Servomoteur AC Mitsubishi HC-SFS352BG1H avec frein électromagnétique et réducteur de précision G1H — 3,5 kW | MELSERVO J2S | Neuf en boîte

Trois éléments peuvent rendre un axe de servomoteur véritablement difficile à concevoir : une inertie de charge importante qui dépasse la bande passante de contrôle du moteur, une exigence de maintien mécanique de la position lorsque l'alimentation est coupée, et le besoin d'un couple de sortie élevé à vitesse réduite sans installation d'un réducteur externe encombrant. Le Mitsubishi HC-SFS352BG1H répond à ces trois exigences dans une unité unique assemblée en usine. Il combine le moteur servo à inertie moyenne éprouvé de 3,5 kW HC-SFS352 avec un réducteur planétaire de haute précision G1H et un frein électromagnétique intégré — un groupe motopropulseur intégré complet pour les applications exigeantes d'automatisation industrielle et de machines-outils. Neuf dans son emballage d'origine Mitsubishi Electric.

Spécifications Techniques

Trois composants, un assemblage assorti en usine

Le HC-SFS352BG1H rassemble trois sous-systèmes qui nécessiteraient autrement un approvisionnement séparé, un alignement mécanique et une ingénierie d'installation :

Le moteur de base HC-SFS352 est le membre de 3,5 kW de Mitsubishi de la série HC-SFS à inertie moyenne 2 000 tr/min — un moteur avec un couple nominal de 16,7 Nm et un pic de 50,1 Nm, un encodeur absolu 17 bits, un boîtier IP65 avec joint d'huile, et la bride de 176 × 176 mm commune aux modèles HC-SFS plus grands. C'est une plateforme établie pour les axes d'avance de machines-outils CNC et les entraînements d'automatisation industrielle.

Le réducteur G1H est la configuration de réduction planétaire de haute précision de Mitsubishi. La désignation G1H indique une précision de sortie supérieure à celle du réducteur industriel standard G1 — spécifications de jeu plus serrées et précision d'engrenage plus contrôlée, adaptée aux axes de positionnement où la répétabilité angulaire à l'arbre de sortie est aussi importante que la multiplication du couple.

Le frein électromagnétique est de type à ressort, hors tension : le frein bloque mécaniquement l'arbre lorsque la tension de la bobine du frein est coupée, et se libère lorsqu'il est alimenté. C'est la configuration de sécurité appropriée pour les axes verticaux, les entraînements inclinés et toute charge qui doit maintenir sa position en toute sécurité lorsque l'alimentation du servomoteur est absente.

Les trois sont montés, alignés et testés en usine comme un assemblage assorti. Le constructeur de machines reçoit un groupe motopropulseur complet avec des relations dimensionnelles vérifiées entre le moteur, le réducteur et le frein.

Réducteur G1H — Haute précision pour les applications de positionnement

Dans le catalogue des réducteurs HC-SFS de Mitsubishi, la désignation est le réducteur de réduction industriel standard — type à engrenages droits, adapté à la plupart des applications d'automatisation et de manutention où une précision modérée de l'arbre de sortie est acceptable. Le place cette unité au-dessus du réducteur industriel général standard G1 en termes de précision de sortie. Le G1H est une configuration de réducteur de haute précision avec un jeu contrôlé, destinée aux applications où la précision de position à l'arbre de sortie du réducteur est essentielle aux performances de la machine.

Le réducteur remplit deux fonctions d'ingénierie simultanément. Premièrement, il multiplie le couple nominal du moteur proportionnellement au rapport de réduction, délivrant un couple de sortie considérablement plus élevé que le moteur de 3,5 kW seul ne pourrait produire à l'arbre de sortie. Deuxièmement, il réduit l'inertie réfléchie de la charge vers l'arbre moteur par le carré du rapport de réduction — permettant d'entraîner des charges à inertie élevée qui dépasseraient autrement le rapport d'inertie recommandé du moteur dans des configurations à couplage direct.

Pour les tables rotatives grand format, les dispositifs de serrage lourds et les entraînements de portiques multi-axes où la charge mécanique présente une inertie significative, le réducteur G1H fait passer le système de marginal à bien dans les spécifications.

Frein électromagnétique — Pourquoi cette configuration est importante

Le B dans HC-SFS352BG1H est le frein électromagnétique à ressort, et son inclusion ici n'est pas fortuite. Avec une puissance de sortie de 3,5 kW et un réducteur de haute précision ajoutant une multiplication de couple supplémentaire, le moteur entraîne des charges avec une énergie mécanique substantielle. Lorsque l'alimentation du servomoteur est coupée — que ce soit délibérément en fin de cycle, lors d'un arrêt d'urgence, ou en cas de perte de courant — une charge sans frein mécanique peut bouger sous l'effet de la gravité ou de l'inertie.

Le frein à ressort bloque l'arbre de sortie du réducteur dès que la tension de la bobine du frein chute. C'est la spécification correcte pour :

• Axes verticaux où la masse de la charge doit être maintenue contre la gravité chaque fois que le moteur n'est pas commandé
• Axes inclinés ou obliques où la gravité crée une composante de couple persistante sur l'entraînement
• Exigences de maintien de sécurité dans les conceptions de machines où l'immobilité de l'arbre pendant la maintenance ou lorsque les portes de protection sont ouvertes est obligatoire
• Maintien de positionnement de précision applications où la position doit être mécaniquement verrouillée entre les cycles de mouvement sans dépendre d'un courant servo continu

Une note importante : le frein électromagnétique est un dispositif de maintien mécanique, pas un frein de décélération dynamique. Il est conçu pour s'engager après l'arrêt de l'axe, bloquant l'arbre au repos.

Encodeur absolu 17 bits — Position sans référencement

L'encodeur intégré au HC-SFS352BG1H lit l'arbre moteur à 131 072 ppr via le lien série haute vitesse de Mitsubishi vers l'amplificateur servo. L'amplificateur prend en compte le rapport de réduction dans ses paramètres de rapport de réduction électronique, traduisant avec précision les données de position du moteur en angle de l'arbre de sortie pour le contrôleur CNC ou de mouvement.

L'architecture absolue signifie que la position est conservée lors des cycles d'alimentation. Avec la batterie de l'amplificateur servo installée, le compteur de position multi-tours persiste lorsque la machine s'arrête — ainsi, le démarrage ne nécessite pas de séquence de référencement. Pour une machine avec une table rotative grand format ou un montage multi-axes lourd où le référencement de chaque axe avant le début de la production est long, l'élimination de cette routine de démarrage est un gain de productivité direct.

Amplificateurs servo compatibles

Le HC-SFS352BG1H s'associe aux amplificateurs servo MR-J2S-350A (commande analogique/train d'impulsions) ou MR-J2S-350B (commande réseau numérique SSCNET), tous deux évalués à 3,5 kW dans la plateforme MELSERVO J2S. Le rapport de réduction du réducteur G1H doit être programmé dans le paramètre de rapport de réduction électronique de l'amplificateur lors de la mise en service. Le frein électromagnétique nécessite une alimentation séparée de 24 V CC connectée au circuit de freinage conformément aux spécifications de câblage de Mitsubishi.

Environnements d'application

Le HC-SFS352BG1H est une solution spécialement conçue pour des catégories d'applications spécifiques où le moteur, le frein et le réducteur de haute précision doivent tous être présents :

Tables rotatives et têtes inclinables grand format sur les centres d'usinage où la masse du dispositif de serrage crée une inertie de charge élevée, le 4ème ou 5ème axe doit maintenir sa position sous les forces de coupe, et l'entraînement doit se verrouiller mécaniquement lorsque la porte de la machine est ouverte

Axes verticaux lourds sur les centres d'usinage CNC, les perceuses et les équipements d'assemblage automatisés où 3,5 kW à la sortie du réducteur fournissent la marge de force nécessaire pour déplacer et maintenir des charges importantes à n'importe quelle position du déplacement de l'axe

Robots industriels — articulations d'épaule et de bras supérieur sur les robots articulés à charge utile moyenne à grande où la multiplication du couple via le réducteur G1H étend la plage de couple effective du moteur pour correspondre aux exigences structurelles de l'articulation

Entraînements d'indexation de précision — indexeurs à disque, indexeurs à étoile et systèmes de transfert rotatifs où la spécification de jeu plus serrée du G1H assure un positionnement angulaire répétable à la station de sortie après chaque index

Systèmes de soudage et de découpe automatisés — axes de portique et de portail de grande taille où la combinaison de la sortie de 3,5 kW, de la multiplication du couple du réducteur et du frein mécanique offre un mouvement contrôlé fiable avec une capacité de maintien sécurisée

Résumé des variantes HC-SFS352

Le moteur de base HC-SFS352 est disponible en plusieurs configurations. Le BG1H combine deux options :

• HC-SFS352 — arbre cylindrique, sans frein, sans réducteur
• HC-SFS352B — avec frein électromagnétique, sans réducteur
• HC-SFS352G1H — avec réducteur G1H, sans frein
• HC-SFS352BG1H — avec frein électromagnétique + réducteur G1H (cette annonce)

Toutes les variantes partagent la même sortie de 3,5 kW, l'encodeur absolu 17 bits, le boîtier moteur IP65 et la bride moteur de 176 × 176 mm.

FAQ

Q1 : Quel amplificateur servo est compatible avec le HC-SFS352BG1H ?

Les amplificateurs corrects sont le MR-J2S-350A (commande analogique ou train d'impulsions d'un automate ou d'un contrôleur externe) ou le MR-J2S-350B (réseau fibre optique SSCNET pour les systèmes de mouvement Mitsubishi multi-axes). Les deux sont évalués à 3,5 kW dans la plateforme MELSERVO J2S. Le rapport de réduction du réducteur doit être programmé dans les paramètres de rapport de réduction électronique de l'amplificateur lors de la mise en service.

Q2 : Quelle alimentation le frein électromagnétique nécessite-t-il ?

Le frein électromagnétique à ressort nécessite une alimentation séparée de 24 V CC connectée au circuit de freinage via le câble et le connecteur de frein du moteur. Le frein se libère lorsque 24 V CC sont appliqués à la bobine, et se verrouille lorsque la tension est coupée. L'amplificateur servo lui-même ne fournit pas l'alimentation du frein — une source dédiée de 24 V CC doit être fournie dans la conception électrique de la machine. Reportez-vous aux spécifications de câblage de Mitsubishi pour le type de connecteur et le routage des câbles corrects.

Q3 : Quelle est la différence entre les réducteurs G1, G1H, G5 et G7 sur la série HC-SFS ?

Le G1 est le réducteur de réduction industriel standard — type à engrenages droits, adapté à la plupart des applications d'automatisation et de manutention où une précision modérée de l'arbre de sortie est acceptable. Le G1H est la version haute précision de la configuration G1 — il a un jeu plus serré et une précision d'engrenage améliorée par rapport au G1, ce qui le rend approprié pour les axes de positionnement où la répétabilité angulaire à la sortie est importante. Les G5 et G7

sont des engrenages coniques hélicoïdaux de précision avec les spécifications de jeu les plus serrées, pour les applications nécessitant la plus haute précision angulaire de l'arbre de sortie telles que les tables rotatives de précision. Le G1H est le bon choix intermédiaire pour le positionnement industriel exigeant sans le coût premium des G5/G7.

Q4 : Le HC-SFS352BG1H peut-il être utilisé sur un axe vertical sans que le frein électromagnétique soit actif en permanence ?

Le frein n'a pas besoin d'être alimenté en continu pendant le fonctionnement normal — il doit seulement être alimenté (libéré) pendant le mouvement motorisé. Dans tout état où l'alimentation du servomoteur est coupée ou lorsque l'axe est au repos et doit se maintenir contre la gravité, le frein doit être désactivé pour permettre au ressort de bloquer l'arbre. La recommandation générale de Mitsubishi est que le couple déséquilibré de l'axe vertical reste dans les 70 % du couple nominal du moteur pour un maintien fiable par le frein. Confirmez toujours le couple de maintien du frein par rapport à la charge réelle avant la mise en service.

Q5 : Le HC-SFS352BG1H est-il toujours en production, et quel est son équivalent de génération actuelle ?La série HC-SFS appartient à la génération MELSERVO J2S de Mitsubishi, qui a été remplacée par les produits des séries J4 et J5. Les unités HC-SFS352BG1H neuves en boîte restent disponibles via les canaux d'automatisation industrielle pour la maintenance des machines, les pièces de rechange et les systèmes existants de la plateforme J2S. Pour les nouvelles conceptions de machines, les équivalents de génération actuelle de Mitsubishi avec réducteur G1H et frein dans la classe 3,5 kW proviennent de la série HG-SR