Mitsubishi HC-SFS102BK Servomotor — 1kW | Met spie en | Elektromagnetische rem | 17-bits absolute encoder | IP65 | MELSERVO J2S

Snelle Referentie

Overzicht

De HC-SFS102BK neemt een duidelijk gedefinieerde positie in binnen Mitsubishi's MELSERVO J2S servomotorlijn: het is het 1kW-model uit de HC-SFS familie met middelmatige traagheid, geconfigureerd met zowel een elektromagnetische rem als een as met spie. Deze twee kenmerken samen — remholding en een positieve mechanische asverbinding — definiëren een specifiek type toepassingsbehoefte, waarbij de servo een belasting moet aandrijven via een spiekoppeling, poelie of tandwiel, en die belasting veilig moet vasthouden tegen externe krachten wanneer de machine niet actief draait.

Met 1kW vermogen en 4,78 Nm continu koppel bij 2.000 tpm, bedient deze motor het middensegment van industriële positionerings- en voedingsassen. Het HC-SFS-ontwerp met middelmatige traagheid biedt een betere belastbaarheid dan varianten met lage traagheid — de servoloop blijft stabiel over een breder bereik van aangesloten belastingsinertie zonder de gain-afstemmingsgevoeligheid die motoren met kleinere rotors vereisen. De 17-bits absolute encoder levert 131.072 positietellingen per asomwenteling en behoudt, met een back-upbatterij in de versterker, positiegegevens bij elke stroomcyclus.

De As met Spie: Waarom het Belangrijk is voor Krachtoverbrenging

Servomotoren worden meestal geleverd met een gladde rechte as, waarbij ze vertrouwen op wrijvingskoppelingen of klemnaven zonder speling voor koppeloverbrenging. De K-suffix op deze motor identificeert het alternatief: een as met machinaal bewerkte spiebaan, die een standaard spie accepteert om een positieve mechanische verbinding te creëren tussen de motoras en het aangedreven onderdeel.

Voor toepassingen die poelies, tandwielen, tandwielen of koppelingen met spiebanen gebruiken — vooral waar het belastingskoppel hoog, cyclisch is of richtingsomkeringen inhoudt — biedt de spieverbinding een positieve aandrijving zonder het risico op slippen onder piekkoppelomstandigheden. Een klemkoppeling op een gladde as brengt koppel over door wrijving; die wrijving kan worden overwonnen onder schokbelastingen of herhaalde omkeringen. Een spie-interface is mechanisch positief en is niet afhankelijk van klemdruk.

De 1kW HC-SFS102 kan tot 14,3 Nm piekkoppel produceren — driemaal de nominale continue waarde — tijdens acceleratietransiënten. Bij die piekwaarden zorgt een correct passende spie en spiebaan ervoor dat het volledige koppel de belasting bereikt zonder microbeweging of slijtage aan de asinterface.

Elektromagnetische Rem: Veer-geactiveerd, Spanningsloos

De B in het artikelnummer van deze motor duidt op een veer-geactiveerde, elektrisch ontgrendelde elektromagnetische rem ingebouwd in het motorhuis. De mechanica is eenvoudig: een drukveer vergrendelt fysiek de remplaat tegen de rotornaaf telkens wanneer de remspoel spanningsloos is. Sluit 24V DC aan op de spoel, de veer wordt samengedrukt, de as draait vrij. Verwijder de spanning — door ontwerp, door storing of door noodstop — en de as wordt onmiddellijk vergrendeld, zonder enige commando van het besturingssysteem.

Dit fail-safe gedrag is de reden waarom motoren met rem worden gespecificeerd voor een goed begrepen klasse van toepassingen:

• Verticale kogelomwentelassen waarbij de zwaartekracht inwerkt op de slede of het werkstuk wanneer de servo spanningsloos is
• Schuine glijbanen en gekantelde roterende positioneersystemen waarbij de belasting een constant koppel produceert dat de as wil laten bewegen
• Klemmende mechanismen waarbij het werkstuk geklemd moet blijven tijdens een stroomonderbreking
• Veiligheidskritische assen op apparatuur waarbij onverwachte beweging bij het uitschakelen een gevaar oplevert

Op horizontale assen met gebalanceerde belastingen is de rem overbodig — die toepassingen gebruiken de niet-rem HC-SFS102K. Op de hierboven beschreven klasse van assen biedt de rem van de HC-SFS102BK de mechanische zekerheid die elektronische servovergrendeling niet kan bieden.

Installatievereiste: de remspoel heeft een aparte 24V DC voeding nodig die is aangesloten op de remkabel van de motor — gescheiden van de voeding van de servoversterker. Dit circuit moet worden opgenomen in het elektrische ontwerp van de machine; de MR-J2S versterker levert geen stroom aan de remspoel.

Oliekeerring en IP65: Klaar voor de Werkvloer

Elke HC-SFS102BK wordt geleverd met een in de fabriek gemonteerde oliekeerring bij de asopening aan de aandrijfkant. In machinegereedschapomgevingen zijn koelmists en smeerdampen constant aanwezig. Na verloop van tijd, zonder de afdichting, migreren deze verontreinigingen langs de as naar de lagerbehuizing en het encodercompartiment, waardoor beide worden aangetast. De oliekeerring is de primaire mechanische barrière die dit binnendringingspad voorkomt.

De IP65 motorbehuizing biedt volledige stofuitsluiting en weerstand tegen waterstralen vanuit elke richting. Samen maken de oliekeerring en de IP65-classificatie deze motor direct monteerbaar op CNC-bewerkingscentra, draaibanken, slijpmachines en algemene productieapparatuur zonder extra beschermende behuizingen of omhulsels rond het motorhuis. Dat is precies de standaard die Mitsubishi specificeert voor machinegereedschapgebruik, en de specificatie die deze motor voldoet.

17-Bits Absolute Encoder: 131.072 ppr, Batterij-Ondersteund

De encoder die in de HC-SFS102BK is ingebouwd, verdeelt de motoras in 131.072 gelijke posities per omwenteling. Als absoluut apparaat kent het te allen tijde zijn positie binnen deze resolutie — inclusief direct na een stroomcyclus, voordat de servoversterker een enkel bewegingscommando heeft uitgegeven.

Met een Mitsubishi A6BAT lithiumbatterij geïnstalleerd in de batterijhouder van de servoversterker, wordt de multi-turn teller behouden tijdens elke uitschakeling. Wanneer de machine opnieuw wordt opgestart, rapporteert elke as zijn laatst bekende positie aan de controller zonder een referentie-terugkeersequentie. Voor een as met spie die een poelie of tandwiel aandrijft die is aangesloten op een extern mechanisme — waarbij homing zorgvuldig handmatig beheer van de rem en het aangedreven mechanisme kan inhouden — is die behouden positie-referentie bijzonder waardevol.

De 131.072 ppr resolutie van de encoder is de standaard voor de HC-SFS en HC-MFS J2S series. Het vertegenwoordigt de praktische positioneringsresolutie van het systeem, afhankelijk van de mechanische overbrenging tussen de motoras en de belasting.

Servoversterker: MR-J2S-100A en MR-J2S-100B

De HC-SFS102BK is geschikt voor gebruik met de MR-J2S-100A (puls-trein / analoge commando-interface) en MR-J2S-100B (SSCNET seriële netwerkinterface) versterkers, beide met een vermogen van 1kW binnen de MELSERVO J2S familie.

MR-J2S-100A ontvangt positiecommando's als differentiële of open-collector pulstreinen van PLC's, motionkaarten en standalone CNC-controllers. Het ondersteunt positie-, snelheids- en koppelregelingsmodi, met de mogelijkheid om tijdens bedrijf te schakelen tussen positie/snelheid, snelheid/koppel en koppel/positie. Parameterinstelling gebeurt via RS-232C of RS-422 communicatie met MR Configurator software.

MR-J2S-100B gebruikt SSCNET — Mitsubishi's speciale snelle seriële servonetwerk — om meerdere versterkers aan te sluiten op een motioncontroller. De SSCNET-bus draagt gesynchroniseerde bewegingscommando's tegelijkertijd naar alle assen, waardoor nauwkeurige multi-assige coördinatie mogelijk is: elektronische tandwieloverbrenging, interpolatie, gesynchroniseerde klemmingscycli. Voor machines met meerdere J2S servoaassen integreert de B-variant de HC-SFS102BK in hetzelfde SSCNET-systeem als de andere assen zonder extra bedradingscomplexiteit.

Referentie voor Configuratie van de HC-SFS102 Familie

Alle varianten delen hetzelfde 1kW vermogen, 4,78 Nm nominaal koppel, 2.000 tpm nominale snelheid, 17-bits encoder, oliekeerring, IP65 en 130x130mm flens. De verschillen zijn as type en rem:

De HC-SFS102BK is de juiste keuze wanneer zowel een spie-asinterface als elektromagnetische remholding tegelijkertijd vereist zijn. Gebruik voor rechte as toepassingen met rem de HC-SFS102B. Gebruik voor spie-as zonder rem de HC-SFS102K.

FAQ

V1: Wat is het doel van de spie-as op de HC-SFS102BK, en wanneer moet deze worden gespecificeerd?

De spie-as biedt een positieve mechanische koppeloverbrengingsinterface tussen de motoras en een aangedreven component — poelie, tandwiel, tandwiel of spie-koppelingsnaaf. Het is de juiste keuze wanneer de toepassing spie-componenten gebruikt, wanneer piekkoppelbelastingen hoog of omkerend zijn, of wanneer de toepassing een asinterface vereist die niet alleen op wrijvingsklemdruk kan vertrouwen. Voor toepassingen die klemnaven zonder speling op gladde assen gebruiken, is de niet-spie HC-SFS102B de eenvoudigere optie.

V2: Welke servoversterker is compatibel met de HC-SFS102BK?

De HC-SFS102BK werkt met de MR-J2S-100A (puls-trein en analoge commando-interface) of MR-J2S-100B (SSCNET seriële netwerkinterface). Beide zijn 1kW-klasse versterkers in het MELSERVO J2S platform. De elektromagnetische rem vereist een aparte 24V DC voeding die rechtstreeks op de motorremkabel is aangesloten — dit circuit is onafhankelijk van de versterker en moet worden opgenomen in het elektrische ontwerp van de machine.

V3: Behoudt de encoder van de HC-SFS102BK positiegegevens na een stroomonderbreking?

Ja, wanneer een Mitsubishi A6BAT lithiumbatterij is geïnstalleerd in de batterijhouder van de servoversterker. De multi-turn positieteller van de 17-bits absolute encoder wordt behouden tijdens stroomonderbrekingen, zodat de machine zich direct na het herstarten op de laatst bekende positie bevindt zonder een referentie-terugkeersequentie. De versterker geeft een waarschuwingsalarm voor lage batterijspanning voordat de batterij onder de minimale spanningsdrempel komt, waardoor tijdig vervanging kan worden gepland.

V4: Wat is het verschil tussen de HC-SFS102BK en de oudere HC-SF102BK?

De HC-SFS102BK behoort tot de MELSERVO J2S serie (hoge resolutie, 17-bits absolute encoder). De oudere HC-SF102BK komt uit het eerdere MELSERVO J2 platform met een encoder met lagere resolutie. De twee series gebruiken verschillende versterkers en verschillende encoderkabels en zijn niet elektrisch uitwisselbaar. Bij het vervangen van een HC-SFS102BK in een bestaande J2S-platformmachine moet de vervanging de HC-SFS102BK zijn — het substitueren van een HC-SF102BK zou versterker- en bedradingswijzigingen vereisen.

V5: Is de HC-SFS102BK nog steeds beschikbaar, en wat is het huidige generatie-equivalent?

De HC-SFS serie maakt deel uit van de MELSERVO J2S generatie, die is opgevolgd door de J4 en J5 platforms. Nieuwe HC-SFS102BK units in de doos blijven beschikbaar via distributeurs van industriële automatiseringsonderdelen voor onderhoud en vervanging van bestaande J2S machines — het is een directe drop-in voor defecte of beschadigde units zonder systeemwijzigingen. Voor nieuwe machineontwerpen is het functionele huidige generatie-equivalent in de 1kW / 2.000 tpm / spie / rem klasse de HG-SR102BK (MELSERVO J4 serie), die J4 versterkers en andere encoderkabels vereist.