Động cơ Servo AC Mitsubishi HC-SFS52BG1H — 500W | 2.000 vòng/phút | Phanh điện từ | Hộp số G1H Độ chính xác cao | Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit | MELSERVO J2S

Một số vấn đề điều khiển chuyển động không thể giải quyết bằng động cơ servo nhanh, nhẹ. Chúng cần mô-men xoắn bền vững ở tốc độ đầu ra giảm, khả năng giữ cơ học đáng tin cậy khi đứng yên và độ chính xác định vị có thể chịu được hàng chục triệu chu kỳ hoạt động mà không bị suy giảm. Mitsubishi HC-SFS52BG1H được thiết kế cho đúng loại đó: động cơ quán tính trung bình 500W thuộc dòng HC-SFS, được trang bị phanh điện từ lắp đặt tại nhà máy và hộp số độ chính xác cao G1H — ba thành phần được tích hợp tại nhà máy thành một đơn vị duy nhất, có kích thước xác định, sẵn sàng để lắp đặt trực tiếp vào máy.

Thông số kỹ thuật

Ba hệ thống tích hợp, Một mã sản phẩm

Có một lý do thực tế khiến các kỹ sư chỉ định một cụm như HC-SFS52BG1H thay vì mua các thành phần riêng lẻ. Mọi giao diện giữa các hệ thống — trục động cơ với đầu vào hộp số, vỏ hộp số với khung máy, phanh với thân động cơ — đều là cơ hội để sai lệch, lỗi lắp ráp hoặc chồng chất kích thước. Mitsubishi lắp ráp và kiểm tra tổ hợp này tại nhà máy dưới dạng một đơn vị, loại bỏ các biến số đó.

Cụm bao gồm những gì:

Động cơ HC-SFS52 cung cấp lõi điều khiển servo: 500W ở 2.000 vòng/phút thông qua nền tảng quán tính trung bình 130x130mm với bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit và phớt dầu giữ khoang ổ trục kín chống lại các chất gây ô nhiễm trong môi trường công nghiệp. Thiết kế quán tính trung bình mang lại khả năng tương thích tải rộng hơn cho động cơ này so với các biến thể quán tính thấp — nó xử lý quán tính tải phản xạ cao hơn mà không yêu cầu điều chỉnh độ lợi chặt chẽ để duy trì sự ổn định của servo.

Phanh điện từ B khóa đầu ra bằng cơ học khi nguồn cấp cuộn dây 24V DC bị ngắt. Cơ cấu ép bằng lò xo có nghĩa là trục giữ nguyên vị trí trong mọi trường hợp mất điện — có kế hoạch hoặc không có kế hoạch. Phanh là một thiết bị giữ tĩnh được định cỡ theo đầu ra mô-men xoắn của động cơ, không phải là một bộ phận phanh động; nó hoạt động sau khi trục giảm tốc độ về 0.

Hộp số độ chính xác cao G1H nhận tốc độ rôto 2.000 vòng/phút của động cơ và giảm nó xuống tốc độ đầu ra cần thiết cho ứng dụng, đồng thời nhân mô-men xoắn theo tỷ lệ bánh răng. Sự khác biệt giữa G1H và G1 là có ý nghĩa: G1H là ký hiệu hộp số Q4: HC-SFS52BG1H có yêu cầu pin để giữ vị trí tuyệt đối không? của Mitsubishi, đặc trưng bởi khả năng kiểm soát độ rơ chặt chẽ hơn so với loại G1 công nghiệp thông thường. Nơi độ lặp lại định vị quan trọng — độ chính xác chỉ số bàn quay, góc dụng cụ, vị trí gá đặt phôi — sự khác biệt về độ rơ đó sẽ thể hiện trực tiếp trong chất lượng sản phẩm.

G1H: "Độ chính xác cao" mang lại gì ở đầu ra

Độ rơ hộp số là vùng chết góc ở trục đầu ra — phạm vi quay đầu ra xảy ra mà không có sự quay đầu vào tương ứng, do khoảng hở giữa các răng bánh răng. Trong hộp số đa dụng tiêu chuẩn, con số này chấp nhận được cho các ứng dụng mà một số dung sai định vị được cho phép. Trong hộp số độ chính xác cao, sự chồng chất dung sai được siết chặt một cách có chủ ý, cắt giảm độ rơ xuống một giá trị trực tiếp mở rộng độ chính xác định vị hiệu quả của hệ thống servo đến trục đầu ra của hộp số.

Đối với HC-SFS52BG1H, ký hiệu G1H có nghĩa là độ phân giải bộ mã hóa 17-bit của hệ thống — 131.072 đếm vị trí mỗi vòng quay động cơ — không bị ảnh hưởng bởi độ rơ của hộp số ở đầu ra. Vị trí góc được bộ khuếch đại servo lệnh là vị trí góc được cung cấp ở trục đầu ra, trong giới hạn độ rơ chặt chẽ mà G1H duy trì trong suốt vòng đời của nó.

Tỷ lệ bánh răng có sẵn cho hộp số G1H trên nền tảng HC-SFS52 trải dài từ 1/5 đến 1/25, bao gồm 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 và 1/25. Khi đặt hàng hoặc thay thế đơn vị này, hãy xác nhận tỷ lệ bánh răng từ bảng tên thiết bị gốc hoặc tài liệu kỹ thuật — tỷ lệ là một phần của cấu hình cụ thể của cụm và phải khớp với bản gốc để có tốc độ đầu ra và mô-men xoắn chính xác.

Phanh điện từ: Kỹ thuật An toàn Tối ưu

Kiến trúc ngắt điện của phanh B là một lựa chọn kỹ thuật có chủ ý, không phải là mặc định. Hãy xem xét phương án thay thế: phanh bật điện chỉ nhả khi được cấp điện, nghĩa là trục có điện và phanh bị khóa có thể tồn tại nếu logic dây bị lỗi. Thiết kế ngắt điện ép bằng lò xo hoàn toàn tránh được kịch bản đó. Phanh chỉ tắt khi được cấp điện chủ động. Ngắt nguồn vì bất kỳ lý do gì — mất điện, dừng khẩn cấp, tắt máy bình thường — và trục sẽ bị khóa.

Đối với động cơ servo 500W điều khiển một vật cố nghiêng, một trục kẹp hoặc một ứng dụng vít me dọc, hành vi đó là thứ giữ cho máy an toàn và phôi được cố định giữa các lần di chuyển. Với hộp số G1H nhân mô-men xoắn đầu ra theo tỷ lệ bánh răng, phanh giữ toàn bộ mô-men xoắn đầu ra được khuếch đại khi đứng yên mà không cần dòng servo được cấp.

Một điểm lắp đặt đáng chú ý: cuộn dây phanh yêu cầu Q3: Sự khác biệt giữa các tùy chọn hộp số G1 và G1H là gì?, được đấu dây riêng biệt với đầu nối phanh của động cơ. Nguồn điện này phải được tích hợp vào thiết kế điện của máy một cách độc lập — bộ khuếch đại servo MR-J2S không cấp nguồn trực tiếp cho phanh.

Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit: Khởi động không cần định vị gốc

Ở mức 131.072 vị trí mỗi vòng quay, bộ mã hóa của HC-SFS52 cung cấp độ phân giải phản hồi phù hợp với công việc định vị quán tính trung bình mà lớp động cơ này xử lý. Quan trọng hơn đối với môi trường sản xuất, kiến trúc tuyệt đối có nghĩa là động cơ không bao giờ mất tham chiếu vị trí của nó.

Với pin dự phòng Mitsubishi A6BAT được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo, dữ liệu vị trí vẫn tồn tại qua mọi chu kỳ nguồn — thay ca, nghỉ cuối tuần, dừng bảo trì, mất điện khẩn cấp. Khi máy khởi động lại, mọi trục đều ở vị trí đã biết cuối cùng mà không cần chuỗi quay về gốc. Trên thiết bị có hộp số G1H mà trục đầu ra đã bị di chuyển bằng cơ học trong quá trình bảo trì, tham chiếu vị trí được lưu giữ đó đặc biệt có giá trị để xác minh trục ở trạng thái đã biết trước khi tiếp tục sản xuất.

Khả năng tương thích ổ đĩa: MR-J2S-60A và MR-J2S-60B

HC-SFS52BG1H kết hợp với bộ khuếch đại MR-J2S-60B hoặc nguồn điện 24V DC chuyên dụng riêng biệt — các đơn vị lớp 500W trong dòng bộ khuếch đại MELSERVO J2S của Mitsubishi.

Bộ khuếch đại MR-J2S-60B chấp nhận lệnh xung từ PLC, bộ điều khiển CNC chuyên dụng và thẻ chuyển động qua bộ thu vi sai hoặc đầu vào cực thu hở. Nó hỗ trợ các chế độ điều khiển vị trí, tốc độ và mô-men xoắn và bao gồm giao tiếp RS-232C/RS-422 để truy cập tham số MR Configurator.

Bộ khuếch đại nguồn điện 24V DC chuyên dụng riêng biệt kết nối với SSCNET (Servo System Controller NETwork), bus nối tiếp tốc độ cao của Mitsubishi liên kết các bộ khuếch đại servo với bộ điều khiển chuyển động trong các hệ thống đa trục đồng bộ. Hệ thống SSCNET điều khiển chuyển động đa trục phối hợp — bánh răng điện tử, nội suy, kẹp đồng bộ — mà không cần dây xung riêng lẻ từ bộ điều khiển đến từng trục.

Việc lựa chọn bộ khuếch đại hoàn toàn phụ thuộc vào bộ điều khiển chủ. Cụm động cơ và hộp số giống hệt nhau trong cả hai trường hợp.

Ứng dụng điển hình

Sự kết hợp giữa đầu ra 500W, hộp số chính xác, phanh điện từ và bộ mã hóa tuyệt đối tương ứng với một lớp thiết bị sản xuất cụ thể và phổ biến:

Bàn quay chỉ mục và đĩa quay — bàn gá đặt phải bước chính xác giữa các trạm và khóa giữa các lần di chuyển chỉ mục cho các hoạt động gia công hoặc lắp ráp. Hộp số G1H cung cấp góc chỉ mục chính xác; phanh giữ nó trong khi công việc được thực hiện; bộ mã hóa tuyệt đối xác nhận vị trí mỗi lần khởi động mà không cần chạy định vị gốc.

Trục vít me dọc và trục kẹp — bất kỳ trục nào hỗ trợ tải trọng dưới trọng lực hoặc lực kẹp khi đứng yên đều có lợi từ phanh ngắt điện giữ mà không cần dòng servo. Đầu ra 500W với mô-men xoắn đầu ra được nhân lên theo tỷ lệ bánh răng mang lại lực kẹp cao hơn nhiều so với định mức trục trần của động cơ.

Vị trí hàn tự động và bộ quay gá đặt — trục định vị phôi nơi sự kết hợp giữa mô-men xoắn đầu ra được giảm bằng bánh răng, định vị góc chính xác và giữ cơ học giữa các mối hàn mô tả thông số kỹ thuật.Trục quay phụ của máy công cụ CNC — ổ trục trục thứ 4 và trục B trên trung tâm gia công, nơi độ lặp lại chỉ mục, giữ phanh trong quá trình cắt và vỏ động cơ chống nước IP65 đều là các yêu cầu tiêu chuẩn.

Tham chiếu cấu hình HC-SFS52Động cơ cơ sở HC-SFS52 có sẵn trong nhiều cấu hình, tất cả đều chia sẻ nền tảng 500W, bộ mã hóa 17-bit, phớt dầu, IP65, 130x130mm:

Biến thể

Trục

Q1: Tỷ lệ bánh răng nào có sẵn cho HC-SFS52BG1H?

Hộp số độ chính xác cao G1H trên nền tảng HC-SFS52 được cung cấp với nhiều tỷ lệ bánh răng — thường là 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 và 1/25. Mỗi cấu hình tỷ lệ là một mã sản phẩm riêng biệt. Trước khi đặt hàng một đơn vị thay thế, hãy xác minh tỷ lệ bánh răng từ bảng tên thiết bị gốc hoặc tài liệu máy. Lắp đặt sai tỷ lệ sẽ thay đổi tốc độ đầu ra và mô-men xoắn và có thể gây ra lỗi hồ sơ chuyển động hoặc can thiệp cơ học.

Q2: Bộ khuếch đại servo nào tương thích với HC-SFS52BG1H?

HC-SFS52BG1H tương thích với

MR-J2S-60A

(giao diện lệnh tương tự/xung) và MR-J2S-60B (giao diện mạng nối tiếp SSCNET). Cả hai đều là bộ khuếch đại lớp 500W trong dòng MELSERVO J2S. Phanh B yêu cầu nguồn điện 24V DC chuyên dụng riêng biệt — điều này được đấu dây vào đầu nối phanh của động cơ độc lập với nguồn điện của bộ khuếch đại servo.Q3: Sự khác biệt giữa các tùy chọn hộp số G1 và G1H là gì?Cả G1 và G1H đều là ký hiệu hộp số giảm tốc của Mitsubishi cho dòng HC-SFS, nhưng chúng khác nhau về độ chính xác.

G1

là hộp số công nghiệp thông thường — phù hợp cho các ứng dụng có yêu cầu dung sai định vị vừa phải. G1H là biến thể độ chính xác cao, với khả năng kiểm soát độ rơ chặt chẽ hơn, bảo toàn độ chính xác định vị ở cấp độ bộ mã hóa của động cơ cho đến trục đầu ra. G1H là lựa chọn phù hợp bất cứ khi nào độ chính xác góc trục đầu ra là yêu cầu chức năng, chẳng hạn như chỉ mục bàn quay hoặc ổ đĩa chính xác.Q4: HC-SFS52BG1H có yêu cầu pin để giữ vị trí tuyệt đối không?Có. Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit chỉ giữ dữ liệu vị trí đa vòng trong các chu kỳ tắt nguồn khi có

pin lithium Mitsubishi A6BAT

được lắp đặt trong giá đỡ pin của bộ khuếch đại servo. Nếu không có pin, dữ liệu vị trí sẽ bị mất khi tắt máy và cần một chu kỳ định vị gốc để quay về gốc khi khởi động lại. Tình trạng pin nên được kiểm tra như một phần của bảo trì định kỳ — bộ khuếch đại sẽ tạo ra cảnh báo khi điện áp pin giảm xuống dưới ngưỡng tối thiểu.Q5: Xếp hạng IP nào áp dụng cho phần hộp số?Thân động cơ của HC-SFS52BG1H có xếp hạng

IP65

— hoàn toàn kín bụi và chống tia nước. Phần hộp số, phù hợp với thông số kỹ thuật hộp số tiêu chuẩn của Mitsubishi, có xếp hạng IP44 — được bảo vệ chống lại các hạt rắn lớn hơn 1mm và nước bắn từ mọi hướng. Đối với các ứng dụng mà việc tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát trên vỏ hộp số được dự đoán, nên tích hợp thêm lớp che chắn hoặc bộ làm lệch chất làm mát vào thiết kế máy.