يک موتور جديد Mitsubishi HC-SFS121K HCSFS121K تحویل سريع

میتسوبیشی HC-SFS121K (HCSFS121K) — موتور سرو AC 1.2 کیلووات، شفت کلیددار، بدون ترمز، 1000 دور در دقیقه، سری MELSERVO-J2S

شناسایی محصول

شماره قطعه: HC-SFS121K

همچنین جستجو شده به عنوان: HCSFS121K, HC-SFS-121K

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

نوع موتور: موتور سرو بدون جاروبک AC — شفت کلیددار، بدون ترمز، 1000 دور در دقیقه، 200 ولت AC

این موتور برای چه کاری ساخته شده است

با سرعت 1000 دور در دقیقه و گشتاور پیوسته 11.5 نیوتن متر، میتسوبیشی HC-SFS121K موقعیت خاص و عمدی را در خط تولید MELSERVO-J2S اشغال می کند — یک موتور سرو با اینرسی متوسط که نسبت گشتاور به توان بالا را در سرعت شفت پایین ارائه می دهد، با یک شیار کلید ماشین کاری شده برای اتصال مکانیکی مثبت و بدون ترمز الکترومغناطیسی برای کاربردهایی که قفل سروو به تنهایی کافی است.

امتیاز سرعت 1000 دور در دقیقه مشخصه اصلی است. اجرای همان 1.2 کیلووات از طریق یک موتور 2000 دور در دقیقه، گشتاور پیوسته را به حدود 5.7 نیوتن متر کاهش می دهد. سرعت نامی کندتر HC-SFS121K، توان موجود را در گشتاور شفت به طور قابل توجهی بالاتر متمرکز می کند — 11.5 نیوتن متر پیوسته — بدون هیچ گونه چرخ دنده بین موتور و بار. برای محورهایی که بودجه گشتاور محدود کننده است، نه حد سرعت، این نقطه عملیاتی است که مشکل طراحی را مستقیماً حل می کند.

شفت کلیددار تصویر را کامل می کند. در جایی که جزء محرک — ورودی چرخ دنده حلزونی، پولی تسمه تایمینگ، چرخ دنده زنجیر — به یک مسیر گشتاور مکانیکی مثبت به جای رابط گیره اصطکاکی نیاز دارد، شیار کلید ماشین کاری شده آن را فراهم می کند. عدم وجود ترمز به معنای سیم کشی ساده تر، عدم توالی رله و عدم سربار قفل سروو MBR در محورهایی است که گرانش عاملی نیست و قفل سروو تقویت کننده موقعیت را در حالت استراحت به اندازه کافی نگه می دارد.

جفت شده با انکودر مطلق سریال 17 بیتی با 131,072 ppr و تقویت کننده MR-J2S-200، HC-SFS121K عملکرد پلت فرم J2-Super را ارائه می دهد — کنترل سرعت پهنای باند بالا، وضوح انکودر دقیق، و پشتیبان موقعیت مطلق چند دور — در این نقطه ظرفیت متوسط 1000 دور در دقیقه.

مشخصات فنی

11.5 نیوتن متر در 1000 دور در دقیقه: درک مزیت گشتاور

فیزیک ساده است. توان برابر است با گشتاور ضرب در سرعت زاویه ای. توان را ثابت نگه دارید و سرعت را کاهش دهید، گشتاور باید به طور متناسب افزایش یابد تا همان خروجی حفظ شود. در 1.2 کیلووات و 1000 دور در دقیقه، HC-SFS121K به طور پیوسته 11.5 نیوتن متر ارائه می دهد. یک موتور قابل مقایسه در 2000 دور در دقیقه با 1.2 کیلووات حدود 5.7 نیوتن متر تولید می کند. همان توان الکتریکی مصرف شده، همان کلاس تقویت کننده — اما گشتاور موجود در شفت برای کار پایدار دو برابر می شود.

برای کاربردهایی که پارامتر طراحی حیاتی، گشتاور موتور است که می تواند به طور پیوسته تحت بار تولید، نه سرعت چرخش شفت، این تفاوت از نظر عملی قابل توجه است. درایوهای نوار نقاله سنگین با سرعت کم. محورهای ورودی چرخ دنده حلزونی که گشتاور موتور مستقیماً وارد کاهش بدون مرحله اضافی می شود. درایوهای سیم پیچی مواد که باید کشش ثابت را در طیف وسیعی از قطر رول حفظ کنند. جداول ایندکس دوار که در هر ایستگاه تحت بار مکث می کنند. هر یک از اینها از گشتاور پیوسته بالاتر در شفت بهره می برد، و HC-SFS121K آن را بدون نیاز به هیچ گونه کاهش مکانیکی اضافی ارائه می دهد.

34.4 نیوتن متر پیک — سه برابر رقم پیوسته نامی — شتاب را مدیریت می کند. هنگامی که محور باید از شروع ایستاده به سرعت عملیاتی برسد، یا زمانی که یک چرخه ایندکس سریع از مکث به مکث نیاز به گشتاور بالا برای فازهای شتاب و کاهش دارد، ظرفیت پیک برای آن گذراها در دسترس است. موتور در طول فاز پایدار هر چرخه به شرایط عملیاتی پیوسته باز می گردد و بودجه حرارتی دست نخورده باقی می ماند.

شفت کلیددار در این ظرفیت

یازده و نیم نیوتن متر گشتاور پیوسته، با پیک 34.4 نیوتن متر، تقاضای واقعی را بر رابط شفت به هاب وارد می کند. مسیر گشتاور بین شفت موتور و جزء محرک باید در کل محدوده شرایط عملیاتی قابل اعتماد باشد — بار حالت پایدار، معکوس چرخه ای، ورودی های ضربه از درگیری زنجیر یا مش چرخ دنده، و گذراهای گشتاور بالا در طول شتاب و کاهش.

یک کوپلینگ گیره اصطکاکی کاملاً به نیروی تماس بین سوراخ هاب و قطر خارجی شفت بستگی دارد. این نیرو در زمان نصب تنظیم می شود و باید کافی باشد تا گشتاور پیک را در بدترین شرایط عملیاتی در طول عمر مفید موتور مقاومت کند. لرزش، چرخه حرارتی و سایش می تواند این نیرو را در طول زمان کاهش دهد، و یک گیره حاشیه ای که گشتاور پیوسته را مدیریت می کند ممکن است تحت یک گذرا پیک بلغزد — خطای موقعیت را معرفی می کند که قبل از ایجاد مشکل قابل مشاهده به طور نامحسوس انباشته می شود.

شیار کلید مکانیسم انتقال گشتاور را تغییر می دهد. کلید شیارهای منطبق را در شفت و هاب اشغال می کند و گشتاور را از طریق سطح مقطع برشی کلید به جای اصطکاک منتقل می کند. این از نظر مکانیکی تحت تمام شرایط — معکوس، بارگذاری چرخه ای، ضربه — که رابط های اصطکاکی چالش برانگیزترین آنها را می یابند، قوی است. همچنین نسبت به از دست دادن نیروی گیره در طول زمان که رابط های اصطکاکی به آن آسیب پذیر هستند، حساس نیست.

روش نصب هاب در این اندازه قاب مهم است. دفترچه راهنمای موتور سرو میتسوبیشی صریح است: از سوراخ رزوه دار انتهای شفت و یک پیچ کشنده برای کشیدن هاب به صورت محوری روی شفت استفاده کنید به جای فشار دادن یا کوبیدن آن. بارهای ضربه ای در طول نصب هاب در اندازه قاب 130 × 130 میلی متر از طریق شفت به دیسک انکودر و مجموعه بلبرینگ در پشت موتور منتقل می شود. آسیبی که این ایجاد می کند به ندرت فوری است و به ندرت یک خطای واضح ایجاد می کند — بعداً به صورت خطاهای نامنظم انکودر تحت لرزش ظاهر می شود، که ردیابی آنها به نصب اصلی واقعاً دشوار است. روش پیچ کشنده این را به طور کامل جلوگیری می کند و چند ثانیه بیشتر طول می کشد.

بدون ترمز: انتخاب درست برای این محورها

موقعیت در حالت استراحت در HC-SFS121K توسط قفل سروو تقویت کننده حفظ می شود — حلقه موقعیت فعال باقی می ماند، بازخورد انکودر به طور مداوم زاویه شفت را نظارت می کند، و تقویت کننده جریان مورد نیاز برای نگه داشتن خطای دنبال کردن صفر را تامین می کند. برای محورهای افقی و هر درایوی که هیچ نیروی خالص در جهت چرخش شفت در هنگام نگه داشتن سروو عمل نمی کند، این قابل اعتماد، دقیق است و هیچ منبع پنل اضافی فراتر از آنچه که سیستم سروو معمولی در حال حاضر نیاز دارد، مصرف نمی کند.

محورهایی که این موتور معمولاً به آنها خدمت می کند — درایوهای سیم پیچی، نوار نقاله های با سرعت کم، جداول دوار در تجهیزات افقی، مکانیزم های انتقال دنده — افقی یا به طور متقارن بارگذاری شده اند. قفل سروو آنها را تمیز نگه می دارد. ترمز در این محورها یک رله، یک جاذب موج، سیم کشی 24 ولت DC، مدار قفل MBR و بازرسی دوره ای دیسک ترمز را به نصب اضافه می کند، بدون هیچ بازده عملکردی. HC-SFS121K بدون ترمز تمام این موارد را در هر محور در دستگاهی که در آن اعمال می شود حذف می کند.

انتخاب در محورهای عمودی، تغذیه های شیب دار، یا هر مکانیزمی که عدم تعادل بار باعث حرکت کنترل نشده هنگام افت جریان سروو می شود، تغییر می کند. آن کاربردها متعلق به HC-SFS121BK (شفت کلیددار با ترمز الکترومغناطیسی فنر اعمال شده) هستند. در ماشین های با چندین محور سروو با این ظرفیت، مرتب سازی صحیح کدام یک به ترمز نیاز دارد و کدام یک ندارد، طراحی الکتریکی کلی را تمیزتر و ساده تر می کند.

تقویت کننده های سازگار

HC-SFS121K با تقویت کننده کلاس MR-J2S-200 — پلت فرم J2-Super 2 کیلووات جفت می شود. سه نوع رابط:

MR-J2S-200A دستورات آنالوگ و پالس را از سیستم های CNC و PLC مدیریت می کند. حالت های کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور، با اتصال RS-232C برای تنظیم MR Configurator. انتخاب استاندارد برای اکثر کاربردهای ماشین ابزار و اتوماسیون عمومی.

MR-J2S-200B از طریق گذرگاه سریال فیبر نوری SSCNET به کنترل کننده های حرکت سری A یا سری Q میتسوبیشی متصل می شود. تمام دستورات موقعیت از طریق شبکه می رسند؛ داده های انکودر از طریق همان لینک فیبر باز می گردند. انتخاب صحیح برای سیستم های چند محوره هماهنگ تحت یک کنترل کننده حرکت.

MR-J2S-200CP موقعیت یابی داخلی را در بر می گیرد. تا 31 موقعیت هدف در تقویت کننده ذخیره می شوند و توسط I/O یا دستور CC-Link فعال می شوند. برای کاربردهای موقعیت یابی ایندکس شده مستقل که در آن یک کنترل کننده حرکت جداگانه مورد نیاز نیست.

HC-SFS121K با تقویت کننده های اصلی MR-J2-200 (نسل اول) سازگار نیست، که نمی توانند پروتکل انکودر 17 بیتی J2S را بخوانند. برای ماشین هایی که سخت افزار MR-J2 نسل اول را اجرا می کنند، HC-SF121K (نسل J2، انکودر 14 بیتی، مشخصات مکانیکی یکسان) هدف منبع یابی صحیح است. همچنین با تقویت کننده های MR-J3 یا MR-J4 سازگار نیست.

خانواده HC-SFS 1000 دور در دقیقه — موقعیت و زمینه

HC-SFS121K دومین مرحله در خانواده 1000 دور در دقیقه است، که بالاتر از HC-SFS81 (800 وات) قرار دارد و فلنج 130 × 130 میلی متری را با آن به اشتراک می گذارد. افزایش به 201 در 2 کیلووات هم گشتاور بالاتر و هم فلنج بزرگتر 176 × 176 میلی متری را به ارمغان می آورد — بنابراین 121K بالاترین ظرفیت موتور در قاب فشرده 130 × 130 میلی متری در محدوده 1000 دور در دقیقه است.

هر نقطه ظرفیت در این خانواده در ماتریس کامل شفت و ترمز موجود است: شفت مستقیم بدون ترمز (بدون پسوند)، شفت مستقیم با ترمز (B)، شفت کلیددار بدون ترمز (K)، و شفت کلیددار با ترمز (BK). نوع شفت و وجود ترمز بر انتخاب تقویت کننده تأثیر نمی گذارد — تمام انواع در 1.2 کیلووات 1000 دور در دقیقه از MR-J2S-200 استفاده می کنند.

کاربردهای معمول

درایوهای کشش سیم پیچی و باز کردن سیم پیچی. سیم پیچ ها و بازکننده های مواد در خطوط تبدیل، چاپ و برش از موتورهای سروو 1000 دور در دقیقه در حالت کنترل گشتاور برای تنظیم کشش وب به طور مداوم در سراسر قطر رول در حال تغییر استفاده می کنند. 11.5 نیوتن متر پیوسته HC-SFS121K نقطه تنظیم کشش را در طول پروفیل سیم پیچی حفظ می کند؛ شفت کلیددار طراحی کوپلینگ را در درایو آربر رول مدیریت می کند.

درایوهای نوار نقاله با سرعت کم و ایستگاه های ایندکس. بخش های نوار نقاله کنترل شده با سروو و ایستگاه های ایندکس دوار در خطوط مونتاژ و تست با سرعت های پایین شفت خروجی و گشتاور بار پایدار اجرا می شوند. امتیاز 1000 دور در دقیقه موتور را در محدوده سرعت معقولی برای این مکانیزم ها بدون نیاز به مرحله کاهش نگه می دارد، و شفت کلیددار با رابط درایو کوپل شده با چرخ دنده یا زنجیر که معمولاً در طراحی نوار نقاله صنعتی رایج است، مطابقت دارد.

جداول دوار CNC و درایوهای محور چهارم کوپل شده با چرخ دنده. جداول دوار فشرده و درایوهای محور چهارم در مراکز ماشین کاری که موتور از طریق کاهش چرخ دنده حلزونی یا چرخ دنده ساده به جدول متصل می شود، از هاب چرخ دنده در سمت موتور کلیددار استفاده می کنند. گشتاور پیوسته 11.5 نیوتن متر ورودی را به درایو چرخ دنده فراهم می کند، انکودر 17 بیتی وضوح زاویه ای مورد نیاز برای ایندکس ماشین کاری چند وجهی را می دهد، و پشتیبان موقعیت مطلق تضمین می کند که محور دوار پس از هر توقف در موقعیت شناخته شده دقیق مجدداً راه اندازی می شود.

محورهای کمکی قالب گیری تزریقی و پرس. محورهای تغذیه، پرتاب کننده و کمکی گیره با سروو در ماشین های قالب گیری تزریقی و پرس ها از موتورهای 1000 دور در دقیقه با اینرسی متوسط استفاده می کنند که در آن تقاضای بار عمدتاً گشتاور در سرعت متوسط است. HC-SFS121K مکانیزم های تغذیه و پرتاب کننده متوسط را در اندازه قاب 130 × 130 میلی متر مدیریت می کند.

درایوهای مفصل و مفصل ربات. محورهای مفصل ثانویه ربات — مفاصل آرنج، چرخش مچ — که با سرعت زاویه ای کم تحت گشتاور بار قابل توجهی کار می کنند، از درایوهای سروو 1000 دور در دقیقه با اینرسی متوسط استفاده می کنند که در آن درایو مستقیم یا کاهش تک مرحله ای با هندسه مکانیزم مطابقت دارد. شفت کلیددار و گشتاور پیوسته بالا نسبت به جرم موتور، HC-SFS121K را به یک درایو مناسب برای این کلاس از محور ربات تبدیل می کند.

سوالات متداول

س1: کدام تقویت کننده ها با HC-SFS121K سازگار هستند؟

HC-SFS121K به یک تقویت کننده کلاس MR-J2S-200 نیاز دارد. سه نوع عبارتند از MR-J2S-200A (دستور آنالوگ/پالس، حالت های موقعیت/سرعت/گشتاور)، MR-J2S-200B (گذرگاه فیبر نوری SSCNET برای کنترل کننده های حرکت میتسوبیشی)، و MR-J2S-200CP (موقعیت یابی داخلی با CC-Link). همه از انکودر سریال 17 بیتی پشتیبانی می کنند. این موتور با تقویت کننده های اصلی MR-J2-200 یا با تقویت کننده های MR-J3 / MR-J4 سازگار نیست.

س2: تفاوت بین HC-SFS121K و HC-SFS81K چیست؟

هر دو موتورهای شفت کلیددار، بدون ترمز بر روی فلنج 130 × 130 میلی متری با انکودرهای 17 بیتی و سرعت نامی 1000 دور در دقیقه هستند. تفاوت در توان و گشتاور است: HC-SFS81K 800 وات با 7.64 نیوتن متر گشتاور پیوسته است و از تقویت کننده MR-J2S-100 استفاده می کند. HC-SFS121K 1.2 کیلووات با 11.5 نیوتن متر گشتاور پیوسته است و از تقویت کننده MR-J2S-200 استفاده می کند. بر اساس بودجه گشتاور محور انتخاب کنید — اگر 7.64 نیوتن متر حاشیه راحتی برای بدترین حالت وظیفه پیوسته است، 81K کافی است؛ اگر بار به طور مداوم به آن نزدیک می شود یا از آن فراتر می رود، 121K فضای لازم را فراهم می کند.

س3: چرا یک موتور 1.2 کیلووات از تقویت کننده MR-J2S-200 (2 کیلووات) به جای MR-J2S-100 استفاده می کند؟

HC-SFS121K در 1000 دور در دقیقه جریان بیشتری نسبت به MR-J2S-100 که برای تامین آن رتبه بندی شده است، مصرف می کند — گشتاور نامی 11.5 نیوتن متر در 1000 دور در دقیقه نیاز به رتبه جریان بالاتری نسبت به آنچه تقویت کننده 1 کیلووات می تواند تامین کند، دارد. مستندات جفت موتور-تقویت کننده میتسوبیشی، HC-SFS121 را با تقویت کننده کلاس MR-J2S-200 تایید می کند. این یک عمل استاندارد است زمانی که تقاضای جریان موتور از پروفیل گشتاور آن از رتبه بندی پیوسته تقویت کننده کوچکتر بعدی فراتر می رود.

س4: آیا انکودر مطلق موقعیت را در طول قطع برق حفظ می کند و باتری کجا قرار دارد؟

بله. انکودر مطلق سریال 17 بیتی داده های موقعیت چند دور را از طریق هر رویداد قطع برق با استفاده از باتری لیتیومی میتسوبیشی A6BAT که در داخل تقویت کننده سروو MR-J2S قرار دارد — نه در موتور — حفظ می کند. باتری A6BAT را زمانی که تقویت کننده هشدار باتری کم را نمایش می دهد، قبل از تخلیه کامل که باعث بازنشانی شمارنده مطلق می شود، تعویض کنید. یک باتری تخلیه شده قبل از از سرگیری تولید نیاز به یک چرخه بازگشت به مرجع دارد.

س5: آیا HC-SFS121K می تواند جایگزین HC-SFS121BK شود اگر فقط نوع بدون ترمز موجود باشد؟

فقط اگر برنامه واقعاً به ترمز نیاز نداشته باشد. HC-SFS121BK و HC-SFS121K در تمام مشخصات الکتریکی و مکانیکی به جز ترمز یکسان هستند. اگر دستگاه با نوع BK مشخص شده بود — معمولاً به دلیل اینکه یک محور عمودی، یک مکانیزم بارگذاری شده با گرانش، یا هر درایوی که در آن سروو خاموش باعث حرکت ناامن محور می شود — حذف ترمز یک عملکرد ایمنی طراحی شده را حذف می کند. این جایگزینی نیاز به بررسی رسمی الزامات ایمنی محور دارد. برای محورهایی که تأیید شده اند افقی هستند و هیچ جزء بار گرانشی ندارند، HC-SFS121K بدون ترمز از ابتدا یک مشخصات معتبر و صحیح است.