Un nouveau servo-moteur Mitsubishi HC-SFS52BG1 HCSFS52BG1

Servomoteur Mitsubishi HC-SFS52BG1 — 500W | Frein électromagnétique | Réducteur industriel général G1 | Encodeur absolu 17 bits | MELSERVO J2S

Il existe une large catégorie d'applications servo industrielles qui se situent entre deux extrêmes — trop exigeantes pour un moteur nu, et trop sensibles au coût ou mécaniquement tolérantes pour justifier un réducteur de haute précision. Entraînements de convoyeurs, axes de palettisation, unités de transfert de matériaux, plateaux rotatifs avec tolérances d'indexation modérées, vis à billes horizontales sous des charges de friction importantes. Pour celles-ci, ce qui est nécessaire est simple : une réduction d'engrenage pour multiplier le couple, un frein pour maintenir la position au repos, et un retour d'encodeur absolu pour éliminer le référencement. Le Mitsubishi HC-SFS52BG1 couvre ces trois aspects dans un seul assemblage d'usine — moteur HC-SFS de 500W à inertie moyenne, frein électromagnétique à ressort, et réducteur à sortie bride industrielle générale G1.

Spécifications

Le réducteur industriel général G1 — Taille adaptée à l'application

La gamme de réducteurs HC-SFS de Mitsubishi se divise en deux grandes catégories : les types industriels généraux G1/G2 et les types de haute précision G1H/G2H. La distinction ne concerne pas la qualité — elle concerne ce dont l'application a réellement besoin.

Le réducteur industriel général G1 est conçu pour la majorité des équipements de production entraînés par servomoteur où la multiplication du couple et la réduction de vitesse sont les exigences principales, et où les tolérances de positionnement angulaire sont mesurées en dixièmes de degré plutôt qu'en minutes d'arc. Convoyeurs, bras de transfert de matériaux, entraînements de palettes, fixations actionnées, mécanismes de serrage, stations de transfert rotatives dans les lignes d'assemblage — tous fonctionnent dans les limites de capacité de positionnement du G1 tout en bénéficiant de sa robustesse mécanique et de sa large disponibilité sur les options de rapport de réduction.

Choisir le G1 plutôt que le G1H lorsque le G1 est suffisant pour l'application est le bon choix d'ingénierie. Les tolérances de fabrication plus serrées du réducteur de haute précision ajoutent des coûts qui ne sont pas récupérés dans les applications où les plans de pièces ou les tolérances de processus ne les exigent pas. Le HC-SFS52BG1 fournit la réduction d'engrenage et le frein dont l'application a besoin sans le surcoût de précision.

Le G1 est à sortie bride — l'étage de sortie du réducteur présente une face de montage carrée pour une installation directe par boulonnage sur les châssis de machines, les boîtiers de platines rotatives ou les supports d'entraînement de convoyeurs. Cette interface à face de bride positionne l'arbre de sortie précisément par rapport à la structure de la machine sans nécessiter de pieds de support secondaires ou de dispositifs d'alignement.

Les rapports de réduction disponibles pour le réducteur G1 sur la plateforme HC-SFS52B comprennent 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 et 1/25. Confirmez le rapport à partir de la documentation de l'équipement d'origine avant de commander — le rapport est intégré à la configuration de l'assemblage spécifique et doit correspondre à l'installation d'origine.

Multiplication du couple : ce que la réduction d'engrenage délivre réellement

Le couple nominal du moteur HC-SFS52 de 2,39 Nm est sa capacité de base à 2 000 tr/min sur l'arbre moteur. Ajoutez le réducteur G1 et l'image change considérablement.

À un rapport de 1/20, ces 2,39 Nm deviennent environ 47,8 Nm en continu sur l'arbre de sortie du réducteur — à partir d'un corps de moteur de 500W dans une bride de 130 mm. Le moteur fonctionne toujours à son point de conception ; le réducteur convertit la vitesse en force. Le couple de pointe suit la même multiplication : le maximum de 7,16 Nm du moteur devient environ 143 Nm de pointe instantanée à 1/20, fournissant une autorité d'accélération substantielle pour les charges à inertie adaptée lors des déplacements de positionnement.

Cette plage de couple couvre une large bande de charges industrielles réelles qui nécessiteraient autrement un servomoteur à entraînement direct plus grand, plus lourd et plus cher. Le HC-SFS52BG1 maintient la classe de moteur compacte et économique tout en étendant sa plage de travail effective dans un territoire qu'un moteur nu de 500W ne peut pas atteindre.

Frein électromagnétique : à ressort, à libération électrique

La désignation B sur le HC-SFS52BG1 signifie qu'un frein électromagnétique à ressort, à désactivation électrique est intégré au corps du moteur entre le carter du stator et l'assemblage du réducteur. La logique de fonctionnement est simple et intrinsèquement sûre :

Appliquer 24V DC à la bobine du frein → le ressort se comprime → l'arbre tourne librement → le servomoteur fonctionne normalement.

Retirer la tension pour quelque raison que ce soit → le ressort se réengage → l'arbre se bloque mécaniquement.

La nature de sécurité intrinsèque de cette conception explique pourquoi elle est standard dans les applications à axe vertical, à axe incliné et à charge par gravité. L'arbre maintient sa position par défaut. Le maintien ne nécessite aucun courant servo, aucune activité de contrôleur, aucune alimentation d'amplificateur. Une machine qui perd l'alimentation en cours de cycle — que ce soit en raison d'un arrêt planifié, d'un disjoncteur déclenché ou d'un arrêt d'urgence — reste là où elle s'est arrêtée.

Avec le réducteur G1 dans le système, le couple de maintien du frein à la sortie est également multiplié par le rapport de réduction, tout comme le couple d'entraînement. Le frein ne maintient pas seulement l'arbre moteur ; il maintient la sortie du réducteur contre la charge réfléchie totale qui agit sur lui.

Note électrique : la bobine du frein nécessite une alimentation 24V DC dédiée câblée directement au connecteur de frein du moteur — séparée des rails d'alimentation de l'amplificateur servo. L'amplificateur MR-J2S n'alimente pas le frein. Ce circuit doit être intégré dans l'armoire électrique de la machine avec une logique de contacteur appropriée pour un timing contrôlé d'engagement et de libération du frein.

Encodeur absolu 17 bits — Le problème du référencement résolu

Chaque fois qu'une machine avec des encodeurs incrémentiels est mise sous tension, elle ne sait pas où elle se trouve. Le retour de référence — une séquence de référencement prudente et à vitesse limitée qui amène chaque axe à un interrupteur de référence — doit être terminée avant que la production puisse commencer. Sur une machine multi-axes, cette routine peut consommer plusieurs minutes de temps de production par quart de travail, par arrêt de maintenance, par cycle d'alimentation.

L'encodeur absolu 17 bits du HC-SFS52BG1 élimine complètement cela. À 131 072 positions par tour d'arbre moteur sur toute la plage multi-tours, avec des données de position conservées hors tension par la batterie de secours A6BAT dans l'amplificateur servo, la machine connaît sa position dès la mise sous tension. La production commence immédiatement.

Pour les machines utilisant ce moteur sur des axes régulièrement entretenus — où le frein est libéré manuellement pendant la maintenance et où l'arbre de sortie peut être déplacé — la conservation de la position absolue est tout aussi précieuse lors du redémarrage, confirmant que l'axe est à sa position connue avant le premier mouvement automatisé.

Association d'amplificateurs : MR-J2S-60A / MR-J2S-60B

Le MR-J2S-60A et MR-J2S-60B sont les amplificateurs servo appropriés pour la famille de moteurs HC-SFS52 dans la plateforme MELSERVO J2S.

Le MR-J2S-60A accepte les commandes par train d'impulsions (récepteur différentiel jusqu'à 500 kpps, ou collecteur ouvert jusqu'à 200 kpps) des automates programmables, des cartes de mouvement ou des contrôleurs CNC. Les modes de contrôle de position, de vitesse et de couple sont tous disponibles. L'interface RS-232C/RS-422 prend en charge le logiciel de configuration MR Configurator sous Windows pour la gestion des paramètres, la surveillance en temps réel et l'auto-réglage.

Le MR-J2S-60B se connecte au réseau série SSCNET de Mitsubishi, s'associant à des contrôleurs de mouvement dans des systèmes synchronisés multi-axes. SSCNET distribue les commandes de position à tous les axes connectés sur un bus de communication partagé à haute vitesse, permettant l'engrenage électronique, l'interpolation et le mouvement multi-axes coordonné sans câblage par train d'impulsions axe par axe depuis le contrôleur.

L'assemblage moteur, réducteur et frein est identique, quel que soit l'amplificateur utilisé. Le choix de l'amplificateur est déterminé par le type de contrôleur hôte.

Applications

La combinaison des caractéristiques du HC-SFS52BG1 — couple multiplié par engrenage, frein de sécurité, retour de position absolue et protection moteur IP65 — convient à un ensemble bien défini de machines :

Transfert automatisé de palettes et de pièces — axes de transfert horizontaux entraînés par servomoteur où la masse de la charge nécessite un couple multiplié par engrenage, et où le frein maintient la charge transférée à chaque station pendant que le travail est effectué. L'encodeur absolu signifie que la machine est immédiatement en position à chaque démarrage.

Entraînements de plateaux rotatifs et de tables indexées — passage par un nombre fixe de stations dans les équipements d'assemblage ou de test. Le réducteur industriel général G1 est bien adapté aux tolérances d'indexation dans la plage d'un dixième de degré typique pour l'espacement des stations d'assemblage.

Axes de levage et de manutention de matériaux verticaux — le frein à ressort empêche la chute de la charge lors de toute interruption de courant ; le couple multiplié par engrenage gère l'exigence de force de levage ; le carter moteur IP65 tolère l'environnement.

Mécanismes de serrage et de fixation — les dispositifs de serrage et les étaux entraînés par servomoteur bénéficient de la multiplication du couple par engrenage pour la force de serrage et du frein pour le maintien sans courant servo continu une fois serrés.

Axes d'entraînement de convoyeurs et d'alimentation sur les équipements d'emballage — entraînements servo à précision modérée où le débit cyclique et la fiabilité mécanique sur de longues séries de production définissent la valeur, et où le réducteur général G1 offre une multiplication de couple rentable sans le surcoût de spécification des réducteurs de haute précision.

Référence de configuration HC-SFS52

Toutes les variantes partagent la même plateforme 500W, encodeur 17 bits, joint d'huile, IP65, 130x130mm. Le HC-SFS52BG1 est la sélection correcte lorsque le frein électromagnétique et le réducteur industriel général sont tous deux requis, sans la spécification G1H avec contrôle du jeu.

FAQ

Q1 : Quelle est la différence entre le HC-SFS52BG1 et le HC-SFS52BG1H ?

Les deux sont des moteurs HC-SFS52 assemblés en usine avec frein électromagnétique et réducteur. La différence réside dans la précision du réducteur : le G1 est le type industriel général adapté aux applications avec des exigences de tolérance de positionnement standard ; le G1H est la variante de haute précision avec un contrôle de jeu plus serré pour les applications où la précision angulaire de l'arbre de sortie doit être maintenue à des limites plus fines, telles que les tables indexées de précision ou les entraînements d'angle d'outil. Si les tolérances de positionnement de l'application n'exigent pas un jeu réduit, le G1 est le choix approprié — et plus rentable —.

Q2 : Quel amplificateur fonctionne avec le HC-SFS52BG1, et l'amplificateur alimente-t-il le frein ?

Le HC-SFS52BG1 est compatible avec les MR-J2S-60A (interface analogique/train d'impulsions) et MR-J2S-60B (interface réseau SSCNET). Le frein électromagnétique nécessite une alimentation 24V DC séparée câblée au connecteur de frein du moteur — l'amplificateur servo ne fournit pas l'alimentation de la bobine du frein. Ce circuit 24V et sa logique de commande doivent être intégrés séparément dans la conception électrique de la machine.

Q3 : Quels rapports de réduction sont disponibles pour le HC-SFS52BG1 ?

Le réducteur G1 pour le moteur HC-SFS52B est proposé dans des rapports comprenant 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 et 1/25. Chaque rapport est une configuration d'assemblage distincte. Lors du remplacement d'une unité existante, confirmez toujours le rapport de réduction à partir de la documentation de la machine d'origine ou de la plaque signalétique du réducteur — pas seulement le numéro de pièce de base. L'installation d'un rapport incorrect produira une vitesse et un couple de sortie incorrects.

Q4 : L'encodeur 17 bits a-t-il besoin d'une batterie, et que se passe-t-il sans elle ?

Oui. L'encodeur absolu conserve les données de position multi-tours hors tension uniquement lorsqu'une batterie lithium Mitsubishi A6BAT est installée dans le support de batterie de l'amplificateur servo. Avec la batterie installée et en état de fonctionnement, la position est préservée indéfiniment lors des arrêts. Sans elle, les données de position sont perdues dès que l'alimentation est coupée, et l'axe doit effectuer un cycle de référencement avant que la production ne puisse reprendre au prochain démarrage.

Q5 : Quel est l'indice de protection IP de la section réducteur par rapport au corps du moteur ?

Le corps du moteur est IP65 — complètement étanche à la poussière, résistant aux jets d'eau de toutes directions. La section réducteur est IP44 — protégée contre les particules solides de plus de 1 mm de diamètre et les éclaboussures d'eau, mais pas contre les jets d'eau soutenus ou le flux de liquide de refroidissement. Dans les environnements de machines-outils où le liquide de refroidissement atteint le carter du réducteur, un déflecteur ou un bouclier de protection doit être inclus dans la conception de l'installation.