Động cơ Servo AC Mitsubishi HC-SFS353 — 3,5 kW dòng MELSERVO J2S, mới nguyên hộp, niêm phong nhà máy

Khi một ứng dụng đòi hỏi sức mạnh thực sự — mô-men xoắn cao liên tục, phản hồi nhanh và tốc độ hoạt động 3.000 vòng/phút — danh sách các thành phần sẽ ngắn lại. Ở mức 3,5 kW, Mitsubishi HC-SFS353 nằm ở phân khúc cao của dòng HC-SFS dung lượng trung bình, và sự kết hợp giữa mô-men xoắn định mức 11,1 Nm, tốc độ định mức 3.000 vòng/phút và phản hồi vị trí tuyệt đối 17 bit đặt nó vào một phân khúc xử lý các trục CNC và tự động hóa công nghiệp đòi hỏi khắt khe nhất. Danh sách này dành cho một thiết bị hoàn toàn mới, niêm phong nhà máy trong bao bì gốc của Mitsubishi Electric — chưa bao giờ được lắp đặt, chưa bao giờ được cấp nguồn.

Vị trí của HC-SFS353

Dòng HC-SFS bao gồm phân khúc quán tính trung bình, dung lượng trung bình của Mitsubishi trong nền tảng MELSERVO J2S. 353 nằm ở mức 3,5 kW trong dòng phụ 3.000 vòng/phút, làm cho nó trở thành lựa chọn tự nhiên cho các trục chuyển động chính trên các trung tâm gia công lớn, bàn xoay hạng nặng và các khớp nối robot công nghiệp tải trọng cao, nơi cả tốc độ và biên độ mô-men xoắn đều không thể thương lượng.

Việc nâng cấp lên mặt bích 176 × 176 mm — lớn hơn khung 130 mm được sử dụng bởi các mẫu HC-SFS 1-2 kW — phản ánh thực tế vật lý của việc di chuyển liên tục 11,1 Nm. Thân động cơ lớn hơn tương ứng và giao diện cơ khí được thiết kế cho các cấu trúc máy nặng hơn điển hình của lớp công suất này.

Thông số kỹ thuật

Hoạt động ở 3.000 vòng/phút — Điều đó có ý nghĩa gì đối với máy

HC-SFS353 thuộc dòng phụ 3.000 vòng/phút của dòng HC-SFS, ưu tiên dải tốc độ sử dụng rộng hơn so với các biến thể 2.000 vòng/phút ở cùng công suất. Với mô-men xoắn định mức 11,1 Nm và tốc độ định mức 3.000 vòng/phút, động cơ mang lại khả năng đầu ra liên tục đầy đủ ở tốc độ phù hợp với cả tốc độ cấp liệu làm việc của quá trình cắt và tốc độ di chuyển nhanh khi trả dao rỗng — mà không chuyển sang vùng hoạt động bị giảm công suất.

Tốc độ định mức 3.000 vòng/phút cũng có nghĩa là thời gian chu kỳ nhanh hơn trong các ứng dụng mà hồ sơ chuyển động bị giới hạn bởi giới hạn hoạt động liên tục của động cơ. Trên trục cấp liệu chính của trung tâm tiện CNC hoặc trung tâm gia công, sự khác biệt giữa động cơ có tốc độ định mức 2.000 vòng/phút và 3.000 vòng/phút có thể chuyển đổi trực tiếp thành giảm thời gian chu kỳ cho mỗi bộ phận.

Bộ mã hóa tuyệt đối — 131.072 ppr, Không cần định vị ban đầu

Mọi HC-SFS353 đều được cung cấp kèm theo bộ mã hóa quang tuyệt đối 17 bit tích hợp — 131.072 vị trí rời rạc trên mỗi vòng quay trục — truyền vị trí qua liên kết nối tiếp tốc độ cao của Mitsubishi trực tiếp đến bộ khuếch đại servo.

Hậu quả thực tế của bộ mã hóa tuyệt đối là nhận biết vị trí ngay lập tức từ khi khởi động nguội. Với pin được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo, dữ liệu vị trí đa vòng quay được bảo toàn qua các trạng thái tắt nguồn. Khi máy được bật nguồn, trục đã được tham chiếu — không cần quy trình định vị ban đầu, không cần trình tự quay về điểm tham chiếu, không có độ trễ trước khi máy sẵn sàng hoạt động.

Đối với môi trường sản xuất hoạt động nhiều ca với việc bật tắt nguồn thường xuyên, đây là một lợi thế vận hành có ý nghĩa. Mỗi giờ trong vòng đời dịch vụ của máy sẽ cộng dồn khi nhân với mỗi lần khởi động mà nó thực hiện.

Phớt dầu và IP65 — Bảo vệ nơi công việc trở nên bẩn thỉu

Lỗ trục của HC-SFS353 được niêm phong bằng một phớt dầu chuyên dụng ở mặt đầu trục. Trên máy công cụ, lỗ trục là điểm dễ bị tổn thương nhất — vị trí duy nhất mà chất lỏng cắt, sương mù làm mát và mạt kim loại mịn có đường đi ngắn nhất đến khoang ổ trục và bộ mã hóa.

Phớt dầu đóng kín đường đi đó. Kết hợp với vỏ đạt chuẩn IP65, cung cấp khả năng bảo vệ hoàn toàn chống bụi và tia nước có hướng, động cơ được chế tạo để tồn tại trong môi trường của máy công cụ đang hoạt động hoặc dây chuyền sản xuất công nghiệp mà không cần các biện pháp bao bọc bổ sung.

Bộ khuếch đại Servo tương thích

HC-SFS353 được thiết kế để hoạt động với bộ khuếch đại servo Mitsubishi MR-J2S-350A(giao diện lệnh tương tự / xung) hoặc MR-J2S-350B(giao diện mạng kỹ thuật số SSCNET), cả hai đều có định mức 3,5 kW.

Việc lựa chọn giao diện phụ thuộc vào kiến trúc điều khiển. MR-J2S-350A phù hợp với các hệ thống mà bộ điều khiển thượng nguồn — PLC, CNC hoặc bộ điều khiển chuyển động độc lập — đưa ra lệnh qua xung hoặc tham chiếu điện áp tương tự. MR-J2S-350B được sử dụng trong các hệ thống SSCNET đa trục được điều khiển bởi các bộ điều khiển chuyển động dòng A hoặc dòng Q của Mitsubishi, nơi tất cả các trục được đồng bộ hóa qua mạng cáp quang tốc độ cao.

Các lĩnh vực ứng dụng điển hình

Trung tâm gia công CNC khổ lớn — Trục cấp liệu X, Y và Z trên các trung tâm gia công ngang và dọc, nơi các cụm vít me lớn và khối lượng bàn nặng đòi hỏi cả công suất 3,5 kW và mô-men xoắn cao ở tốc độ

Trung tâm tiện và máy tiện CNC — Trục servo Z và X trên các trung tâm tiện hạng nặng thực hiện các chu trình loại bỏ vật liệu mạnh mẽ

Bàn xoay trục thứ 4 và thứ 5 — Lái trực tiếp hoặc có bánh răng của các cơ cấu bàn xoay và nghiêng hạng nặng, nơi mô-men xoắn liên tục 11,1 Nm cung cấp khả năng giữ và định vị mà ứng dụng yêu cầu

Robot công nghiệp — Các khớp vai và eo trên cánh tay robot khớp nối tải trọng trung bình đến lớn, nơi quán tính tải ở tầm với xa đặt ra yêu cầu cao nhất đối với động cơ truyền động

Hệ thống hàn và cắt tự động — Các trục chuyển động cổng và cầu trên bàn cắt khổ lớn và các tế bào hàn robot, nơi tốc độ ổn định dưới tải trọng thay đổi là rất quan trọng đối với chất lượng hàn hoặc cắt

Hệ thống xử lý vật liệu và băng tải — Các trục truyền động chỉ mục tải trọng cao, hệ thống xử lý pallet và các cơ cấu truy xuất kho tự động, nơi 3,5 kW cung cấp biên độ mô-men xoắn để di chuyển tải trọng nặng một cách đáng tin cậy trong mỗi chu kỳ

Các biến thể hậu tố

Động cơ cơ sở HC-SFS353 có sẵn trong một số cấu hình:

• HC-SFS353 — trục thẳng, không có phanh (danh sách này)
• HC-SFS353B — có phanh điện từ tích hợp
• HC-SFS353K — trục có rãnh then
• HC-SFS353BK — phanh điện từ và trục có rãnh then

Tất cả các biến thể đều có cùng công suất 3,5 kW, bộ mã hóa tuyệt đối 17 bit, bảo vệ IP65 và mặt bích 176 × 176 mm. Mẫu trục thẳng cơ sở là lựa chọn phù hợp khi khớp nối không có rãnh then (loại kẹp) và không yêu cầu phanh khóa trục.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Bộ khuếch đại servo nào tương thích với HC-SFS353?

HC-SFS353 kết hợp với MR-J2S-350A cho hệ thống lệnh tương tự/xung hoặc MR-J2S-350B cho hệ thống chuyển động đa trục được kết nối mạng SSCNET. Cả hai bộ khuếch đại đều có định mức 3,5 kW và là sự kết hợp phù hợp cho động cơ này trong nền tảng MELSERVO J2S.

Q2: Sự khác biệt giữa HC-SFS352 và HC-SFS353 là gì?

Cả hai động cơ đều là động cơ servo AC quán tính trung bình 3,5 kW từ dòng HC-SFS, nhưng chúng thuộc các dòng phụ tốc độ khác nhau. HC-SFS352 có tốc độ định mức 2.000 vòng/phút (mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ thấp hơn); HC-SFS353 được định mức ở 3.000 vòng/phút, cung cấp dải tốc độ sử dụng rộng hơn và di chuyển trục nhanh hơn. Việc lựa chọn động cơ phụ thuộc vào đường cong mô-men xoắn-tốc độ của ứng dụng.

Q3: HC-SFS353 có hỗ trợ giữ vị trí tuyệt đối qua chu kỳ tắt nguồn không?

Có. Với pin (Mitsubishi A6BAT) được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo, bộ mã hóa tuyệt đối 17 bit sẽ giữ lại dữ liệu vị trí đa vòng quay khi nguồn điện chính bị ngắt. Khi bật nguồn lần tiếp theo, vị trí trục sẽ có sẵn ngay lập tức — không cần định vị ban đầu hoặc chu trình quay về điểm tham chiếu.

Q4: HC-SFS353 có còn được sản xuất không?

Dòng HC-SFS là một phần của thế hệ MELSERVO J2S, đã được thay thế bởi các dòng J4 và J5 của Mitsubishi. Các thiết bị HC-SFS353 mới nguyên hộp vẫn còn lưu hành để bảo trì máy, lưu trữ phụ tùng thay thế và các dự án nâng cấp. Tương đương thế hệ hiện tại trong danh mục của Mitsubishi là dòng HG-SR(MELSERVO-J4).

Q5: HC-SFS353 có thể được sử dụng trong các ứng dụng trục thẳng đứng không?

Mẫu cơ sở HC-SFS353(không có phanh) phù hợp với các trục ngang và trục thẳng đứng tải nhẹ. Đối với các trục thẳng đứng mà tải trọng cần được giữ chắc chắn khi tắt nguồn servo, hãy sử dụng biến thể HC-SFS353B, bao gồm một phanh điện từ tác động bằng lò xo giữ trục ở trạng thái không cấp điện. Hướng dẫn chung của Mitsubishi là mô-men xoắn mất cân bằng tải thẳng đứng phải nằm trong phạm vi 70% mô-men xoắn định mức để hoạt động đáng tin cậy.