میتسوبیشی HC-SFS202K (HCSFS202K) — موتور سروو AC 2 کیلووات، شفت کلیددار، بدون ترمز، سری MELSERVO-J2S

شناسایی محصول

شماره قطعه: HC-SFS202K

همچنین جستجو شده به عنوان: HCSFS202K, HC-SFS-202K

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

نوع موتور: موتور سروو بدون جاروبک AC — شفت کلیددار، بدون ترمز، 2000 دور در دقیقه

وضعیت: نو در جعبه، پلمپ کارخانه

دلیل انتخاب شفت کلیددار بدون ترمز

بیشتر تصمیمات انتخاب موتور سروو بر روی توان و گشتاور تمرکز دارند. پیکربندی شفت و وجود ترمز ثانویه هستند — تا زمانی که نباشند. HC-SFS202K به یک جفت نیاز خاص پاسخ می دهد: محوری که نیاز به یک اتصال مثبت شفت به کوپلینگ از طریق یک شیار کلید ماشین کاری شده دارد، و در جایی که طراحی کاربرد نیازی به نگهدارنده مکانیکی ایمن در زمان خاموش بودن سروو ندارد. عدم وجود ترمز به معنای سیم کشی ساده تر، عدم نیاز به توالی MBR و عدم بار حرارتی اضافی در پنل از مدار رله سیم پیچ ترمز است. شفت کلیددار به معنای مسیر گشتاور است که به تنهایی به اصطکاک بین هاب و شفت متکی نیست.

این ترکیب، طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی سروو را پوشش می دهد — محورهای افقی، درایوهای تسمه و زنجیر، مکانیزم های کوپل شده با چرخ دنده، و هر درایوی که بار به صورت جانبی پشتیبانی می شود، گرانش در جهت حرکت عاملی نیست، و رابط کوپلینگ که گشتاور را به طور مثبت تحت بارهای معکوس و چرخه ای منتقل می کند، ترجیح مهندسی است.

ساخته شده بر روی پلتفرم MELSERVO-J2S، HC-SFS202K مشخصات کامل J2-Super را داراست: انکودر مطلق سریال 17 بیتی با 131,072 موقعیت در هر دور، گشتاور پیوسته نامی 9.55 نیوتن متر، گشتاور پیک 28.6 نیوتن متر، و تمام بهبودهای پهنای باند حلقه بسته که پردازنده سریعتر آمپلی فایر MR-J2S از سیگنال بازخورد با وضوح بالاتر استخراج می کند. این یک نسخه ساده شده نیست — حذف ترمز چیزی از عملکرد موتور کم نمی کند. بلکه یک زیرسیستم مکانیکی را حذف می کند که در ابتدا برای این کلاس از کاربردها مورد نیاز نبود.

مشخصات فنی

شفت کلیددار: چرا در توان 2 کیلووات اهمیت دارد

یک شفت صاف و یک شفت کلیددار گشتاور را از طریق مکانیسم های کاملاً متفاوتی منتقل می کنند. در یک شفت صاف ساده، سوراخ هاب دور شفت OD را می گیرد و اصطکاک بین دو سطح گشتاور را حمل می کند. نیروی گیره — تولید شده توسط گیره شکاف دار هاب یا تناسب فشاری — باید برای مقاومت در برابر گشتاور پیک تحت بدترین شرایط عملیاتی کافی باشد. اگر اینطور نباشد، هاب لغزش می کند، محور سروو موقعیت خود را از دست می دهد، و بسته به کاربرد، عواقب آن از قطعه اسقاطی تا خرابی دستگاه متغیر است.

کلید شفت در HC-SFS202K مکانیک را کاملاً تغییر می دهد. یک کلید در یک شیار مطابق که در هر دو شفت و سوراخ هاب ماشین کاری شده است، قرار می گیرد؛ تحت بار، کلید در برش در سطح مقطع خود تحمل می کند و گشتاور را مستقیماً بین شفت و هاب منتقل می کند. اصطکاک هنوز هم کمک می کند — هاب باید هنوز به درستی نصب شود — اما مسیر اصلی گشتاور کلید است، نه گیره. تحت بارهای معکوس، بارهای چرخه ای و ورودی های ضربه ای، یک اتصال کلیددار در جایی که یک رابط فقط اصطکاکی ممکن است در طول زمان لغزش جزئی ایجاد کند، قابل اعتماد باقی می ماند.

با 9.55 نیوتن متر پیوسته و 28.6 نیوتن متر پیک، بارهای روی شفت HC-SFS202K ناچیز نیستند. گشتاور پیک برای انتخاب کوپلینگ مهم است، و 28.6 نیوتن متر در شفت یک موتور 2000 دور در دقیقه که به طور مکرر از طریق شتاب، بار برش و کاهش سرعت چرخه می زند، دقیقاً همان نوع وظیفه ای است که کلیدها همیشه راه حل مهندسی ترجیحی بوده اند.

کاربردهای رایج که شفت های کلیددار را در این ظرفیت مشخص می کنند:

درایوهای تسمه تایمینگ که در آنها پولی محرک باید از طریق کشش تسمه بالا و معکوس شدن گشتاور چرخه ای، کاملاً با شفت ساعت بندی شود. درایوهای چرخ دنده که در آنها هاب پینیون یا چرخ دنده باید گشتاور را بدون هیچ گونه چرخش نسبی که فاز دنده را تغییر دهد، منتقل کند. درایوهای زنجیر چرخ دنده که در آنها زنجیر چرخ باید رابطه زاویه ای ثابتی را با شفت تحت بارهای ضربه ای مکرر از درگیری زنجیر حفظ کند. مکانیزم های کلاچ که در آنها اتصال مثبت بین شفت و جزء محرک بخشی از اصل عملکرد است.

راهنمای نصب از دفترچه راهنمای موتور سروو میتسوبیشی: همیشه از سوراخ رزوه دار انتهای شفت برای کشیدن هاب به صورت محوری روی شفت استفاده کنید — یک پیچ کش، واشر و مهره در برابر سطح هاب آن را به طور مستقیم در موقعیت خود می کشد. هاب ها را با چکش یا پرس روی شفت نصب نکنید. در اندازه فریم HC-SFS202K، ضربه شفت در حین نصب هاب مستقیماً به دیسک انکودر در انتهای موتور منتقل می شود. آسیب همیشه بلافاصله آشکار نیست، اما می تواند باعث هشدارهای متناوب انکودر تحت لرزش شود که ردیابی آنها دشوار و تشخیص آنها پرهزینه است.

بدون ترمز: آنچه قفل سروو به جای آن ارائه می دهد

بدون ترمز الکترومغناطیسی، HC-SFS202K موقعیت محور را از طریق قفل سروو آمپلی فایر حفظ می کند — حلقه کنترل فعال باقی می ماند، بازخورد انکودر را نظارت می کند و جریان اصلاحی را برای حفظ خطای موقعیت صفر تامین می کند. تحت شرایط عملیاتی عادی، قفل سروو بسیار موثر است؛ انکودر 17 بیتی داده های موقعیت دقیق را که آمپلی فایر MR-J2S برای به حداقل رساندن انحراف موقعیت در هر شرایط نگهدارنده نیاز دارد، فراهم می کند.

سوال مرتبط برای هر کاربرد این است که وقتی قفل سروو ناپدید می شود چه اتفاقی می افتد — در هنگام توقف اضطراری، تریپ آلارم، خطای برق، یا خاموش شدن برنامه ریزی شده دستگاه. برای محورهای افقی که یک مکانیزم با بار متقارن را حمل می کنند، محور به سادگی تحت عملکرد ترمز دینامیکی آمپلی فایر به حالت سکون می رسد و در آنجا باقی می ماند و توسط نیروهای اصطکاک کوچک در درایو حرکت می کند. هیچ نگهدارنده مکانیکی لازم نیست زیرا هیچ نیروی نامتعادلی محور را در هیچ جهتی هل نمی دهد.

جایی که آن تصویر تغییر می کند — جایی که گرانش، فنرهای پیش بار، یا اصطکاک نامتقارن می تواند محور را در زمان خاموش بودن سروو حرکت دهد — HC-SFS202K مشخصات اشتباهی است. آن محورها متعلق به HC-SFS202BK (ترمز و کلید شفت) یا HC-SFS202B (ترمز، شفت صاف) هستند. HC-SFS202K بدون ترمز موتور مناسبی است دقیقاً زمانی که یک سیستم نگهدارنده مکانیکی پیچیدگی، سربار سیم کشی و اجزای پنل را اضافه می کند که کاربرد به سادگی به آنها نیاز ندارد.

یک حوزه که عدم وجود ترمز واقعاً سیستم را ساده می کند: ماشین های چند محوره با محورهای سروو زیاد. هر ترمز یک رله، کابل ترمز، جاذب موج و مصرف برق 24 ولت DC اضافه می کند. در ماشینی با دوازده یا شانزده محور سروو، حذف ترمز از محورهایی که به آنها نیاز ندارند، پیچیدگی پنل را به طور قابل اندازه گیری کاهش می دهد. HC-SFS202K در هر محور افقی سیستم به این ساده سازی کمک می کند.

انکودر 17 بیتی: بازخورد J2-Super در 2000 دور در دقیقه

ارتقاء انکودر تعریف کننده پلتفرم MELSERVO-J2S — از دستگاه 14 بیتی (16,384 ppr) در سری HC-SF به دستگاه 17 بیتی (131,072 ppr) در سری HC-SFS — به طور کامل برای HC-SFS202K اعمال می شود. هشت برابر وضوح انکودر، کیفیت هر سیگنالی را که آمپلی فایر MR-J2S از داده های موقعیت محاسبه می کند، تغییر می دهد.

تخمین سرعت به طور مستقیم بیشترین سود را می برد. آمپلی فایر سرعت را از نمونه های موقعیت متوالی استخراج می کند. با 131,072 موقعیت در هر دور موجود، هر نمونه یک افزایش زاویه ای دقیق را در 2000 دور در دقیقه پوشش می دهد و به حلقه سرعت یک تخمین سرعت با نویز کم می دهد. این تخمین تمیز، بهره های تناسبی بالاتری را در حلقه سرعت بدون ایجاد تشدیدهای مکانیکی امکان پذیر می کند، که منجر به تنظیم دقیق تر سرعت و دفع سریعتر اختلال در طول بارهای برش و معکوس شدن محور می شود.

عملکرد حلقه موقعیت به طور متناسب بهبود می یابد. وضوح دقیق به حلقه کنترل اجازه می دهد تا انحرافات موقعیت بسیار کوچک را تشخیص داده و اصلاح کند — جبران انحراف ابزار، تصحیح رشد حرارتی، مدیریت لقی پیچ سربی — با سطحی از حساسیت که بازخورد 14 بیتی نمی تواند با آن مطابقت داشته باشد.

عملکرد مطلق توسط باتری لیتیومی A6BAT در داخل آمپلی فایر MR-J2S حفظ می شود. باتری شمارنده موقعیت مطلق چند دور را در طول هرگونه قطع برق، برنامه ریزی شده یا ناخواسته، حفظ می کند. راه اندازی مجدد پس از خاموش شدن شبانه، بازیابی توقف اضطراری، یا بازنشانی آلارم، محور را در آخرین موقعیت مطلق شناخته شده خود بدون هیچ گونه حرکت بازگشت به مرجع بالا می آورد. برای برنامه های تولید فشرده که زمان راه اندازی مجدد مهم است، این یک صرفه جویی قابل توجه در زمان در هر شیفت است.

آمپلی فایرهای سازگار

HC-SFS202K با آمپلی فایر کلاس MR-J2S-200 جفت می شود. سه نوع، معماری های کنترل اصلی مورد استفاده در پلتفرم J2-Super را پوشش می دهند:

MR-J2S-200A فرمان های آنالوگ و پالس را از سیستم های CNC و PLC دریافت می کند. حالت های کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور همگی در دسترس هستند. تنظیم و نظارت از طریق MR Configurator (MRZJW3-SETUP) از طریق RS-232C.

MR-J2S-200B از طریق گذرگاه سریال فیبر نوری SSCNET تحت یک کنترلر حرکت میتسوبیشی — سری A یا سری Q — کار می کند. حرکت هماهنگ چند محوره با درون یابی در سطح کنترلر انجام می شود؛ آمپلی فایر دستورات مسیر دریافتی از طریق شبکه را با استفاده از بازخورد انکودر محلی اجرا می کند.

MR-J2S-200CP دارای عملکرد موقعیت یابی داخلی است و تا 31 موقعیت هدف را در داخل ذخیره می کند. دستورات CC-Link یا I/O اهداف را انتخاب کرده و حرکات را آغاز می کنند و این نوع را برای موقعیت یابی مستقل بدون کنترلر حرکت اختصاصی مناسب می کند.

هر سه نوع به طور کامل از انکودر 17 بیتی HC-SFS202K و جریان نامی 11 آمپر پشتیبانی می کنند. HC-SFS202K با آمپلی فایرهای نسل اول MR-J2-200 (نسل اول، قبل از J2S) که نمی توانند فرمت انکودر 17 بیتی را تفسیر کنند، و همچنین با آمپلی فایرهای MR-J3 یا MR-J4 سازگار نیست. در جایی که آمپلی فایرهای نصب شده MR-J2 نسل اول هستند، HC-SF202K (موتور J2 با انکودر 14 بیتی) هدف صحیح برای جایگزینی است.

جایگاه HC-SFS202K در خانواده HC-SFS 2000 دور در دقیقه

HC-SFS202K از گروه فلنج 130 × 130 میلی متر به گروه 176 × 176 میلی متر ارتقا می یابد — همان ردپای نصب که توسط تمام مدل های از 2 کیلووات تا 7 کیلووات در این خانواده مشترک است. ماشینی که حول این اندازه فلنج طراحی شده است، می تواند ارتقاء ظرفیت موتور را در این محدوده بدون تغییر صفحه نصب، در خود جای دهد.

پسوند "K" به طور مداوم نشان دهنده شفت کلیددار در کل خانواده HC-SFS است. هر ظرفیتی از 500 وات تا 7 کیلووات در فرم شفت کلیددار موجود است، و در هر ظرفیت، نوع بدون ترمز شفت کلیددار به طور مکانیکی با همان فلنج و به صورت الکتریکی با همان آمپلی فایر مانند نوع شفت صاف جفت می شود. انتخاب شفت هیچ تاثیری بر انتخاب آمپلی فایر ندارد.

کاربردهای معمول

محورهای درایو تسمه تایمینگ در ماشین ابزار. درایوهای ایندکس مجله ابزار، تسمه های شاتل پالت، و محورهای انتقال نوار نقاله با استفاده از رابط های تسمه تایمینگ دندانه دار، نیاز به پولی های شفت کلیددار برای جلوگیری از چرخش پولی نسبت به شفت در اثر کشش تسمه و نیروهای چرخه ای درگیری دنده دارند. با 9.55 نیوتن متر پیوسته، HC-SFS202K بارهای مکانیزم تعویض کننده ابزار و پالت در فرمت متوسط را به خوبی در محدوده حرارتی خود مدیریت می کند.

محورهای کمکی با درایو چرخ دنده. درایوهای کمکی میز دوار CNC با کوپلینگ چرخ دنده بین شفت سروو و ورودی میز، و مکانیزم های تغذیه با درایو چرخ دنده در ماشین ابزارهای تخصصی، نیاز به شفت کلیددار برای اتصال مثبت و بدون لقی هاب چرخ دنده دارند. گشتاور پیک 28.6 نیوتن متر، گشتاور شتاب را برای ایندکس سریع فراهم می کند در حالی که 9.55 نیوتن متر پیوسته، حرکت دورانی پایدار را پوشش می دهد.

محورهای تغذیه پیچ توپی با کوپلینگ چرخ دنده. در مراکز ماشین کاری که یک نسبت دنده بین موتور سروو و ورودی پیچ توپی قرار دارد، سمت موتور کوپلینگ چرخ دنده معمولاً از یک رابط کلیددار استفاده می کند. شفت کلیددار HC-SFS202K این اتصال را فراهم می کند، و وضوح دقیق انکودر J2-Super از طریق نسبت دنده بازخورد می دهد تا حلقه موقعیت وضوح مؤثر بالایی را در میز داشته باشد.

درایوهای نوار نقاله و انتقال افقی. ایندکس نوار نقاله با درایو سروو در خطوط مونتاژ خودکار، سیستم های انتقال قطعه، و تجهیزات پالت سازی از موتورهای سروو با ظرفیت متوسط بر روی محورهای انتقال افقی استفاده می کنند. اینها دقیقاً محورهایی هستند که ترمز در آنها غیر ضروری است — بار به صورت افقی پشتیبانی می شود، و نوار نقاله موقعیت را از طریق اصطکاک مکانیکی در زمان آزاد شدن قفل سروو حفظ می کند — و جایی که شفت کلیددار برای طراحی درایو زنجیر چرخ یا کوپلینگ مناسب است.

محورهای کنترل سیم پیچی و کشش. محورهای جابجایی مواد که در حالت کنترل گشتاور برای تنظیم کشش وب یا گشتاور سیم پیچی کار می کنند، از فرمان جریان موتور سروو به عنوان مرجع گشتاور استفاده می کنند. انکودر 17 بیتی HC-SFS202K بازخورد سرعت صاف و با ریپل کم را که حالت کنترل گشتاور برای تنظیم کشش بدون نوسان در طیف وسیعی از سرعت ها نیاز دارد، فراهم می کند.

نو در جعبه، پلمپ کارخانه

پلمپ کارخانه به معنای بسته بندی اصلی میتسوبیشی با تمام پوشش های محافظ دست نخورده است — شیار کلید شفت و کلید توسط درپوش انتهای شفت محافظت می شوند، کانکتور انکودر و پورت های کانکتور برق مهر و موم شده باقی می مانند، و آب بند در نقطه عبور شفت در وضعیت تولید شده قرار دارد. موتور هرگز نصب نشده، هرگز برق دار نشده و هیچ سابقه مکانیکی یا حرارتی ندارد.

برای ماشین هایی که در حال حاضر منتظر این قطعه هستند، موجودی نو در جعبه، زمان انتظار تعمیر را به طور کامل از مسیر بحرانی حذف می کند. برای موجودی نگهداری برنامه ریزی شده، واحدهای پلمپ کارخانه به درستی برای چندین سال در دمای پایدار و شرایط رطوبت کم ذخیره می شوند. پس از پنج سال نگهداری، یک چرخش آهسته دستی شفت به عنوان بخشی از بررسی قبل از نصب به توزیع مجدد گریس بلبرینگ کمک می کند قبل از اینکه موتور وارد سرویس شود.

سوالات متداول

س1: کدام آمپلی فایرها با HC-SFS202K سازگار هستند؟

HC-SFS202K به آمپلی فایر کلاس MR-J2S-200 نیاز دارد. سه نوع استاندارد عبارتند از MR-J2S-200A (فرمان آنالوگ/پالس عمومی، کنترل موقعیت/سرعت/گشتاور)، MR-J2S-200B (گذرگاه فیبر نوری SSCNET برای کنترلرهای حرکت میتسوبیشی)، و MR-J2S-200CP (موقعیت یابی نقطه ای داخلی با CC-Link). همه از انکودر سریال 17 بیتی پشتیبانی می کنند. HC-SFS202K با آمپلی فایرهای نسل اول MR-J2-200 یا با آمپلی فایرهای MR-J3 / MR-J4 سازگار نیست.

س2: تفاوت بین HC-SFS202K و HC-SFS202BK چیست؟

این دو موتور از نظر مشخصات الکتریکی و مکانیکی یکسان هستند — 2 کیلووات، 9.55 نیوتن متر، 28.6 نیوتن متر پیک، انکودر 17 بیتی، شفت کلیددار، فلنج 176 × 176 میلی متر، نیاز به آمپلی فایر یکسان. تنها تفاوت این است که HC-SFS202BK دارای ترمز فنر اعمال شونده الکترومغناطیسی است؛ HC-SFS202K فاقد آن است. HC-SFS202K بدون ترمز را برای محورهای افقی و هر کاربردی که قفل سروو در تمام شرایط توقف کافی است، انتخاب کنید. زمانی که محور بار گرانشی را حمل می کند یا نیاز به نگهدارنده مکانیکی ایمن در زمان خاموش بودن سروو دارد، HC-SFS202BK را انتخاب کنید.

س3: تفاوت بین HC-SFS202K و HC-SFS202 (شفت صاف) چیست؟

از نظر مکانیکی و الکتریکی یکسان — خروجی، گشتاور، انکودر، فلنج و کلاس آمپلی فایر یکسان. تنها تفاوت رابط شفت است. HC-SFS202 دارای یک شفت صاف ساده برای کوپلینگ های گیره ای اصطکاکی است. HC-SFS202K دارای یک شیار کلید ماشین کاری شده برای انتقال گشتاور مثبت کلید و هاب است. بر اساس طراحی کوپلینگ مکانیزم محرک انتخاب کنید. هیچ تفاوت عملکردی بین دو نوع شفت تحت شرایط نصب صحیح کوپلینگ وجود ندارد.

س4: آیا HC-SFS202K می تواند جایگزین HC-SF202K از نسل قدیمی J2 شود؟

هر دو موتور فلنج 176 × 176 میلی متری یکسانی دارند و از نظر مکانیکی در رابط نصب قابل تعویض هستند. با این حال، نسل های انکودر متفاوت هستند: HC-SF202K از انکودر 14 بیتی استفاده می کند و با آمپلی فایرهای MR-J2 و MR-J2S سازگار است. HC-SFS202K از انکودر 17 بیتی استفاده می کند و به آمپلی فایرهای MR-J2S نیاز دارد. اگر ماشین با آمپلی فایرهای نسل اول MR-J2-200 کار می کند، HC-SFS202K کار نخواهد کرد — در عوض HC-SF202K را تهیه کنید. اگر آمپلی فایرها MR-J2S-200 هستند، HC-SFS202K یک جایگزین مستقیم با وضوح بازخورد بالاتر است.

س5: آیا کلید همراه HC-SFS202K عرضه می شود؟

رویه استاندارد میتسوبیشی برای موتورهای HC-SFS با شفت کلیددار، عرضه جداگانه کلید از شفت است — شیار کلید در شفت ماشین کاری شده است، اما خود کلید معمولاً در بسته بندی موتور گنجانده نمی شود. قبل از مونتاژ، ابعاد کلید را با مشخصات شفت و شیار کلید هاب بررسی کنید و از کلید با تناسب صحیح و تلرانس مناسب برای شرایط گشتاور و بار ضربه ای کاربرد استفاده کنید. برای ابعاد شفت و مشخصات کلید توصیه شده برای اندازه فریم HC-SFS، به دفترچه راهنمای مربوطه موتور سروو میتسوبیشی مراجعه کنید.