Mitsubishi HC-SFS202G1H — 2kW AC Geared Servomotor, G1H Poot-Type Reductie, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS202G1H

Ook gezocht als: HCSFS202G1H, HC-SFS-202G1H

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

Motortype: AC Borstelloze Geared Servomotor — Rechte As, Geen Rem, G1H Poot-Type Reductie

Serie: MELSERVO-J2S (J2-Super)

Wat maakt deze motor anders

De HC-SFS202G1H neemt een gevestigde 2kW J2-Super servomotor en integreert deze met een G1H poot-type (voet-gemonteerde) reductie-eenheid in één fabriek-gemonteerd pakket. Het onderscheid tussen G1H en G1 zit in de montagegeometrie: waar de G1-variant monteert via een flensvlak, gebruikt de G1H een poot/voet montageconfiguratie — de tandwielkast rust op montagepads aan de basis, met de uitgaande as die uit de zijkant van de kast steekt. Dit maakt het de juiste keuze waar de machine-indeling een as-parallelle of basis-gemonteerde aandrijving vereist in plaats van een inline flens-gemonteerde assemblage.

Het resultaat is een compacte geared servo-aandrijving die alle prestaties levert van het HC-SFS J2-Super platform — 17-bit seriële absolute encoder, MR-J2S-200 versterker compatibiliteit, 9,55 Nm basis motor continu koppel, en 28,6 Nm piek — terwijl het hoog-koppel, laag-snelheid uitgaande as profiel presenteert dat veel praktische aandrijfsysteemontwerpen vereisen. Geen externe tandwielkast om apart te sourcen, monteren, uitlijnen en onderhouden. De motor en tandwielkast komen als één precisie-gemonteerd onderdeel, klaar om direct in de machineconstructie te installeren.

Er is geen rem gemonteerd op de HC-SFS202G1H. Voor toepassingen die een fail-safe mechanische borging vereisen bij servo-uit, is de HC-SFS202BG1H (met rem) de corresponderende variant.

Technische Specificaties

G1H Pootmontage: Waarom het bestaat en wanneer het te specificeren

Het verschil tussen G1 en G1H is puur mechanisch — beide zijn algemene industriële reductietandwielen, beide produceren hetzelfde bereik aan uitgangsverhoudingen, en beide gebruiken dezelfde motor en encoder. Wat verandert is de montage-interface van de behuizing.

De G1 flenstype monteert de tandwielkastvlak tegen een machineflensboring, in lijn met de motoras. De assemblage is axiaal — motorlichaam, tandwielkast en uitgaande as allemaal op dezelfde hartlijn, met de uitgaande as die naar voren steekt. Dit past bij machineontwerpen waarbij de servomotor en tandwielkast in een boring vallen of tegen een vlak oppervlak in de machineconstructie worden gemonteerd.

De G1H poot type gebruikt montagevoeten of pads aan de basis van de tandwielkast. De motor zit naast in plaats van achter de tandwielkast in de machine-indeling. De uitgaande as kan onder een hoek van 90° ten opzichte van de motoras uitsteken, afhankelijk van het ontwerp van de tandwielkast, of parallel daaraan — het belangrijkste kenmerk is dat de kast wordt ondersteund door zijn basis in plaats van zijn vlak. Dit is geschikt voor:

Transportband- en transferaandrijvingen waar de motor parallel aan het transportbandframe moet liggen in plaats van axiaal uit een frontplaat te steken. De basis-gemonteerde kast wordt direct aan de framebalk geschroefd, en het aandrijfwiel of de tandwiel van de uitgaande as zit op de juiste hoogte en oriëntatie zonder dat er een aparte montagebeugel nodig is.

Hulp-aandrijvingen voor werktuigmachines waar paneelruimte en structurele speling een motoropstelling aan de zijkant verkiezen boven een axiaal uitkragende. Aandrijvingen voor spanentransporteurs, koelpomp-aandrijvingen en gereedschapsmagazijn-aandrijvingen gebruiken vaak deze configuratie.

Laag-profiel machineframes waar de beschikbare axiale diepte beperkt is, maar montage-ruimte aan de basis beschikbaar is. De voetafdruk van de G1H-assemblage langs de as van de uitgaande as is korter dan de equivalente G1 inline-opstelling voor dezelfde overbrengingsverhouding.

Retrofit en vervangingsapplicaties waar de originele machine een voet-gemonteerde geard motor gebruikte en de vervanging dezelfde montagegeometrie en asoriëntatie moet behouden.

Het Koppelbeeld: Wat de Tandwielkast Doet met 9,55 Nm

De basis HC-SFS202 motor levert continu 9,55 Nm bij 2.000 tpm. Na de G1H tandwielkastfase wordt die output getransformeerd:

Bij een 1/20 verhouding, draait de uitgaande as met 100 tpm en bereikt het theoretische continue koppel aan de uitgang ongeveer 162–172 Nm (rekening houdend met typische tandwielefficiëntie van 85–90%). Piekkoppel aan de uitgang stijgt proportioneel vanaf het basisgetal van 28,6 Nm van de motor, potentieel meer dan 480 Nm voor korte acceleratie-transiënten.

Bij een 1/9 verhouding, is de uitgangssnelheid ongeveer 222 tpm en is het continue uitgangskoppel rond de 77–81 Nm — een profiel dat geschikt is voor transportband- en transfertoepassingen met gemiddelde snelheid waarbij de uitgaande as-snelheid binnen een nuttig werkbereik moet blijven.

Bij een 1/5 verhouding, draait de uitgang met 400 tpm met ongeveer 43–45 Nm continu — geschikt voor toepassingen die een hogere uitgaande as-snelheid vereisen met matige koppelvermenigvuldiging.

Deze cijfers illustreren waarom de HC-SFS202G1H niet zomaar een gemaksproduct is. De basis motor alleen produceert 9,55 Nm, wat een beperkt aantal belastingsvereisten dient. Met de G1H tandwielkast kan dezelfde motor- en versterkercombinatie belastingen aandrijven die continu 150+ Nm vereisen bij lage as-snelheden — belastingen die een direct-drive oplossing zou vereisen om een aanzienlijk grotere en duurdere motor te hanteren. De tandwielkast koopt koppelcapaciteit ten koste van de uitgangssnelheid, en voor veel reële aandrijfsysteemvereisten is die afweging precies goed.

Motoras Encoder: Resolutie door de Overbrengingsverhouding

De 17-bit encoder zit op de motoras en leest 131.072 posities per omwenteling op die locatie. Wat dit betekent na de tandwielkastfase is significant: elke volledige omwenteling van de uitgaande as komt overeen met meerdere omwentelingen van de motoras, en elk van die motoromwentelingen produceert 131.072 encoder-tellingen. De versterker ziet daarom een extreem fijne effectieve positie-resolutie aan de uitgaande as.

Bij een 1/20 overbrengingsverhouding produceert elke omwenteling van de uitgaande as 20 × 131.072 = 2.621.440 effectieve encoder-tellingen. Voor een positioneringstoepassing met lage uitgangssnelheid — een transportband die op een precieze locatie stopt, een roterend station dat naar een vaste hoekpositie indexeert — biedt deze resolutie positie-feedback die veel fijner is dan de mechanische positioneringsnauwkeurigheid van de meeste aangedreven mechanismen. De encoder is nooit de beperkende factor in positioneringsnauwkeurigheid voor deze toepassingen.

Bij lage uitgangssnelheden profiteert de kwaliteit van de snelheidsestimatie op vergelijkbare wijze. De versterker berekent de snelheid uit verschil in positie-samples; met motor-as-codering en een hoge overbrengingsverhouding, dekt elke snelheids-sample vele encoder-tellingen, zelfs bij langzame uitgaande as-snelheden, waardoor de snelheidslus een schatting van de snelheid met een hoog signaal-ruisverhouding krijgt. Vloeiende snelheidsregeling bij zeer lage uitgaande as-toerentallen — belangrijk voor de snelheidsregeling van transportbanden en wikkeltoepassingen — is een direct gevolg van deze combinatie.

De A6BAT lithiumbatterij in de MR-J2S versterker behoudt de multi-turn absolute teller bij elke stroomonderbreking. De absolute positie van de uitgaande as wordt behouden over stroomcycli heen, waardoor machineherstart mogelijk is zonder een referentie-terugkeer cyclus.

Versterkervereisten en Elektronische Tandwielinstelling

De HC-SFS202G1H wordt gekoppeld aan de MR-J2S-200 klasse versterker — hetzelfde 2kW J2-Super platform dat wordt gebruikt voor alle HC-SFS202 varianten. Vanuit het perspectief van de versterker drijft deze een HC-SFS202 motor aan. Het encoderprotocol, de motor modelherkenning en de stroomregeling blijven ongewijzigd door de aanwezigheid van de tandwielkast.

Wat verandert bij inbedrijfstelling is de elektronische overbrengingsverhouding in de versterkerparameters. De elektronische tandwiel-functie (parameters CMX/CDV in MR-J2S terminologie) bepaalt de correspondentie tussen positie-commando-eenheden van de CNC of controller en de werkelijke beweging van de uitgaande as. Met een reductietandwiel tussen de motor en de belasting, vereist elke bevolen eenheid van beweging van de uitgaande as meer rotatie van de motoras dan in een direct-drive opstelling, en de elektronische tandwielparameters moeten de geïnstalleerde overbrengingsverhouding nauwkeurig weergeven.

Het onjuist instellen van deze parameters resulteert in de verkeerde relatie tussen bevolen positie en werkelijke asbeweging — de as overschrijdt, onderschrijdt, of genereert positiefouten bij elke beweging. Het verifiëren van de elektronische overbrengingsverhouding instellingen tegen de overbrengingsverhouding op het typeplaatje van de tandwielkast moet altijd de eerste inbedrijfstellingscontrole zijn op elke geared servo-as.

Compatibele versterkers:

• MR-J2S-200A — Algemeen doel analoog/puls commando, positie/snelheid/koppel regelmodi
• MR-J2S-200B — SSCNET glasvezelbus voor gecoördineerde motion controller systemen
• MR-J2S-200CP — Ingebouwde positionering met CC-Link, standalone punt-tabel operatie

Niet compatibel met originele MR-J2-200 (eerste generatie) versterkers, MR-J3, of MR-J4 versterkers.

G1 vs G1H vs G5/G7: Kiezen van de Juiste Tandwiel Variant

Voor algemene industriële motion control — transportbandaandrijvingen, transfersystemen, indexeerstations, materiaalbehandeling — zijn G1 en G1H de geschikte en kosteneffectieve keuzes. G5 en G7 zijn precisievarianten met strakkere speling specificaties voor toepassingen waar hoeknauwkeurigheid aan de uitgaande as een primaire vereiste is. De G1H adresseert specifiek lay-outvereisten die de G1 niet kan voldoen — het is geen downgrade of substituut, het is de juiste variant voor een andere set machineontwerpen.

Typische Toepassingen

Servo-aandrijvingen voor rol- en bandtransporteurs. Productielijn transportbanden die nauwkeurig moeten starten, stoppen en positie vasthouden — deelaccumulatiesystemen, transferlijnen tussen assemblagestations, uitgangstransporteurs van CNC-cellen — gebruiken servo-aandrijvingen met voet-gemonteerde tandwielkasten om binnen de transportbandframeconstructie te passen. De pootmontage van de HC-SFS202G1H integreert naadloos in standaard transportbandframes, en de absolute encoder behoudt consistente deelpositionering door elke noodstop en herstart.

Aandrijvingen voor ketting-aangedreven transfermachine stations. Transferlijn station indexeer-aandrijvingen die ketting- en tandwielsystemen gebruiken, vereisen doorgaans voet-gemonteerde geard motoren aan het einde van het aandrijfstation. De G1H montage maakt het mogelijk om de motor en tandwielkast direct aan het basisframe van de transfermachine te schroeven, met het uitgaande tandwiel op de juiste hoogte voor de kettingaandrijving.

Regeling van spanning bij wikkelen en afwikkelen. Materiaalwikkelaars en afwikkelaars die in koppelregelmodus draaien bij lage as-snelheden gebruiken voet-gemonteerde servo-aandrijvingen waarbij de uitgaande as direct is verbonden met de rolkern via een koppeling of koppelbegrenzer. De G1H biedt de juiste montageoriëntatie en uitgaande as-hoogte om te passen bij het mechanische ontwerp van wikkelstands op converterende, print- en lamineerlijnen.

Aandrijvingen voor roterende indexeertafels met basis-gemonteerde motor. Grote roterende indexeertafels waarbij de aandrijfmotor onder het tafeloppervlak moet zitten en van onderaf wordt aangesloten op de wormwiel- of tandwielingang, gebruiken voet-gemonteerde geard motoren als hun primaire aandrijving. De HC-SFS202G1H positioneert de uitgaande as correct voor deze geometrie, en de J2-Super encoder biedt de hoeknauwkeurigheid die nodig is voor multi-station assemblage-indexering.

Aandrijvingen voor industriële poorten, luiken en deuren. Servo-aangedreven industriële poort- en toegangscontroletoepassingen gebruiken voet-gemonteerde geard motoren waarbij de motor aan een basisstructuur moet worden verankerd in plaats van uit een frontplaat te steken. De combinatie van lage uitgangssnelheid, hoog uitgangskoppel en absolute positie-feedback dekt de functionele vereisten van servo-gestuurde toegangspoortsystemen.

Veelgestelde Vragen

V1: Wat is het verschil tussen de G1H en G1 reductietandwiel varianten?

Beide zijn algemene industriële reductietandwielen in hetzelfde bereik van verhoudingen, en beide gebruiken dezelfde basis motor en encoder. Het verschil zit in de montage: de G1 is een flenstype tandwielkast die vlak tegen een machineflensboring monteert, met de uitgaande as die axiaal in lijn met de motor steekt. De G1H is een poot-type eenheid die monteert via basis/voet pads, met de motor naast de tandwielkast in plaats van erachter. Specificeer G1H wanneer de machine-indeling basismontage vereist of de beschikbare axiale diepte niet geschikt is voor een inline assemblage.

V2: Welke versterkers zijn compatibel met de HC-SFS202G1H?

De HC-SFS202G1H gebruikt dezelfde versterker als alle HC-SFS202 varianten: de MR-J2S-200 klasse. De drie opties zijn de MR-J2S-200A (analoog/puls commando), MR-J2S-200B (SSCNET bus voor motion controllers), en MR-J2S-200CP (ingebouwde positionering). Alle ondersteunen de 17-bit encoder. De motor is niet compatibel met originele MR-J2-200 versterkers, MR-J3, of MR-J4 versterkers. Vergeet niet de elektronische overbrengingsverhouding parameters in de versterker in te stellen om overeen te komen met de werkelijke geïnstalleerde overbrengingsverhouding vóór inbedrijfstelling.

V3: Hoe beïnvloedt de overbrengingsverhouding het uitgaande as koppel en de snelheid?

De uitgaande as snelheid is gelijk aan de nominale snelheid van de motor gedeeld door de overbrengingsverhouding. Het uitgaande koppel is gelijk aan het nominale koppel van de motor vermenigvuldigd met de overbrengingsverhouding, verminderd met de tandwielefficiëntie (typisch 85–90%). Bij een 1/20 verhouding met het nominale koppel van 9,55 Nm van de basis motor en ongeveer 87% efficiëntie, is het continue uitgangskoppel ongeveer 166 Nm bij 100 tpm. De specifieke verhouding is gestempeld op het typeplaatje van de tandwielkast — bevestig dit voordat u de elektronische tandwiel parameters van de versterker instelt.

V4: Heeft de tandwielkast invloed op de encoder resolutie aan de uitgaande as?

De encoder leest op de motoras met 131.072 ppr, ongeacht de overbrengingsverhouding. Na de tandwielkastfase komt elke omwenteling van de uitgaande as overeen met meerdere motoromwentelingen, waardoor het effectieve aantal encoder-tellingen per omwenteling van de uitgaande as wordt vermenigvuldigd met de overbrengingsverhouding. Bij 1/20 is de effectieve resolutie aan de uitgaande as meer dan 2,6 miljoen tellingen per omwenteling — veel fijner dan de mechanische positioneringsnauwkeurigheid van de meeste aangedreven mechanismen, wat betekent dat de encoder nooit de beperkende factor is in positioneringsnauwkeurigheid voor dit type toepassing.

V5: Is de HC-SFS202G1H geschikt voor verticale as toepassingen zonder rem?

De HC-SFS202G1H heeft geen elektromagnetische rem. De positie in rust wordt gehandhaafd door de servo-vergrendeling van de versterker. Voor verticale assen of door zwaartekracht belaste mechanismen waarbij de belasting mechanisch moet worden vastgehouden wanneer de servo-stroom is uitgeschakeld — om ongecontroleerde beweging te voorkomen tijdens noodstops, stroomstoringen of geplande uitschakelingen — is de HC-SFS202BG1H (dezelfde motor en tandwielkast, met toegevoegde veer-toegepaste elektromagnetische rem) de juiste specificatie. Het gebruik van de variant zonder rem op een verticale as vereist een zorgvuldige beoordeling van de veiligheidseisen van de machine; in de meeste gevallen is de remvariant de juiste keuze voor elke as met een component van zwaartekrachtbelasting.