Eén nieuwe Mitsubishi servomotor HC-SFS502BK HCSFS502BK HC-SFS502BK Nieuwe in de doos fabriek verzegeld

Mitsubishi HC-SFS502BK (HCSFS502BK) — 5kW AC Servomotor, As met Sleutel + Rem, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS502BK

Ook gezocht als: HCSFS502BK, HC-SFS-502BK

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

Motortype: AC Borstelloze Servomotor — As met Sleutel en Elektromagnetische Rem, 2000 tpm

Staat: Nieuw in doos, fabrieksaf verzegeld

Gebouwd voor assen die geen slip of drift kunnen veroorloven

Twee vereisten definiëren de HC-SFS502BK nauwkeurig: een aangedreven mechanisme dat een positieve koppelverbinding via spie en naaf nodig heeft, en een asontwerp dat een veilige mechanische borging vereist wanneer de servovoeding wordt uitgeschakeld. Met 5kW, 23,9 Nm continu en 71,6 Nm piek, bevindt deze motor zich op het capaciteitsniveau waar beide vereisten reëel technisch gewicht dragen — waar een slippende koppeling geen herstelbare overlast is, maar een productiestopveroorzakende fout, en waar een as zonder rem die de servobesturing verliest onder belasting een reële veiligheidskwestie is.

De spie-as en de veergeladen elektromagnetische rem zijn onafhankelijke oplossingen voor onafhankelijke problemen. De spie-uitsparing pakt de koppeloverdrachtinterface aan: het biedt een directe, wrijvingsonafhankelijke mechanische verbinding tussen de motoras en het aangedreven onderdeel, immuun voor de microslip die kan ontstaan in puur wrijvingsgebaseerde kleminterfaces onder de cyclische, omkerende belastingen van productie servobesturingsasbedrijf. De rem pakt aan wat er gebeurt wanneer de servo bewust of onverwacht wordt uitgeschakeld: de veer grijpt onmiddellijk aan, de as wordt mechanisch vastgehouden en de as beweegt niet, ongeacht wat er in het besturingssysteem gebeurt.

Op het MELSERVO-J2S platform voegt de HC-SFS502BK de volledige J2-Super functionaliteit toe aan die mechanische specificatie: een 17-bits seriële absolute encoder met 131.072 posities per omwenteling, compatibiliteit met MR-J2S-500 versterkers, en de gesloten-lus prestaties met hoge bandbreedte die de verbeterde processorarchitectuur van de J2-Super generatie mogelijk maakt. Nieuw in doos, fabrieksaf verzegeld, op voorraad.

Technische specificaties

De spie-as: Positieve koppeloverdracht bij 5kW

Bij 23,9 Nm continu en 71,6 Nm piek zijn de mechanische eisen aan de as-naaf-interface niet triviaal. Het piekgetal is de ontwerpbelasting — 71,6 Nm is wat de koppeling moet overbrengen zonder relatieve beweging tussen as en naaf onder de meest extreme bedrijfsomstandigheden die de as tegenkomt. Op een servo-as is die omstandigheid typisch een maximale versnelling direct gevolgd door een scherpe omkering, of een snelle vertraging vanaf maximale snelheid naar een abrupte stop. Geen van beide is ongebruikelijk in CNC-werktuigmachinebedrijf; beide gebeuren herhaaldelijk gedurende een productieshift.

Op een gewone rechte as brengt de naaf koppel over door wrijving. De klemdruk tussen de naafboring en de as-buitendiameter moet voldoende zijn om slip bij 71,6 Nm te voorkomen, en die druk is afhankelijk van de tolerantie van de naafboring, de oppervlakteafwerking van de as, het aanhaalmoment van de bevestigingsbouten en de afwezigheid van enige vervuiling op de interface. Elk van deze factoren kan na verloop van tijd in een productieomgeving verslechteren. Een marginale klem die het eerste jaar van gebruik zonder incidenten aankan, kan in het tweede jaar microslip ontwikkelen, nadat vibratie de asoppervlakte enigszins heeft aangetast of de voorspanning van de bevestiging is ontspannen.

De spiebaan verandert het fundamentele mechanisme. Koppel vloeit door de afschuifdoorsnede van de spie — een direct mechanisch pad dat niet verslechtert door veranderingen in de oppervlakteconditie, niet ontspant door trillingen, en niet afhankelijk is van de kwaliteit van enige wrijvingsinterface. Onder de omkerende en schokbelastingen van servobesturingsasbedrijf is een correct gemonteerde spieverbinding inherent betrouwbaarder over een lange levensduur dan een wrijvingskleminterface op hetzelfde capaciteitsniveau.

Waar spiebanen essentieel verplicht zijn bij 5kW:

Aandrijvingen van wormwiel-draaitafels, waarbij de naaf aan de motorzijde een spieboring heeft en de motoras moet overeenkomen. Poelies voor tandriemaandrijving op grote kogelomloopspindels, waarbij herhaaldelijke riemspanningsomkering een met wrijving geklemde poelienaaf zou doen roteren. Kettingtandwielaandrijvingen op pallettransfersystemen, waarbij de schokbelastingen van de kettingkoppeling cyclisch en directioneel asymmetrisch zijn. Mechanische koppelingaandrijvingsinterfaces, waarbij positieve hoekregistratie tussen as en aangedreven component deel uitmaakt van het werkingsprincipe van het mechanisme.

Installatie: plaats de koppelingsnaaf met behulp van het schroefdraadgat aan het asuiteinde en een trekbout — nooit door impact. Bij de massa en de asdoorsnede van deze motor wordt elke axiale impact tijdens de montage van de naaf direct overgebracht op de encoder-schijf aan de achterkant van de motor. De resulterende schade veroorzaakt zelden een onmiddellijke storing; het leidt tot intermitterende encoder-alarmen maanden na installatie, onder trillingen, zonder duidelijke verbinding met de oorspronkelijke installatiegebeurtenis.

De Elektromagnetische Rem: Veilige Borging op Deze Schaal

Veergeladen remmen worden belangrijker naarmate de motorcapaciteit toeneemt, omdat de belastingscapaciteit proportioneel toeneemt. Bij 5kW die een grote VMC Z-kolom, een belaste palletshuttle of een zwaar draaitafelmechanisme aandrijft, vertegenwoordigt de opgeslagen energie in de as in rust — zwaartekrachtpotentieel of mechanische voorspanning — een reëel gevaar als de as onverwacht beweegt wanneer de servostroom nul wordt.

De rem van de HC-SFS502BK is mechanisch eenvoudig: een veer houdt de wrijvingsschijf tegen de remplaat wanneer 24V DC afwezig is, en de spoel houdt deze vrij wanneer 24V aanwezig is. De veer grijpt aan bij stroomuitval, ongeacht of de uitschakeling gepland, ongepland, geleidelijk of ogenblikkelijk is. Er is geen besturingslogica in het remmechanisme zelf. Er is geen softwarecommando vereist om deze te activeren. Geen enkel signaalpad tussen de controller en de rem kan falen op een manier die activering voorkomt. De standaardstatus van de rem — wanneer de stroom afwezig is — is altijd vergrendeld.

Bij 5kW en de belastingsmassa's die bij assen van deze capaciteit horen, is die standaard vergrendelde eigenschap aanzienlijk belangrijk. Een 5kW Z-kolomaandrijving die de servobesturing verliest en geen rem heeft, zal de zwaartekracht volgen totdat wrijving hem stopt. De afstand die hij aflegt voordat hij stopt, is niet verwaarloosbaar, en het werkstuk, gereedschap en de opspanning onder de kolom bevinden zich op dat pad. Dezelfde kolom met de HC-SFS502BK erop houdt onmiddellijk stil zodra de 24V DC wordt verwijderd — standaard tijdens een uitschakelingssequentie, door relaisuitval bij noodstop, of automatisch bij stroomverlies.

Drie installatievereisten op dit capaciteitsniveau:

Gebruik altijd de MBR (elektromagnetische reminterlock) uitgang van de MR-J2S versterker om het remrelais te besturen. Het MBR-signaal synchroniseert de remactivering om plaats te vinden nadat de versterker heeft bevestigd dat de motor tot stilstand is vertraagd. Het activeren van de veer tegen een draaiende 5kW motoras veroorzaakt een aanzienlijke mechanische schok die de remwrijvingsvlakken beschadigt en de verwachte levensduur van de rem van jaren terugbrengt tot een fractie daarvan in extreme gevallen.

Monteer een overspanningsbeveiliging direct over de klemmen van de remspoel — niet bij het relais, niet halverwege de kabel, maar bij de spoel. De inductieve piek die wordt gegenereerd wanneer 24V DC een niet-onderdrukte spoel op dit vermogensniveau uitschakelt, is voldoende om relaiscontacten en digitale uitgangscircuits te beschadigen. De beveiliging moet dicht bij de spoel worden geplaatst om effectief te zijn.

Voor verticale en door zwaartekracht belaste assen, plaatst de gedocumenteerde richtlijn van Mitsubishi het aanbevolen maximale statische ongebalanceerde koppel op of onder 70% van het continu nominale koppel van de motor — ongeveer 16,7 Nm voor deze motor. Asontwerpen met een hoger ongebalanceerd zwaartekrachtkoppel op de motoras moeten mechanische tegencentrering bevatten ter ondersteuning van het servo- en remsysteem in plaats van alleen daarop te vertrouwen.

17-bits Encoder: J2-Super Resolutie in een 5kW Pakket

De overgang van de HC-SF502BK (J2 generatie, 14-bits, 16.384 ppr) naar de HC-SFS502BK (J2S generatie, 17-bits, 131.072 ppr) is een achtvoudige toename van de encoderresolutie op verder identieke hardware. Bij 5kW en 2.000 tpm zijn de effecten praktisch in plaats van theoretisch.

De nauwkeurigheid van de snelheidsestimatie verbetert proportioneel met de resolutie. De MR-J2S versterker leidt de snelheid af van opeenvolgende encoderpositie-samples met een vast sample-interval. Met 131.072 beschikbare posities per omwenteling is elke inter-sample stap acht keer fijner dan met 16.384 ppr, en de snelheidsestimatie die de snelheidslus ontvangt is dienovereenkomstig schoner. Een schoner snelheidsignaal ondersteunt een hogere proportionele versterking in de snelheidslus zonder instabiliteit, en hogere versterking betekent snellere afwijzing van storingen — snijkrachten, belastingsveranderingen en transmissie-elasticiteitseffecten die de asnelheid van zijn commando-profiel afduwen.

De prestaties bij lage snelheden verbeteren ook. Op assen die langzame voedingssnelheden draaien — contourbewerkingen, fijne afwerking van boringen, draadsnijden — beïnvloedt de resolutie van de encoder direct hoe soepel de snelheidslus de snelheid kan regelen. Grovere positie-intervallen bij lage snelheid produceren snelheidsrimpel die in het bewerkte oppervlak verschijnt als een periodiek patroon. De 17-bits encoder vermindert die rimpel aanzienlijk, een effect dat duidelijk zichtbaar is in de oppervlakteafwerking bij precisie langzame bewerkingen op dit capaciteitsniveau.

De absolute functie behoudt zijn waarde, ongeacht de encoderresolutie. De A6BAT lithiumbatterij in de MR-J2S versterker onderhoudt de multi-turn absolute positieteller onbeperkt tijdens elke stroomonderbreking. Elke herstart — na een geplande uitschakeling, een noodstopherstel of een alarmreset — brengt de as in de exacte absolute positie. Geen referentierit nodig, geen productietijd verloren aan verplichte homing-cycli.

Compatibele versterkers

De HC-SFS502BK vereist de MR-J2S-500 klasse versterker. Drie varianten dekken de belangrijkste systeemarchitecturen:

MR-J2S-500A — Algemene interface, accepteert analoge snelheidscommando's en pulstrein positiecommando's van CNC-systemen en PLC's. Ondersteunt positie-, snelheids- en koppeldichtingsmodi. Installatie en monitoring via MR Configurator via RS-232C.

MR-J2S-500B — SSCNET glasvezel seriële businterface voor Mitsubishi motion controllers. Gecoördineerde multi-as interpolatie met trajectcommando's geleverd over het netwerk van A-serie of Q-serie motion controllers. De standaardkeuze voor machineontwerpen met alle servo-assen onder gecoördineerde bewegingsbesturing.

MR-J2S-500CP — Ingebouwde positioneringsfunctie met opgeslagen puntentabel. Tot 31 doelposities opgeslagen in de versterker, geactiveerd door I/O of CC-Link commando's. Geschikt voor standalone positioneringstoepassingen zonder speciale motion controller.

Alle drie de varianten ondersteunen de 17-bits encoder en zijn geschikt voor 25A continu. De HC-SFS502BK is niet compatibel met originele MR-J2-500 versterkers — het J2S encoderprotocol is onleesbaar door de eerste generatie J2 hardware. Het is ook niet compatibel met MR-J3 of MR-J4 versterkers. Voor machines die originele MR-J2-500 hardware draaien, is de HC-SF502BK (J2 generatie, 14-bits encoder, dezelfde mechanische specificatie) het juiste sourcingdoel.

HC-SFS502BK in het HC-SFS 2000 tpm Bereik

Binnen het 502 capaciteitspunt dekken vier suffixvarianten de volledige as-en-remmatrix:

Alle vier delen dezelfde 176 × 176 mm flens, 17-bits encoder, 23,9 Nm / 71,6 Nm koppels en MR-J2S-500 versterkervereiste. Het as-type en de aanwezigheid van de rem hebben geen invloed op enige elektrische specificatie.

Typische toepassingen

VMC Z-as op grote verticale bewerkingscentra met tandwiel- of riemaandrijving. De door zwaartekracht belaste spilkopas is de canonieke toepassing voor de BK-suffix: mechanische borging bij servouitschakeling is niet onderhandelbaar, en waar de Z-as kogelomloopspindelaandrijving een tandriem of tandwielreductie gebruikt tussen de motor en de ingaande as van de kogelomloopspindel, is de spie-motoras de juiste interface voor de aandrijfriemschijf of tandwielnaaf. De HC-SFS502BK voldoet aan beide vereisten in één pakket.

HMC pallet shuttle aandrijvingen met spie-tandwielinterface. Palletwisselaars op horizontale bewerkingscentra gebruiken ketting- of riemshuttleaandrijvingen waarbij het tandwiel of de poelie aan de motorzijde op de motoras is gespieerd. De shuttle draagt aanzienlijke palletmassa en moet stevig op positie blijven bij elk transferstation — rem ingeschakeld tijdens het vast- en losklampen, spie-as zorgt ervoor dat het aandrijfonderdeel geklokt blijft aan de motoras door herhaalde cycli met hoog koppel.

Grote draaitafel- en trunnion-indexaandrijvingen. 4e en 5e-assige draaitafel-aandrijvingen die wormwiel- of directe tandwielreductie gebruiken tussen de servomotor en de tafel specificeren doorgaans spie-tandwielnaven aan de motorzijde. De as moet de hoekpositie mechanisch vasthouden tijdens snijbewerkingen; de rem zorgt voor die borging terwijl de snijkrachten op de tafel werken. De absolute encoder garandeert de hoekpositioneringsnauwkeurigheid bij elke indexcyclus zonder referentierit.

Servo-aangedreven verticale actuatoren en hefmechanismen. Industriële verticale as-aandrijvingen — werkstukliften, tombstone-liftsystemen, palletheffers — combineren de behoefte aan hoog continu koppel, veilige remborging en een positieve as-koppelingsinterface in precies de specificatie die de HC-SFS502BK dekt. De aandrijfverbinding aan de motorzijde is doorgaans een spie-naaf op een tandwielreductie of een spindelaandrijving, en de rem houdt de belasting op hoogte tijdens alle stroomuitvalgebeurtenissen.

Transferlijn stationaandrijvingen met mechanische registratie. Transfermachine servo-stationaandrijvingen die spie-tandwielen of tandwielaandrijvingen gebruiken om werkstukhouders door sequentiële bewerkingsoperaties te indexeren, hebben zowel de positieve asverbinding nodig die registratiedrift over duizenden cycli voorkomt, als de rem die elke stationpositie vasthoudt tijdens de bewerkingspauze. Absolute encoder positie-feedback zorgt ervoor dat de stationindex bij elke cyclus nauwkeurig wordt bevestigd.

Nieuw in doos, fabrieksaf verzegeld

Fabrieksaf verzegeld betekent originele Mitsubishi-verpakking met alle beschermkappen op hun plaats — as-eindkap die de spiebaan en spie-sleuf beschermt, encoder- en stroomconnectorpoorten afgedekt, oliekeerring intact, en binnenste schuimverpakking ongestoord. De motor en de geïntegreerde remassemblage zijn nooit van stroom voorzien of geïnstalleerd. Geen thermische geschiedenis, geen lagerslijtage, geen remschijfcycli van eerdere service.

Voor een machine die momenteel stilstaat in afwachting van dit onderdeel, levert een nieuwe, in-doos op voorraad een eenheid met bekende staat onmiddellijk zonder reparatietijd of de onzekerheden die gepaard gaan met gereviseerde componenten. Voor geplande reserveonderdelen op operaties waar deze capaciteit en configuratie op meerdere kritieke assen voorkomt, bieden fabrieksaf verzegelde eenheden consistent inzetbare inventaris.

Bij het gewicht dat typisch is voor het 5kW frame met remassemblage, wordt de HC-SFS502BK verzonden in verpakking die is afgestemd op zijn massa. Opgeslagen onder stabiele temperatuur, lage luchtvochtigheid en weg van trillingen, behoudt fabrieksaf verzegelde voorraad de volledige specificatie gedurende meerdere jaren. Na vijf jaar helpt een langzame rotatie van de as voorafgaand aan de ingebruikname als onderdeel van de installatie-inspectie om het lagervet te herverdelen voordat de motor in gebruik wordt genomen.

Veelgestelde vragen

V1: Welke versterkers zijn compatibel met de HC-SFS502BK?

De HC-SFS502BK vereist een MR-J2S-500 klasse versterker uit het MELSERVO-J2S platform. De drie belangrijkste varianten zijn de MR-J2S-500A (algemene analoge/puls commando), MR-J2S-500B (SSCNET glasvezel bus voor Mitsubishi motion controllers), en MR-J2S-500CP (ingebouwde puntentabel positionering). Alle ondersteunen de 17-bits encoder en 25A nominale stroom. Deze motor is niet compatibel met originele MR-J2-500 versterkers of met MR-J3 / MR-J4 versterkers.

V2: Wat is het verschil tussen de HC-SFS502BK en de HC-SF502BK?

Beide motoren zijn 5kW, 23,9 Nm, spie-as met elektromagnetische rem, op een 176 × 176 mm flens — fysiek uitwisselbaar bij de montage. Het onderscheid is de encodergeneratie: de HC-SF502BK gebruikt een 14-bits encoder (16.384 ppr) en werkt met MR-J2 en MR-J2S versterkers. De HC-SFS502BK gebruikt een 17-bits encoder (131.072 ppr) en vereist alleen MR-J2S versterkers. Als de machine originele MR-J2-500 hardware draait, neem dan de HC-SF502BK. Als het MR-J2S-500 draait, zijn beide motoren compatibel.

V3: Hoe moet de elektromagnetische rem correct worden aangesloten en gesequenced?

De rem is veergeladen en fail-safe — 24V DC houdt hem open, veer sluit hem bij stroomuitval. Het is een borgingsapparaat, geen rem om te stoppen, en moet pas aangrijpen nadat de motor is gestopt. Bestuur het remrelais altijd via de MBR (reminterlock) uitgang van de MR-J2S versterker, die de remactivering synchroniseert nadat de versterker heeft bevestigd dat de motor tot stilstand is vertraagd. Het aangrijpen van de rem tegen een draaiende 5kW as veroorzaakt snelle remslijtage en mechanische schok. Monteer ook een overspanningsbeveiliging direct over de klemmen van de remspoel om inductieve spanningspieken bij uitschakeling te onderdrukken.

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

De batterij zit in de servo-versterker, niet in de motor. De Mitsubishi A6BAT lithiumcel geïnstalleerd in de MR-J2S-500 versterker onderhoudt de multi-turn absolute positieteller tijdens stroomuitvalperiodes. Vervang deze wanneer de versterker zijn laag-batterij-alarm weergeeft — vóór volledige uitputting. Een volledig ontladen A6BAT reset de absolute positieteller, waardoor een referentieritcyclus nodig is voordat de productie kan worden hervat. De motor zelf vereist geen batterij en geen batterijgerelateerd onderhoud.

V5: Wat is de juiste manier om een koppelingsnaaf op de spie-as te monteren?

Gebruik het schroefdraadgat aan het asuiteinde om de naaf axiaal op de as te trekken met een trekbout, ring en moer die tegen het naafvlak drukken. Sla nooit met een hamer of pers de naaf op de as. Bij deze motorframegrootte gaan impactbelastingen tijdens het monteren van de naaf via de as naar de encoderassemblage aan de achterkant van de motor en veroorzaken schade die doorgaans geen onmiddellijke storing veroorzaakt — het komt later naar voren als intermitterende encoder-alarmen onder trillingen, die moeilijk te diagnosticeren zijn. De trekboutmethode is eenvoudig, duurt iets langer en voorkomt deze faalmodus volledig.