con số này phù hợp với nhiều ứng dụng và hoàn toàn không đủ cho các ứng dụng khác. Một bàn xoay mang vật cố định nặng 30 kg, một xi lanh kẹp đẩy chống lại lực đàn hồi đáng kể, một trục vít me dọc giữ trọng lượng của chính nó — tất cả đều yêu cầu mô-men xoắn mà động cơ đơn lẻ không thể cung cấp.

Hộp giảm tốc G1H thay đổi phương trình đó. Tỷ lệ giảm tốc nhân mô-men xoắn đầu ra tỷ lệ thuận với tỷ lệ bánh răng trong khi chia tốc độ đầu ra theo cùng một yếu tố. Ví dụ, tỷ lệ 1/20 cung cấp mô-men xoắn liên tục lên tới 47,8 Nm trên trục đầu ra của hộp giảm tốc — từ cùng một thân động cơ 500W. Máy nhận được lực cần thiết mà không cần nâng cấp lên lớp truyền động lớn hơn, nặng hơn, đắt tiền hơn.

Điều gì làm cho G1H trở thành hộp giảm tốc phù hợp thay vì G1 tiêu chuẩn là kiểm soát độ rơ. Hộp giảm tốc công nghiệp đa dụng G1 tiêu chuẩn được chế tạo cho mục đích sử dụng công nghiệp rộng rãi, nơi có thể chấp nhận một số độ rơ góc ở trục đầu ra. Các bộ phận G1H độ chính xác cao được chế tạo theo thông số kỹ thuật chặt chẽ hơn, với độ rơ giảm giúp truyền độ phân giải 131.072 ppr của bộ mã hóa một cách hiệu quả đến trục đầu ra của hộp giảm tốc. Đối với bàn chia độ và các bộ phận định vị góc, nơi độ chính xác theo độ hoặc phân số độ xác định chất lượng sản phẩm, sự khác biệt đó có ý nghĩa trực tiếp.

phanh điện từ hoàn thiện bức tranh. Hộp giảm tốc nhân mô-men xoắn giữ tương tự như cách nó nhân mô-men xoắn dẫn động — nhưng chỉ khi trục động cơ được khóa vật lý. Giữa các lần di chuyển, trong quá trình tắt nguồn, khi dừng khẩn cấp: phanh giữ toàn bộ cụm ở bất kỳ vị trí nào mà servo đã lệnh cuối cùng, không có dòng điện servo, không có bộ khuếch đại hoạt động.

Phanh: An toàn theo thiết kế

Phanh HC-SFS52BG1H được kết nối bằng lò xo và nhả bằng điện. Cấp điện áp 24V DC cho cuộn dây, lò xo bị nén, trục quay tự do. Ngắt điện áp vì bất kỳ lý do gì — tắt máy có chủ đích, mất điện, ngắt mạch an toàn, kích hoạt dừng khẩn cấp — lò xo sẽ kết nối lại ngay lập tức và trục bị khóa.

Đây là cấu hình an toàn mà hầu hết các tiêu chuẩn an toàn máy móc yêu cầu đối với các trục dọc và cơ cấu chịu tải trọng trọng trường. Phanh không phụ thuộc vào logic điều khiển hoặc bộ khuếch đại có sẵn để giữ vị trí; nó giữ theo mặc định và yêu cầu năng lượng hoạt động để nhả.

Lưu ý lắp đặt: cuộn dây phanh yêu cầu nguồn cung cấp 24V DC riêng biệt được đấu dây vào đầu nối phanh của động cơ. Mạch này độc lập với bộ khuếch đại servo — bộ khuếch đại MR-J2S-60A và MR-J2S-60B không cung cấp nguồn cho phanh trực tiếp. Nguồn 24V và dây nối liên động của nó phải được bao gồm trong thiết kế điện của máy.

Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit — Không cần định vị ban đầu khi khởi động

Bộ mã hóa tích hợp đếm 131.072 vị trí mỗi vòng quay trục động cơ trên toàn bộ phạm vi đa vòng, với số đếm được lưu giữ qua các chu kỳ tắt nguồn bằng pin dự phòng Mitsubishi A6BAT được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo. Mỗi lần khởi động — thay ca, tắt máy bảo trì, dừng khẩn cấp và phục hồi — máy sẽ biết vị trí của nó mà không cần chu trình định vị ban đầu.

Trong một hệ thống có hộp giảm tốc G1H, khả năng này có giá trị gia tăng: vị trí trục đầu ra được xác định hoàn toàn từ chỉ số bộ mã hóa động cơ trên tất cả các cấu hình tỷ lệ bánh răng. Không cần thiết bị phản hồi bổ sung ở phía đầu ra để biết vị trí trục đầu ra của hộp giảm tốc.

Bộ khuếch đại tương thích: MR-J2S-60A và MR-J2S-60B

Các bộ khuếch đại dòng 60 J2S là sự kết hợp phù hợp cho dòng động cơ HC-SFS 500W.

MR-J2S-60A — chấp nhận đầu vào lệnh xung (vi sai hoặc hở mạch) hoặc tương tự. Các chế độ điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn đều được hỗ trợ. Thiết lập qua phần mềm MR Configurator qua RS-232C hoặc RS-422. Lựa chọn tiêu chuẩn cho các hệ thống chuyển động dựa trên PLC, ứng dụng CNC độc lập và bất kỳ máy chủ nào xuất lệnh xung/hướng.

MR-J2S-60B — giao diện SSCNET cho các hệ thống điều khiển chuyển động đa trục của Mitsubishi (dòng Q172D, Q173D, A172SHCPUN). Tất cả các trục chia sẻ bus SSCNET đồng bộ, cho phép bánh răng điện tử và các chuyển động đa trục phối hợp với thời gian giữa các trục chặt chẽ. Lựa chọn phù hợp cho các hệ thống có nhiều trục servo trên một bộ điều khiển chuyển động Mitsubishi duy nhất.

Các tùy chọn tỷ lệ bánh răng và chọn cấu hình phù hợp

Hộp giảm tốc G1H trên HC-SFS52B có nhiều tùy chọn tỷ lệ — thường là 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 và 1/25. Mỗi tỷ lệ tạo ra một mã sản phẩm khác nhau trong dòng HC-SFS52BG1H. Khi thay thế một bộ phận hiện có, tỷ lệ bánh răng phải được xác nhận từ tài liệu máy gốc hoặc bảng tên hộp giảm tốc trước khi đặt hàng. Lắp đặt một tỷ lệ khác sẽ tạo ra tốc độ và mô-men xoắn đầu ra không chính xác, và có thể gây ra lỗi hồ sơ chuyển động hoặc va chạm cơ học.

Mô-men xoắn đầu ra tăng theo tỷ lệ; tốc độ đầu ra giảm tương ứng. Tốc độ động cơ ở mô-men xoắn đầu ra định mức luôn là 2.000 vòng/phút bất kể tỷ lệ — hộp giảm tốc chia tốc độ đó để tạo ra vòng/phút đầu ra cần thiết.

Nơi HC-SFS52BG1H được chỉ định

Bàn xoay chỉ mục chính xác trên trung tâm gia công — hộp giảm tốc G1H kiểm soát độ chính xác góc chỉ mục; phanh khóa bàn trong quá trình cắt; bộ mã hóa tuyệt đối loại bỏ chu trình định vị ban đầu khi mỗi ca làm việc thay đổi.

Trục vít me dọc chịu tải trọng trọng trường — phanh ngăn trục rơi khi tắt nguồn; mô-men xoắn nhân với hộp giảm tốc xử lý yêu cầu giữ mà không cần dòng điện servo liên tục; bảo vệ động cơ IP65 xử lý môi trường làm mát.

Trục nghiêng và định vị góc phôi — các vật cố định nghiêng giữ vị trí ở các góc tùy ý, yêu cầu cả khả năng phanh và mô-men xoắn nhân với hộp giảm tốc để chống lại mô-men xoắn trọng trường ở mọi vị trí.

Bộ định vị hàn tự động — truyền động đầu trục trên bộ định vị yêu cầu chỉ mục góc chính xác giữa các lần hàn, với phôi được khóa trong quá trình hàn mà không cần dòng điện servo.

Truyền động trục thứ 4 CNC (trục A, trục B) — các ứng dụng trục thứ 4 công suất trung bình trên trung tâm gia công đứng, nơi kích thước thân động cơ 130mm, lớp công suất 500W, khả năng giữ phanh và IP65 đều là các điểm thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.

Tóm tắt các biến thể HC-SFS52

Tất cả các biến thể đều chia sẻ cùng công suất đầu ra 500W, bộ mã hóa 17-bit, phớt dầu và vỏ động cơ IP65. HC-SFS52BG1H là lựa chọn phù hợp khi cả ba tính năng — phanh, hộp giảm tốc độ chính xác cao và trục thẳng — được yêu cầu đồng thời.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Sự khác biệt giữa hộp giảm tốc G1H và G1 trên động cơ Mitsubishi HC-SFS là gì?

Cả hai đều là hộp giảm tốc lắp ráp tại nhà máy của Mitsubishi cho dòng HC-SFS, nhưng chúng khác nhau về mức độ chính xác. G1 là hộp giảm tốc công nghiệp đa dụng phù hợp khi có thể chấp nhận độ rơ góc vừa phải ở đầu ra. G1H là biến thể độ chính xác cao, được chế tạo theo dung sai sản xuất chặt chẽ hơn với độ rơ thấp hơn — nghĩa là vị trí servo được lệnh được tái tạo chính xác hơn tại trục đầu ra của hộp giảm tốc. Đối với bàn xoay chỉ mục, truyền động vật cố định chính xác và bất kỳ ứng dụng nào mà độ chính xác góc của trục đầu ra là một thông số chất lượng trực tiếp, G1H là thông số kỹ thuật phù hợp.

Q2: Cần bộ khuếch đại servo nào cho HC-SFS52BG1H?

HC-SFS52BG1H được kết hợp với MR-J2S-60A (cho đầu vào lệnh xung/tương tự) hoặc MR-J2S-60B (cho các ứng dụng mạng đa trục SSCNET). Cả hai đều là bộ khuếch đại lớp 500W trong dòng MELSERVO J2S của Mitsubishi. Phanh điện từ yêu cầu nguồn cung cấp 24V DC riêng biệt được đấu dây vào đầu nối phanh của động cơ — bộ khuếch đại servo không cung cấp nguồn cho cuộn dây phanh trực tiếp.

Q3: Làm thế nào để xác nhận tỷ lệ bánh răng của bộ phận HC-SFS52BG1H?

Tỷ lệ bánh răng là một phần của cấu hình lắp ráp cụ thể và phải khớp với thiết kế máy gốc. Kiểm tra bảng tên hộp giảm tốc trên bộ phận vật lý, hoặc tham khảo bảng vật liệu và bản vẽ điện của máy gốc. Tỷ lệ không thể xác định chỉ từ mã sản phẩm cơ bản HC-SFS52BG1H — một hậu tố tỷ lệ được thêm vào trong ký hiệu danh mục đầy đủ (ví dụ: 1/20). Đặt hàng bộ phận thay thế mà không xác nhận tỷ lệ có nguy cơ tốc độ đầu ra không chính xác và hư hỏng cơ học tiềm ẩn.

Q4: Bộ mã hóa tuyệt đối có giữ dữ liệu vị trí nếu nguồn điện của máy bị cắt đột ngột không?

Có, miễn là pin dự phòng lithium A6BAT được lắp đặt trong giá đỡ pin của bộ khuếch đại servo và ở tình trạng tốt. Với pin có sẵn, dữ liệu vị trí đa vòng được bảo toàn qua mọi lần gián đoạn nguồn điện. Bộ khuếch đại sẽ hiển thị cảnh báo điện áp pin khi cần thay thế. Nếu không có pin, dữ liệu vị trí sẽ bị mất khi tắt nguồn và cần thực hiện chu trình định vị ban đầu trước khi có thể tiếp tục sản xuất.

Q5: Xếp hạng bảo vệ nào áp dụng cho phần hộp giảm tốc của HC-SFS52BG1H?

Thân động cơ có IP65 — được niêm phong hoàn toàn chống bụi và bảo vệ chống tia nước từ mọi hướng. Phần hộp giảm tốc có xếp hạng IP44, bao gồm các hạt rắn lớn hơn 1mm và nước bắn từ mọi hướng, nhưng không phải tia nước trực tiếp hoặc ngâm trong dung dịch làm mát. Trong môi trường máy công cụ có tia nước làm mát hoạt động gần hộp giảm tốc, một tấm chắn cơ khí hoặc bộ làm lệch dung dịch làm mát nên được tích hợp vào thiết kế lắp đặt.