Mitsubishi HC-SFS352B (HCSFS352B) Servo moteur à courant alternatif de 3,5 kW avec frein électromagnétique, arbre droit, 2000 tr/min, série MELSERVO J2-Super

Vue d'ensemble du produit

Numéro de la partie:Le code HC-SFS352B est utilisé.

Il est également recherché comme:Les produits de base doivent être présentés dans un emballage de qualité supérieure.

Série:Le système d'exploitation de l'appareil doit être équipé d'un dispositif de contrôle de l'équipement.

Classification:Servo-moteur sans balai à moteur à courant alternatif à inertie moyenne de 3,5 kW, classe 200 V, 2000 tr/min, arbre droit, frein électromagnétique à ressort

Deux caractéristiques de ce moteur

Chaque moteur de la famille HC-SFS 2000 tours par minute partage le même codeur absolu de 17 bits, la même protection IP65, la même philosophie de conception d'inertie moyenne et la même plate-forme d'amplificateur J2-Super.Ce qui distingue une variante d'une autre dans une capacité donnée est la configuration de l'arbre et la présence ou l'absence d'un freinPour leLe code HC-SFS352B est utilisé., ces deux choix ont été faits dans une direction spécifique, et comprendre pourquoi ils ont été faits de cette façon explique exactement dans quelles applications ce moteur appartient.

En ligne droite.L'axe cylindrique lisse OD accepte des servo-accouplements de précision, des accouplements de souffle, des accouplements de disque et des moyeux à pince à friction de tous les types standard.Applications de servomoteur de 5 kW √ axes d'alimentation à vis à billeLes étages de portique à courroie, les entraînements à enroulement à couplage direct, un arbre droit avec un accouplement de taille appropriée sont l'interface la plus propre et la plus simple.

Fréquence électromagnétique à ressort.La bobine doit être alimentée en continu par 24 V de courant continu pour maintenir l'arbre libre.défaut du panneau et le ressort pousse immédiatement le disque de frein contre la surface de frottementL'axe s'arrête mécaniquement et reste arrêté, sans dépendre de la servoélectronique, de la logique PLC ou de tout système actif pour le maintenir.les charges que ce moteur entraîne généralement sont suffisamment importantes pour que cette caractéristique de sécurité ne soit pas une caractéristique pratiqueC'est une exigence de sécurité.

Spécifications techniques

Pourquoi les freins à ressort appartiennent à cette catégorie de moteurs

La physique d'un servo-axe vertical ou incliné de 3,5 kW crée un problème spécifique que le servo-verrouillage seul ne peut résoudre.

Lorsque l'amplificateur MR-J2S-350 est activé et que le servo est actif,la boucle de position se ferme à travers le codeur de 17 bits et l'amplificateur fournit en continu le courant nécessaire pour maintenir la position commandéeLe problème est ce qui se passe lorsque les conditions de fonctionnement normales se terminent, non pas progressivement, mais instantanément.Une interruption du réseau coupe la puissance de l'amplificateur.Dans l'un de ces scénarios, le servo-verrouillage se termine immédiatement et la force gravitationnelle agissant sur la charge de l'axe commence à accélérer la masse vers le bas.

À 3,5 kW, les charges que ce moteur entraîne typiquement sont de lourdes glissières Z sur les centres d'usinage, de grosses selle de portique, de mécanismes de levage de palettes chargés,Les tables rotatives lourdes inclinées hors de l'horizon ont suffisamment de masse pour que le mouvement gravitationnel sans entrave ne soit pas simplement une erreur de positionnementIl s'agit d'un événement mécanique qui peut endommager l'outillage, les appareils, les pièces de travail et la structure de la machine, et peut blesser le personnel.

Le frein à ressort du HC-SFS352B s'occupe directement de ce problème.La bobine doit travailler en continu contre le ressort pour garder l'arbre libreAu moment où le courant de la bobine s'arrête pour une raison quelconque, le ressort ferme le frein. Aucun logiciel, aucun signal, aucun relais de synchronisation, aucune séquence PLC n'est nécessaire pour que cela se produise.Le frein est appliqué passivement et immédiatement, à chaque fois, peu importe ce qui a causé la perte de courant.

C'est pourquoi le suffixe "-B" sur le numéro de pièce n'est pas seulement une option.

16.7 Nm en continu, 50,1 Nm au maximum: Travailler à travers les chiffres

Seize point sept Newton-mètre est un couple soutenu substantiel pour un moteur sur un 130 × 130 mm... attendre la HC-SFS352B est sur leFlanche de 176 × 176 mmÀ 3,5 kW, c'est là que la plage HC-SFS se déplace vers la plage moyenne-grande, et les nombres de couple le reflètent.

Pour mettre 16,7 Nm dans le contexte pratique: sur une vis à bille de 10 mm avec une efficacité de 90%, 16,7 Nm de couple moteur continu soutient environ 9,4 kN de force de coupe ou d'alimentation axiale.Cela couvre les axes de la table centrale d'usinage moyenne à lourde et les mécanismes d'alimentation des grandes machines de transfert à des vitesses d'alimentation de production continues sans pousser le moteur vers sa limite thermiquePour les entraînements de remontage en mode de régulation de la tension, 16,7 Nm maintenus à 2 000 tr/min fournissent une portée de travail utile sur la variation du diamètre du rouleau sur les stations de remontage de format moyen.

Le pic de 50,1 Nm, exactement trois fois le chiffre continu, gère les transitoires d'accélération et de décélération.L'axe de 5 kW effectuant des cycles de positionnement rapide passe par de brèves phases de couple de pointe au début et à la fin de chaque traverse, passant la majeure partie du cycle à ou en dessous du couple continu pendant le fonctionnement à vitesse constante.Le modèle thermique électronique de l'amplificateur J2-Super suit l'effet de chauffage cumulé de ce cycle de travail et les alarmes bien avant que la température d'enroulement n'atteigne un point de dommage.

Pour la conception de l'axe vertical, la documentation de Mitsubishi contient une recommandation cohérente:maintenir le composant de couple gravitationnel soutenu le couple que le moteur doit fournir en continu pour soutenir la charge contre la gravité pendant le mouvement 70% ou moins du couple continu nominalÀ 16,7 Nm nominale, ce plafond est de 11,7 Nm de charge gravitationnelle soutenue.Les axes qui se rapprochent de ce chiffre devraient être munis d'un contrepoids mécanique pour réduire la demande de couple continu sur le moteur pendant le mouvementLe freinage au ressort élimine entièrement toute la demande de couple pendant le stationnement, mais pendant les phases de mouvement de l'axe, la composante de charge gravitationnelle est supportée par le moteur,et cette ligne directrice de 70% régit la limite d'exploitation sûre.

Installation des freins: séquence et câblage

Le frein à ressort du HC-SFS352B nécessite uneun circuit dédié de 24 V CCdans le panneau de la machine ¢ il n'est pas alimenté par la sortie servo de l'amplificateur MR-J2S-350. La conception du panneau doit comporter une alimentation en courant continu de 24 V pour la bobine de freinage,un relais de freinage avec des contacts nommés de manière appropriée, suppression des surtensions à travers les bornes de bobine, et logique d'interverrouillage qui coordonne la libération du frein et l'engagement avec la séquence d'activation du servo de l'amplificateur.

Séquence de relâchement ouverture du frein:Le servo doit atteindre l'état d'activation et de servo-blocage avant que la bobine de frein ne soit activée et que le frein ne soit relâché.La libération du frein avant le servo-verrouillage permet à la charge gravitationnelle d'accélérer l'axe avant que l'amplificateur puisse répondreSur un axe vertical de 3,5 kW avec une charge lourde, ce glissement peut être suffisamment important pour déclencher une alarme d'erreur suivante, provoquer une collision mécanique,ou produire une erreur de position qui perturbe le cycle de production. The MR-J2S-350's MBR (Magnetic Brake Release) output signal provides an amplifier-managed contact specifically for sequencing the brake relay — the amplifier signals when servo lock is established and the brake can safely release.

Séquence d'engagement ∼ fermeture du frein:La procédure correcte consiste à ralentir d'abord l'axe pour qu'il se repose sous contrôle servo, puis à engager le frein pour maintenir la position arrêtée, puis à retirer le servo activé.Appliquer le frein à un axe en mouvement même à basse vitesse génère de la chaleur dans le disque de friction et produit l'usureSur les essieux dont les cycles de servo-off sont fréquents, en suivant cette séquence de trois étapes, au lieu d'appliquer le frein et de retirer le servo simultanément, la durée de vie du frein est mesurablement prolongée.

Suppression des surtensions:Lorsque la bobine de freinage est déchargée, le champ magnétique qui s'effondre produit un pic de tension inductive qui peut endommager les contacts du relais et affecter l'électronique adjacente.Une diode de rétroaction à travers une bobine de freinage en courant continu ou un réseau varistor/RC pour AC est obligatoire.. C'est une pratique standard dans les panneaux industriels pour toute charge inductive; la bobine de freinage ne fait pas exception.le manuel d'instructions du servomoteur Mitsubishi et les données d'application du fabricant du relais fournissent les valeurs de référence.

Encodeur absolu sur un axe vertical freiné

L'encodeur absolu en série de 17 bits à 131 072 ppr sur le HC-SFS352B est un équipement standard J2-Super, mais sa valeur sur un axe vertical freiné dépasse le nombre de résolution.

Le compteur absolu à plusieurs tours est maintenu pendant les périodes d'arrêt par la batterie A6BAT de l'amplificateur MR-J2S-350.cela crée un avantage opérationnel spécifique: lorsque la machine s'éteint, que ce soit à la fin du changement, en mode E-stop ou en cas de perte de puissance non planifiée, le frein maintient mécaniquement l'axe dans la position où il s'est arrêté,et le codeur conserve l'angle exact de l'arbre en mémoire tout au long de la panneLors du redémarrage, le contrôleur lit immédiatement la position absolue sans qu'aucun mouvement de l'arbre ne soit nécessaire.

Pour un axe vertical lourd sur une machine de production, cela signifie: l'axe se gare en toute sécurité, le frein le maintient là, et lorsque la puissance revient,la machine sait exactement où se trouve l'axe et peut reprendre directement la productionAucun mouvement de localisation, aucune séquence de recherche de référence, aucun risque de contact accidentel avec un appareil ou une pièce de travail pendant le mouvement de démarrage pour trouver un marqueur de référence.La combinaison de codeur absolu et de frein à échec est ce qui rend un servo-axe vertical de grande capacité à la fois sûr au repos et fonctionnellement efficace au redémarrage.

Maintenance de la batterie:Remplacez le A6BAT lorsque le MR-J2S-350 affiche une alarme de faible consommation de batterie.une réinitialisation du compteur à partir de l'épuisement de la batterie nécessite un cycle de référence-retour, ce qui signifie déplacer l'axe dans des conditions définies pour trouver la position d'origine avant que la production puisse reprendre. sur une machine où ce mouvement comporte un risque ou nécessite un dégagement manuel de la zone de travail,traiter l'alarme de faible consommation de batterie comme un élément d'entretien immédiat plutôt que comme un élément d'entretien différé est une gestion du risque simple.

Amplificateurs compatibles

Le HC-SFS352B est associé auLe modèle MR-J2S-350Famille d'amplificateurs: la plateforme J2-Super de 3,5 kW. Trois variantes d'interface:

Le modèle MR-J2S-350Aaccepte les commandes de position du train de pulsation et les références analogiques de vitesse ou de couple provenant de contrôleurs CNC et de PLC externes. Tous les modes de commande “position, vitesse, couple et combinaisons commutées P/S, S/T,T/P sont disponibles. RS-232C se connecte au configurateur MR pour la mise en service, le réglage des paramètres et le diagnostic de défaut.C'est le choix standard pour les axes d'alimentation des machines-outils et les applications générales de positionnement industriel où la source de commande de l'axe est un contrôleur externe..

Le numéro de série est le numéro de série de l'appareilse connecte aux contrôleurs de mouvement Mitsubishi série A et série Q via le bus série en fibre optique SSCNET. Toutes les commandes d'axe, rétroaction du codeur, données d'alarme,et les signaux de surveillance circulent sur le réseau de fibresPour les machines multi-axes coordonnées, les axes verticaux qui doivent se déplacer en relation synchronisée avec les axes horizontaux, les systèmes de portail avec des flux Z et X reliés,machines de transfert multi-axes le bus SSCNET fournit l'accouplement axiale en temps réel que les interfaces analogiques et d'impulsion ne peuvent pas réaliser.

Le numéro de série MR-J2S-350CPincorporant un dispositif de positionnement intégré à un axe avec jusqu'à 31 positions de table des points stockées, activé par commande numérique d'E/S ou de réseau CC-Link.ou des axes d'ascenseurs à palettes qui ne nécessitent pas de coordination en temps réel avec d'autres axes, le CP élimine le coût et la complexité d'un contrôleur de mouvement dédié.

Les trois amplificateurs fournissent la sortie MBR (Magnetic Brake Release) pour le séquençage du relais de freinage, prennent en charge la suite complète de fonctions de protection J2-Super,et comprennent le réglage automatique en temps réel et la suppression adaptative des vibrations.

Note de compatibilité:Le HC-SFS352B nécessite un amplificateur MR-J2S-350.non compatible avec le MR-J2-350 de première générationPour les machines utilisant le matériel MR-J2-350 d'origine, leHC-SF352B(même spécification mécanique, codeur 14 bits, frein à ressort) est le moteur correct.

Famille de freins HC-SFS 2000 tours par minute: où se trouve le 352B

Le HC-SFS352B occupe la deuxième position dans la gamme de freins de 176 × 176 mm.Tous les quatre modèles partagent la même interface de montage. Un châssis de machine construit pour chacun d'eux peut accueillir tous sans modification mécanique.Le pas de couple entre le HC-SFS202B (9,55 Nm) et le HC-SFS352B (16,7 Nm) est d'environ 75%,qui devient la comparaison pertinente lorsqu'un axe vertical fonctionnant près du plafond de couple continu de l'unité de 2 kW a besoin d'une capacité de couple plus soutenue plutôt que simplement d'une capacité de pointe plus élevée.

Dans le cadre de la capacité de 3,5 kW à 2000 tr/min, la matrice à axe et frein complet fonctionne: axe droit sans frein (HC-SFS352), axe droit avec frein (HC-SFS352B), axe à clef sans frein (HC-SFS352K),et arbre à clef avec frein (HC-SFS352BK). Les quatre utilisent l'amplificateur MR-J2S-350. Le choix entre l'arbre droit et l'arbre à clef est fait par l'interface d'accouplement mécanique;le choix entre freinage et absence de freinage est fait en fonction du fait que l'axe dispose d'un composant de charge gravitationnelle.

Applications typiques

Axe Z vertical sur les grands centres d'usinage CNC.Les têtes de broche lourdes et les glissades en Z sur les centres d'usinage verticaux de grand format, les moulins à portique et les moulins à forage horizontaux.Le codeur absolu élimine l' homing au redémarrage.; 16,7 Nm en continu fournit le budget de force pour le poids d'assemblage lourd de la broche plus les forces de réaction de la charge de coupe sur l'alimentation Z pendant les opérations de fraisage et de forage de face.

Mécanismes de levage de palettes et de pièces à usiner à entraînement servo.Les ascenseurs de palettes, les ascenseurs de pièces et les stations de transfert verticales sur les cellules d'usinage et les systèmes de fabrication flexibles.doit maintenir sa position sous charge à chaque station jusqu'à la fin des opérations.La combinaison de frein à sécurité et de codeur absolu du HC-SFS352B répond directement à cette exigence.

Les moteurs à ram et à coussin à pression verticale.Les axes de presses à ram servo, les servo-entraînements à coussin de matériau et les axes de redressage ou de nivellement servo-contrôlés sur les lignes de presses où le ram doit maintenir une position précise à n'importe quel point de la course,y compris lors des changements d'outillage, arrêts de réglage et arrêts d'urgence.

Axes d'alimentation inclinés lourds sur les équipements d'usinage et de formage.Des échangeurs de palettes inclinés, des alimentations de diapositives angulaires,et mécanismes de transfert inclinés sur les centres d'usinage et les équipements de formage où le composant de poids d'axe crée une demande de couple gravitationnel soutenueLe frein protège contre le contrecoup lorsque la puissance de servo est retirée; la règle du couple de 70% régit la charge gravitationnelle que le moteur peut supporter pendant le mouvement.

Les axes articulaires des robots industriels avec charge gravitationnelle.Les entraînements des articulations de l'épaule et du coude sur les robots industriels lourds et les grands axes d'articulation servo-entraînés sur le soudage, la manutention,et machines d'assemblage pour lesquelles la rotation des joints sous la gravité crée une demande de couple soutenue et le maintien en sécurité est une exigence de sécurité fonctionnelle.

Questions fréquemment posées

Q1: Quelle est la différence entre le HC-SFS352B et le HC-SFS352?

Les deux sont de 3,5 kW, 2000 tours par minute, moteurs J2-Super avec des arbres droits, encodeurs de 17 bits et spécifications électriques identiques sur une bride de 176 × 176 mm.HC-SFS352 ne possède pas de freinLa position au repos est maintenue par un servo-verrouillage de l'amplificateur.HC-SFS352B est équipé d'un frein électromagnétique à ressortPour les axes horizontaux confirmés sans charge gravitationnelle, le HC-SFS352 sans frein est plus simple et plus léger.les aliments inclinés, et tout mécanisme chargé par gravité, le frein à échec du HC-SFS352B est la spécification requise.

Q2: Le HC-SFS352B peut-il être installé en remplacement direct d'un HC-SF352B sur une machine équipée d'un amplificateur MR-J2-350?

Les deux moteurs ont la même bride de 176 × 176 mm, le même diamètre d'arbre et la même disposition des connecteurs de freinage.HC-SF352B est équipé d'un codeur de 14 bitsIl est compatible avec les amplificateurs MR-J2-350 et MR-J2S-350.HC-SFS352B est équipé d'un codeur de 17 bitsL'installation du HC-SFS352B sur une machine équipée d'un amplificateur MR-J2-350 de première génération entraînera une défaillance de communication du codeur.Faites correspondre la génération du moteur à la génération de l'amplificateur.

Q3: Le frein s'active-t-il lorsque le servo est désactivé à la fin du cycle ou seulement en cas de perte de puissance?

Le frein s'allumechaque fois que l'alimentation de la bobine de freinage 24V est retirée, indépendamment de la raison: servo-arrêt prévu à la fin du cycle, E-stop, interruption de l'alimentation ou dé-alimentation du relais. Pour le servo-arrêt prévu, la séquence recommandée est la suivante:ralentir l'axe au repos sous contrôle servoCette séquence empêche le freinage sur un axe en mouvement, ce qui génère de la chaleur et de l'usure.Beaucoup de conceptions de machines utilisent le signal de sortie MBR du MR-J2S-350 pour gérer cette séquence automatiquement à travers la synchronisation interne de l'amplificateur.

Q4: Où se trouve la batterie du codeur absolu et que se passe-t-il si elle n'est pas remplacée rapidement?

LeCelle au lithium Mitsubishi A6BATest logé dans leAmplificateur MR-J2S-350Il maintient le compteur absolu de plusieurs tours pendant toutes les périodes d'arrêt.Une batterie complètement épuisée réinitialise le compteur à plusieurs tours ̇ les données de position absolue sont perduesLors du prochain démarrage, le contrôleur ne connaîtra pas la position de l'axe et un cycle de référence-retour est requis avant que la production puisse reprendre.Sur un axe vertical freiné où le mouvement de localisation nécessite une préparation minutieuse de la clearance d'axe, il s'agit d'une interruption significative de la production qu'un remplacement rapide de la batterie empêche totalement.

Q5: Quelle surpression est requise pour le câblage de la bobine de freinage et pourquoi?

La bobine de freinage est une charge inductive.le champ magnétique en train de s'effondrer induit un pic de tension qui peut arc relais contacts et potentiellement coupler le bruit dans l'électronique de contrôle adjacente. Unediode de retour en volà travers les bornes de bobine (pour les circuits de freinage à courant continu) ouVaristor ou snubber RC(pour les circuits CA) absorbe cette pointe et protège les contacts du relais.Son omission raccourcit la durée de vie du relais et présente un risque EMC. Mesurez le suppresseur en fonction de l'inductivité de la bobine et de la tension nominale; le manuel d'instructions du moteur et les données du fabricant du relais fournissent les paramètres de référence.