Mitsubishi Servomotor HC-SFS1524B HCSFS1524B

Mitsubishi HC-SFS1524B (HCSFS1524B) — 1,5 kW, 400V klasse AC servomotor met elektromagnetische rem, 2000 omw/min, rechte as, MELSERVO J2-Super Serie

Productoverzicht

Onderdeelnummer: HC-SFS1524B

Ook gezocht als: HCSFS1524B, HC SFS 1524B, HC-SFS-1524B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super Generatie)

Classificatie: AC borstelloze servomotor met gemiddelde traagheid — 1,5 kW, 400V klasse, 2000 omw/min, rechte as, veergeactiveerde elektromagnetische rem

Wat deze motor is

Twee dingen definiëren de HC-SFS1524B volledig ten opzichte van de rest van de HC-SFS 1,5kW familie.

Het eerste is de 400V klasse voedingsspanning — de "24" in het onderdeelnummer. De HC-SFS152B is de mechanisch identieke 200V versie van dezelfde motor. De HC-SFS1524B wikkelt dezelfde statorpolen voor werking op 380–480V AC infrastructuur, trekt ongeveer de helft van de lijnstroom bij equivalent vermogen, en koppelt met de MR-J2S-200_4 versterker in plaats van de MR-J2S-200. Voor fabrieken en machinebouwers op Europese of internationale 400V voedingen, elimineert dit de transformator die anders nodig zou zijn om Mitsubishi servo-aandrijvingen van de 200V klasse te laten draaien. Dezelfde motorprestaties, direct aangesloten op de lokale voeding.

Het tweede is de elektromagnetische rem — de "B"-suffix. Dit is een veergeactiveerde, elektrisch ontgrendelde rem die geïntegreerd is in de achterkant van de motor. De veer drukt de remblokken tegen de schijf wanneer de remspoel spanningsloos is; het aanleggen van spanning op de spoel met 24V DC tilt de blokken op en ontgrendelt de as voor beweging. Het praktische gevolg is cruciaal: de rem is standaard ingeschakeld en ontgrendelt alleen wanneer er spanning op de spoel wordt gezet. Een stroomuitval — gepland of onverwacht — schakelt automatisch de rem in en houdt de as vast. Voor verticale assen en door zwaartekracht belaste mechanismen is dit precies het gewenste gedrag.

Naast deze twee kenmerken is de HC-SFS1524B dezelfde 17-bit absolute encoder motor op een 130 × 130 mm flens met IP65 als elke andere motor in de HC-SFS 1,5kW 2000 omw/min familie.

Technische specificaties

De rem: veergeactiveerd, elektromagnetisch ontgrendeld

Onder de verschillende soorten motorremmen die in industriële machines worden gebruikt, heeft het veergeactiveerde, elektromagnetisch ontgrendelde ontwerp — soms een fail-safe rem of een normaal gesloten rem genoemd — een specifiek en belangrijk kenmerk dat het onderscheidt van alternatieven: het faalt veilig.

De remspoel moet continu worden bekrachtigd met 24V DC om de as vrij te laten roteren. Verwijder om welke reden dan ook de stroom van de spoel — een noodstop commando, een paneelfout, een stroomstoring, een bewuste servo-uit schakeling — en de veer drukt onmiddellijk de remschijf tegen het wrijvingsoppervlak. De as stopt en blijft mechanisch staan, ongeacht of de versterker actief is of servo-lock is ingeschakeld.

Dit is het juiste ontwerp voor elke as die letsel of machineschade kan veroorzaken als deze onverwacht beweegt. Een verticale spindelkop. Een verticaal gemonteerde draaitafel. Een servo-aangedreven Z-as op een bewerkingscentrum of boormachine. Een tegengewogen portaalarm waarbij het tegengewicht onvolmaakt is en een netto neerwaartse kracht op de servo-as werkt. Een hellende transportband die onder zwaartekracht terug zou lopen zonder weerstand. In al deze toepassingen is de veergeactiveerde rem geen gemak — het is een functionele vereiste.

Voor horizontale assen op symmetrisch belaste mechanismen waar geen zwaartekracht in de richting van de asrotatie werkt, houdt servo-lock alleen de positie adequaat vast en voegt een rem complexiteit toe zonder functioneel voordeel te bieden. De HC-SFS1524B is specifiek bedoeld voor toepassingen waar die rem echt vereist is.

Remsequencing: Wat de versterker moet weten

De elektromagnetische rem op de HC-SFS1524B vereist een aparte 24V DC voedingscircuit voor de remspoel — deze wordt niet gevoed via de U/V/W uitgang van de servo-versterker. Het paneelontwerp van de machine moet een 24V DC voeding bevatten die geschikt is voor de remspoelstroom, een remrelais met geschikte overspanningsbeveiliging, en vergrendelingslogica die het inschakelen en ontgrendelen van de rem coördineert met de servo-enable sequentie.

De sequentie is belangrijk. De Mitsubishi servo-motor instructiehandleiding is expliciet: bij het ontgrendelen van de rem, bevestig altijd dat de servo AAN staat voordat u ontgrendelt. Een as die zijn rem ontgrendelt voordat de versterker servo-lock heeft ingesteld, zal onder zwaartekracht of belasting bewegen totdat de versterker is bijgebeend. Op een verticale as met aanzienlijke belasting kan dit slippen groot genoeg zijn om een botsing of positiefoutalarm te veroorzaken. De vergrendeling die dit voorkomt, is niet optioneel.

Het MBR (Magnetic Brake Release) signaal dat beschikbaar is op de MR-J2S-200_4 versterker biedt een handige uitgang voor deze vergrendeling — de versterker kan het remrelais aansturen als onderdeel van zijn enable sequentie, waardoor de ontgrendeling in de juiste volgorde plaatsvindt ten opzichte van het instellen van servo-lock. Raadpleeg de instructiehandleiding van de versterker voor de aanbevolen sequentietiming, die varieert afhankelijk van de asdynamiek.

Bij stilstand: schakel de rem in voordat de servo-enable wordt verwijderd. De as laten vertragen tot nul op servo-lock en vervolgens de rem inschakelen — in plaats van de rem gelijktijdig met het verwijderen van de servo-enable in te schakelen — zorgt ervoor dat de as al stilstaat wanneer de remblokken contact maken met de schijf. Dit verlengt de levensduur van de remschijf aanzienlijk op assen met frequente servo-uit cycli.

400V in een 130 × 130 mm frame

De 130 × 130 mm flens HC-SFS motoren op 400V bezetten een nuttige ontwerpniche: machines die een compacte motorvoetafdruk nodig hebben, werken op 400V infrastructuur, en vereisen een verticale of door zwaartekracht belaste as die een rem nodig heeft in stilstand.

Het beschikbare capaciteitsbereik in deze combinatie — 400V klasse, 130 × 130 mm, met rem — loopt van de HC-SFS524B met 500W via de HC-SFS1024B met 1kW tot de HC-SFS1524B met 1,5kW. De HC-SFS1524B is het plafond van het compacte 130 × 130 mm frame in deze spanningsklasse. De volgende stap omhoog in capaciteit — de HC-SFS2024B met 2kW — wordt geleverd met de grotere 176 × 176 mm flens, wat een nieuwe motor montage-interface betekent. Als het machineframe is ontworpen voor de 130 × 130 mm voetafdruk en 1,5kW voldoende is voor het koppelbudget van de as, is de HC-SFS1524B het juiste en definitieve antwoord.

Met 7,16 Nm continu en 21,6 Nm piek, kan het 1,5kW 2000 omw/min werkpunt een breed scala aan real-world verticale asvereisten aan — kogelomwentelingsaangedreven Z-assen met gematigde tafel- en gereedschapsmassa, servo-aangedreven hefmechanismen, verticale transferstations en pers-feed assen waarbij de positie op elk punt van de slag moet worden gehouden zonder drift.

17-Bit Absolute Encoder en Verticale Asbediening

Op een verticale as met rem verdient de 17-bit seriële absolute encoder zijn waarde op een specifieke manier die minder voor de hand liggend is dan op een horizontale positioneringsas.

Beschouw wat er gebeurt wanneer een verticale servo-as aan het einde van een productieshift wordt uitgeschakeld — of urgenter, wanneer deze halverwege de slag stopt bij een noodstop. De rem houdt de positie mechanisch vast. De encoder behoudt de absolute hoek van de as over meerdere omwentelingen in het geheugen, ondersteund door de A6BAT batterij in de MR-J2S-200_4 versterker. Wanneer de machine opnieuw wordt gestart, leest de controller de huidige absolute positie van de encoder, stelt servo-lock in, en ontgrendelt vervolgens de rem in de juiste volgorde. De as is onmiddellijk klaar zonder enige referentie-terugkeerbeweging.

Vergelijk dit met een incrementele encoder: bij herstart is de aspositie onbekend. Een thuis-terugkeer cyclus is vereist, wat betekent dat de as moet bewegen — mogelijk door het zwaartekrachtbereik van de belasting — om de referentiemarker te vinden voordat de productie kan beginnen. Op een verticale Z-as in een bewerkingscentrum of een verticaal bewegende robotarm, vereist deze homing beweging zorgvuldige sequencing en is een niet-triviale toevoeging aan de opstartprocedure. De absolute encoder elimineert dit.

Voor machines die onverwachte stops kunnen ervaren — hetzij door alarm, door noodstop, of door stroomverlies — betekent de combinatie van veergeactiveerde rem en absolute encoder dat de as veilig stopt, blijft waar hij stopte, en herstart vanaf een exact bekende positie. Dat is het ontwerp dat de HC-SFS1524B biedt.

Compatibele versterkers

Drie 400V klasse MR-J2S-200 versterker varianten ondersteunen de HC-SFS1524B:

MR-J2S-200A4 is de algemene analoge en puls-train interface versterker. Het accepteert positiecommando's als pulstreinen van externe CNC-controllers, PLC's of indexers, en snelheids- of koppelcommando's als analoge spanningsingangen. Positie-, snelheids- en koppelregelmodi zijn allemaal beschikbaar, evenals de schakelende combinaties P/S, S/T en T/P. RS-232C verbindt met MR Configurator setup software. Dit is de standaardkeuze voor de meeste machinegereedschappen en industriële automatiseringsapplicaties waarbij het ascommando van een externe controller komt.

MR-J2S-200B4 maakt verbinding met Mitsubishi A-serie en Q-serie motion controllers via de SSCNET glasvezel seriële bus. Alle positiegegevens en monitorinformatie reizen over de glasvezelverbinding — er is geen aparte analoge of pulsbedrading naar de as. Voor gecoördineerde multi-as systemen onder een Mitsubishi motion controller is dit de juiste versterker. De real-time synchronisatie die SSCNET biedt, is bijzonder waardevol op multi-as machines waar verticale assen in coördinatie met horizontale assen moeten bewegen.

MR-J2S-200CP4 bevat ingebouwde positioneringsfunctionaliteit. Tot 31 doelposities worden opgeslagen als puntentabelgegevens binnen de versterker en geactiveerd door I/O-signalen of CC-Link netwerkcommando's. Voor standalone verticale positioneringsassen — hefstations, servo-aangedreven persvoedingen, Z-as indexers op assemblagemachines — waar een volledige motion controller niet nodig is, biedt de CP4 de positioneringsintelligentie lokaal.

Alle drie de versterkers bevatten het MBR (Magnetic Brake Release) uitgangssignaal voor het coördineren van de remrelais timing met de servo-enable/disable sequentie.

Opmerking spanningsklasse: De MR-J2S-200_4 versterkers zijn alleen 400V klasse en mogen niet worden aangesloten op een 200V voeding. De "4" suffix op zowel motor als versterker moet in het hele systeem overeenkomen.

HC-SFS 400V Braked Familie: Waar de 1524B zich bevindt

De HC-SFS1524B is de motor met de hoogste capaciteit in de 400V remfamilie die op een 130 × 130 mm flens past. Omhoog gaan naar de HC-SFS2024B betekent een groter frame accepteren en de motor montage-interface opnieuw ontwerpen. Voor machineontwerpen die zich hebben gecommitteerd aan de 130 × 130 mm voetafdruk, is de 1524B de optie met het hoogste vermogen en koppel beschikbaar voordat de framegrootte toeneemt.

Typische toepassingen

Verticale Z-as op bewerkingscentra en boormachines. De archetypische rem-servo-toepassing: een verticaal bewegende spindelkop of Z-slide waarbij het gewicht van de spindel, het gereedschap en het slide-mechanisme onder zwaartekracht zou vallen als de servo-stroom zou worden verwijderd. De veergeactiveerde rem houdt de Z-positie mechanisch vast bij noodstop en stroomuitval. De absolute encoder elimineert homing bij herstart. De 400V rating wordt direct aangesloten op de hoofdvoeding van de machine zonder transformator.

Servo-aangedreven pers- en stempelmachinevoedingen. Verticale ram-aandrijvingen en servo-aangedreven matrijskussenassen op persen waarbij de positie nauwkeurig moet worden gehouden op elk punt van de slag, ook tijdens mid-cycle stops. De combinatie van 7,16 Nm continu koppel, 21,6 Nm piek voor acceleratie, en een fail-safe rem is geschikt voor deze mechanismen op machines met Europese spanning.

Hefstations en verticale assen van transfermachines. Onderdelenhef-, palletlift- en verticale transfer shuttle-assen op assemblage- en las-transfermachines. Deze mechanismen draaien op gematigde snelheid, dragen gedefinieerde payloads, en moeten de positie bij elk station onder belasting houden terwijl de stationoperatie wordt voltooid. De absolute encoder betekent dat de hefpositie onmiddellijk bekend is bij elke herstart.

Robotgewrichtassen op 400V platforms. Secundaire robotgewrichtaandrijvingen — schouder, elleboog — waar Europese machinestandaarden een rem vereisen op elke as die onder zwaartekracht zou bewegen wanneer de servo-stroom wordt verwijderd. Het compacte 130 × 130 mm frame is geschikt voor robotarmgeometrieën waar motorverpakking beperkt is.

Verticale voedingsassen op CNC slijp- en EDM-machines. Slijpschijfkop en elektrode Z-voedingen waarbij de as op een bekende positie moet parkeren bij machine-uit en vanaf die exacte positie moet hervatten zonder homing beweging die het werkstuk zou kunnen raken of de elektrode zou kunnen beschadigen. De rem houdt vast; de absolute encoder rapporteert; de as herstart schoon.

Veelgestelde vragen

V1: Wat is het verschil tussen de HC-SFS1524B en de HC-SFS152B?

Het zijn dezelfde motoren bij verschillende voedingsspanningen. De HC-SFS152B is een 200V klasse motor die 7,16 Nm continu koppel levert en een MR-J2S-200A/B/CP versterker vereist. De HC-SFS1524B is het 400V klasse equivalent — hetzelfde frame, hetzelfde koppel, dezelfde rem, dezelfde 17-bit encoder — en vereist een MR-J2S-200A4/B4/CP4 versterker. Voor machines die op 400V infrastructuur werken, is de 1524B de directe keuze; de motor en versterker worden aangesloten op de voeding zonder een step-down transformator.

V2: Welke spanning en stroom vereist de elektromagnetische remspoel?

De veergeactiveerde rem op de HC-SFS1524B ontgrendelt met 24V DC aangelegd op de remspoel. Deze 24V voeding moet afkomstig zijn van het machinepaneel — deze is gescheiden van de motorvoeding en de servo-versterker uitgang. Het remrelais en zijn 24V voeding moeten correct worden gedimensioneerd en gesequenced. Overspanningsbeveiliging (diode of varistor) over de spoel terminals is vereist om de relaiscontacten te beschermen wanneer de spoel spanningsloos is.

V3: Kan de rem worden gebruikt als dynamische stoprem tijdens deceleratie?

Nee. De elektromagnetische rem op de HC-SFS1524B is een houdrem, geen service rem. Het is ontworpen om een stilstaande as vast te houden — niet om een bewegende as te vertragen. Het aanleggen van de rem terwijl de motor draait, zal de wrijvingsoppervlakken snel slijten en kan het remmechanisme beschadigen. De juiste sequentie is: vertraag de as tot stilstand onder servo-regeling, schakel vervolgens de rem in om de stilstaande positie te houden.

V4: Waar bevindt zich de absolute encoder batterij, en hoe werkt deze met een verticale as met rem?

De back-up batterij — Mitsubishi A6BAT — bevindt zich in de MR-J2S-200_4 versterker, niet in de motor. Het onderhoudt de multi-turn absolute teller tijdens stroomuitval. Op een verticale as met rem betekent dit dat de as stopt en zijn positie mechanisch vasthoudt wanneer de stroom wordt verwijderd, en de encoder behoudt die exacte positie in het geheugen. Bij herstart leest de controller onmiddellijk de absolute positie — geen homing beweging vereist. Vervang de A6BAT wanneer de versterker een batterij-laag alarm activeert; een lege batterij reset de absolute teller en vereist een referentie-terugkeer cyclus.

V5: Is de HC-SFS1524B compatibel met MR-J3 of MR-J4 versterkers?

Nee. De HC-SFS1524B vereist een 400V klasse MR-J2S-200 versterker (A4, B4, of CP4 variant). Het is niet direct compatibel met MR-J3 of MR-J4 versterkers. Voor nieuwe machineontwerpen waar J2-Super hardware niet meer beschikbaar is, zou het huidige generatie equivalent worden getrokken uit de HG-SR of HF-SP serie met een MR-J4 400V versterker — maar dat vereist het vervangen van zowel motor als versterker samen, naast het verifiëren van kabel- en connectorcompatibiliteit.