Mitsubishi HC-SF502B (HCSF502B) — Servomoteur AC 5 kW avec frein électromagnétique, série MELSERVO J2

Identification du produit

Numéro de pièce : HC-SF502B

Également recherché sous les noms : HCSF502B, HC-SF502B

Série : Mitsubishi MELSERVO série HC-SF (génération J2)

Type de moteur : Servomoteur AC sans balais avec frein électromagnétique

État : Neuf en boîte, scellé d'usine

Ce qu'est ce moteur

Le Mitsubishi HC-SF502B est un servomoteur AC de 5 kilowatts à inertie moyenne de la série MELSERVO HC-SF — la famille de moteurs associée aux amplificateurs de servomoteurs MELSERVO-J2 de Mitsubishi. Avec 5 kW et une vitesse nominale de 2 000 tr/min, il se situe au sommet de la gamme standard HC-SF à 2 000 tr/min, délivrant un couple nominal continu de 23,9 Nm avec une bride de 176 × 176 mm qui est standard sur les plateformes de servomoteurs Mitsubishi de grande capacité.

Le "B" dans le numéro de pièce identifie le frein électromagnétique à ressort, à libération par courant continu 24V, intégré à cette variante — le dispositif de maintien requis pour tout axe où les charges gravitationnelles ou de processus provoqueraient un mouvement incontrôlé à l'arrêt du servomoteur ou lors d'un arrêt d'urgence. Sans le frein, ce moteur est le HC-SF502 ; mécaniquement et électriquement identique à tous autres égards, mais sans le maintien de sécurité. Le HC-SF502B est le choix correct pour les axes Z verticaux, les colonnes de palettes, les assemblages de broches et tout axe horizontal présentant un déficit de friction important à l'arrêt.

Spécifications techniques

La série HC-SF : Inertie moyenne, fiabilité maximale

Mitsubishi a organisé ses familles de moteurs MELSERVO autour de deux variables clés : la capacité et la classe d'inertie. La série HC-SF occupe la bande d'inertie moyenne, de capacité moyenne à grande — moteurs conçus pour les axes de machines-outils réels plutôt que pour l'assemblage léger ou l'emballage. Là où les séries HC-MF et HC-UF privilégient une inertie de rotor ultra-faible pour un mouvement point à point rapide, la série HC-SF accepte un rotor un peu plus lourd en échange d'une meilleure stabilité thermique sous charge soutenue, d'une livraison de couple plus douce à basse vitesse et d'une réponse plus tolérante aux variations de charge du monde réel typiques de l'usinage et de la déformation.

À 5 kW, le HC-SF502B est le membre le plus puissant de la famille standard HC-SF à 2 000 tr/min. L'entrée triphasée de classe 200V AC est standard pour cette gamme de capacité — l'alimentation monophasée n'est ni spécifiée ni pratique à ce niveau de puissance. Le joint d'huile intégré au corps du moteur protège le roulement de l'arbre des fluides de coupe, de la brume de lubrifiant et de l'eau de lavage, maintenant la conformité du moteur à la norme IP65 sur toute la longueur de l'arbre, y compris l'interface du joint.

Frein électromagnétique — Ce qu'il fait et pourquoi c'est important

Le frein à ressort du HC-SF502B est un dispositif de maintien, pas un frein de décélération. Cette distinction est importante pour la spécification et la maintenance.

En fonctionnement normal, un courant continu de 24V maintient le frein ouvert contre la charge du ressort — l'arbre tourne librement et l'amplificateur contrôle toute la décélération. Lorsque le courant continu 24V est coupé (arrêt d'urgence, arrêt du servomoteur, perte de puissance), le ressort engage le frein et maintient l'arbre. Le frein est conçu pour maintenir la position, pas pour arrêter une charge en mouvement. Faire fonctionner un axe motorisé contre le frein usera prématurément les surfaces de friction ; le servomoteur doit décélérer la charge jusqu'à l'arrêt avant l'engagement du frein, c'est la pratique correcte.

Pour les axes verticaux comme les colonnes Z et les têtes de broche sur les centres d'usinage, le frein est obligatoire. Lorsque l'amplificateur de servomoteur est désactivé — que ce soit par une séquence normale de fin de programme, un déclenchement d'alarme ou une panne de courant — le couple du moteur tombe à zéro en quelques millisecondes. Sur un axe vertical avec une charge déséquilibrée significative, cela signifie un événement de chute libre. Le frein du HC-SF502B empêche cela en bloquant physiquement l'arbre chaque fois que la tension de maintien est absente.

L'alimentation 24V CC du bobinage du frein doit être câblée via un absorbeur de surtension dédié aux bornes du bobinage. Les bobinages de frein sont des charges inductives ; le pic de tension lors de la libération ou de l'engagement du frein peut endommager les contacts de relais et les circuits d'E/S de l'amplificateur s'ils ne sont pas supprimés. C'est une pratique standard dans les instructions de câblage de Mitsubishi pour les moteurs équipés de frein et ne doit pas être négligée lors des installations sur site.

Note sur le circuit de frein pour la maintenance

L'alimentation du frein et du moteur est indépendante. Sur les circuits d'arrêt d'urgence, le frein doit rester alimenté (c'est-à-dire ouvert) jusqu'à ce que l'axe ait décéléré jusqu'à l'arrêt. Appliquer le frein pendant que le moteur continue de pousser contre lui crée une charge de choc mécanique sur le disque de frein et l'arbre moteur — des événements répétés comme ceux-ci réduiront considérablement la durée de vie du frein et peuvent éventuellement entraîner des dommages à l'arbre ou à l'accouplement. La sortie d'interverrouillage de frein de l'amplificateur MELSERVO J2 (signal MBR) fournit le bon timing pour l'application du frein ; utilisez toujours ce signal pour contrôler le relais de frein plutôt que de câbler directement depuis le circuit d'arrêt d'urgence principal.

Amplificateurs compatibles et contexte système

Le HC-SF502B est un moteur de génération MELSERVO-J2 et s'associe aux amplificateurs de servomoteurs de la série MR-J2 dans la classe de capacité 500A. Les amplificateurs de la série MR-J2S (J2-Super) sont également compatibles avec les moteurs HC-SF, car le J2S a conservé la compatibilité descendante avec le protocole d'encodeur et le schéma de connexion des moteurs de l'ère J2. Cela signifie qu'une machine initialement construite avec des amplificateurs MR-J2 peut être mise à niveau vers des variateurs MR-J2S tout en conservant les moteurs HC-SF502B existants — un chemin de migration pratique qui était courant lors de l'introduction de la génération J2S.

L'encodeur absolu 14 bits (16 384 ppr) de la série HC-SF est un dispositif de rétroaction de génération plus ancienne par rapport à l'encodeur 17 bits (131 072 ppr) trouvé dans les moteurs HC-SFS plus récents. Pour les applications que ces moteurs servent — contrôle d'axe de machine-outil à une vitesse nominale allant jusqu'à 2 000 tr/min — l'encodeur absolu 14 bits offre une résolution suffisante pour un positionnement précis. La fonction absolue signifie que la machine ne nécessite pas de cycle de référencement après la restauration de l'alimentation si la batterie de l'amplificateur a maintenu les données de position absolue.

Applications typiques dans les machines-outils et les équipements industriels

Axe Z de centre d'usinage vertical. La colonne de broche ou le coulisseau Z d'un VMC est l'application canonique d'un servomoteur équipé d'un frein. Au repos entre les coupes, l'axe Z supporte le poids de la tête de broche et de tous les outils attachés. Le HC-SF502B maintient cette charge grâce au frein électromagnétique lorsque le servomoteur est inactif, protégeant ainsi la machine et la pièce contre les mouvements involontaires.

Palette et axe W de centre d'usinage horizontal. Les entraînements de palettes HMC et les axes de tête de dressage utilisent une logique similaire : haute capacité pour déplacer rapidement de grandes palettes, un frein pour maintenir la position pendant l'engagement de la broche, et un couple soutenu suffisant pour maintenir le taux d'avance pendant le cycle de coupe.

Tours CNC de grande taille — axes de contre-poupée et de tourelle. Les mécanismes d'indexation de tourelle sur les centres de tournage de grande taille bénéficient de la puissance de 5 kW pour un indexage rapide et décisif. Lorsque la géométrie de montage de la tourelle crée une charge décalée à certaines positions d'indexation, le frein assure le maintien pendant que le blocage de la tourelle est engagé.

Tables de positionnement et lignes de transfert. Les systèmes de transfert de palettes lourdes, les machines à transfert rotatif et les lignes de transfert multi-stations utilisent souvent un positionnement piloté par servomoteur avec des exigences de maintien hors tension entre les stations — exactement le cycle de service pour lequel le HC-SF502B est dimensionné.

Axes de butée arrière de presses et de plieuses. Les butées arrière sur les presses et les plieuses nécessitent que la butée Z reste exactement en position pendant le cycle de presse. Le verrouillage servo assure le maintien tandis que le frein sert de sauvegarde de sécurité.

Stock neuf en boîte : ce que signifie "scellé d'usine"

Les servomoteurs Mitsubishi neufs en boîte conservent l'emballage d'origine complet de Mitsubishi — support en mousse intérieur, carton extérieur, capuchon de protection d'extrémité d'arbre et capuchons de connecteur. Le moteur n'a pas été alimenté, stocké sur une étagère en position de fonctionnement, ni soumis à un couple d'installation sur l'arbre ou les bornes du frein. Pour un constructeur de machines fabriquant de nouveaux équipements ou une équipe d'installations détenant un stock de pièces de rechange stratégiques, c'est la condition de départ correcte.

La graisse des roulements sur les moteurs stockés ne se dégrade pas de manière significative sur plusieurs années lorsque les conditions de stockage sont raisonnables (frais, sec, sans vibrations). Pour un stockage prolongé au-delà de cinq ans, les propres instructions de Mitsubishi suggèrent une rotation manuelle périodique de l'arbre pour redistribuer le lubrifiant des roulements et une inspection avant la première mise sous tension. Pour les moteurs allant directement dans une construction de machine ou un inventaire de pièces de rechange à court terme, le stock neuf scellé d'usine est prêt à être installé sans aucun service préalable à l'installation.

Aperçu de la famille HC-SF — gamme 2 000 tr/min

Tous les modèles de ce tableau partagent l'entrée de classe 200V AC, la vitesse nominale de 2 000 tr/min, l'encodeur absolu 14 bits, l'indice de protection IP65 et l'arbre étanche à l'huile. La taille de la bride augmente avec les capacités plus élevées — les modèles 352 et 502 utilisent le cadre de bride plus grand de 176 × 176 mm partagé avec les moteurs de la série HC-SFS de capacité équivalente.

FAQ

Q1 : Quels amplificateurs de servomoteurs sont compatibles avec le HC-SF502B ?

Le HC-SF502B est compatible avec les amplificateurs Mitsubishi des séries MR-J2 et MR-J2S dans la classe de capacité 500A (5kW). Les amplificateurs J2S conservent la compatibilité descendante avec l'interface d'encodeur 14 bits du moteur HC-SF, de sorte que les deux générations peuvent piloter ce moteur. Il n'est pas compatible avec les amplificateurs des séries MR-J3 ou MR-J4, qui utilisent un protocole de communication et une interface d'encodeur différents.

Q2 : Comment le frein électromagnétique doit-il être câblé et contrôlé ?

Le frein nécessite une alimentation 24V CC maintenue active pendant le fonctionnement normal du servomoteur (frein ouvert). La coupure du 24V fait engager le ressort et maintenir l'arbre. Le bobinage du frein doit être câblé via un absorbeur de surtension pour protéger les circuits adjacents. Pour un timing correct, utilisez la sortie MBR (interverrouillage de frein) de l'amplificateur pour contrôler le relais de frein — cela garantit que le frein ne s'engage pas avant que le moteur n'ait décéléré jusqu'à l'arrêt, évitant ainsi une usure inutile des surfaces de friction du frein.

Q3 : Quelle est la différence entre le HC-SF502 et le HC-SF502B ?

Électriquement et mécaniquement, ils sont identiques, sauf que le HC-SF502B intègre un frein électromagnétique à ressort, de sécurité intrinsèque. Le frein ajoute de la longueur au corps du moteur et nécessite une alimentation 24V CC séparée. Utilisez la variante avec frein sur tous les axes verticaux et tout axe horizontal où une force de maintien externe est requise à l'arrêt du servomoteur ou en cas de panne de courant.

Q4 : Le HC-SF502B est-il interchangeable avec le HC-SFS502 ou les moteurs Mitsubishi plus récents ?

Le HC-SF502B et le HC-SFS502 partagent la même taille de bride et les mêmes dimensions d'arbre, donc l'ajustement mécanique est compatible. Cependant, les interfaces d'encodeur diffèrent — le HC-SF utilise un protocole d'encodeur 14 bits, tandis que le HC-SFS utilise un encodeur série 17 bits. L'échange entre eux nécessite une génération d'amplificateur correspondante. Le HC-SF502B n'est pas un remplacement direct pour les moteurs des séries HC-SFS, HF-SP ou HG-SR, qui utilisent des familles d'amplificateurs entièrement différentes.

Q5 : L'encodeur absolu nécessite-t-il une batterie et comment la position absolue est-elle maintenue ?

Oui. L'encodeur absolu 14 bits du HC-SF502B nécessite une sauvegarde par batterie — généralement une cellule A6BAT logée dans l'amplificateur de servomoteur associé — pour conserver les données de position absolue pendant les périodes d'arrêt. Si la batterie est épuisée ou si l'amplificateur a été hors tension pendant une période prolongée, les données de position absolue peuvent être perdues, obligeant la machine à effectuer un cycle de référencement (retour à la référence) avant de reprendre le fonctionnement normal. Vérifiez l'état de la batterie dans le cadre de tout intervalle de maintenance programmé.