Servomoteur Mitsubishi HC-SFS102BK — 1 kW | Arbre à clé | Frein électromagnétique | Encodeur absolu 17 bits | IP65 | MELSERVO J2S

Référence rapide

Aperçu

Le HC-SFS102BK occupe une position bien définie dans la gamme de servomoteurs MELSERVO J2S de Mitsubishi : il s'agit du membre de 1 kW de la famille à inertie moyenne HC-SFS, configuré avec à la fois unfrein électromagnétiqueet unarbre claveté. Ces deux caractéristiques réunies - maintien du frein et interface d'engagement mécanique positif de l'arbre - définissent un type spécifique de besoin d'application, dans lequel le servo doit entraîner une charge à travers un accouplement à clavette, une poulie ou un pignon, et doit maintenir cette charge en toute sécurité contre les forces externes lorsque la machine ne fonctionne pas activement.

Avec une puissance de 1 kW et un couple continu de 4,78 Nm à 2 000 tr/min, ce moteur répond aux exigences moyennes de positionnement industriel et d'axe d'alimentation. La conception HC-SFS à inertie moyenne lui confère une meilleure tolérance de charge que les variantes à faible inertie : la boucle d'asservissement reste stable sur une plus large plage d'inertie de charge connectée sans la sensibilité de réglage du gain requise par les moteurs à rotor plus petit. Le codeur absolu 17 bits fournit 131 072 comptes de position par tour d'arbre et, avec une batterie de secours dans l'amplificateur, conserve les données de position à chaque cycle d'alimentation.

L'arbre à clavette : pourquoi c'est important pour la transmission de puissance

Les servomoteurs sont le plus souvent livrés avec un arbre droit simple, reposant sur des accouplements à friction ou des moyeux de serrage sans jeu pour la transmission du couple. Le suffixe K sur ce moteur identifie l'alternative : aarbre avec rainure de clavette usinée, acceptant une clé standard pour créer une connexion mécanique positive entre l'arbre du moteur et le composant entraîné.

Pour les applications qui utilisentpoulies à courroie, pignons de chaîne, pignons d'engrenage ou accouplements avec rainures de clavette— en particulier lorsque le couple de charge est élevé, cyclique ou implique des inversions de sens — la connexion à clavette fournit un entraînement positif sans risque de glissement dans des conditions de couple maximal. Un accouplement à pince sur un arbre lisse transmet le couple par friction ; que la friction peut être surmontée sous des charges de choc ou des inversions répétées. Une interface à clé est mécaniquement positive et ne dépend pas de la précharge de la pince.

Le HC-SFS102 de 1 kW peut produire jusqu'àCouple maximal de 14,3 Nm— trois fois la valeur continue nominale — pendant les transitoires d'accélération. À ces niveaux maximaux, une clavette et une rainure de clavette correctement ajustées garantissent que le couple complet atteint la charge sans micro-mouvement ni frottement à l'interface de l'arbre.

Frein électromagnétique : à ressort, hors tension

Le B dans le numéro de pièce de ce moteur désigne unfrein électromagnétique à ressort et desserrage électriqueintégré au corps du moteur. La mécanique est simple : un ressort de compression verrouille physiquement le plateau de frein contre le moyeu du rotor chaque fois que la bobine de frein est hors tension. Appliquez 24 V CC à la bobine, le ressort se comprime, l'arbre tourne librement. Supprimez la tension — par conception, par défaut ou par arrêt d'urgence — et l'arbre se verrouille immédiatement, sans aucune commande du système de contrôle.

Ce comportement de sécurité est la raison pour laquelle les moteurs équipés de freins sont spécifiés pour une classe d'applications bien comprise :

• Axes verticaux à vis à billesoù la gravité agit sur le chariot ou la pièce à usiner lorsque le servo n'est pas alimenté
• Glissières inclinées et positionneurs rotatifs inclinésoù la charge produit un couple constant poussant l'axe à se déplacer
• Mécanismes de serrageoù la pièce à usiner doit rester serrée même en cas de coupure de courant
• Axes critiques pour la sécuritésur les équipements où un mouvement inattendu à la mise hors tension présente un danger

Sur les axes horizontaux avec des charges équilibrées, le frein n'est pas nécessaire : ces applications utilisent le HC-SFS102K sans frein. Sur la classe d'axes décrite ci-dessus, le frein du HC-SFS102BK offre la certitude mécanique que le verrouillage électronique du servo ne peut pas offrir.

Exigence d'installation :la bobine de frein a besoin d'un dédiéAlimentation 24 V CCconnecté au câble de frein du moteur - séparé de l'alimentation du servoamplificateur. Ce circuit doit être inclus dans la conception électrique de la machine ; l'amplificateur MR-J2S ne fournit pas d'alimentation à la bobine de frein.

Joint d'huile et IP65 : prêt pour le plancher des machines

Chaque HC-SFS102BK est livré avec unjoint d'huileà l’ouverture de l’arbre côté entraînement. Dans les environnements de machines-outils, le brouillard de liquide de refroidissement et les vapeurs de lubrifiant sont des constantes. Au fil du temps, sans le joint, ces contaminants migrent le long de l'arbre vers le boîtier de roulement et le compartiment de l'encodeur, les dégradant tous deux. Le joint d’huile est la principale barrière mécanique empêchant cette voie d’entrée.

LeBoîtier moteur IP65ajoute une exclusion complète de la poussière et une résistance aux jets d'eau de toutes les directions. Ensemble, le joint d'huile et l'indice IP65 rendent ce moteur directement montable sur les centres d'usinage CNC, les tours, les rectifieuses et les équipements de production généraux sans boîtiers de protection supplémentaires autour du corps du moteur. C'est exactement la norme spécifiée par Mitsubishi pour l'utilisation des machines-outils et la spécification à laquelle ce moteur répond.

Encodeur absolu 17 bits : 131 072 ppr, alimenté par batterie

L'encodeur intégré au HC-SFS102BK résout l'arbre du moteur en 131 072 positions égales par tour. En tant que dispositif absolu, il connaît à tout moment sa position dans cette résolution, y compris immédiatement après un cycle d'alimentation, avant que le servoamplificateur n'émet une seule commande de mouvement.

Avec unBatterie au lithium Mitsubishi A6BATinstallé dans le support de batterie du servoamplificateur, le compteur multitours est préservé lors de tout arrêt. Lorsque la machine redémarre, chaque axe signale sa dernière position connue au contrôleur sans séquence de retour de référence. Pour un axe à arbre claveté entraînant une poulie ou un pignon connecté à un mécanisme externe - où la prise d'origine peut impliquer une gestion manuelle minutieuse du frein et du mécanisme entraîné - cette référence de position conservée est particulièrement précieuse.

La résolution de 131 072 ppr du codeur est la norme dans les séries HC-SFS et HC-MFS J2S. Il représente la résolution pratique de positionnement du système, soumise à la transmission mécanique entre l'arbre du moteur et la charge.

Servoamplificateur : MR-J2S-100A et MR-J2S-100B

Le HC-SFS102BK est conçu pour être utilisé avec leMR-J2S-100A(interface de commande analogique / train d'impulsions) etMR-J2S-100B(interface réseau série SSCNET), tous deux d'une puissance nominale de 1 kW au sein de la famille MELSERVO J2S.

MR-J2S-100Areçoit des commandes de position sous forme de trains d'impulsions différentiels ou à collecteur ouvert provenant d'automates, de cartes de mouvement et de contrôleurs CNC autonomes. Il prend en charge les modes de contrôle de position, de vitesse et de couple, avec une capacité de commutation de mode entre position/vitesse, vitesse/couple et couple/position pendant le fonctionnement. La configuration des paramètres utilise la communication RS-232C ou RS-422 avec le logiciel MR Configurator.

MR-J2S-100Butilise SSCNET — le réseau d'asservissements série haute vitesse dédié de Mitsubishi — pour connecter plusieurs amplificateurs à un contrôleur de mouvement. Le bus SSCNET transporte simultanément des commandes de mouvement synchronisées vers tous les axes, permettant une coordination multi-axes précise : engrenage électronique, interpolation, cycles de serrage synchronisés. Pour les machines équipées de plusieurs axes servo J2S, la variante B intègre le HC-SFS102BK dans le même système SSCNET que les autres axes sans complexité de câblage supplémentaire.

Référence de configuration de la famille HC-SFS102

Toutes les variantes partagent la même puissance de 1 kW, un couple nominal de 4,78 Nm, une vitesse nominale de 2 000 tr/min, un encodeur 17 bits, un joint d'huile, un IP65 et une bride de 130 × 130 mm. Les différences sont le type d'arbre et le frein :

Le HC-SFS102BK est le choix correct lorsqueles deuxune interface d'arbre à clavette et un maintien du frein électromagnétique sont requis simultanément. Pour les applications à arbre droit avec frein, utilisez le HC-SFS102B. Pour un arbre claveté sans frein, utilisez le HC-SFS102K.

FAQ

Q1 : À quoi sert l'arbre claveté du HC-SFS102BK et quand doit-il être spécifié ?

L'arbre claveté fournit une interface de transmission de couple mécanique positive entre l'arbre du moteur et un composant entraîné : poulie, pignon, engrenage ou moyeu d'accouplement claveté. C'est le bon choix lorsque l'application utilise des composants à clavette, lorsque les charges de couple maximales sont élevées ou inversées, ou lorsque l'application nécessite une interface d'arbre qui ne peut pas s'appuyer uniquement sur la précharge des pinces à friction. Pour les applications utilisant des moyeux de serrage sans jeu sur des arbres lisses, le HC-SFS102B sans clavette est l'option la plus simple.

Q2 : Quel servoamplificateur est compatible avec le HC-SFS102BK ?

Le HC-SFS102BK fonctionne avec leMR-J2S-100A(train d'impulsions et interface de commande analogique) ouMR-J2S-100B(Interface réseau série SSCNET). Les deux sont des amplificateurs de classe 1 kW dans la plate-forme MELSERVO J2S. Le frein électromagnétique nécessite unAlimentation 24 V CCconnecté directement au câble du frein moteur — ce circuit est indépendant de l'amplificateur et doit être inclus dans la conception électrique de la machine.

Q3 : L'encodeur HC-SFS102BK conserve-t-il les données de position après une mise hors tension ?

Oui, quand unBatterie au lithium Mitsubishi A6BATest installé dans le support de batterie du servoamplificateur. Le compteur de position multitours du codeur absolu 17 bits est préservé lors des cycles de mise hors tension, de sorte que la machine se trouve à sa dernière position connue immédiatement au redémarrage, sans séquence de retour de référence. L'amplificateur émet une alarme d'avertissement de batterie faible avant que la batterie ne descende en dessous du seuil de tension minimum, fournissant ainsi un préavis pour un remplacement programmé.

Q4 : Quelle est la différence entre le HC-SFS102BK et l'ancien HC-SF102BK ?

Le HC-SFS102BK appartient à la série MELSERVO J2S (codeur absolu haute résolution 17 bits). L'ancien HC-SF102BK provient de l'ancienne plate-forme MELSERVO J2 avec un encodeur de résolution inférieure. Les deux séries utilisent des amplificateurs différents et des câbles d'encodeur différents et ne sont pas électriquement interchangeables. Lors du remplacement d'un HC-SFS102BK dans une machine à plate-forme J2S existante, le remplacement doit être le HC-SFS102BK — le remplacement par un HC-SF102BK nécessiterait des modifications de l'amplificateur et du câblage.

Q5 : Le HC-SFS102BK est-il toujours disponible et quel est son équivalent de la génération actuelle ?

La série HC-SFS fait partie de la génération MELSERVO J2S, à laquelle ont succédé les plates-formes J4 et J5. Les unités HC-SFS102BK neuves en boîte restent disponibles auprès des distributeurs de pièces d'automatisation industrielle pour la maintenance et le remplacement des machines J2S existantes - il s'agit d'un remplacement direct pour les unités défaillantes ou endommagées sans aucune modification du système. Pour les nouvelles conceptions de machines, l'équivalent fonctionnel de la génération actuelle dans la classe 1 kW / 2 000 tr/min / à clé / frein est leHG-SR102BK(série MELSERVO J4), qui nécessite des amplificateurs J4 et différents câbles d'encodeur.