Mitsubishi HC-SFS102BG1 — 1kW AC Geared Servomotor, Rem met G1 Reductie, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS102BG1

Ook Gezocht Als: HCSFS102BG1, HC-SFS-102BG1

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

Motortype: AC Borstelloze Geared Servomotor — Rechte As, Elektromagnetische Rem, G1 Flens-Type Reductie

Wat Deze Motor Levert

Drie technische vereisten sturen de specificatie van de HC-SFS102BG1: een behoefte aan hoger uitgangskoppel dan een 1kW motor direct kan produceren, een veilige mechanische borging wanneer de servo-voeding wordt uitgeschakeld, en een compacte, zelfstandige eenheid die in de machine wordt geïnstalleerd zonder een apart uitgelijnde externe versnellingsbak. Deze motor voldoet aan alle drie tegelijk.

De basis HC-SFS102 produceert continu 4,78 Nm bij 2.000 omw/min. Na de G1 algemene industriële flens-type reductie-eenheid — verkrijgbaar in verhoudingen van 1/5 tot 1/25 — vermenigvuldigt het uitgangskoppel zich proportioneel terwijl de as-snelheid dienovereenkomstig afneemt. Bij een 1/20 verhouding met typische versnellingsbak-efficiëntie levert de uitgangsas ongeveer 81–86 Nm continu bij 100 omw/min. De veer-aangedreven elektromagnetische rem houdt de positie van de uitgangsas mechanisch vast op het moment dat 24V DC wordt verwijderd, ongeacht wat de versterker of het besturingssysteem doet.

De 17-bits seriële absolute encoder op de motoras — 131.072 posities per omwenteling — behoudt de absolute positie over meerdere omwentelingen door elke stroomonderbreking via de A6BAT batterij in de MR-J2S versterker. De machine weet precies waar de as zich bevindt bij elke herstart, zonder een homing cyclus.

Voor een 1kW as die een zwaartekrachtbelasting moet vasthouden, een langzaam mechanisme met hoog koppel aandrijft en precies moet herstarten na elke stopconditie, dekt de HC-SFS102BG1 de volledige set vereisten in één vastgeschroefde eenheid.

Technische Specificaties

De Reductie-eenheid: Uitgangskoppel dat het Toepassingsprofiel Verandert

Een kale 1kW servomotor bij 2.000 omw/min is een capabele as-aandrijving voor een specifiek bereik van belastingen — matig koppel bij gemiddelde snelheid. De G1 reductie-eenheid verandert fundamenteel het werkbereik. In plaats van 4,78 Nm bij maximaal 2.000 omw/min, kan het systeem hoog koppel leveren bij lage as-snelheden, waardoor toepassingen mogelijk worden die de motor alleen simpelweg niet kan bereiken.

De relatie is eenvoudig: uitgangsas-snelheid = motor nominale snelheid / reductieverhouding; theoretisch uitgangskoppel = motor nominale koppel * reductieverhouding, minus verliezen in de versnellingsbak. Bij een 1/20 verhouding, draait de uitgangsas met 100 omw/min en produceert ongeveer 81–86 Nm continu koppel (bij 85–90% versnellingsbak-efficiëntie). Bij 1/9, draait de uitgang met ongeveer 222 omw/min met ongeveer 38–40 Nm continu. Bij 1/5, krijgt u ongeveer 400 omw/min bij 20–21 Nm.

De specifieke verhouding die in deze eenheid is geïnstalleerd, staat vermeld op het typeplaatje van de versnellingsbak behuizing — controleer dit cijfer altijd voordat u de elektronische reductieverhoudingsparameters van de versterker instelt.

Motoras-codering en het effect ervan op de uitgangsresolutie is de moeite waard om te begrijpen voor precisietoepassingen. De 17-bits encoder leest 131.072 posities per motoromwenteling. Omdat elke uitgangsas-omwenteling overeenkomt met meerdere motoromwentelingen bij de reductieverhouding, is de effectieve encoder-telling per uitgangsomwenteling de motorresolutie vermenigvuldigd met de verhouding. Bij 1/20 produceert dit meer dan 2,6 miljoen effectieve tellingen per uitgangsas-omwenteling — fijn genoeg dat de encoder nooit de beperkende factor is in positioneringsnauwkeurigheid op assen van dit type.

De Elektromagnetische Rem: Positie Vasthouden Door de Reductieverhouding

De rem bevindt zich op de motoras, tussen de encoder-assemblage en de ingangstrap van de versnellingsbak. Veerdruk klemt de frictieschijf wanneer 24V DC afwezig is; het bekrachtigen van de spoel houdt deze open. De fail-safe logica is inherent: geen stroom betekent een geklemde as — de veilige toestand vereist geen actief signaal.

Omdat de belasting via de reductieverhouding aan de motor is gekoppeld, is de effectieve houdkracht op de uitgangsas van de versnellingsbak het remkoppel op de motoras vermenigvuldigd met de verhouding. Bij 1/20 wordt een bescheiden motoras-houdkoppel een aanzienlijke uitgangsas-houdkracht — meer dan voldoende voor de lichte verticale actuatoren, compacte indexeer mechanismen en langzame aandrijvingen die deze motor doorgaans bedient.

Drie bedradings- en sequentiërings-punten die van toepassing zijn bij deze capaciteit:

De MBR (elektromagnetische rem interlock) uitgang van de MR-J2S versterker moet het remrelais aansturen. MBR vertraagt de rem-inschakeling totdat de versterker heeft bevestigd dat de motor tot stilstand is vertraagd. Het inschakelen van de veer tegen een nog draaiende motoras veroorzaakt voortijdige remslijtage en kan mechanische schokken in de tandwieltrein veroorzaken. Zelfs bij 1kW, herhaalde rem-inschakeling tegen beweging stapelt zich snel op tot een verkorte levensduur van de rem.

Een overspanningsbeveiliging direct aangesloten over de remspoel terminals is niet optioneel. De inductieve transient van de spoel bij uitschakelen beschadigt relaiscontacten en digitale uitgangen van de versterker zonder onderdrukking. Plaats de beveiliging bij de motor-eindconnector, niet bij het relais.

Voor verticale assen, adviseert Mitsubishi om het statische ongebalanceerde koppel op de motoras binnen 70% van het nominale motorkoppel te houden — ongeveer 3,3 Nm op de motor voor deze motor. Via de reductieverhouding komt dit overeen met een aanzienlijk grotere toelaatbare ongebalanceerde belasting op de uitgangsas. Waar de zwaartekrachtbelasting deze drempel overschrijdt, moet mechanische contrabalans het servo- en remsysteem aanvullen.

Versterker Compatibiliteit en Inbedrijfstelling

De HC-SFS102BG1 wordt gekoppeld aan de MR-J2S-100 klasse versterker. Vanuit het perspectief van de versterker is de motor die hij aandrijft de HC-SFS102 — het encoderprotocol, motorherkenning en stroomregeling blijven ongewijzigd door de reductie-eenheid. Drie interfacevarianten dekken de belangrijkste besturingsarchitecturen:

MR-J2S-100A — Algemeen analoog/puls commando. Accepteert stap/richting of analoge snelheid/koppel van CNC en PLC systemen. De standaardkeuze voor de meeste machinegereedschappen en automatiserings-toepassingen.

MR-J2S-100B — SSCNET glasvezelbus onder een Mitsubishi motion controller. Positiecommando's komen via het netwerk van een A-serie of Q-serie controller; encoder-feedback loopt via dezelfde glasvezelverbinding.

MR-J2S-100CP — Ingebouwde positionering met een opgeslagen puntentabel, CC-Link of I/O aangestuurd. Voor standalone toepassingen die geen speciale externe motion controller vereisen.

Bij inbedrijfstelling is één parameter aanpassing essentieel: de elektronische reductieverhouding van de versterker (CMX/CDV in MR-J2S parameter terminologie) moet de daadwerkelijk geïnstalleerde reductieverhouding weerspiegelen. Deze instelling bepaalt de juiste relatie tussen de bevolen positiepulsen en de werkelijke beweging van de uitgangsas. Onjuiste instelling — of het laten staan op de standaard voor een direct-aangedreven motor — zal leiden tot aspositiefouten, overshoot of following error alarmen bij de eerste JOG test. Lees altijd de verhouding van het typeplaatje van de versnellingsbak behuizing en verifieer de parameter vóór de eerste aangedreven beweging.

HC-SFS 2000 omw/min Bereik — 1kW in Context

De HC-SFS102BG1 deelt de 130 × 130 mm flens met de 500W en 1,5kW modellen in de HC-SFS 2000 omw/min familie. Alle dragen de 17-bits absolute encoder en MR-J2S versterker vereiste als standaard.

G1 vs G1H: Keuze Montage Geometrie

De HC-SFS102 serie is verkrijgbaar met twee algemene industriële versnellingsbak configuraties. De G1 (flenstype) gebruikt in deze motor monteert de versnellingsbak behuizing tegen de machine structuur, met de uitgangsas die naar voren steekt in lijn met de motoras. Het is de juiste keuze voor machineontwerpen waarbij de motor-versnellingsbak assemblage in een boring valt of tegen een vlakke plaat wordt gemonteerd.

De G1H (poot type) gebruikt voet-montage pads op de basis van de versnellingsbak behuizing en is geschikt voor lay-outs waarbij de motor naast in plaats van achter de versnellingsbak behuizing moet zitten — transportband aandrijf rails, op de basis gemonteerde kettingaandrijf stations en vergelijkbare op de basis ondersteunde installaties.

Beide gebruiken dezelfde motor body, encoder en rem. De keuze tussen beide is puur mechanisch — gedreven door de montage geometrie van de machine en de beschikbare installatie ruimte.

Typische Toepassingen

Kleine CNC hulp- en indexeer-aandrijvingen. Chips transportband aandrijvingen, gereedschapsmagazijn indexeer mechanismen en pallet carrousel aandrijvingen op compacte bewerkingscentra gebruiken 1kW geared servomotoren waarbij de lage uitgangsas-snelheid en het vermenigvuldigde koppel geschikt zijn voor de transportband of carrousel belasting, de absolute encoder de indexpositie nauwkeurig bevestigt bij elke cyclus, en de rem elke indexpositie vasthoudt tijdens bewerkingsoperaties.

Verticale actuatoren op lichte transportsystemen. Kleine verticale hefassen — componentenliften, werkstukpresentatoren, lichte transfer mechanismen met een zwaartekrachtbelasting component — combineren de 1kW output met de fail-safe borging van de rem en de vermenigvuldigde houdkracht van de reductieverhouding. De as houdt de positie vast tijdens elk stroomuitval evenement zonder te vertrouwen op servo-stroom.

Compacte roterende indexeertafels. Kleine roterende indexeertafels voor montage-, inspectie- en testopstellingen gebruiken geared servomotoren op de ingang van de tafel-aandrijving. De reductie-eenheid verlaagt de uitgangsas naar het snelheidsbereik dat geschikt is voor het tafelmechanisme; de rem houdt de hoekpositie vast tijdens de werkpauze; de 17-bits encoder levert de hoekresolutie die nodig is voor herhaalbare multi-station indexering.

Wikkel- en spanassen op compacte converterende apparatuur. Kleine roll-to-roll systemen — label converters, smalle web printers, kleine lamineerlijnen — gebruiken 1kW geared servo-aandrijvingen op de wikkel- en remassen. De motor draait in koppelregelmodus over een breed snelheidsbereik; de reductieverhouding houdt de motor in een efficiënt werkvenster, ongeacht de rol diameter.

Servo-aandrijvingen voor transportband stations. Individueel servo-gestuurde transportband stations op montage- en testlijnen gebruiken geared servo-aandrijvingen voor nauwkeurige snelheidsregeling en accurate positie-houding bij elk station. De G1 flensmontage integreert naadloos in standaard transportband frames, en de absolute encoder zorgt voor een accurate stationpositie bij elke shift start zonder een homing sequentie.

Veelgestelde Vragen

V1: Welke versterkers zijn compatibel met de HC-SFS102BG1?

De HC-SFS102BG1 vereist een MR-J2S-100 klasse versterker uit het MELSERVO-J2S platform. De drie belangrijkste varianten zijn de MR-J2S-100A (algemeen analoog/puls commando), MR-J2S-100B (SSCNET glasvezelbus voor Mitsubishi motion controllers), en MR-J2S-100CP (ingebouwde positionering met CC-Link). Alle ondersteunen de 17-bits seriële encoder. Deze motor is niet compatibel met originele MR-J2-100 versterkers of met MR-J3 / MR-J4 versterkers. Stel altijd de elektronische reductieverhoudingsparameters van de versterker in om overeen te komen met de geïnstalleerde reductieverhouding vóór inbedrijfstelling.

V2: Hoe beïnvloedt de G1 reductie de uitgangskoppel en snelheid van de motor?

De versnellingsbak verlaagt de uitgangsas-snelheid en vermenigvuldigt het koppel proportioneel. Bij de 2.000 omw/min nominale snelheid van de motor en 4,78 Nm, produceert een 1/20 reductieverhouding ongeveer 100 omw/min op de uitgangsas met ongeveer 81–86 Nm continu koppel (rekening houdend met 85–90% versnellingsbak-efficiëntie). Een 1/9 verhouding geeft ongeveer 222 omw/min bij ongeveer 38–40 Nm. De specifieke verhouding die is geïnstalleerd, staat op het typeplaatje van de versnellingsbak behuizing — bevestig deze waarde voordat u de versterkerparameters instelt.

V3: De rem zit op de motoras, niet op de uitgangsas. Hoe beïnvloedt dit de houdkracht bij de belasting?

Omdat de belasting via de reductie-eenheid is gekoppeld, is de effectieve houdkracht op de uitgangsas gelijk aan het remkoppel op de motoras vermenigvuldigd met de reductieverhouding. Een hogere verhouding zorgt voor een proportioneel grotere houdkracht aan de uitgangszijde van dezelfde rem. De rem is alleen een houdapparaat — deze mag alleen inschakelen nadat de motor is gestopt, gesequenced via de MBR (rem interlock) uitgang van de MR-J2S versterker. Monteer altijd een overspanningsbeveiliging direct over de remspoel terminals om relais- en versterkercircuits te beschermen bij uitschakelen.

V4: Zit de 17-bits encoder batterij in de motor of in de versterker?

De Mitsubishi A6BAT lithium batterij die de absolute positie-teller over meerdere omwentelingen van de encoder onderhoudt, bevindt zich in de MR-J2S servo versterker — niet in de motor of de versnellingsbak assemblage. Vervang deze wanneer de versterker een laag-batterij alarm weergeeft, vóór volledige uitputting. Een uitgeputte A6BAT reset de absolute positie-teller, waardoor een referentie-terugkeer cyclus nodig is voordat de productie kan worden hervat. De motor zelf vereist geen batterijonderhoud.

V5: Wat is de beschermingsgraad van deze motor, en dekt deze ook de versnellingsbak sectie?

De motor body heeft IP65 — volledig afgedicht tegen stofindringing en beschermd tegen waterstralen vanuit elke richting. De reductie-eenheid behuizing is IP44 beoordeeld, wat spatwater dekt, maar geen aanhoudende gerichte waterstralen of reiniging met water. Als de installatie zware blootstelling aan koelmiddel of regelmatige reiniging met water inhoudt, verifieer dan of IP44 voldoende is voor de locatie van de versnellingsbak behuizing, en overweeg aanvullende afdichting of spatbeschermers waar nodig.