میتسوبیشی HC-SFS202BK (HCSFS202BK) — موتور سرو AC 2 کیلووات، شفت کلیددار + ترمز، سری MELSERVO-J2S

شناسایی محصول

شماره قطعه: HC-SFS202BK

همچنین جستجو شده به عنوان: HCSFS202BK, HC-SFS-202BK

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

نوع موتور: موتور سرو بدون جاروبک AC — شفت کلیددار با ترمز الکترومغناطیسی، 2000 دور در دقیقه

وضعیت: نو در جعبه، پلمپ کارخانه

مرور کلی

موتور میتسوبیشی HC-SFS202BK یک موتور سرو بدون جاروبک AC با اینرسی متوسط 2 کیلووات از پلتفرم MELSERVO-J2S است که دو ویژگی را که این نوع خاص را تعریف می کنند ترکیب می کند: یک شیار کلید ماشین کاری شده روی شفت محرک و یک ترمز الکترومغناطیسی فنر دار. با گشتاور پیوسته 9.55 نیوتن متر و گشتاور پیک 28.6 نیوتن متر، ظرفیت شتاب و خروجی حالت پایدار مورد نیاز برای طیف وسیعی از کاربردهای ابزار ماشین و اتوماسیون را فراهم می کند — محورهایی که به بیش از یک سرو با ظرفیت کم نیاز دارند اما موتوری با توان 3.5 کیلووات یا بیشتر برای آنها بیش از حد بزرگ و از نظر هزینه و فضای پنل توجیه ناپذیر است.

چرا این ترکیب خاص؟ شفت کلیددار و ترمز به دو سوال جداگانه در طراحی برنامه پاسخ می دهند و این نوع هر دو را همزمان برآورده می کند. شیار کلید یک اتصال مکانیکی مثبت بین شفت و قطعه محرک را فراهم می کند — یک قرقره تسمه تایمینگ، یک هاب چرخ دنده، یک کوپلینگ پیچ توپی — اطمینان حاصل می کند که مسیر گشتاور از طریق رابط فقط به اصطکاک متکی نیست. ترمز نگهدارنده ایمن محور را فراهم می کند که هر زمان که قطع برق سرو باعث آزاد شدن بار در جهت غیرقابل کنترل شود، اجباری است.

با پشتیبانی از انکودر مطلق سریال 17 بیتی پلتفرم J2-Super، HC-SFS202BK 131,072 موقعیت در هر دور بازخورد را به آمپلی فایر MR-J2S ارسال می کند. حلقه موقعیت با داده های ریز اجرا می شود و تابع مطلق موقعیت چند دور کامل را بین چرخه های برق حفظ می کند — بدون نیاز به دنباله یابی پس از هرگونه خاموشی، بازنشانی هشدار یا قطع برق.

مشخصات فنی

دو ویژگی، دو مشکل حل شده

شفت کلیددار

شیار کلید یک جزئیات کوچک با پیامدهای مکانیکی قابل توجه است. در یک موتور شفت مستقیم، هاب کوپلینگ گشتاور را از طریق اصطکاک منتقل می کند: بار گیره بین سوراخ هاب و قطر خارجی شفت باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا حداکثر گشتاور را در بدترین شرایط عملیاتی تحمل کند — یک معکوس ناگهانی با حداکثر تغذیه، یک کاهش سرعت اضطراری از حرکت سریع، یک بار ضربه از یک برش تهاجمی. اگر گیره کافی نباشد، هاب لغزش می کند. لغزش در محور سرو به معنای از دست دادن موقعیت است و از دست دادن موقعیت در دستگاه CNC به معنای قطعات اسقاطی است.

شیار کلید در HC-SFS202BK مکانیسم انتقال گشتاور را کاملاً تغییر می دهد. کلید در یک شیار منطبق در شفت و سوراخ هاب قرار می گیرد؛ تحت بار، در برش در سراسر مقطع کلید تحمل می کند. گشتاور مستقیماً از طریق کلید عبور می کند، مستقل از هرگونه سهم اصطکاک از گیره هاب. به همین دلیل است که شیارهای کلید در درایوهای تسمه تایمینگ، کاربردهای چرخ دنده زنجیر و هر طراحی کوپلینگ که بار چرخه ای، معکوس یا در معرض ضربه است — کاربردهایی که در آن یک رابط فقط اصطکاکی به نیروهای گیره ای بسیار بالاتر برای اطمینان از قابلیت اطمینان در طول زمان نیاز دارد — استاندارد هستند.

یک نکته نصب که در این اندازه قاب اعمال می شود:همیشه هاب را با استفاده از سوراخ رزوه دار انتهای شفت نصب کنید، نه با فشار دادن یا راندن هاب با زور. یک پیچ کش از طریق سوراخ رزوه دار، هاب را به طور صاف روی شفت می کشد بدون اینکه ضربه محوری وارد کند. بارهای ضربه ای در حین نصب هاب از طریق شفت به دیسک انکودر در انتهای موتور منتقل می شوند و می توانند باعث آسیب ظریف انکودر شوند که فوراً خطایی ایجاد نمی کند اما عمر مفید انکودر را کوتاه می کند و ممکن است در هنگام لرزش باعث هشدارهای بازخورد متناوب شود.

ترمز الکترومغناطیسی

ترمز در HC-SFS202BK فنر دار است: فشار فنر مکانیکی دیسک اصطکاک را روی صفحه ترمز درگیر می کند و 24 ولت DC به کویل آن را باز نگه می دارد و اجازه چرخش آزاد شفت را می دهد. 24 ولت را حذف کنید — در هر نقطه، به هر دلیلی — و فنر بلافاصله بسته می شود. نیازی به منطق کنترل، سیگنال از آمپلی فایر یا تاخیر نیست. این همان معنای ایمن بودن در این زمینه است: حالت پیش فرض قفل شده است و برای باز نگه داشتن آن به برق نیاز است.

برای یک محور 2 کیلووات که باری با هر جزء گرانشی معنی دار را حمل می کند — یک اسلاید ابزار عمودی، یک بازوی آویزان، یک محور Z با یک هد اسپیندل نامتعادل — آن ویژگی پیش فرض قفل شده دقیقاً همان چیزی است که طراحی ایمن ماشین نیاز دارد. محور موقعیت را از طریق توقف اضطراری، قطع برق، تریپ هشدار و توالی های نگهداری حفظ می کند.

توالی صحیح ترمز از طریق خروجی MBR (اینترلاک ترمز الکترومغناطیسی) آمپلی فایر MR-J2S ضروری است. سیگنال MBR درگیری ترمز را تا زمانی که آمپلی فایر تأیید کند که سرعت محور پس از کاهش سرعت به زیر یک آستانه ایمن رسیده است، به تأخیر می اندازد. سیم کشی رله ترمز مستقیماً از یک کنتاکت توقف اضطراری — بدون اینترلاک MBR در مدار — باعث می شود فنر در برابر شفت در حال چرخش درگیر شود. در توان 2 کیلووات و گشتاور پیک 28.6 نیوتن متر، ضربه حاصل باعث افزایش سایش ترمز می شود و می تواند بارهای ضربه ای مکانیکی را در مکانیزم محرک ایجاد کند. اینترلاک MBR اختیاری نیست؛ این نحوه استفاده از ترمز است.

انکودر 17 بیتی: بازخورد ریز در 2000 دور در دقیقه

ارتقاء انکودر نسل J2-Super از 14 بیت (16,384 ppr در سری HC-SF) به 17 بیت (131,072 ppr در سری HC-SFS) افزایشی نبود. هشت برابر موقعیت در هر دور، داده های قابل توجهی ریزتر را به هر بخش از حلقه کنترل تغذیه می کند.

در 2000 دور در دقیقه — سرعت نامی HC-SFS202BK — انکودر به روز رسانی موقعیت را منتقل می کند که مراحل زاویه ای بسیار کوچکتری را نسبت به دستگاه 14 بیتی قدیمی تر تفکیک می کند. آمپلی فایر MR-J2S از این داده ها به طور همزمان برای سه منظور استفاده می کند: تخمین سرعت برای حلقه سرعت، محاسبه خطای دنبال کردن برای حلقه موقعیت، و مرجع فاز کموتاسیون برای بردار جریان. داده های بهتر در هر محاسبه به این معنی است که حلقه ها می توانند به پهنای باند بالاتری تنظیم شوند در حالی که پایدار باقی می مانند، و پهنای باند بالاتر به معنای تصحیح خطای سریعتر و رد اختلال بهتر در طول چرخه کاری است.

شمارنده مطلق چند دور کار خود را بی صدا در پس زمینه انجام می دهد. با پشتیبانی از باتری لیتیومی A6BAT در آمپلی فایر MR-J2S، داده های چرخش شفت را در طول هر رویداد برق جمع آوری می کند و تا زمانی که باتری سالم باشد، آن را به طور نامحدود حفظ می کند. در هنگام روشن شدن بعدی — چه پس از خاموشی برنامه ریزی شده شبانه، بازیابی توقف اضطراری، یا خطای برق — محور موقعیت مطلق فعلی خود را می خواند و آن را بدون هیچ گونه حرکت بازگشتی مرجع به کنترلر گزارش می دهد. برای ماشین هایی که شیفت های تولید مداوم را اجرا می کنند یا نیاز به زمان راه اندازی مجدد دارند، حذف چرخه یابی موقعیت مرجع، زمان تولید قابل اندازه گیری را در طول یک سال عملیات صرفه جویی می کند.

سازگاری آمپلی فایر

HC-SFS202BK با آمپلی فایر کلاس MR-J2S-200 جفت می شود. سه نوع رابط، معماری های اصلی سیستم مورد استفاده در نصب های MELSERVO-J2S را پوشش می دهند:

MR-J2S-200A ورودی های فرمان آنالوگ و پالس را مدیریت می کند — انتخاب استاندارد برای سیستم های CNC و PLC که از دستورالعمل گام/جهت یا دستورالعمل سرعت آنالوگ ±10 ولت استفاده می کنند. از حالت های کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور پشتیبانی می کند و شامل رابط RS-232C برای نرم افزار تنظیم MR Configurator است.

MR-J2S-200B از طریق گذرگاه سریال فیبر نوری SSCNET به کنترلرهای حرکت میتسوبیشی متصل می شود. در سیستم های چند محوره که در آن تمام محورها از طریق یک کنترلر حرکت سری A یا Q هماهنگ می شوند، آمپلی فایر نوع B داده های مسیر را از طریق شبکه دریافت می کند و آن را به صورت محلی اجرا می کند. گذرگاه فیبر نوری نیاز به کابل های انکودر بین کنترلر و هر آمپلی فایر را از بین می برد — حلقه بازخورد موقعیت از طریق همان شبکه برمی گردد.

MR-J2S-200CP شامل یک جدول موقعیت داخلی برای موقعیت یابی مستقل است. تا 31 موقعیت را می توان مستقیماً در آمپلی فایر با استفاده از MR Configurator برنامه ریزی کرد، با دستورات I/O که نقاط هدف را انتخاب کرده و حرکات را آغاز می کنند. این نوع برای ماشین هایی مناسب است که در آنها کنترلر حرکت اختصاصی ضروری نیست و یک تابع موقعیت یابی شاخص ساده کافی است.

HC-SFS202BK با آمپلی فایرهای نسل اول MR-J2-200 (که نمی توانند انکودر 17 بیتی J2S را بخوانند) و همچنین با آمپلی فایرهای MR-J3 یا MR-J4 که از رابط انکودر متفاوتی استفاده می کنند، سازگار نیست. برای ماشین هایی که از آمپلی فایرهای اصلی MR-J2 استفاده می کنند، HC-SF202BK (موتور نسل J2 با انکودر 14 بیتی) جایگزین مناسبی است.

سری HC-SFS 2000 دور در دقیقه — جایگاه 202BK

HC-SFS202BK در پایین محدوده فلنج 176 × 176 میلی متر قرار دارد — همان ردپای نصب فیزیکی موتورهای 352، 502 و 702 بالاتر از آن. این برای طراحان ماشین که مسیرهای ارتقاء را برنامه ریزی می کنند یا طرح های استاندارد فلنج را در چندین محور حفظ می کنند، مهم است: الگوی پیچ و قطر پایلوت بین 2 کیلووات و 7 کیلووات در این کلاس فلنج تغییر نمی کند.

در هر نقطه ظرفیت، پسوند نوع، نوع شفت و ترمز را نشان می دهد:

• بدون پسوند / B = شفت مستقیم / شفت مستقیم با ترمز
• K / BK = شفت کلیددار / شفت کلیددار با ترمز

بنابراین HC-SFS202BK نسخه شفت کلیددار و مجهز به ترمز با توان 2 کیلووات است — پیکربندی برای محورهایی که به هر دو ویژگی به طور همزمان نیاز دارند.

کاربردهای معمول

محورهای موقعیت یابی ثانویه VMC و HMC. در مراکز ماشین کاری عمودی و افقی، محورهای ثانویه — درایوهای میز دوار، تران های محور B، مکانیزم های گیره پالت — معمولاً از موتورهای سرو 2 کیلووات در کلاس اینرسی متوسط استفاده می کنند. شفت کلیددار برای دنده های مستقیم یا درایوهای تسمه تایمینگ که در طرح های محور دوار رایج هستند مناسب است؛ ترمز محور را به صورت مکانیکی بین موقعیت های شاخص در طول بخش برش چرخه نگه می دارد.

شاخص ایستگاه مونتاژ خودکار. میزهای شاخص دوار سرو در اتوماسیون مونتاژ به سرعت از موقعیت های زاویه ای ثابت عبور می کنند، در هر ایستگاه مکث می کنند در حالی که عملیات مونتاژ انجام می شود، سپس دوباره شاخص می شوند. ترمز میز را در طول مکث بدون اتکا به گشتاور سرو نگه می دارد — و انکودر مطلق موقعیت دقیق زاویه ای را در هر ایستگاه بدون بازگشت مرجع در شروع شیفت تأیید می کند.

محورهای سرو ماشین بسته بندی. درایوهای فیلم، مکانیزم های آب بندی متقاطع و محورهای ورودی محصول در خطوط بسته بندی از درایوهای سرو 2 کیلووات در عملیات با چرخه بالا و مداوم استفاده می کنند. رابط های تسمه تایمینگ در این محورها معمولاً به شفت های کلیددار روی قرقره محرک نیاز دارند تا از چرخش هاب قرقره توسط کشش تسمه جلوگیری شود. درجه حفاظت IP65 محیط های شستشوی رایج در بسته بندی مواد غذایی و دارویی را مدیریت می کند.

درایوهای مفصل ربات دکارتی. سیستم های ربات دکارتی و SCARA چند محوره از موتورهای سرو با ظرفیت متوسط در محورهای ترجمه و چرخش اولیه استفاده می کنند. شفت کلیددار برای کوپلینگ های شفت دقیق رایج در طراحی مفصل ربات مناسب است؛ ترمز نگهدارنده موقعیت ایمن را در طول حالت آموزش و توالی های خاموشی فراهم می کند.

شاخص برجک تراش CNC. شاخص برجک سرو در مراکز تراش CNC نیاز به موقعیت یابی زاویه ای سریع و دقیق دارد که با نگهدارنده مکانیکی محکم در حالی که ابزار انتخاب شده تحت نیروی برش کار می کند، دنبال می شود. با 9.55 نیوتن متر پیوسته و 28.6 نیوتن متر پیک، HC-SFS202BK اینرسی برجک چند موقعیتی استاندارد را مدیریت می کند و گشتاور نگهدارنده مورد نیاز برای مقاومت در برابر بارهای برش بین چرخه های شاخص را فراهم می کند.

نو در جعبه، پلمپ کارخانه

این HC-SFS202BK در بسته بندی اصلی میتسوبیشی خود عرضه می شود — کارتن بیرونی پلمپ شده، بسته بندی فوم داخلی دست نخورده، درپوش محافظ انتهای شفت و تمام درپوش های کانکتور در جای خود قرار دارند. پلمپ کارخانه به معنای عدم نصب قبلی، عدم سابقه حرارتی انباشته شده در سیم پیچ ها، عدم سایش بلبرینگ از استفاده قبلی است. آب بند شفت در نقطه عبور شفت و حفاظت محفظه IP65 هر دو در وضعیت تولید شده هستند.

برای ماشین آلات تولیدی که منتظر این قطعه برای از سرگیری عملیات هستند، موجودی نو در جعبه به معنای حمل و نقل فوری به جای زمان تعمیر است. برای موجودی نگهداری برنامه ریزی شده، واحدهای پلمپ کارخانه تحت شرایط مناسب به طور قابل اعتماد ذخیره می شوند — دمای پایدار، رطوبت کم، بدون لرزش — برای چندین سال. پس از پنج سال ذخیره سازی، چرخش دستی آهسته شفت به عنوان بخشی از بررسی قبل از نصب به توزیع مجدد گریس بلبرینگ قبل از اولین روشن شدن کمک می کند.

سوالات متداول

س1: کدام آمپلی فایرها با HC-SFS202BK سازگار هستند؟

HC-SFS202BK به آمپلی فایر کلاس MR-J2S-200 از پلتفرم MELSERVO-J2S نیاز دارد. سه نوع اصلی عبارتند از MR-J2S-200A (فرمان آنالوگ/پالس عمومی)، MR-J2S-200B (گذرگاه فیبر نوری SSCNET برای کنترلرهای حرکت میتسوبیشی)، و MR-J2S-200CP (عملکرد موقعیت یابی داخلی). همه از انکودر سریال 17 بیتی پشتیبانی می کنند. این موتور با آمپلی فایرهای اصلی MR-J2-200 یا با آمپلی فایرهای MR-J3 / MR-J4 سازگار نیست.

س2: تفاوت بین HC-SFS202BK و HC-SFS202B چیست؟

این دو موتور در تمام مشخصات یکسان هستند — 2 کیلووات، 9.55 نیوتن متر نامی، 28.6 نیوتن متر پیک، انکودر 17 بیتی، فلنج 176 × 176 میلی متر، الزامات آمپلی فایر یکسان، درجه حفاظت IP65 یکسان. تنها تفاوت شفت است. HC-SFS202B دارای شفت مستقیم ساده است برای کوپلینگ های گیره ای اصطکاکی. HC-SFS202BK دارای شیار کلید ماشین کاری شده است برای انتقال گشتاور مثبت کلید و هاب. کاملاً بر اساس رابط کوپلینگ مورد نیاز مکانیزم محرک انتخاب کنید.

س3: آیا ترمز الکترومغناطیسی برای نگه داشتن محور تحت بار گرانشی به اندازه کافی قوی است؟

ترمز یک دستگاه نگهدارنده ایمن است که برای نگه داشتن شفت موتور در حالت ثابت تحت بار استاتیک محور در حالت استراحت رتبه بندی شده است — به شرطی که گشتاور گرانشی نامتعادل در شفت موتور از حدود 70٪ گشتاور نامی موتور (تقریباً 6.7 نیوتن متر برای این موتور) تجاوز نکند. این آستانه از راهنمایی منتشر شده میتسوبیشی برای کاربردهای محور عمودی ناشی می شود. برای بارهایی که گشتاور نامتعادل بیشتری تولید می کنند، باید از متعادل کننده های کمکی در کنار ترمز استفاده شود تا اینکه فقط به ترمز تکیه شود.

س4: انکودر 17 بیتی به چه باتری نیاز دارد و در کجا نصب می شود؟

انکودر مطلق موقعیت چند دور را از طریق قطع برق با استفاده از باتری لیتیومی میتسوبیشی A6BAT حفظ می کند، که در داخل آمپلی فایر سرو MR-J2S نصب می شود — نه در موتور. یک باتری سالم موقعیت مطلق را به طور نامحدود در طول هرگونه قطع برق حفظ می کند و چرخه های یابی را در هنگام راه اندازی مجدد حذف می کند. هنگامی که آمپلی فایر هشدار باتری کم را نشان می دهد، A6BAT را در طول پنجره نگهداری برنامه ریزی شده بعدی قبل از تخلیه کامل که باعث از دست دادن موقعیت مطلق می شود، تعویض کنید.

س5: آیا HC-SFS202BK می تواند جایگزین HC-SFS152BK شود اگر به موتوری با ظرفیت بالاتر نیاز باشد؟

هر دو موتور از پلتفرم آمپلی فایر MR-J2S یکسان استفاده می کنند و انکودر مطلق 17 بیتی را حمل می کنند، اما به رتبه بندی های مختلف آمپلی فایر نیاز دارند — HC-SFS152BK با MR-J2S-200 (که 202 را نیز پوشش می دهد) جفت می شود، در حالی که ارتقاء ظرفیت به معنای تأیید این است که آمپلی فایر موجود می تواند جریان نامی موتور 2 کیلووات را تحمل کند. مهمتر از آن، جایگزینی یک موتور 1.5 کیلووات با یک موتور 2 کیلووات همچنین اندازه فلنج 176 میلی متری را در مقابل فلنج 130 میلی متری در HC-SFS152BK تغییر می دهد — اینها اندازه فلنج یکسان نیستند. 202BK از فلنج 176 × 176 میلی متری استفاده می کند؛ 152BK از فلنج 130 × 130 میلی متری استفاده می کند. تعویض موتور بین این دو نقطه ظرفیت نیاز به تغییر در صفحه نصب موتور دارد، نه فقط پارامترهای آمپلی فایر.