Mitsubishi HC-KFS23BG1-S45 (HCKFS23BG1S45) — Servomoteur AC 200W avec frein et réducteur G1, spécification spéciale, 3000 tr/min, série MELSERVO J2-Super

Présentation du produit

Numéro de pièce : HC-KFS23BG1-S45

Également recherché sous les noms : HCKFS23BG1S45, HC KFS 23BG1 S45, HC-KFS23-BG1-S45

Série : Mitsubishi MELSERVO HC-KFS (Génération J2-Super)

Classification : Servomoteur sans balais AC à faible inertie — 200 W, classe 200V, 3000 tr/min, avec frein électromagnétique, réducteur à bride type G1, spécification spéciale d'usine S45

Quatre désignateurs, un système complet

Le Mitsubishi HC-KFS23BG1-S45 n'est pas simplement un moteur. C'est un servoréducteur entièrement intégré — moteur, frein et réducteur combinés dans une seule unité construite en usine, avec une spécification spéciale d'usine qui définit une configuration OEM spécifique. Chaque élément du numéro de pièce contribue un composant physique distinct et une fonctionnalité spécifique, et la compréhension des quatre ensemble est nécessaire pour spécifier, sourcer ou remplacer correctement cette unité.

Le HC-KFS23 est le moteur de base : un servomoteur à faible inertie de 200W de la plateforme J2-Super, nominal à 3 000 tr/min avec un couple continu de 0,64 Nm, équipé d'un encodeur absolu série 17 bits à 131 072 ppr et d'une protection IP55 sur son corps moteur. C'est l'un des plus petits moteurs de la gamme J2-Super HC-KFS, conçu pour les axes compacts à haute fréquence de cycle où l'inertie du rotor doit être minimisée.

Le B ajoute le frein électromagnétique à ressort : 24V DC maintient l'arbre libre ; retirez cette tension et le ressort ferme immédiatement le frein. Pour un axe à sortie réduite entraînant un mécanisme vertical ou chargé par gravité, cette caractéristique de sécurité intrinsèque est l'exigence de conception que le suffixe B satisfait.

Le G1 ajoute le réducteur industriel général à bride : une unité de réduction intégrée en usine montée à l'extrémité de sortie du moteur, disponible dans des rapports standard de 1/5, 1/12 et 1/20. Le réducteur multiplie le couple de sortie du moteur par le rapport de réduction (moins les pertes d'efficacité) et divise la vitesse de l'arbre de sortie proportionnellement. La section du réducteur a un indice de protection IP44.

Le -S45 désigne une spécification spéciale d'usine — une modification définie par rapport à la configuration standard, créée pour une application OEM spécifique. Les performances électriques et dynamiques du moteur restent celles du moteur de base HC-KFS23B. La spécification S45 définit un détail physique ou de configuration — dimensions de l'arbre, disposition de la sortie de câble, caractéristique de montage ou modification de l'encodeur — documenté dans les registres de spécifications internes de Mitsubishi.

Spécifications techniques

Le rapport de réduction applicable à cette unité S45 spécifique doit être confirmé par la documentation de la machine d'origine ou la plaque signalétique du moteur. Les rapports G1 standard pour la série HC-KFS23BG1 sont 1/5, 1/12 et 1/20.

Le réducteur G1 : ce qu'il ajoute et pourquoi c'est important

La désignation G1 dans la nomenclature des servomoteurs Mitsubishi fait référence au réducteur industriel général à bride — une unité de réduction intégrée en usine attachée à la sortie du moteur, avec une face de bride à la sortie du réducteur qui permet un montage direct sur le mécanisme entraîné.

Le but d'un réducteur sur un servomoteur est le même que pour tout entraînement par engrenages : échanger la vitesse de rotation contre le couple. À un niveau de puissance donné, une réduction d'engrenage multiplie le couple de sortie disponible par le rapport de réduction tout en divisant la vitesse de l'arbre de sortie par le même rapport. Pour le moteur de base HC-KFS23 avec un couple nominal de 0,64 Nm et une vitesse nominale de 3 000 tr/min :

À réduction 1/5 : vitesse de sortie ~600 tr/min, couple de sortie ~3,0 Nm (en tenant compte de l'efficacité du réducteur) À réduction 1/12 : vitesse de sortie ~250 tr/min, couple de sortie ~7,2 Nm À réduction 1/20 : vitesse de sortie ~150 tr/min, couple de sortie ~12 Nm

Ces valeurs de couple de sortie transforment un moteur de 200W en un actionneur lent véritablement performant. Douze Newton-mètres à partir d'un moteur de 200W à une sortie de 150 tr/min est un point de fonctionnement pratique pour les petites tables rotatives, les sections de convoyeurs compactes, les entraînements d'articulations de robots légers et les mécanismes de transfert indexés — des applications où l'exigence de vitesse de sortie est faible et l'exigence de couple dépasse ce que l'arbre moteur nu peut fournir directement.

La sortie à bride du réducteur G1 correspond au cadre de 60 × 60 mm du moteur. Le corps du réducteur présente une face de montage et un arbre de sortie pour le composant de la machine entraînée, et l'ensemble est dimensionnellement autonome — le réducteur n'est pas une unité boulonnée séparée mais une partie intégrante de l'ensemble moteur tel qu'expédié de l'usine. Cette intégration est importante pour la maintenance : l'ensemble HC-KFS23BG1-S45 est remplacé en une seule unité.

IP44 sur la section du réducteur. Le corps du moteur HC-KFS23 est IP55 — protection contre l'entrée de poussière nuisible au fonctionnement et contre les jets d'eau de toutes directions. La section du réducteur réduit cela à IP44, qui protège contre les objets solides de plus de 1 mm et contre les éclaboussures d'eau de toutes directions. C'est la limitation standard sur les servomoteurs à réducteur dans toute la série HC de Mitsubishi. Dans les environnements où les pulvérisations de liquide de refroidissement, la brume d'huile ou les opérations de lavage pourraient atteindre la section du réducteur, cette différence de niveau de protection doit être évaluée par rapport aux conditions environnementales réelles.

Le frein en contexte : 200W, vitesse réduite, axe vertical

Le frein électromagnétique du HC-KFS23BG1-S45 est à ressort — le même principe de conception qui s'applique à tous les moteurs freinés de la gamme J2-Super, quelle que soit leur capacité. La bobine désactivée par défaut signifie que l'arbre est maintenu par défaut ; 24V DC appliqués libèrent l'arbre pour le mouvement.

Sur un moteur à réducteur de 200W, la fonction du frein et le contexte d'application sont spécifiques. La réduction d'engrenage multiplie le couple que le moteur doit fournir pour maintenir la charge contre la gravité. À un rapport de 1/20, l'étage de réduction réduit le couple de charge gravitationnelle réfléchi vers l'arbre moteur d'un facteur 20 (moins les pertes d'efficacité). Cela signifie que le moteur et le frein n'ont besoin de maintenir qu'une petite fraction de la charge gravitationnelle réelle de l'arbre de sortie — ce qui est l'un des avantages pratiques de l'utilisation d'un servomoteur à réducteur sur un axe vertical ou incliné : l'exigence de freinage sur l'arbre moteur est beaucoup plus faible que ce que le couple de sortie suggérerait.

Ce qui ne change pas avec le rapport de réduction, c'est le comportement de sécurité intrinsèque. Le ressort ferme le frein dès que les 24V sont retirés de la bobine. Arrêt d'urgence, perte de puissance, arrêt servo planifié — dans tous les cas, le frein se ferme et maintient. Pour un petit axe vertical sur un équipement d'assemblage, une articulation de robot compacte ou un mécanisme de transfert vertical indexé, c'est la caractéristique de sécurité que l'application requiert, quelle que soit la petite puissance nominale de 200W du moteur.

Câblage du frein 24V DC. La bobine du frein nécessite un circuit 24V DC dédié dans le panneau de la machine — séparé de l'alimentation de contrôle de l'amplificateur. Inclure un relais avec une suppression de surtension appropriée (diode de roue libre pour les circuits DC) aux bornes de la bobine. La sortie MBR (Magnetic Brake Release) de l'amplificateur MR-J2S-20 séquence correctement le relais de frein par rapport à l'activation du servo. Toujours confirmer le verrouillage du servo avant de libérer le frein ; toujours amener l'axe au repos avant d'engager le frein.

La spécification spéciale -S45

Le suffixe -S45 identifie cette unité comme une spécification spéciale d'usine — une variation définie par rapport à la configuration standard HC-KFS23BG1, établie par Mitsubishi pour un client OEM spécifique ou une exigence d'application. Les suffixes de spécification spéciale apparaissent dans les séries HC-KFS, HC-MFS, HC-SFS et autres, et ils modifient généralement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : dimensions de l'arbre ou configuration d'extrémité, routage ou longueur de sortie de câble, type de connecteur, rapport de réduction ou orientation de montage, ou type d'encodeur.

Ce qui est cohérent dans toutes les spécifications spéciales Mitsubishi, c'est que les performances électriques et dynamiques du moteur de base restent inchangées. Le HC-KFS23BG1-S45 fonctionne avec le même couple nominal de 0,64 Nm, le même pic de 1,9 Nm, le même encodeur 17 bits, la même compatibilité avec l'amplificateur MR-J2S-20 et les mêmes caractéristiques de réducteur G1 que le HC-KFS23BG1 standard. La désignation S45 enregistre un attribut physique de cette variante spécifique.

La conséquence pratique pour l'approvisionnement : seul le numéro de pièce complet exact — HC-KFS23BG1-S45 — est un remplacement direct confirmé pour une unité existante portant cette désignation. Un HC-KFS23BG1 standard sans suffixe S45 peut différer physiquement de la variante S45 d'une manière qui affecte l'installation. Confirmer les détails spécifiques de la modification S45 par rapport à la documentation de la machine d'origine ou aux enregistrements de spécifications de Mitsubishi — ou comparer physiquement les dimensions de l'unité en main avec l'original avant de s'engager dans un remplacement — est l'approche fiable lors de la recherche d'un remplacement.

Amplificateur compatible : MR-J2S-20

Le HC-KFS23BG1-S45 s'associe à la famille d'amplificateurs MR-J2S-20 — la plateforme J2-Super de capacité 200W. C'est la même classe d'amplificateur utilisée pour toutes les variantes HC-KFS23 (standard, freinée, à réducteur et spécification spéciale) à 200W.

Le MR-J2S-20A est l'amplificateur à interface train d'impulsions et analogique à usage général. Il accepte les commandes de position sous forme de trains d'impulsions provenant de contrôleurs CNC et d'automates programmables, et les références de vitesse ou de couple sous forme de signaux de tension analogiques. Les modes de contrôle de position, de vitesse et de couple sont tous pris en charge. Le RS-232C se connecte au MR Configurator pour la mise en service et la configuration.

Le MR-J2S-20B se connecte aux contrôleurs de mouvement Mitsubishi des séries A et Q via le bus série fibre optique SSCNET. Pour les systèmes où l'axe à vitesse réduite doit se coordonner avec d'autres axes sous un contrôleur de mouvement — une petite articulation indexée sur un robot multi-axes, un axe auxiliaire sur une machine de transfert coordonnée — le lien SSCNET assure un couplage étroit en temps réel.

Le MR-J2S-20CP fournit un positionnement mono-axe intégré avec jusqu'à 31 positions de table de points stockées, activées par des E/S numériques ou des commandes CC-Link. Pour les applications de positionnement indexé autonomes où aucun contrôleur de mouvement externe n'est requis, le CP fournit la logique de positionnement localement.

Notes de compatibilité. Le HC-KFS23BG1-S45 nécessite un amplificateur MR-J2S-20. Il n'est pas compatible avec l'amplificateur MR-J2-20 de première génération, qui ne peut pas lire le protocole d'encodeur J2-Super 17 bits. Non compatible avec les amplificateurs MR-J3 ou MR-J4 sans kit d'adaptateur de mise à niveau. Le frein, le réducteur et le suffixe de spécification spéciale n'affectent pas la compatibilité de l'amplificateur — la sélection de l'amplificateur est déterminée par la capacité du moteur de base et la génération de l'encodeur.

Famille HC-KFS 200W : comprendre les options

Le HC-KFS23BG1 combine le frein et le réducteur à bride G1 dans un seul ensemble d'usine. Les variantes G2 utilisent une sortie d'engrenage par arbre au lieu d'une bride — une interface mécanique différente pour différentes configurations de montage de machine. Toutes les variantes à 200W utilisent l'amplificateur MR-J2S-20.

Le suffixe -S45 peut en principe être appliqué à n'importe laquelle de ces variantes, bien qu'en pratique les spécifications spéciales soient créées pour des exigences OEM spécifiques et aient tendance à être liées à une combinaison particulière.

Applications typiques

Tables rotatives indexées compactes et entraînements de plateau tournant. Petites tables d'indexation rotatives sur machines d'assemblage, bancs d'essai et équipements d'inspection où la vitesse de l'arbre de sortie est faible (plage de 150 à 600 tr/min selon le rapport de réduction), le couple de sortie requis dépasse ce que le moteur nu fournit directement, et un axe vertical ou incliné nécessite un maintien par frein à chaque station. La sortie à bride G1 se monte directement sur le mécanisme de la table ; le frein à ressort maintient la table à chaque position d'arrêt lorsque le servo est désactivé.

Entraînements d'articulations de petits bras robotiques. Actionneurs d'articulations de coude et de poignet sur robots d'assemblage compacts, axes secondaires de robots SCARA et entraînements d'articulations de bras articulés où l'encodeur servo J2-Super fournit la précision de positionnement nécessaire pour un placement répétable des pièces. La réduction d'engrenage adapte la haute vitesse du moteur à la faible vitesse angulaire nécessaire à l'articulation du robot ; le frein à ressort maintient la position de l'articulation lorsque le robot est hors tension ou en arrêt d'urgence.

Axes d'alimentation verticaux sur petits équipements d'automatisation. Glissières de transfert verticales, actionneurs de levage et entraînements d'axe Z sur équipements d'assemblage et de test compacts où la capacité de 200W est appropriée pour la charge légère et la réduction d'engrenage fournit le couple de sortie nécessaire pour soulever, maintenir et abaisser cette charge à une vitesse contrôlée. Le frein à ressort fournit le maintien de sécurité intrinsèque requis sur tout axe avec une composante de charge gravitationnelle.

Convoyeurs indexés et entraînements de transfert. Sections de convoyeurs indexés à entraînement servo et petits mécanismes de transfert sur les lignes d'assemblage où le moteur entraîne un mécanisme de courroie, de rouleau ou de chaîne via la réduction d'engrenage G1. La sortie du réducteur se connecte directement à la bride d'entrée du mécanisme d'entraînement ; le frein maintient le mécanisme entre les étapes d'indexation.

Entraînements d'axes de machines spécifiques aux OEM. La spécification spéciale -S45 indique que cette unité a été créée pour une application OEM spécifique. Le contexte d'utilisation le plus probable est une machine où la configuration standard HC-KFS23BG1 nécessitait une modification dimensionnelle ou de configuration pour s'adapter à une structure de machine existante, une exigence de routage de câble ou une interface de montage que le produit standard ne pouvait pas accommoder directement.

Questions fréquemment posées

Q1 : Qu'est-ce que le réducteur G1, et quel couple de sortie le HC-KFS23BG1-S45 produit-il ?

Le G1 est un réducteur industriel général à bride intégré en usine au moteur. Disponible dans des rapports de 1/5, 1/12 et 1/20, il multiplie le couple nominal de 0,64 Nm du moteur à la sortie du réducteur par le rapport de réduction (moins les pertes d'efficacité du réducteur). À un rapport de 1/12, l'arbre de sortie délivre environ 7 Nm à ~250 tr/min. À un rapport de 1/20, environ 12 Nm à ~150 tr/min. Le rapport spécifique monté sur l'unité -S45 doit être confirmé à partir de la documentation de la machine ou de la plaque signalétique du moteur, car le rapport fait partie de la configuration spécifique du produit et ne peut pas être déduit de la seule désignation S45.

Q2 : Que signifie la spécification spéciale -S45, et un HC-KFS23BG1 standard peut-il le remplacer ?

Le -S45 est une spécification spéciale d'usine définissant une modification du HC-KFS23BG1 standard. Mitsubishi crée ces configurations pour des exigences OEM spécifiques — généralement une modification de la dimension de l'arbre, du routage des câbles ou du montage. Les performances du moteur de base restent inchangées. La possibilité de remplacer par un HC-KFS23BG1 standard dépend entièrement de ce que spécifie la modification S45. Sans confirmer ces détails par rapport au dossier de spécification S45 de Mitsubishi, la substitution comporte un risque de non-concordance physique. Faites correspondre le numéro de pièce complet pour un remplacement direct confirmé.

Q3 : Quel amplificateur est requis, et le frein ou le réducteur modifient-ils la sélection de l'amplificateur ?

L'amplificateur compatible est la classe MR-J2S-20 — la plateforme J2-Super 200W — dans les variantes A (usage général), B (SSCNET) ou CP (positionnement intégré). Le frein, la réduction d'engrenage et le suffixe de spécification spéciale n'affectent pas la sélection de l'amplificateur. Toutes les variantes HC-KFS23 à 200W utilisent le MR-J2S-20 quelle que soit la configuration. Le moteur n'est pas compatible avec le MR-J2-20 de première génération ni avec les amplificateurs MR-J3/MR-J4.

Q4 : La section du réducteur est classée IP44 tandis que le corps du moteur est IP55. Est-ce important pour l'installation ?

Oui, dans certains environnements. Le corps du moteur résiste aux jets d'eau dirigés (IP55), mais la section du réducteur ne résiste qu'aux éclaboussures d'eau de toutes directions (IP44). Dans les applications où les pulvérisations de liquide de refroidissement, la brume d'huile ou les opérations de lavage périodiques pourraient atteindre le corps du réducteur, l'IP44 peut être insuffisant. Évaluez les conditions environnementales réelles par rapport à cette classification avant l'installation. Si une protection plus élevée est requise, Mitsubishi peut dans certains cas fournir des unités de réduction étanches à l'huile à spécification spéciale — consultez la note d'application Mitsubishi pour les spécifications environnementales des moteurs à réducteur.

Q5 : Le HC-KFS23BG1-S45 est-il toujours disponible, et à quoi ressemble le remplacement ?

Le HC-KFS23BG1-S45 est arrêté par Mitsubishi mais reste disponible auprès de spécialistes en surplus d'automatisation industrielle et de revendeurs de composants servo Mitsubishi en tant que stock neuf ancien et unités reconditionnées testées. Pour un remplacement à l'identique sur une machine existante, l'acquisition du numéro de pièce exact est la voie fiable. Pour les nouvelles conceptions de machines ou les mises à niveau de plateforme, l'équivalent fonctionnel sur le matériel actuel proviendrait des séries HG-MR ou HG-KR (génération MR-J4) avec une unité de réduction et un frein équivalents — mais le moteur et l'amplificateur doivent être remplacés ensemble car les protocoles d'encodeur sont incompatibles entre les générations, et l'empreinte mécanique des moteurs de 200W de génération actuelle diffère du cadre 60 × 60 mm du HC-KFS23.