Động cơ Servo AC Mitsubishi HG-KR73J — 750W | 3.000 vòng/phút | Bộ mã hóa tuyệt đối 22-bit | Phớt dầu | IP65 | MELSERVO J4

Khi một trục servo cần quay nhanh, giữ vị trí chính xác và hoạt động tốt bên trong vỏ máy công cụ mà không cần biện pháp bảo vệ bổ sung, thì danh sách lựa chọn sẽ rất ngắn. Chiếc Mitsubishi HG-KR73J đáp ứng mọi yêu cầu: công suất đầu ra quán tính thấp 750W, một bộ mã hóa tuyệt đối 22-bit có độ phân giải 4.194.304 vị trí mỗi vòng quay, một phớt dầu lắp sẵn tại nhà máy, và một vỏ IP65 — tất cả trong một thân máy 80x80mm từ nền tảng MELSERVO J4 thế hệ hiện tại của Mitsubishi. Đây là một động cơ servo hoạt động cho máy móc, không phải là một món đồ trưng bày.

Thông số kỹ thuật

Bộ mã hóa 22-bit: Con số tạo nên sự khác biệt về hiệu suất

Bộ mã hóa của HG-KR73J là điểm mà động cơ này vượt trội so với các thế hệ tiền nhiệm J2S. HC-MFS73 cũ hơn sử dụng bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit ở mức 131.072 ppr. HG-KR73J sử dụng bộ mã hóa tuyệt đối 22-bit ở mức 4.194.304 ppr — tức là độ phân giải vị trí gấp 32 lần mỗi vòng quay trục trên cùng một kích thước vật lý.

Nói một cách cụ thể: ở tốc độ 3.000 vòng/phút, bộ mã hóa cung cấp khoảng 209 triệu cập nhật vị trí mỗi phút cho bộ khuếch đại servo. Vòng lặp điều khiển của bộ khuếch đại MR-J4 sử dụng mật độ phản hồi này để giảm thiểu dao động vận tốc, thu hẹp sai số theo dõi và duy trì độ chính xác vị trí trong toàn bộ dải tốc độ. Lợi ích thể hiện ở bề mặt hoàn thiện của các bộ phận gia công, chất lượng mối hàn trên các cụm lắp ráp, và khả năng lặp lại trong các thao tác nhặt và đặt chạy hàng nghìn chu kỳ mỗi ca.

Vì là tuyệt đối, bộ mã hóa lưu giữ dữ liệu vị trí đa vòng đầy đủ qua các chu kỳ tắt nguồn — với điều kiện pin MR-BAT6V1SET được lắp trong bộ khuếch đại. Không cần trình tự định vị khi khởi động. Máy sẽ ở đúng vị trí ngay khi bật nguồn.

Phớt dầu và IP65 — Được chỉ định cho môi trường làm việc, không phải để trưng bày

Hậu tố J trên HG-KR73J chỉ định phớt dầu lắp sẵn tại nhà máy tại lỗ trục phía dẫn động. Phiên bản HG-KR73 cơ bản (không có J) được cung cấp mà không có nó. Phớt dầu bịt kín đường xâm nhập chính vào khoang ổ trục và vỏ bộ mã hóa — khe hở mà qua đó chất lỏng cắt, sương dầu bôi trơn và các hạt kim loại có thể di chuyển vào theo thời gian.

Kết hợp với vỏ đạt chuẩn IP65 — loại bỏ hoàn toàn bụi, chống lại tia nước có hướng — động cơ này được xếp hạng để lắp đặt trực tiếp trên máy công cụ CNC, máy mài bề mặt và thiết bị sản xuất tự động mà không cần vỏ bảo vệ bổ sung. Thông số IP65 + phớt dầu là sự kết hợp tiêu chuẩn mà Mitsubishi ghi lại cho môi trường máy công cụ, và là lý do tại sao nên chọn biến thể J cho bất kỳ cài đặt nào có sự hiện diện của chất làm mát hoặc chất lỏng quy trình gần vị trí lắp đặt động cơ.

Đối với môi trường phòng sạch hoặc tự động hóa khô mà không yêu cầu làm kín trục, phiên bản HG-KR73 cơ bản là lựa chọn nhẹ hơn, hiệu quả hơn về chi phí.

Động lực học quán tính thấp: Tốc độ công suất 45,2 kW/s

Tốc độ công suất — bình phương mô-men xoắn định mức chia cho quán tính động cơ — là con số duy nhất mô tả tốt nhất mức độ tăng tốc mạnh mẽ của động cơ. HG-KR73J cung cấp tốc độ công suất 45,2 kW/s. Đối với động cơ 750W trong khung 80mm, con số đó phản ánh lợi thế cơ bản của thiết kế HG-KR quán tính thấp: một rôto được chế tạo để thay đổi tốc độ nhanh chóng, không chỉ duy trì nó.

Điều này có nghĩa là trong hoạt động: động cơ đạt 3.000 vòng/phút từ trạng thái đứng yên trong khoảng thời gian ngắn hơn, hoàn thành các di chuyển định vị với thời gian dừng ngắn hơn ở tốc độ cao, và phục hồi nhanh hơn sau các nhiễu loạn tải. Trong tự động hóa chu kỳ cao — các khớp nối rô-bốt, trục nhặt và đặt, cơ cấu cấp liệu, bàn quay — những phần giây mỗi chu kỳ này tích lũy qua một ca sản xuất thành sự khác biệt về thông lượng có thể đo lường được.

Tỷ lệ quán tính tải so với động cơ được khuyến nghị cho HG-KR73J là lên đến 17 lần quán tính của chính động cơ. Các chức năng điều chỉnh thích ứng của bộ khuếch đại MR-J4 có thể xử lý tải trong phạm vi này mà không cần can thiệp điều chỉnh độ lợi thủ công — bộ khuếch đại tự động xác định đặc tính tải khi khởi động và điều chỉnh các tham số tương ứng.

Tích hợp nền tảng MELSERVO J4

HG-KR73J là một động cơ MELSERVO J4 đang sản xuất, kết hợp với các bộ khuếch đại servo MR-J4-70A, MR-J4-70B hoặc MR-J4-70GF.

MR-J4-70A xử lý đầu vào lệnh điện áp tương tự và chuỗi xung — giao diện tiêu chuẩn cho PLC, hệ thống CNC độc lập và thẻ chuyển động xuất tín hiệu xung/hướng hoặc CW/CCW.

MR-J4-70B kết nối với mạng quang SSCNETIII/H của Mitsubishi, nơi nhiều trục được đồng bộ hóa qua giao tiếp cáp quang tốc độ cao với chu kỳ giao tiếp xuống còn 0,222 ms. Máy đa trục với yêu cầu đồng bộ hóa chặt chẽ — hệ thống cổng trục, bánh răng điện tử, các khớp nối rô-bốt phối hợp — là lĩnh vực tự nhiên của biến thể B.

MR-J4-70GF hỗ trợ mạng CC-Link IE Field để tích hợp mạng nhà máy.

Cả ba bộ khuếch đại đều chia sẻ bộ tính năng MR-J4: tự động điều chỉnh thời gian thực, triệt tiêu rung động thích ứng, điều chỉnh một chạm và truy cập đầy đủ tham số qua phần mềm MR Configurator2. Cáp bộ mã hóa cho HG-KR73J sử dụng dòng MR-J3ENCBL của Mitsubishi (loại A1 hoặc A2 tùy thuộc vào hướng thoát cáp) — cùng một họ cáp được sử dụng trên các dòng động cơ HG-KR và HG-MR, giúp đơn giản hóa việc quản lý phụ tùng trong các hệ thống đa trục.

Nơi HG-KR73J được lắp đặt

Cấu hình quán tính thấp 750W trong khung 80mm nằm trong một vùng ứng dụng cụ thể và được trang bị đầy đủ:

Các trục phụ của trung tâm gia công CNC — các trục dẫn động băng chuyền dao, bộ thay pallet tự động, các đơn vị trục thứ tư quay, và các trục dẫn động băng tải phoi trên các trung tâm gia công cỡ nhỏ đến trung bình đều chia sẻ cùng một cửa sổ thông số chung mà động cơ này lấp đầy.

Các trục nối của rô-bốt công nghiệp — các khớp nối cổ tay và khuỷu tay trên rô-bốt 6 trục trong lớp tải trọng 5–10 kg, nơi các bộ truyền động nhẹ, mật độ mô-men xoắn cao là yêu cầu thông số.

Tự động hóa lắp ráp điện tử — các trục xử lý PCB, đặt linh kiện và trục cấp liệu, nơi độ phân giải bộ mã hóa 22-bit và phản hồi nhanh quán tính thấp trực tiếp hỗ trợ độ chính xác đặt và thông lượng.

Thiết bị đóng gói và dán nhãn — các trục cấp phim, dán nhãn và hàm hàn, nơi tốc độ chu kỳ và khả năng lặp lại vị trí qua hàng triệu chu kỳ xác định giá trị máy.

Hệ thống đánh dấu băng tải và chuyển đổi quay — bàn quay được dẫn động bằng servo và các trục định vị băng tải, nơi sự kết hợp giữa ổn định nhanh và khởi động bộ mã hóa tuyệt đối hữu ích trong hoạt động.

Tổng quan các biến thể HG-KR73

Động cơ HG-KR73 có sẵn trong bốn cấu hình cơ khí, tất cả đều chia sẻ nền tảng 750W, 22-bit, 2,4Nm, 3.000 vòng/phút, IP65, 80x80mm:

HG-KR73J là lựa chọn phù hợp cho môi trường có chất làm mát mà không yêu cầu giữ trục. Đối với các trục thẳng đứng hoặc các cài đặt chịu tải trọng lực yêu cầu giữ khi tắt nguồn, HG-KR73BJ (phớt dầu + phanh) là biến thể phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Sự khác biệt giữa HG-KR73 và HG-KR73J là gì?

Sự khác biệt cơ học duy nhất là phớt dầu ở trục dẫn động. HG-KR73J bao gồm nó như một tiêu chuẩn; HG-KR73 thì không. Tất cả các thông số hiệu suất — công suất, mô-men xoắn, tốc độ, bộ mã hóa, xếp hạng IP, kích thước mặt bích — đều giống nhau. Chọn biến thể J cho bất kỳ cài đặt nào trong vỏ máy công cụ, gần chất làm mát, hoặc trong bất kỳ môi trường nào có chất lỏng hoặc sương dầu xung quanh khu vực lắp đặt động cơ.

Q2: Bộ khuếch đại servo nào kết hợp với HG-KR73J?

HG-KR73J tương thích với MR-J4-70A (giao diện chuỗi xung/tương tự), MR-J4-70B (mạng cáp quang SSCNETIII/H), và MR-J4-70GF (mạng CC-Link IE Field). Tất cả đều là bộ khuếch đại MR-J4 lớp 750W. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào giao diện lệnh của bộ điều khiển chủ đang được sử dụng. Cáp bộ mã hóa là dòng MR-J3ENCBL (loại A1 cho lối ra đầu trục, loại A2 cho lối ra đầu đối diện).

Q3: Bộ mã hóa 22-bit có yêu cầu pin không và pin nào được sử dụng?

Có — bộ đếm vị trí tuyệt đối đa vòng yêu cầu pin lithium để lưu giữ dữ liệu khi tắt nguồn. Mitsubishi chỉ định bộ pin MR-BAT6V1SET, được lắp trong bộ giữ pin của bộ khuếch đại servo (không phải trong động cơ). Nếu không có pin, dữ liệu vị trí sẽ bị mất khi tắt nguồn và cần định vị lại khi khởi động lần sau. Thay pin là một nhiệm vụ bảo trì định kỳ; khoảng thời gian thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và tần suất bật/tắt nguồn.

Q4: Tỷ lệ quán tính tải cho phép của HG-KR73J là bao nhiêu?

Mitsubishi quy định tỷ lệ quán tính tải so với động cơ được khuyến nghị là 17 lần trở xuống cho HG-KR73J (quán tính rôto 1,26 × 10⁻⁴ kg·m²). Tự động điều chỉnh thời gian thực của bộ khuếch đại MR-J4 tự động điều chỉnh cài đặt độ lợi cho tải được kết nối khi khởi động. Có thể vượt quá tỷ lệ khuyến nghị nhưng thường yêu cầu điều chỉnh độ lợi thủ công cẩn thận và có thể làm giảm băng thông phản hồi của servo.

Q5: HG-KR73J so với HC-MFS73 từ thế hệ J2S cũ hơn như thế nào?

HG-KR73J (MELSERVO J4) là sản phẩm kế nhiệm chức năng của HC-MFS73 (MELSERVO J2S) trong phân khúc quán tính thấp 750W, khung 80mm. Nâng cấp chính là bộ mã hóa — 22-bit / 4.194.304 ppr so với 17-bit / 131.072 ppr của HC-MFS73 — và nền tảng bộ khuếch đại MR-J4, bổ sung giao tiếp cáp quang SSCNETIII/H, băng thông vòng lặp điều khiển nhanh hơn và cải thiện khả năng tự động điều chỉnh. Hai thế hệ sử dụng bộ khuếch đại và cáp bộ mã hóa khác nhau và không thể thay thế cho nhau nếu không đi dây lại và thay thế bộ khuếch đại.