Mitsubishi HC-SFS352B (HCSFS352B) Servomotor AC de 3,5 kW com travão eletromagnético, eixo reto, 2000 rpm, MELSERVO J2-Super Series

Visão geral do produto

Número da parte:HC-SFS352B

Também procurado como:HCSFS352B, HC SFS 352B, HC-SFS-352B

Série:Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Geração J2-Super)

Classificação:Servo-motor AC sem escovas de inércia média ¥ 3,5 kW, classe 200V, 2000 rpm, eixo reto, travão eletromagnético aplicado a mola

Duas características que definem este motor

Todos os motores da família HC-SFS 2000 rpm compartilham o mesmo codificador absoluto de 17 bits, a mesma proteção IP65, a mesma filosofia de design de inércia média e a mesma plataforma de amplificador J2-Super.O que separa uma variante de outra dentro de qualquer capacidade dada são a configuração do eixo e a presença ou ausência de um freioPara oHC-SFS352B, ambas as escolhas foram feitas numa direcção específica, e compreender porque foram feitas dessa forma explica exatamente em que aplicações este motor pertence.

Direito.O eixo cilíndrico suave OD aceita acoplamentos de servo de precisão, acoplamentos de fole, acoplamentos de disco e hubs de grampo de atrito de todos os tipos padrão.Aplicações de servo de 5 kW ️ eixos de alimentação acoplados por parafuso-bolas, estágios de pórtico movidos por correia, acionamentos de enrolamento com acoplamento direto, um eixo reto com um acoplamento de tamanho adequado é a interface mais limpa e simples.

Freio eletromagnético a mola.A bobina deve ser continuamente alimentada com 24 V de corrente contínua para manter o eixo livre.falha do painel e a mola empurra imediatamente o disco do travão contra a superfície de atritoO eixo para mecânicamente e permanece parado, sem depender de servoelectrónica, lógica PLC, ou qualquer sistema ativo para mantê-lo.As cargas que este motor normalmente conduz são suficientemente substanciais para que esta característica de segurança não seja uma característica de conveniência.É uma exigência de segurança.

Especificações técnicas

Por que os freios de mola pertencem a esta classe de motores

A física de um eixo de servo vertical ou inclinado de 3,5 kW cria um problema específico que o servo-bloqueio sozinho não pode resolver.

Quando o amplificador MR-J2S-350 estiver ativado e o servo estiver ativo,o loop de posição fecha através do codificador de 17 bits e o amplificador fornece continuamente a corrente necessária para manter a posição comandadaO problema é o que acontece quando as condições normais de funcionamento terminam não gradualmente, mas instantaneamente.Uma interrupção da rede corta a energia do amplificador.Em qualquer um destes cenários, o servo-bloqueio termina imediatamente e a força gravitacional que age sobre a carga do eixo começa a acelerar a massa para baixo.

Com 3,5 kW, as cargas que este motor normalmente impulsiona são: - deslizamentos Z pesados em centros de usinagem, sedas de pórtico substanciais, mecanismos de elevação de paletes carregados,tábuas giratórias pesadas inclinadas para fora da horizontal têm massa suficiente que o movimento gravitacional desenfreado não é apenas um erro de posicionamentoÉ um evento mecânico que pode danificar as ferramentas, os acessórios, as peças de trabalho e a estrutura da máquina e pode ferir o pessoal.

O travão de mola aplicada no HC-SFS352B aborda isso diretamente.A bobina deve trabalhar continuamente contra a mola para manter o eixo livreNo momento em que a corrente da bobina pára, por qualquer razão, a mola fecha o freio.O travão é aplicado passivamente e imediatamente, sempre, independentemente do que causou a perda de energia.

Por esta razão, o sufixo "-B" no número da peça não é apenas uma opção. Para eixos verticais e gravitatórios a este nível de potência, é a especificação que torna a instalação segura.

16.7 Nm contínuo, 50,1 Nm pico: Trabalhando através dos números

16,7 Newton-metros é um binário sustentado substancial para um motor em um 130 × 130 mm... espera o HC-SFS352B está noFlanca de 176 × 176 mmA 3,5 kW é onde o intervalo HC-SFS se move para o quadro médio-grande, e os números de binário refletem isso.

Para colocar 16,7 Nm no contexto prático: num parafuso de esferas de 10 mm com eficiência de 90%, 16,7 Nm de binário do motor contínuo sustenta aproximadamente 9,4 kN de força de corte ou alimentação axial.Que abrange eixos de mesa central de usinagem média a pesada e grandes mecanismos de alimentação de máquinas de transferência a taxas de alimentação de produção contínua sem empurrar o motor para o seu limite térmicoPara os motores de enrolamento no modo de controlo de tensão, 16,7 Nm mantidos a 2.000 rpm proporcionam uma gama de trabalho útil em relação à variação do diâmetro do rolo em estações de enrolamento de formato médio.

O pico de 50,1 Nm, exactamente três vezes o número contínuo, lida com as transientes de aceleração e desaceleração.5kW eixo de posicionamento rápido movimentos ciclos através de breves fases de binário de pico no início e no final de cada travessia, gastando a maior parte do ciclo a um binário contínuo ou inferior durante a operação a velocidade constante.O modelo térmico eletrônico do amplificador J2-Super rastreia o efeito de aquecimento acumulado deste ciclo de trabalho e alarma bem antes da temperatura de enrolamento atingir um ponto de danos.

Para o projeto do eixo vertical, a documentação da Mitsubishi contém uma recomendação consistente:manter o componente do binário gravitacional sustentado o binário que o motor deve fornecer continuamente para suportar a carga contra a gravidade durante o movimento 70% ou menos do binário contínuo nominalCom 16,7 Nm, esse teto fica em aproximadamente 11,7 Nm de carga gravitacional sustentada.Os eixos que se aproximam desse valor devem incorporar um contrapeso mecânico para reduzir a demanda de binário contínuo no motor durante o movimentoO travão de mola elimina inteiramente toda a procura de binário durante o estacionamento, mas durante as fases em movimento do eixo, o componente de carga gravitacional é transportado pelo motor,e esta orientação de 70% rege o limite de operação segura.

Instalação dos travões: sequenciamento e fiação

O travão de mola aplicado no HC-SFS352B requer umcircuito de corrente contínua de 24 V dedicadono painel da máquina não é alimentado através da saída de servo do amplificador MR-J2S-350. O design do painel deve incluir uma fonte de corrente contínua de 24 V adequadamente classificada para a bobina do travão,um relé de travagem com os contatos adequadamente classificados,, supressão de sobretensão através dos terminais da bobina, e lógica de bloqueio que coordena a liberação do freio e o engajamento com a seqüência de ativação do servo do amplificador.

Sequência de libertação ?? abertura do travão:O servo deve atingir o estado activado e servo-bloqueado antes de a bobina de travagem ser ativada e o travão ser solto.Liberar o freio antes do servo lock é estabelecido permite que a carga gravitacional para acelerar o eixo antes do amplificador pode responderEm um eixo vertical de 3,5 kW com uma carga pesada, este deslizamento pode ser suficientemente grande para desencadear um alarme de erro seguinte, causar uma colisão mecânica,ou produzir um erro de posição que interrompa o ciclo de produção. 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.

Sequência de ligação fechamento do travão:O procedimento correto consiste em desacelerar o eixo para descansar primeiro sob controlo servo, em seguida, ligar o travão para manter a posição parada, em seguida, remover o servo activar.Aplicar o freio a um eixo em movimento mesmo a baixa velocidade gera calor no disco de atrito e produz desgasteEm eixos com ciclos frequentes de desactivação do servo, seguir esta sequência de três passos em vez de aplicar o travão e retirar o servo simultaneamente prolonga significativamente a vida útil do travão.

Supressão de sobretensão:Quando a bobina de freio desativa a energia, o campo magnético em colapso produz um pico de tensão indutiva que pode danificar os contatos do relé e afetar a eletrônica adjacente.É obrigatório um diodo de retroalimentação através de uma bobina de travagem de corrente contínua ou de uma rede varistor/RC para corrente alternada.. Esta é a prática padrão dos painéis industriais para qualquer carga indutiva; a bobina de freio não é exceção.O manual de instruções do servomotor Mitsubishi e os dados de aplicação do fabricante do relé fornecem os valores de referência.

Encodificador absoluto num eixo vertical travado

O codificador absoluto serial de 17 bits a 131.072 ppr no HC-SFS352B é equipamento padrão J2-Super, mas seu valor em um eixo vertical travado excede o número de resolução.

O contador absoluto de várias voltas é mantido durante os períodos de desligamento pela bateria A6BAT no amplificador MR-J2S-350.Isto cria uma vantagem operacional específica: quando a máquina se desliga, quer no final da mudança, em E-stop, quer em caso de perda de potência não planeada, o travão mantém o eixo mecânico em qualquer posição em que tenha parado,e o codificador mantém o ângulo exato do eixo na memória durante toda a interrupçãoNo momento da reinicialização, o controlador lê imediatamente a posição absoluta sem necessidade de qualquer movimento do eixo.

Para um eixo vertical pesado numa máquina de produção, isto significa: o eixo estaciona de forma segura, o travão mantém-no ali, e quando a energia retorna,A máquina sabe exatamente onde está o eixo e pode retomar a produção diretamente. Nenhum movimento de orientação, nenhuma sequência de localização de referência, nenhum risco de contacto acidental com um dispositivo ou peça de trabalho durante o movimento de arranque para encontrar um marcador de referência.A combinação de codificador absoluto e travão à prova de falhas é o que torna um eixo de servo vertical de grande capacidade seguro em repouso e operacionalmente eficiente no reinicio.

Manutenção da bateria:Substitua o A6BAT quando o MR-J2S-350 mostrar um alarme de baixa bateria.uma reinicialização do contador a partir do esgotamento da bateria requer um ciclo de referência de retorno que significa mover o eixo sob condições definidas para encontrar a posição inicial antes de a produção poder ser retomada- em máquinas que comportem um risco ou que exijam a limpeza manual da área de trabalho,Tratar o alarme de baixa bateria como um elemento de manutenção imediato em vez de um diferido é uma gestão de risco direta.

Amplificadores compatíveis

O HC-SFS352B combina com oMR-J2S-350Família de amplificadores: a plataforma J2-Super de 3,5 kW. Três variantes de interface:

MR-J2S-350Aaceita comandos de posição do pulso e referências analógicas de velocidade ou binário de controladores CNC externos e PLCs. Todos os modos de comando postura, velocidade, binário e combinações comutadas P/S, S/T,T/P estão disponíveis. RS-232C se conecta ao Configurador MR para comissionamento, configuração de parâmetros e diagnóstico de falhas.Esta é a escolha padrão para eixos de alimentação de máquinas-ferramenta e aplicações gerais de posicionamento industrial onde a fonte de comando do eixo é um controlador externo.

MR-J2S-350Bliga-se aos controladores de movimento da série A e Q da Mitsubishi através do bus serial de fibra óptica SSCNET.e sinais de monitoramento viajam pela rede de fibra. Para máquinas multi-eixo coordenadas, eixos verticais que devem mover-se em relação sincronizada com eixos horizontais, sistemas de portal com alimentações Z e X ligadas,Máquinas de transferência de múltiplos eixos O bus SSCNET fornece o acoplamento de eixo em tempo real que as interfaces de pulso e analógicas não podem alcançar.

MR-J2S-350CPincorpora um posicionamento integrado de um único eixo com até 31 posições de tabela de pontos armazenadas, ativadas por comando digital de E/S ou de rede CC-Link.ou eixos de elevadores de paletes que não exijam coordenação em tempo real com outros eixos, o CP elimina o custo e a complexidade de um controlador de movimento dedicado.

Todos os três amplificadores fornecem a saída MBR (Magnetic Brake Release) para sequenciamento do relé de travagem, suportam o conjunto completo de funções de proteção J2-Super,e incluem ajuste automático em tempo real e supressão de vibração adaptativa.

Notas de compatibilidade:O HC-SFS352B requer um amplificador MR-J2S-350.não compatível com o MR-J2-350 de primeira geraçãoPara máquinas que executam o hardware original MR-J2-350, oHC-SF352BNão é compatível com amplificadores MR-J3 ou MR-J4 sem um kit de adaptador de renovação.

HC-SFS 2000 rpm Família de travagem: onde o 352B se senta

O HC-SFS352B ocupa a segunda posição no intervalo de 176 × 176 mm travados.Todos os quatro modelos partilham a mesma interface de montagem. Um quadro de máquina construído para qualquer um deles acomode todos sem modificações mecânicas.O passo de binário do HC-SFS202B (9,55 Nm) para o HC-SFS352B (16,7 Nm) é de aproximadamente 75%,que se torna a comparação relevante quando um eixo vertical que corre perto do teto de binário contínuo da unidade de 2 kW precisa de mais capacidade de binário sustentado em vez de simplesmente mais capacidade de pico.

Dentro da capacidade de 3,5 kW a 2000 rpm, a matriz de eixo e travão completo funciona: eixo reto sem travão (HC-SFS352), eixo reto com travão (HC-SFS352B), eixo de chave sem travão (HC-SFS352K),e eixo de chave com travão (HC-SFS352BK). Todos os quatro usam o amplificador MR-J2S-350. A escolha entre o eixo reto e a chave é feita pela interface de acoplamento mecânico;A escolha entre travagem e ausência de travagem depende da existência de um componente de carga gravitacional no eixo.

Aplicações típicas

Eixo Z vertical em grandes centros de usinagem CNC.Cabeças de fuso pesado e Z-slides em centros de usinagem vertical de grande formato, moinhos de pórtico e moinhos de perfuração horizontais.O codificador absoluto elimina o homing ao reiniciarA pressão contínua de 16,7 Nm fornece o orçamento de força para o peso pesado do eixo de montagem mais as forças de reação da carga de corte na alimentação Z durante as operações de fresagem e perforação de face.

Mecanismos de elevação de paletes e peças de trabalho a serviço.Elevadores de paletes, elevadores de peças e estações de transferência verticais em células de usinagem e sistemas de fabricação flexíveis.Deve manter a posição sob carga em cada estação enquanto as operações estiverem concluídas.A combinação do HC-SFS352B de travão à prova de falhas e codificador absoluto serve directamente a esta exigência.

Dispositivos de pressão vertical de travagem e almofada.Equipamento para a produção de partículas de níquel, de níquel ou de níquel, de níquel, de níquel ou de níquelincluindo durante as alterações de ferramentas, paradas de regulação e paradas de emergência.

Eixos de alimentação inclinados pesados em equipamentos de usinagem e de formação.Mudanças de paletes inclinadas, alimentação de slides angulares,Mecanismos de transferência inclinados em centros de usinagem e equipamentos de moldagem em que o componente de peso do eixo cria uma demanda de binário gravitacional sustentadaO travão protege contra o declínio quando a potência do servo é removida; a orientação de torque de 70% rege a carga gravitacional que o motor pode suportar durante o movimento.

Eixos articulares de robôs industriais com carga gravitacional.Acionamento das articulações do ombro e do cotovelo em robôs industriais pesados e grandes eixos de articulação servo-acionados na solda, manuseio,e máquinas de montagem em que a rotação da articulação sob a gravidade cria uma demanda de binário sustentada e a manutenção à prova de falhas é um requisito de segurança funcional.

Perguntas Frequentes

Q1: Qual é a diferença entre o HC-SFS352B e o HC-SFS352?

Ambos são motores J2-Super de 3,5 kW, 2000 rpm, com eixos retos, codificadores de 17 bits e especificações elétricas idênticas em uma flange de 176 × 176 mm. A única diferença é o freio.HC-SFS352 não tem travãoA posição em repouso é mantida pelo servo-bloqueio do amplificador.O HC-SFS352B possui um travão eletromagnético a molaPara eixos horizontais confirmados sem carga gravitacional, o HC-SFS352 sem freio é mais simples e mais leve.alimentação inclinada, e de qualquer mecanismo carregado por gravidade, o travão à prova de falhas do HC-SFS352B é a especificação exigida.

P2: O HC-SFS352B pode ser instalado como substituto direto de um HC-SF352B numa máquina com um amplificador MR-J2-350?

Mecanicamente sim, ambos os motores compartilham a mesma flange de 176 × 176 mm, diâmetro do eixo e arranjo do conector de freio.HC-SF352B tem um codificador de 14 bitsCompatível com ambos os amplificadores MR-J2-350 e MR-J2S-350.HC-SFS352B tem um codificador de 17 bitsA instalação do HC-SFS352B numa máquina com um amplificador MR-J2-350 de primeira geração produzirá uma falha de comunicação do codificador.Combinar a geração do motor com a geração do amplificador.

P3: O travão entra em funcionamento quando o servo está desactivado no final do ciclo ou apenas quando a energia é cortada?

O travão entra em funcionamento.Sempre que a alimentação da bobina de travagem de 24 V for retirada, independentemente do motivo servo-off previsto no final do ciclo, E-stop, interrupção de alimentação ou desenergização do relé.desacelerar o eixo para repouso sob comando servoEsta sequência impede o engate do travão num eixo em movimento, o que gera calor e desgaste.Muitos projetos de máquinas usam o sinal de saída MBR do MR-J2S-350 para gerenciar essa sequência automaticamente através do tempo interno do amplificador.

P4: Onde está a bateria do codificador absoluto e o que acontece se não for substituída imediatamente?

OCélula de lítio Mitsubishi A6BATÉ alojado noAmplificador MR-J2S-350Não está no motor, mantém o contador absoluto de várias voltas durante todos os períodos de desligamento, substituí-lo no primeiro alarme de bateria baixa do amplificador.Uma bateria totalmente esgotada reinicia o contador de várias voltas No próximo arranque, o controlador não saberá a posição do eixo e um ciclo de referência-retorno é necessário antes que a produção possa ser retomada.Em um eixo vertical travado em que o movimento de direcção requer uma preparação cuidadosa da distância do eixo, trata-se de uma interrupção significativa da produção que uma substituição oportuna da bateria evita inteiramente.

P5: Que tipo de supressão de sobretensão é necessária para o cablagem da bobina de travagem e porquê?

A bobina de travagem é uma carga indutiva.O campo magnético em colapso induz um pico de tensão que pode arco contatos de relé e potencialmente acoplar ruído em eletrônicos de controle adjacentes. ADiodo de retornoatravés dos terminais da bobina (para circuitos de travagem de corrente contínua) ouVaristor ou snubber RC(para circuitos AC) absorve este pico e protege os contatos do relé.A sua omissão encurta a vida do contato do relé e introduz um risco EMC. dimensionar o supressor de acordo com a indutividade da bobina e a tensão nominal; o manual de instruções do motor e os dados do fabricante do relé fornecem os parâmetros de referência.