Mitsubishi HC-SFS702BK (HCSFS702BK) — 7kW AC Servomotor, As met Elektromagnetische Rem, MELSERVO-J2S Serie

Productidentificatie

Onderdeelnummer: HC-SFS702BK

Ook gezocht als: HCSFS702BK, HC-SFS-702BK

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

Motortype: AC Borstelloze Servomotor — As met spiebaan, Elektromagnetische Rem

Conditie: Nieuw in doos

Waar je naar kijkt

De Mitsubishi HC-SFS702BK is de motor met de hoogste capaciteit in de standaard 2.000 tpm HC-SFS-familie — een 7kW AC borstelloze servomotor met gemiddelde traagheid die twee functies combineert die vereist zijn voor de zwaarste machinegereedschappen en industriële automatiseringsassen: een as met spiebaan voor positieve koppeloverdracht, en een veerbelaste, fail-safe elektromagnetische rem voor een veilige mechanische borging bij servo-uit.

Met een continu nominaal koppel van 33,4 Nm en een piek van 100 Nm is dit een serieuze krachtpatser. Hij past bij de MR-J2S-700 klasse versterkers van Mitsubishi's J2-Super servo platform, wat betekent dat hij profiteert van de volledige J2S-functieset: 17-bits absolute encoder feedback op 131.072 ppr, snelheidslusbandbreedte van meer dan 550 Hz, real-time adaptieve afstemming en een absoluut positioneringssysteem dat homingcycli na stroomonderbrekingen elimineert.

De "BK"-suffix vangt beide bepalende kenmerken in twee letters: B voor de elektromagnetische rem, K voor de as met spiebaan. Deze specifieke combinatie wordt gespecificeerd waar de as een grote traagheidslast draagt, koppel overbrengt via een spiekoppeling of poelie, en de positie betrouwbaar moet houden wanneer de servo offline gaat.

Technische Specificaties

7kW bij 2.000 tpm: Het topmodel van de HC-SFS-reeks

Binnen de HC-SFS 2000 tpm-familie lopen de capaciteitsstappen van 500W via 1kW, 1,5kW, 2kW, 3,5kW, 5kW, en tenslotte 7kW bij de HC-SFS702BK. Elke stap omhoog in de tabel brengt meer koppel, een hogere vereiste voor de stroomvoorziening, en een fysiek langer motorlichaam — het 7kW-model weegt 32 kg, ongeveer drie keer zoveel als de 5kW-motor, wat de extra koper, lamineringen en massa weerspiegelt die nodig zijn om 33,4 Nm continu te ondersteunen zonder thermische problemen.

Dat koppelcijfer — 33,4 Nm nominaal, 100 Nm piek — vertelt u iets belangrijks over waar deze motor wordt gebruikt. Een piek-tot-nominaal verhouding van 3:1 betekent dat de motor drie keer zijn continue rating kan produceren voor korte stoten, waardoor de as het acceleratiekoppel krijgt dat nodig is om zware lasten snel op snelheid te brengen, terwijl het gematigde koppel wordt gehandhaafd dat nodig is om die snelheid tijdens de werkcyclus te handhaven. Voor een zware pallet, een draaitafel met grote diameter, of een Z-kolom met hoge massa, is die combinatie van hoge piek en solide nominale rating precies wat de toepassing vereist.

De 176 × 176 mm flens past bij de standaard zware montagevoetafdruk die gedeeld wordt over de hogere HC-SFS-reeks (352, 502 en 702 capaciteitspunten). Machines die zijn ontworpen voor de 3,5kW of 5kW variant kunnen de 7kW motor accommoderen zonder de montage-opstelling te wijzigen — alleen de stroom- en kabelaansluitingen veranderen.

De As met Spiebaan — Gebouwd voor Hoge Koppeloverdracht

Bij 7kW en 33,4 Nm continu is het koppel aan de as-koppelingsinterface aanzienlijk. Wrijvingskoppelingssystemen werken betrouwbaar voor veel servo-toepassingen, maar op dit capaciteitsniveau — met name op assen die frequente omkering, schokbelasting door verspaning, of hoge voorspanning van tandriemen ervaren — elimineert de as met spiebaan het risico op slip volledig.

Een spiebaan creëert een positieve vormpassing tussen de motoras en de naaf. De spie draagt de schuifbelasting direct in plaats van te vertrouwen op klemdruk om het koppel over te brengen. Voor poelies, tandwielen, tandwielpennen en koppelingsnaven waarbij enige rotatieslip tussen as en naaf de positionering van de as zou corrumperen of mechanische schade zou veroorzaken, is de spie-interface de juiste technische keuze.

Correcte installatie op een as met spiebaan is belangrijk: de spie moet in de spiebaan passen met minimale speling (een slappe passing introduceert speling), hij moet de juiste lengte hebben om de schuifbelasting over de volledige diepte van de naaf te verdelen, en de bevestigingsbout van de naaf moet op specificatie worden vastgedraaid. De Mitsubishi instructiehandleiding vermeldt dat bij het monteren van componenten op een as met spiebaan, een dubbelzijdige stud in het schroefdraadgat aan het asuiteinde moet worden gebruikt om het component aan te trekken — hameren op het asuiteinde is expliciet verboden, aangezien de schokbelasting de encoder aan de achterkant van de motor kan beschadigen.

Elektromagnetische Rem — Fail-Safe Borging voor Zware Assen

De veerbelaste rem in de HC-SFS702BK is een borgingsapparaat, geen vertragingsrem. De bedrijfslogica is eenvoudig maar cruciaal: 24V DC bekrachtigt de remspoel en houdt de schijf vrij van het wrijvingsoppervlak, waardoor de as vrij kan roteren onder controle van de versterker. Verwijder de 24V — door ontwerp, storing of stroomuitval — en de veer klemt onmiddellijk de remschijf, waardoor de as wordt vergrendeld.

Bij 7kW zijn de assen die deze motor aandrijft doorgaans groot genoeg dat zwaartekracht of proceskrachten aanzienlijke ongebalanceerde belastingen creëren. Een zware spilkop op een grote VMC, een portaalkruisbalk, een grote draaitafel, een persaanslag met een zware aanslagplaat — elk van deze heeft een situatie waarin een servo-uit zonder mechanische borging resulteert in ongecontroleerde beweging. De rem van de HC-SFS702BK pakt die situatie aan als een kwestie van fail-safe engineering in plaats van gemak.

Praktische bedradingsoverwegingen bij 7kW:

De remspoel genereert een aanzienlijke inductieve spanningspiek bij uitschakeling. Een overspanningsbeveiliging over de spoelaansluitingen is geen optie op deze schaal — zonder deze kan de piek relaiscontacten aantasten en versterker I/O-circuits na verloop van tijd belasten. Gebruik de MBR (reminterlock) uitgang van de MR-J2S versterker om het remrelais te regelen, zodat de rem niet wordt ingeschakeld terwijl de motor nog onder koppel draait. Het inschakelen van de rem op een draaiende as bij 7kW zal het wrijvingsoppervlak snel slijten en mechanische schokken in de aandrijflijn veroorzaken — het MBR-signaal voorkomt dit door de juiste vertragings-naar-borgings timing sequentie op te leggen.

Voor verticale assen raadt Mitsubishi's eigen richtlijn aan om de as zo te dimensioneren dat het ongebalanceerde koppel onder de 70% van het nominale motorkoppel blijft. Bij 33,4 Nm nominaal mag de statische ongebalanceerde belasting dus niet meer dan ongeveer 23 Nm op de motoras bedragen — een cijfer dat de moeite waard is om te controleren tegen de werkelijke belasting vóór installatie op elke verticale as.

17-bits Absolute Encoder — Waarom het ertoe doet op deze capaciteit

De HC-SFS702BK deelt dezelfde 17-bits seriële absolute encoder die in de gehele HC-SFS-familie wordt gebruikt: 131.072 afzonderlijke posities per asomwenteling, teruggekoppeld via een snelle seriële link naar de MR-J2S versterker.

Bij 7kW is dit belangrijk op manieren die verder gaan dan eenvoudige positioneringsnauwkeurigheid. De snelheidslus van de versterker werkt op snelheidsgegevens afgeleid van de encoder — fijnere resolutie betekent nauwkeurigere snelheidsbepaling, wat op zijn beurt betere storingsonderdrukking betekent wanneer snijkrachten, traagheidsvariaties of belastingsveranderingen de as verstoren. Een as die een grote traagheid draagt en met hoge voedingssnelheden verspaant, heeft een strakke snelheidslus nodig om jagen, oscillatie en positionele fouten tijdens de bewerking te voorkomen. De 17-bits encoder, gecombineerd met de 550 Hz+ bandbreedte snelheidslus van de J2S versterker, zorgt voor die strakheid.

De absolute functie houdt positiegegevens levend via batterijback-up — de A6BAT lithiumcel in de MR-J2S versterker. Na elke stroomonderbreking keert de as terug naar exact zijn laatst bekende positie zonder homingcyclus. Voor grote machines waar het homing van een zware as tijd verspilt en het risico op botsing met de fixture creëert, is dit operationeel belangrijk.

Waar de HC-SFS702BK wordt gespecificeerd

Horizontale bewerkingscentrum W-as en pallet aandrijvingen. Grote HMC pallettransfersystemen verplaatsen zware fixtures over lange afstanden. De W-as of de positioneringsaandrijving van de facing-head vereist een hoog continu koppel, een spiekoppeling om de pallet-aandrijfbelasting zonder slip te hanteren, en een rem om de palletpositie te houden tijdens het bewerken of laden van de fixture.

Grote VMC Z-kolom. Zware verticale bewerkingscentra met aanzienlijke spilkopmassa gebruiken de 7kW-klasse op de Z-as. De as met spiebaan is direct verbonden met een kogelomloopspindel of tandheugel-en-rondsel aandrijving, en de rem is essentieel om het vallen van de Z-kolom bij servo-uit te voorkomen.

Grote CNC-draaibank revolver en tailstock assen. Draaibankcentra met hoge capaciteit en grote revolvers gebruiken servoaandrijvingen van deze capaciteit voor snelle, beslissende indexering. De as met spiebaan grijpt positief in het revolver-aandrijfmechanisme, en de rem houdt de revolver op het geselecteerde station terwijl het klemmekanisme deze voor het verspanen vastzet.

Positioneringsaandrijvingen voor transferlijnen. Zware pallettransfersystemen met grote fixtureplaten en lange transferbewegingen gebruiken servoaandrijvingen met hoge capaciteit voor snelle, nauwkeurige positionering tussen stations. De rem houdt de positie bij elk station vast tijdens het fixtureren, klemmen of verwerken.

Grote draaitafels en trunnion assen. Direct-aangedreven of tandwieloverbrenging servodraaitafels gebruikt voor 4e-as en 5e-as bewerking op grote onderdelen vereisen een hoog koppel voor nauwkeurige positionering onder bewerkingsbelasting. De spie-asverbinding met de wormwiel- of direct-aandrijf-ingang moet positief en slipvrij zijn.

Robotarmen en zware payload-handlingsystemen. Industriële robots en portaal-stijl handlingsystemen met payloads in het bereik van 200-500 kg gebruiken servoaandrijvingen van deze capaciteit op primaire gewrichten en bewegingsassen. Remborging is vereist bij elke rustpositie om doorzakken van het gewricht onder invloed van zwaartekracht te voorkomen.

HC-SFS 2000 tpm Familie — Volledig Reeks Overzicht

Elk capaciteitspunt is verkrijgbaar in vier as- en remcombinaties: rechte as zonder rem, as met spiebaan zonder rem, rechte as met rem, en as met spiebaan met rem. De HC-SFS702BK is de variant met spiebaan en rem aan de 7kW-top van deze reeks.

Nieuw in Doos — Wat de Conditie Betekent op Deze Schaal

Een servomotor van 32 kg is een aanzienlijk handlings- en installatieonderdeel. Fabrieksmatig verzegeld nieuw-in-doos betekent dat de motor arriveert in originele Mitsubishi-verpakking met alle beschermkappen intact — as-eindkap, stofkappen voor connectoren en interne schuimondersteuning. Geen eerdere installatiespanning op de as met spiebaan, geen thermische geschiedenis van eerdere belasting, geen opgebouwde slijtage op het remwrijvingsoppervlak.

Voor onderhoudsafdelingen die een grote machinevloot beheren, elimineert het aanhouden van een nieuw-in-doos reserveonderdeel voor een 7kW-as het meest kostbare soort downtime: wachten op reparatie of levering van een motor terwijl een productiemachine stilstaat. De rem en encoder zijn de twee componenten die het meest waarschijnlijk moeten worden vervangen op een oudere motor — een nieuw-in-doos unit heeft geen van beide zorgen.

Opslag onder koele, droge, trillingsvrije omstandigheden behoudt de volledige specificatie gedurende meerdere jaren. Voor opslag langer dan vijf jaar is periodieke langzame asrotatie raadzaam om het lagervet te herverdelen vóór installatie.

Veelgestelde Vragen

V1: Welke servo-versterkers werken met de HC-SFS702BK?

De HC-SFS702BK vereist een MR-J2S-700 klasse versterker. De twee belangrijkste opties zijn de MR-J2S-700A (algemene puls/analoge commando-interface) en de MR-J2S-700B (SSCNET glasvezelbus voor motion controller systemen). Beide ondersteunen de 17-bits seriële encoder van de HC-SFS702BK en bieden de benodigde stroomcapaciteit voor de 35A nominale stroom van deze motor. De motor is niet compatibel met originele MR-J2 versterkers of met MR-J3 / MR-J4 serie versterkers zonder speciale conversiehardware.

V2: Wat voegt de as met spiebaan toe ten opzichte van de standaard rechte as op de HC-SFS702B?

Beide modellen zijn mechanisch en elektrisch identiek, afgezien van de as. De HC-SFS702BK heeft een machinaal bewerkte spiebaan in de as, wat een positieve schuifbelastingsverbinding creëert met de koppelingsnaaf of het aangedreven component. Bij 7kW en 33,4 Nm continu koppel profiteren toepassingen die directe poelies, tandwielen of tandwielpennen gebruiken van de spieverbinding om elk risico op koppel-geïnduceerde slip te elimineren. Als uw koppeling een wrijvingsklemtype is (gespleten klem of compressie-naaf) en er geen mechanische vereiste is voor een spie, is de HC-SFS702B (rechte as) het equivalente model.

V3: De "B" geeft een rem aan — hoe werkt deze en waarvoor dient hij?

De rem is veerbelast en fail-safe: 24V DC houdt hem open tijdens normale werking, en de veer activeert de remschijf zodra die spanning wordt verwijderd. Het is een borgingsapparaat, geen vertragingsrem — de servo-versterker regelt alle gecontroleerde vertraging, en de rem wordt pas ingeschakeld nadat de as is gestopt. Hij wordt gebruikt op verticale assen en in elke toepassing waar een uitgeschakelde as zou bewegen onder invloed van zwaartekracht of proceskrachten. Leid de rembesturing altijd via de MBR interlock uitgang van de versterker om ervoor te zorgen dat de rem pas wordt ingeschakeld nadat de motor tot stilstand is vertraagd.

V4: Heeft de 17-bits absolute encoder een batterij nodig, en waar wordt deze geïnstalleerd?

Ja — de seriële absolute encoder vereist batterijback-up om positiegegevens te behouden tijdens stroomuitval. De batterij bevindt zich niet in de motor; het is de A6BAT lithiumcel gemonteerd in de MR-J2S-700 servo-versterker. Wanneer de batterij gezond is, behoudt de as zijn absolute positie tijdens stroomonderbrekingen en vereist geen homingcyclus bij herstart. Houd het batterijalarm van de versterker in de gaten en vervang de A6BAT bij de volgende geplande stilstand wanneer de waarschuwing verschijnt — laat de batterij niet volledig leeglopen, aangezien dit een her-homing operatie dwingt.

V5: Kan de HC-SFS702BK een oudere HC-SF702 of HC-SF702B op een bestaande machine vervangen?

De flensafmetingen en de asgeometrie zijn compatibel — de HC-SFS702BK past op dezelfde locatie als een HC-SF702 of HC-SF702B zonder mechanische aanpassing. De encoderinterface verschilt echter: de HC-SFS702BK gebruikt een 17-bits seriële encoder die een MR-J2S-700 versterker vereist. Een originele MR-J2 versterker kan niet communiceren met deze encoder. Als de machine al MR-J2S versterkers op 700A capaciteit draait, is de vervanging mechanisch en elektrisch direct. Als de machine originele MR-J2 versterkers heeft, moet de versterker tegelijkertijd worden geüpgraded.