موتور Mitsubishi HC-SFS153K HCSFS153K

میتسوبیشی HC-SFS153K (HCSFS153K) — موتور سرو AC 1.5 کیلووات، شفت کلیددار، بدون ترمز، 3000 دور در دقیقه، سری MELSERVO J2-Super

مرور کلی محصول

شماره قطعه: HC-SFS153K

همچنین جستجو شده به عنوان: HCSFS153K, HC SFS 153K, HC-SFS-153K

سری: میتسوبیشی MELSERVO HC-SFS (نسل J2-Super)

طبقه بندی: موتور سرو بدون جاروبک AC با اینرسی متوسط — 1.5 کیلووات، کلاس 200 ولت، 3000 دور در دقیقه، شفت کلیددار، بدون ترمز

مقدمه: موتوری با هدف خاص

موتورهای سرو برای انعطاف پذیری طراحی شده اند و موتورهای سرو با در نظر گرفتن یک رابط مکانیکی خاص طراحی شده اند.

میتسوبیشی HC-SFS153Kبه مورد دوم تمایل دارد. پسوند "K" شناسه حیاتی است — یک کلیدگاه ماشین کاری شده روی شفت که اساساً نحوه انتقال گشتاور از موتور به جزء محرک را تغییر می دهد.با توان 1.5 کیلووات و سرعت 3000 دور در دقیقه روی فلنج 130 × 130 میلی متر، HC-SFS153K در انتهای فشرده محدوده سرو با ظرفیت متوسط قرار می گیرد.

گشتاور پیوسته 4.78 نیوتن متر و گشتاور پیک 14.3 نیوتن متر آن در یک باند عملی برای محورهای کمکی ماشین ابزار، درایوهای نوار نقاله با سرعت متوسط و هر مکانیزمی که اتصال موتور به بار باید دقیق و از نظر مکانیکی مثبت باشد، قرار می گیرد.

شفت کلیددار ویژگی است که آن را برای آن دسته از کاربردهایی که یک شفت مستقیم ساده، هرچند به طور قابل اعتماد گیره شده باشد، شک و تردیدی در مورد یکپارچگی مسیر گشتاور در طول عمر سرویس موتور ایجاد می کند، مناسب می کند.

پشت شفت: همان انکودر مطلق سریال 17 بیتی با رزولوشن 131,072 ppr که در کل خانواده J2-Super HC-SFS وجود دارد، همراه با آمپلی فایر کلاس MR-J2S-200.

مشخصات فنی

پارامتر

بیشتر کاربردهای سرو از شفت مستقیم صاف و کوپلینگ گیره ای اصطکاکی استفاده می کنند. این کار به خوبی عمل می کند، محدوده کوپلینگ گسترده است و نصب ساده است. پس چه زمانی شفت کلیددار پاسخ مناسبی است؟

پاسخ مربوط به کاری است که رابط کوپلینگ گیره ای اصطکاکی در واقع انجام می دهد.

یک کوپلینگ هاب شکاف دار یا انقباض حرارتی، گشتاور را از طریق اصطکاک بین سوراخ هاب و قطر خارجی شفت منتقل می کند. این اصطکاک توسط نیروی گیره در هنگام نصب تعیین می شود — معمولاً یک پیچ تنظیم یا پیچ از طریق هاب شکاف دار — و باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا در برابر گشتاور پیک بدون لغزش مقاومت کند: در این مورد، 14.3 نیوتن متر در هر گذار شتاب، چرخه به چرخه، در طول عمر کامل موتور.

در شرایط ایده آل، کوپلینگ های اصطکاکی در توان 1.5 کیلووات این کار را به طور قابل اعتماد انجام می دهند. در شرایط کمتر ایده آل — شل شدن هاب ناشی از لرزش در طول هزاران ساعت، چرخه حرارتی که هندسه گیره را کمی تغییر می دهد، ورودی های ضربه از درگیری زنجیر یا تماس دندانه چرخ دنده — حاشیه ایمنی که در هنگام نصب کافی به نظر می رسید می تواند از بین برود.وقتی این اتفاق می افتد، لغزش معمولاً متناوب است و خطای دنباله دار به اندازه ای کوچک است که هیچ هشداری فعال نمی شود. محور یک مشکل تکرارپذیری موقعیت پیدا می کند که تشخیص آن واقعاً دشوار است زیرا فقط زمانی ظاهر می شود که محور به سختی کار می کند.کلیدگاه این حالت خرابی را از بین می برد. کلید در شیارهای منطبق در شفت و هاب قرار می گیرد و گشتاور را از طریق سطح مقطع برشی خود به جای اصطکاک منتقل می کند.

مسیر گشتاور از نظر مکانیکی مثبت است — به نیروی گیره وابسته نیست، با لرزش تخریب نمی شود و با چرخه حرارتی شل نمی شود. 

بارگذاری چرخه‌ای، معکوس شدن و ورودی‌های ضربه که یک رابط اصطکاکی را به چالش می‌کشند، بر اتصال کلیددار تأثیر نمی‌گذارند.

برای یک موتور 1.5 کیلووات در سرعت 3000 دور در دقیقه که جزء محرک — یک چرخ دنده زمان بندی، ورودی چرخ دنده حلزونی، پولی تسمه همزمان، یا هاب چرخ دنده — دارای سوراخ کلیدگاه، چه به دلیل طراحی و چه به دلیل نیاز مشتری، HC-SFS153K انتخاب صحیح و طبیعی است.

هیچ مصالحه عملکردی وجود ندارد. گشتاور نامی 4.78 نیوتن متر و گشتاور پیک 14.3 نیوتن متر با HC-SFS153 شفت صاف یکسان است.

1.5 کیلووات در 3000 دور در دقیقه: نقطه عملیاتی

چهار نقطه هفتاد و هشت نیوتن متر در 3000 دور در دقیقه ترکیبی خاص است که برای مجموعه ای مشخص از انواع محورها مناسب است.

این گشتاور بیشتر از HC-SFS103 1 کیلوواتی (3.18 نیوتن متر در همان سرعت) است که زمانی مرتبط می شود که محور بار متوسط را در کل محدوده عملیاتی خود حفظ می کند و نه فقط در طول گذارهای شتاب. یک موتور 1 کیلوواتی که محور آن به طور منظم نزدیک به 3.18 نیوتن متر را به طور مداوم تقاضا می کند، با حاشیه کم در نزدیکی سقف حرارتی خود کار می کند.

HC-SFS153K با 4.78 نیوتن متر پیوسته، تقریباً 50% گشتاور پایدار بیشتری به همان محور می دهد — فضایی که به صورت دمای عملیاتی پایین تر، عمر سیم پیچی طولانی تر و کاهش فراوانی هشدارهای اضافه بار در چرخه های تولید پر تقاضا ظاهر می شود.

سرعت نامی 3000 دور در دقیقه همان هدفی را دارد که در کل محدوده 3000 دور در دقیقه HC-SFS دارد: امکان اتصال مستقیم به مکانیزم هایی که به جای گشتاور شفت، به سرعت شفت نیاز دارند. یک پیچ توپی با گام 5 میلی متر که با سرعت 3000 دور در دقیقه رانده می شود، به سرعت خطی 15 متر در دقیقه می رسد — به اندازه کافی سریع برای بسیاری از محورهای کمکی CNC بدون هیچ مرحله کاهشی.

یک درایو تسمه زمان بندی با نسبت 2:1 این را به 1500 دور در دقیقه در شفت محرک تبدیل می کند و گشتاور موجود را دو برابر می کند و نقطه کاری را به جایی که بسیاری از مکانیزم های کوپل شده با چرخ دنده یا تسمه ای در واقع به آن نیاز دارند، نزدیک تر می کند.

حداکثر سرعت 4500 دور در دقیقه محدوده عملیاتی را بالاتر از نقطه نامی در منطقه توان ثابت، جایی که گشتاور موجود به طور متناسب کاهش می یابد، گسترش می دهد.

این محدوده گسترده برای فازهای پیمایش سریع در محورهای موقعیت یابی که بار سبک است و تقاضای گشتاور پیمایش به طور قابل توجهی کمتر از رقم نامی است، مفید است.

قرار گرفتن بین 103 و 203

محدوده 3000 دور در دقیقه HC-SFS روی فلنج 130 × 130 میلی متر از 500 وات (HC-SFS53) تا 2000 وات (HC-SFS203) در چهار مرحله اجرا می شود. HC-SFS153K در مرحله سوم قرار دارد — بالاتر از HC-SFS103 1 کیلوواتی، پایین تر از HC-SFS203 2 کیلوواتی، و با هر دو همان قاب فیزیکی و رابط نصب را به اشتراک می گذارد.

مدل

خروجی

گشتاور نامی

HC-SFS153K فاقد ترمز الکترومغناطیسی است. این پیکربندی صحیح برای اکثریت قریب به اتفاق محورهای افقی و متقارن بارگذاری شده است که شفت کلیددار در آن منطقی است.کاربردهای شفت کلیددار معمولاً شامل کوپلینگ های مکانیکی — چرخ دنده ها، هاب های چرخ دنده، شفت های ورودی حلزونی، پولی های تسمه — است که همگی در مکانیزم های افقی رایج ترین هستند: درایوهای نوار نقاله، سیستم های تغذیه مواد، ایندکسرهای دوار در صفحات افقی، محورهای کمکی در مجموعه های ماشین نصب شده به صورت افقی.در این محورها، قفل سرو از طریق حلقه موقعیت بسته MR-J2S-200 برای نگه داشتن موقعیت در حالت استراحت کاملاً کافی است. 

انکودر 17 بیتی به طور مداوم زاویه شفت را نظارت می کند؛ آمپلی فایر جریان اصلاحی را برای نگه داشتن خطای دنباله دار صفر تامین می کند. هیچ چیزی برای اضافه کردن ترمز در یک مکانیزم افقی و متعادل وجود ندارد.

مزایای عملی پیکربندی بدون ترمز در این اندازه موتور واقعی است. بدون مدار ترمز DC 24 ولت در پنل. بدون رله، بدون سرکوبگر موج.

بدون اینترلاک MBR در PLC. بدون بازرسی دوره ای سایش ترمز در برنامه نگهداری. موتور سبک تر و کوتاه تر از معادل ترمزدار آن است که در محورهایی که جرم موتور به اینرسی ساختار متحرک کمک می کند، اهمیت دارد.

HC-SFS153K با شفت کلیددار و بدون ترمز یک رابط مکانیکی ساده را توصیف می کند: هاب کلیددار و قفل شده است، موتور به MR-J2S-200 متصل است و محور بدون سخت افزار نگهدارنده اضافی به تمیزی کار می کند.

جایی که محور واقعاً عمودی یا بارگذاری شده با گرانش است، HC-SFS153BK (شفت کلیددار به علاوه ترمز فنر اعمال شده) مشخصات صحیح است.

در ماشینی با چندین محور با این ظرفیت، اعمال عمدی تست محور عمودی به هر یک و مشخص کردن بر این اساس، طراحی تمیزتری نسبت به پیش فرض ترمز در همه جا ایجاد می کند.

آمپلی فایرهای سازگار

HC-SFS153K با خانواده آمپلی فایر MR-J2S-200 — پلتفرم J2-Super با ظرفیت 2 کیلووات جفت می شود. علی رغم اینکه موتور 1.5 کیلووات است، تقاضای جریان در سرعت 3000 دور در دقیقه نیازمند کلاس آمپلی فایر 2 کیلوواتی است و نه MR-J2S-100 1 کیلوواتی. این در سراسر محدوده 3000 دور در دقیقه HC-SFS سازگار است: هم HC-SFS153 و هم HC-SFS203 از MR-J2S-200 استفاده می کنند.

MR-J2S-200A

دستورات آنالوگ و پالس را از سیستم های CNC، PLC ها و کنترل کننده های حرکت خارجی مدیریت می کند. حالت های کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور همگی در دسترس هستند، همراه با ترکیبات حالت سوئیچ شده P/S، S/T و T/P. RS-232C به نرم افزار تنظیم MR Configurator متصل می شود. این انتخاب استاندارد برای کاربردهای ماشین ابزار و اتوماسیون عمومی است.MR-J2S-200Bاز طریق گذرگاه سریال فیبر نوری SSCNET به کنترل کننده های حرکت سری A و سری Q میتسوبیشی متصل می شود.

تمام دستورات محور و بازخورد انکودر از طریق شبکه فیبر منتقل می شوند. برای ماشین های چند محوره که در آن حرکت هماهنگ محور — دنده الکترونیکی، کانتورینگ، فیدهای همزمان — توسط یک کنترل کننده حرکت میتسوبیشی مدیریت می شود، لازم است.

MR-J2S-200CP

موقعیت یابی تک محوره داخلی با حداکثر 31 موقعیت جدول نقطه ای را شامل می شود که توسط سیگنال های ورودی/خروجی دیجیتال یا شبکه CC-Link فعال می شوند.برای محورهای موقعیت یابی مستقل که نیازی به هماهنگی با محورهای دیگر ندارند، CP هزینه یک کنترل کننده حرکت اختصاصی را حذف می کند.یادداشت های سازگاری.

HC-SFS153K به آمپلی فایر MR-J2S-200 نیاز دارد. این آمپلی فایر با آمپلی فایر نسل اول MR-J2-200 سازگار نیست، که نمی تواند پروتکل انکودر J2-Super 17 بیتی را رمزگشایی کند.برای ماشین هایی که با سخت افزار MR-J2-200 اصلی کار می کنند، HC-SF153K (شفت کلیددار، انکودر 14 بیتی، ابعاد مکانیکی یکسان) موتور مناسب است. با آداپتور ارتقاء سازگار نیست.

کاربردهای معمولمحورهای اصلی تسمه زمان بندی و درایو همزمان.

محورهای ماشین که موتور یک کاهنده تسمه زمان بندی را می راند — یک آرایش بسیار رایج در موتورهای سرو 3000 دور در دقیقه — از پولی های کلیددار به عنوان یک رویه طراحی استاندارد استفاده می کنند.

تنش تسمه به صورت شعاعی به هاب پولی پیش بارگذاری می شود و کلید از چرخش پولی روی شفت تحت بارگذاری شعاعی و مماسی ترکیبی درایو تسمه جلوگیری می کند. شفت کلیددار HC-SFS153K دقیقاً همان چیزی است که این درایوها نیاز دارند.درایوهای ورودی چرخ دنده حلزونی.

میزهای ایندکس دوار، برجک های سرو درایو و مکانیزم های موقعیت یابی زاویه ای که از کاهنده های چرخ دنده حلزونی استفاده می کنند، موتور را از طریق یک هاب کوپلینگ کلیددار به شفت حلزونی متصل می کنند.

مقاومت درایو حلزونی در برابر رانش معکوس به این معنی است که موتور اغلب موقعیت را از طریق کاهش چرخ دنده به جای قفل سرو نگه می دارد، و رابط کلیددار اطمینان حاصل می کند که اتصال موتور به حلزونی در طول چرخه موقعیت یابی و فاز نگهدارنده از نظر مکانیکی مثبت است.درایوهای چرخ دنده زنجیری در سیستم های نوار نقاله و انتقال. بخش های نوار نقاله سرو درایو و مکانیزم های انتقال با استفاده از درایوهای زنجیری، یک چرخ دنده را با استفاده از یک سوراخ کلیددار روی شفت موتور نصب می کنند.درایوهای زنجیری بارهای ضربه ای متناوب را اعمال می کنند — هر درگیری پیوند زنجیر یک جهش گشتاور کوتاه ایجاد می کند — و رابط کلیددار این ورودی های ضربه چرخه‌ای را به طور قوی مدیریت می کند، در حالی که گیره اصطکاکی به تدریج به چالش کشیده می شود.

درایوهای محور کمکی ماشین ابزار CNC.غلتک های درایو ماشین آلات نساجی و تبدیل.

درایوهای غلتک تغذیه و غلتک کشش در دستگاه های برش، خطوط لمینیت و تجهیزات پردازش نساجی که در آن هاب غلتک در سراسر محدوده محصول به شفت درایو کلیددار است. تعویض موتور در چنین ماشین هایی بدون تغییر هاب غلتک زمانی که موتور مشخصات کلیدگاه یکسانی دارد، ساده است.

سوالات متداولQ1: چرا HC-SFS153K به جای MR-J2S-100 از آمپلی فایر MR-J2S-200 استفاده می کند، با توجه به اینکه فقط 1.5 کیلووات است؟

کلاس آمپلی فایر توسط تقاضای جریان موتور تعیین می شود، نه فقط رتبه بندی توان آن. در سرعت 3000 دور در دقیقه و توان 1.5 کیلووات، HC-SFS153K جریانی را می کشد که از خروجی نامی MR-J2S-100 بیشتر است. جداول سازگاری موتور-آمپلی فایر میتسوبیشی، MR-J2S-200 را برای HC-SFS153 و HC-SFS203 در سرعت 3000 دور در دقیقه تأیید می کنند.

این با HC-SFS152 (1.5 کیلووات در 2000 دور در دقیقه) که از MR-J2S-200 استفاده می کند، سازگار است — بسته جریان در این ترکیب توان و سرعت، صرف نظر از وات نامی موتور، به آمپلی فایر بزرگتر نیاز دارد.Q2: تفاوت عملی بین HC-SFS153K (کلیددار) و HC-SFS153 (شفت صاف) چیست؟

مشخصات عملکرد یکسان است — همان گشتاور نامی 4.78 نیوتن متر، همان گشتاور پیک 14.3 نیوتن متر، همان انکودر، همان آمپلی فایر. تفاوت صرفاً مسیر گشتاور شفت به هاب است. کلیدگاه ماشین کاری شده HC-SFS153K گشتاور را از نظر مکانیکی از طریق سطح مقطع برشی کلید منتقل می کند؛ شفت صاف HC-SFS153 به گیره اصطکاکی از هاب کوپلینگ متکی است.

نوع کلیددار زمانی مناسب است که جزء محرک دارای سوراخ کلیدگاه باشد، زمانی که مکانیزم شامل معکوس شدن چرخه‌ای یا بارگذاری ضربه‌ای باشد، یا زمانی که یکپارچگی مسیر گشتاور بلندمدت تحت لرزش یک اولویت طراحی باشد. برای کوپلینگ های دقیق با سوراخ صاف روی محورهای افقی تمیز، HC-SFS153 شفت صاف ساده تر و به همان اندازه قابل اعتماد است.Q3: آیا HC-SFS153K می تواند جایگزین HC-SF153K در ماشینی که از آمپلی فایر نسل اول MR-J2-200 استفاده می کند، شود؟

خیر. انکودر 17 بیتی HC-SFS153K با آمپلی فایر نسل اول MR-J2-200 سازگار نیست.

فقط HC-SF153K (شفت کلیددار، انکودر 14 بیتی) با سخت افزار اصلی MR-J2-200 سازگار است.اگر ماشین قبلاً به آمپلی فایر MR-J2S-200 ارتقا یافته باشد، HC-SFS153K از نظر مکانیکی یک جایگزین مستقیم است و وضوح انکودر بالاتر یک مزیت خودکار است.

Q4: باتری پشتیبان انکودر مطلق کجاست؟باتری — سلول لیتیومی میتسوبیشی A6BAT — در داخل آمپلی فایر سرو MR-J2S-200 قرار دارد، نه در موتور. این شمارنده مطلق چند دور را در طول دوره های خاموشی حفظ می کند. آن را در اولین هشدار باتری کم از آمپلی فایر تعویض کنید.

به تعویق نیندازید: باتری کاملاً تخلیه شده شمارنده چند دور را بازنشانی می کند و نیاز به یک چرخه بازگشت به مرجع در راه اندازی بعدی دارد قبل از اینکه محور بتواند به تولید بازگردد. در ماشین های با دسترسی بالا، هشدار باتری کم باید به عنوان یک وظیفه نگهداری فوری تلقی شود.

Q5: HC-SFS153K منسوخ شده است. گزینه های تامین و ارتقاء چیست؟

HC-SFS153K به عنوان موجودی مازاد و واحدهای بازسازی شده تست شده از طریق متخصصان قطعات سرو میتسوبیشی در دسترس باقی می ماند و آن را به یک گزینه عملی برای نگهداری ماشین های پلتفرم J2-Super موجود تبدیل می کند.

برای طرح های ماشین جدید یا ارتقاء کامل پلتفرم، معادل نسل فعلی از سری HG-KR یا HF-KP با آمپلی فایرهای MR-J4 یا MR-JE استفاده می کند — اما هم موتور و هم آمپلی فایر باید با هم تعویض شوند زیرا پروتکل انکودر ناسازگار است.

برای ماشین هایی با بسیاری از واحدهای HC-SFS153K که آمپلی فایرها هنوز کاربردی هستند، حفظ پلتفرم J2-Super موجود از طریق تامین موتور مازاد اغلب مقرون به صرفه تر از ارتقاء کامل سیستم درایو است.