موتور سروو میتسوبیشی HC-SFS52G1H — 500 وات | گیربکس دقیق G1H | انکودر مطلق 17 بیتی | درپوش روغن | IP65 | MELSERVO J2S

یک دسته از کاربردهای سروو وجود دارد که مشکل اساسی آن سرعت نیست — بلکه نیروی شفت خروجی است. میزهای گردان، موقعیت‌دهنده‌های زاویه‌ای دقیق، درایوهای نوار با کنترل کشش، محورهای ماشین با تغذیه آهسته: موضوع مشترک، باری است که به گشتاور بیشتری نسبت به شفت سروو خالی نیاز دارد، با سرعت شفت کمتر از دور موتور نامی، با دقت موقعیت‌یابی که در صدها هزار چرخه حفظ می‌شود. میتسوبیشی HC-SFS52G1H برای این دسته ساخته شده است. این دستگاه موتور متوسط اینرسی HC-SFS52 با توان 500 وات — با انکودر مطلق 17 بیتی و محفظه مهر و موم شده IP65 با درپوش روغن — را با یک گیربکس دقیق G1H یکپارچه شده در کارخانه جفت می‌کند و یک واحد موتور گیربکس فشرده و قابل نصب مستقیم تولید می‌کند که گشتاور تقویت شده را با سرعت خروجی کاهش یافته بدون قربانی کردن وضوح موقعیت‌یابی ارائه می‌دهد.

مشخصات

گیربکس یک لوازم جانبی نیست — نکته اصلی همین است

در بسیاری از صفحات محصول موتور سروو، گیربکس به عنوان یک افزودنی در نظر گرفته می‌شود: این موتور است و این یک جعبه دنده است که می‌توانید وصل کنید. HC-SFS52G1H متفاوت است. میتسوبیشی این واحد را به عنوان یک جزء واحد، از پیش تنظیم شده و آزمایش شده، در کارخانه مونتاژ و ارسال می‌کند. گیربکس در محل به موتور پیچ نمی‌شود — بلکه به عنوان بخشی از موتور، با رابط‌های مکانیکی تعریف شده و عملکرد تأیید شده، تحویل داده می‌شود.

این تمایز وزن عملی دارد. ترکیب گیربکس به موتور مونتاژ شده در محل، نیاز به هم‌ترازی دقیق شفت، انتخاب کوپلینگ و تأیید مکانیکی دارد. انتقال گشتاور به کیفیت آن مونتاژ بستگی دارد. یکپارچه‌سازی کارخانه‌ای این متغیرها را حذف می‌کند: هم‌ترازی انجام شده است، رابط تعریف شده است و کل مونتاژ از واحدی به واحد دیگر از نظر ابعادی تکرارپذیر است.

کاری که گیربکس G1H از نظر مکانیکی انجام می‌دهد:

کاهش دنده، گشتاور خروجی را با نسبت دنده ضرب می‌کند و سرعت خروجی را با همان فاکتور تقسیم می‌کند. گشتاور نامی 2.39 نیوتن متر موتور HC-SFS52، در نسبت 1/20، تقریباً به 47.8 نیوتن متر در شفت خروجی گیربکس تبدیل می‌شود — با کاهش سرعت خروجی به 100 دور در دقیقه. این تبدیل به کلاس موتور 500 وات اجازه می‌دهد تا نیازهای بار را که در غیر این صورت به یک درایو به طور قابل توجهی بزرگتر و گران‌تر نیاز دارد، برآورده کند.

چرا G1H به طور خاص، نه G1:

G1H نام گیربکس دقیق میتسوبیشی است. در مقایسه با گیربکس صنعتی عمومی G1 استاندارد، G1H با تلورانس‌های دقیق‌تر و با لقی کنترل شده ساخته شده است. در یک سیستم سروو که دقت موقعیت‌یابی از انکودر نشأت می‌گیرد — 131,072 شمارش در هر دور موتور — یک گیربکس با لقی زیاد در خروجی بخشی از این وضوح را به عنوان ناحیه مرده جذب می‌کند و دقت موقعیت‌یابی مؤثر مشاهده شده در بار را کاهش می‌دهد. G1H از این کاهش جلوگیری می‌کند و وضوح سطح انکودر را به طور مؤثر از طریق مرحله کاهش به شفت خروجی منتقل می‌کند.

برای کاربردهایی که موقعیت زاویه‌ای شفت خروجی یک متغیر کیفی است — زاویه توقف جدول شاخص، جهت‌گیری فیکسچر قطعه کار، زاویه قرارگیری برچسب — این تمایز بین G1 و G1H مستقیماً در خروجی ظاهر می‌شود.

پلتفرم موتور: HC-SFS52 — اینرسی متوسط، IP65، انکودر مطلق

HC-SFS52 نماینده 500 وات میتسوبیشی در خانواده اینرسی متوسط HC-SFS است، کلاسی از موتور که برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای سروو صنعتی مهندسی شده است. اینرسی متوسط به این معنی است که روتور به طور عمدی اندازه‌گیری شده است تا اینرسی بار منعکس شده بالاتر را بدون نیاز به تنظیمات بهره بسیار دقیق مدیریت کند — حلقه سروو در طیف وسیع‌تری از شرایط بار متصل پایدار می‌ماند تا موتورهای با اینرسی کم اجازه می‌دهند.

محفظه IP65 با درپوش روغن. بدنه موتور از ورود کامل گرد و غبار و مقاومت در برابر جت‌های آب از هر جهت برخوردار است. شفت انتهای درایو از طریق یک درپوش روغن نصب شده در کارخانه خارج می‌شود و مسیری را می‌بندد که از طریق آن سیال برش، مه روان کننده و ذرات ریز می‌توانند در طول عمر موتور به حفره بلبرینگ و محفظه انکودر مهاجرت کنند. این ترکیب مشخصات استاندارد برای موتورهای سروو است که مستقیماً روی ماشین ابزار بدون محفظه‌های محیطی اضافی نصب می‌شوند.

فلنج 130 × 130 میلی متر. ردپای نصب این موتور را در محدوده میانی خانواده HC-SFS قرار می‌دهد — بزرگتر از انواع فشرده 60 میلی‌متری و 80 میلی‌متری، مناسب برای کلاس توان 500 وات و استحکام مکانیکی مورد نیاز مونتاژ گیربکس.

انکودر 17 بیتی مطلق. 131,072 شمارش موقعیت در هر دور موتور، که از طریق چرخه‌های قطع برق با باتری پشتیبان میتسوبیشی A6BAT در آمپلی فایر حفظ می‌شود. نتیجه عملی: در هر بار روشن شدن، ماشین در آخرین موقعیت فرمان داده شده خود بدون نیاز به توالی بازگشت به مرجع قرار دارد. در محیط‌های تولیدی که موقعیت‌یابی خانگی زمان‌بر است و شامل مدیریت دقیق حرکت محور می‌شود، حذف این روال یک مزیت عملیاتی ملموس است.

بدون ترمز: انتخاب نوع مناسب

HC-SFS52G1H ترمز الکترومغناطیسی ندارد. این یک محدودیت نیست — بلکه مشخصات صحیح برای دسته قابل توجهی از کاربردها است.

انواع مجهز به ترمز (HC-SFS52BG1H) برای محورهایی طراحی شده‌اند که نیاز به نگه داشتن موقعیت به صورت مکانیکی در جریان صفر دارند: پیچ‌های توپی عمودی تحت بار گرانشی، مکانیزم‌های گیره، موقعیت‌دهنده‌های کج که بار گشتاور را بر روی شفت خروجی در حالت استراحت ایجاد می‌کند. اگر برنامه این نیاز را داشته باشد، نوع B صحیح است.

برای محورهای افقی، درایوهای با کنترل کشش، میزهای گردان که توسط سروو متوقف می‌شوند به جای نگه داشتن در برابر بار گرانشی، و هر محوری که ترمز الکترونیکی آمپلی فایر سروو (ترمز دینامیکی) کاهش سرعت را به طور کافی مدیریت می‌کند — HC-SFS52G1H بدون ترمز مشخصات صحیح و ساده‌تری است. نیازی به طراحی مدار تغذیه ترمز 24 ولت DC نیست. نیازی به نظارت بر سایش ترمز نیست. نیازی به مدیریت زمان‌بندی آزاد شدن ترمز در برنامه حرکت نیست. اجزای کمتر در سیستم، با عملکرد سروو معادل.

سازگاری آمپلی فایر سروو

HC-SFS52G1H با آمپلی فایر MR-J2S-60A یا MR-J2S-60B کار می‌کند، هر دو با توان 500 وات در پلتفرم MELSERVO J2S رتبه‌بندی شده‌اند.

MR-J2S-60A نوع ورودی پالس و آنالوگ عمومی است. این دستگاه دستورات موقعیت را به صورت پالس از PLCها، کنترل‌کننده‌های CNC مستقل و کارت‌های حرکت دریافت می‌کند و از حالت‌های کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور به طور مستقل یا ترکیبی پشتیبانی می‌کند. پورت‌های ارتباط سریال RS-232C و RS-422 امکان دسترسی به پارامترها و نظارت از طریق نرم‌افزار MR Configurator میتسوبیشی را فراهم می‌کنند.

MR-J2S-60B به گذرگاه سریال پرسرعت SSCNET که توسط کنترل‌کننده‌های حرکت میتسوبیشی (Q172D، Q173D و واحدهای حرکت سری A) استفاده می‌شود، متصل می‌شود. در سیستم‌های SSCNET، همه محورها بسته‌های دستور همزمان را در هر چرخه ارتباطی دریافت می‌کنند — معمولاً 0.88 میلی‌ثانیه — که هماهنگی چند محوره دقیق را به دست می‌آورد. برای ماشین‌هایی با چندین محور سروو که نیاز به حرکت همزمان دارند، معماری نوع B و SSCNET لرزش زمان‌بندی بین محورها را که سیستم‌های پالس نمی‌توانند به طور کامل از آن جلوگیری کنند، حذف می‌کند.

انتخاب آمپلی فایر از کنترلر میزبان ناشی می‌شود. مونتاژ موتور و گیربکس صرف نظر از نوع آمپلی فایر مورد استفاده یکسان است.

انتخاب نسبت دنده

گیربکس G1H روی پلتفرم HC-SFS52 در نسبت‌های کاهش متعدد ارائه می‌شود — معمولاً 1/5، 1/9، 1/12، 1/15، 1/20 و 1/25. هر نسبت یک پیکربندی شماره قطعه متمایز در خانواده HC-SFS52G1H است.

انتخاب نسبت نیاز به دانستن سرعت شفت خروجی و گشتاور مورد نیاز دارد. در یک سرعت عملیاتی موتور معین، سرعت شفت خروجی برابر است با سرعت موتور تقسیم بر نسبت دنده، و گشتاور خروجی پیوسته برابر است با گشتاور نامی موتور ضرب در نسبت دنده (با در نظر گرفتن راندمان گیربکس). موتور همیشه در محدوده سرعت نامی خود از 0 تا 2000 دور در دقیقه کار می‌کند — نسبت این محدوده را به هر سرعتی که برنامه نیاز دارد تبدیل می‌کند.

هنگام سفارش یک واحد جایگزین، نسبت دنده را از مستندات ماشین اصلی یا پلاک گیربکس تأیید کنید. جایگزینی نسبت متفاوت، سینماتیک نادرست تولید می‌کند و ممکن است باعث خطاهای حرکت، خطاهای سرعت بیش از حد یا تداخل مکانیکی شود.

محیط‌های کاربردی

ترکیب HC-SFS52G1H از خروجی دقیق با گیربکس، موتور مهر و موم شده IP65 و انکودر مطلق، در طیف ثابتی از تجهیزات صنعتی قرار می‌گیرد:

میزهای گردان دقیق — میزهای فیکسچر که نیاز به حرکات شاخص زاویه‌ای دقیق بین ایستگاه‌های ماشین‌کاری یا مونتاژ دارند. دقت G1H خطای زاویه شاخص را محدود می‌کند؛ انکودر مطلق به این معنی است که ماشین در هر راه‌اندازی در موقعیت قرار دارد؛ نصب افقی نیاز به ترمز را از بین می‌برد.

موقعیت‌دهنده‌های زاویه‌ای در تجهیزات مونتاژ خودکار — محورهایی که قطعات یا ابزارها را برای مونتاژ، بازرسی یا توزیع به یک زاویه تعریف شده می‌چرخانند، جایی که دقت زاویه‌ای شفت خروجی به کیفیت محصول گره خورده است.

درایوهای تغذیه مواد با کنترل کشش — محورهای پردازش نوار، تغذیه سیم و توزیع فویل که در آن کاهش دنده سرعت موتور را در محدوده سرعت فرآیند قرار می‌دهد در حالی که سروو گشتاور را برای حفظ کشش ثابت کنترل می‌کند.

درایوهای دقیق با تغذیه آهسته در تجهیزات سنگ‌زنی و پرداخت — محورهای جابجایی میز که حرکت بسیار آهسته، صاف و کنترل شده با گشتاور نیاز به کاهش موتور 2000 دور در دقیقه به دورهای تک رقمی در شفت درایو دارد.

محورهای کمکی CNC که نیازی به نگه داشتن با ترمز ندارند — درایوهای مجله ابزار، درایوهای فیکسچر گردان و مکانیزم‌های نوار نقاله تراشه در مراکز ماشین‌کاری CNC، که در همان سیستم MELSERVO J2S مانند موتورهای HC-SFS محور اصلی کار می‌کنند.

مرجع انواع HC-SFS52

HC-SFS52G1H انتخاب صحیح است زمانی که کاهش دنده با دقت بالا مورد نیاز است، نیازی به ترمز مکانیکی نیست و خروجی شفت صاف از رابط جزء رانده شده مناسب است.

سوالات متداول

س1: چه نسبت دنده‌هایی برای HC-SFS52G1H موجود است؟

گیربکس G1H در گزینه‌های نسبت متعدد ارائه می‌شود — معمولاً 1/5، 1/9، 1/12، 1/15، 1/20 و 1/25. هر نسبت یک پیکربندی جداگانه است. نسبت دنده باید قبل از سفارش جایگزین از مستندات ماشین اصلی یا پلاک گیربکس تأیید شود. نصب واحدی با نسبت متفاوت، سرعت و گشتاور خروجی نادرست تولید می‌کند و ممکن است باعث خطاهای حرکت یا آسیب به ماشین شود.

س2: تفاوت بین HC-SFS52G1H و HC-SFS52BG1H چیست؟

این دو مدل در موتور، انکودر، نوع گیربکس و تمام مشخصات الکتریکی یکسان هستند. تنها تفاوت، علامت B است: HC-SFS52BG1H شامل ترمز الکترومغناطیسی فنری است؛ HC-SFS52G1H اینطور نیست. نوع B را برای محورهای عمودی، مکانیزم‌های بارگذاری شده با گرانش یا هر کاربردی که نیاز به نگه داشتن شفت مکانیکی در جریان صفر دارد، انتخاب کنید. HC-SFS52G1H را برای محورهای افقی و کاربردهایی که ترمز دینامیکی سروو برای کاهش سرعت و توقف کافی است، انتخاب کنید.

س3: کدام آمپلی فایر سروو با HC-SFS52G1H کار می‌کند؟

HC-SFS52G1H با آمپلی فایر MR-J2S-60A (رابط فرمان پالس/آنالوگ) و MR-J2S-60B (رابط شبکه سریال SSCNET) سازگار است. هر دو آمپلی فایر MELSERVO J2S کلاس 500 وات هستند. انتخاب آمپلی فایر به نوع کنترلر میزبان بستگی دارد. برخلاف نوع ترمز، HC-SFS52G1H نیازی به مدار تغذیه ترمز جداگانه 24 ولت DC ندارد.

س4: آیا انکودر 17 بیتی داده‌های موقعیت را پس از قطع برق حفظ می‌کند؟

بله، با باتری لیتیومی میتسوبیشی A6BAT نصب شده در نگهدارنده باتری آمپلی فایر سروو. باتری شمارش موقعیت مطلق چند دور را در طول هرگونه وقفه در برق حفظ می‌کند. بدون باتری، موقعیت در هنگام خاموش شدن از دست می‌رود و در هنگام راه‌اندازی مجدد نیاز به موقعیت‌یابی خانگی است. آمپلی فایر قبل از رسیدن به آستانه، هشدار باتری کم تولید می‌کند و هشدار پیشگیرانه برای تعویض باتری برنامه‌ریزی شده ارائه می‌دهد.

س5: درجه IP بخش گیربکس چیست و آیا بر برنامه‌ریزی نصب تأثیر می‌گذارد؟

بدنه موتور IP65 است — کاملاً ضد گرد و غبار، مقاوم در برابر جت‌های آب. بخش گیربکس IP44 را دارد که در برابر ذرات جامد بزرگتر از 1 میلی‌متر و پاشش آب از هر جهت محافظت می‌کند، اما برای قرار گرفتن در معرض جت مستقیم خنک کننده رتبه‌بندی نشده است. در ماشین ابزار که خنک کننده به طور فعال نزدیک محفظه گیربکس اسپری می‌شود، باید یک منحرف کننده مکانیکی یا محافظ در طراحی ماشین گنجانده شود. بدنه موتور خود در محیط‌های استاندارد CNC نیازی به محافظت اضافی ندارد.