Mitsubishi HC-SFS202G1H — Servomotor AC com Engrenagem de 2kW, Redutor Tipo Pata G1H, Série MELSERVO-J2S

Identificação do Produto

Número da Peça: HC-SFS202G1H

Também Pesquisado Como: HCSFS202G1H, HC-SFS-202G1H

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

Tipo de Motor: Servomotor AC sem Escovas com Engrenagem — Eixo Reto, Sem Freio, Redutor Tipo Pata G1H

Série: MELSERVO-J2S (J2-Super)

O Que Torna Este Motor Diferente

O HC-SFS202G1H utiliza um servomotor J2-Super de 2kW bem estabelecido e o integra com um redutor tipo pata G1H (montado em base) em um único pacote montado de fábrica. A distinção entre G1H e G1 está na geometria de montagem: onde a variante G1 é montada por uma face de flange, a G1H usa uma configuração de montagem com pés/patas — a carcaça da engrenagem fica sobre apoios de montagem em sua base, com o eixo de saída projetando-se da lateral da carcaça. Isso o torna a escolha correta sempre que o layout da máquina requer uma unidade de acionamento paralela ao eixo ou montada em base, em vez de uma montagem em linha com flange. O resultado é um acionamento servo com engrenagem compacto que oferece todo o desempenho da plataforma servo J2-Super HC-SFS —

encoder absoluto serial de 17 bits, compatibilidade com amplificador MR-J2S-200, torque contínuo do motor base de 9,55 Nm e pico de 28,6 Nm — ao mesmo tempo que apresenta o perfil de eixo de saída de alto torque e baixa velocidade que muitos projetos de sistemas de acionamento práticos exigem. Nenhuma caixa de engrenagens externa para adquirir, montar, alinhar e manter separadamente. O motor e a unidade de engrenagem chegam como um componente de precisão montado, pronto para ser instalado diretamente na estrutura da máquina.Nenhum freio é instalado no HC-SFS202G1H. Para aplicações que exigem retenção mecânica à prova de falhas ao desligar o servo, o HC-SFS202BG1H (com freio) é a variante correspondente.

Especificações Técnicas

Parâmetro

A diferença entre G1 e G1H é puramente mecânica — ambos são redutores industriais gerais, ambos produzem a mesma faixa de relações de saída e ambos usam o mesmo motor e encoder. O que muda é a interface de montagem da carcaça.

O

bateria de lítio A6BAT monta a face da carcaça da engrenagem contra um furo de flange da máquina, em linha com o eixo do motor. A montagem é axial — corpo do motor, carcaça da engrenagem e eixo de saída todos na mesma linha central, com o eixo de saída projetando-se para frente. Isso se adapta a projetos de máquinas onde o servomotor e a caixa de engrenagens se encaixam em um furo ou montam contra uma face plana na estrutura da máquina.O

bateria de lítio A6BAT usa pés ou apoios de montagem na base da carcaça da engrenagem. O motor fica ao lado, em vez de atrás da carcaça da engrenagem no layout da máquina. O eixo de saída pode projetar-se a 90° do eixo do motor, dependendo do projeto da unidade de engrenagem, ou paralelo a ele — a característica principal é que a carcaça é suportada por sua base, em vez de sua face. Isso se adapta a:Instalações de acionamento de esteiras e transportadores

onde o motor deve ficar paralelo à estrutura da esteira, em vez de projetar-se axialmente de uma placa frontal. A carcaça montada em base é aparafusada diretamente ao trilho da estrutura, e a roda de acionamento do eixo de saída ou a engrenagem senta-se na altura e orientação corretas sem a necessidade de um suporte de montagem separado.Instalações de acionamento auxiliar de máquinas-ferramenta

onde o espaço no painel e a folga estrutural favorecem um arranjo de motor montado lateralmente em vez de um em balanço axial. Acionamentos de esteiras de cavacos, acionamentos de bombas de refrigeração e conjuntos de acionamento de magazines de ferramentas frequentemente usam essa configuração.Estruturas de máquinas de baixo perfil

onde a profundidade axial disponível é limitada, mas o espaço de montagem em base está disponível. A pegada do conjunto G1H ao longo do eixo do eixo de saída é menor do que o arranjo em linha G1 equivalente para a mesma relação de engrenagem.Aplicações de retrofit e substituição

onde a máquina original usava um motor com engrenagem montado em pé e a substituição precisa manter a mesma geometria de montagem e orientação do eixo.A Imagem do Torque: O Que a Engrenagem Faz com 9,55 Nm

O motor base HC-SFS202 fornece 9,55 Nm continuamente a 2.000 rpm. Após o estágio de engrenagem G1H, essa saída é transformada:

Em uma

relação de 1/5, o eixo de saída gira a 100 rpm e o torque contínuo teórico na saída atinge aproximadamente 162–172 Nm (considerando eficiência típica da engrenagem de 85–90%). O torque de pico na saída aumenta proporcionalmente a partir do valor base de 28,6 Nm do motor, podendo exceder 480 Nm para breves transientes de aceleração.Em uma

relação de 1/5, a velocidade de saída é de aproximadamente 222 rpm e o torque contínuo de saída é de cerca de 77–81 Nm — um perfil adequado para aplicações de esteiras e transportadores de velocidade moderada onde a velocidade do eixo de saída precisa permanecer em uma faixa operacional útil.Em uma

relação de 1/5, a saída funciona a 400 rpm com aproximadamente 43–45 Nm contínuos — apropriado para aplicações que exigem maior velocidade do eixo de saída com multiplicação de torque moderada.Esses números ilustram por que o HC-SFS202G1H não é apenas um produto de conveniência. O motor base sozinho produz 9,55 Nm, o que atende a uma gama limitada de requisitos de carga. Com a unidade de engrenagem G1H, a mesma combinação de motor e amplificador pode acionar cargas que exigem mais de 150 Nm continuamente em baixas velocidades do eixo — cargas que uma solução de acionamento direto exigiria um motor significativamente maior e mais caro para lidar. A unidade de engrenagem compra capacidade de torque ao custo de velocidade de saída, e para muitos requisitos reais de sistemas de acionamento, essa troca é exatamente correta.

Encoder do Eixo do Motor: Resolução Através da Relação de Engrenagem

O encoder de 17 bits fica no eixo do motor e lê 131.072 posições por revolução nesse local. O que isso significa após o estágio de engrenagem é significativo: cada revolução completa do eixo de saída corresponde a múltiplas revoluções do eixo do motor, e cada uma dessas revoluções do motor produz 131.072 contagens do encoder. O amplificador, portanto, vê uma resolução de posição efetiva extremamente fina no eixo de saída.

Em uma relação de engrenagem de 1/20, cada revolução do eixo de saída produz 20 × 131.072 = 2.621.440 contagens efetivas do encoder. Para uma aplicação de posicionamento de eixo de saída de baixa velocidade — uma esteira parando em um local preciso, uma estação rotativa indexando para uma posição angular fixa — essa resolução fornece feedback de posição muito mais fino do que a precisão de posicionamento mecânico da maioria dos mecanismos acionados. O encoder nunca é o fator limitante na precisão de posicionamento para essas aplicações.

Em baixas velocidades de saída, a qualidade da estimativa de velocidade se beneficia de forma semelhante. O amplificador calcula a velocidade a partir de diferenças de amostra de posição; com codificação no eixo do motor e uma alta relação de engrenagem, cada amostra de velocidade cobre muitas contagens do encoder mesmo em baixas velocidades do eixo de saída, dando ao loop de velocidade uma estimativa de velocidade limpa e com alta relação sinal-ruído. O controle suave de velocidade em rotações muito baixas do eixo de saída — importante para a regulação de velocidade de esteiras e aplicações de enrolamento — é um resultado direto dessa combinação.

A

bateria de lítio A6BAT no amplificador MR-J2S mantém o contador absoluto multirvolta através de qualquer interrupção de energia. A posição absoluta do eixo de saída é retida em ciclos de energia, permitindo a reinicialização da máquina sem um ciclo de retorno de referência.Requisitos do Amplificador e Configuração Eletrônica da Engrenagem

O HC-SFS202G1H é emparelhado com o amplificador da classe

MR-J2S-200. As três opções são o O que muda na comissionamento é a

relação de engrenagem eletrônica nos parâmetros do amplificador. A função de engrenagem eletrônica (parâmetros CMX/CDV na terminologia MR-J2S) estabelece a correspondência entre as unidades de comando de posição do CNC ou controlador e o movimento real do eixo de saída. Com uma engrenagem de redução entre o motor e a carga, cada unidade comandada de movimento do eixo de saída requer mais rotação do eixo do motor do que em um arranjo de acionamento direto, e os parâmetros da engrenagem eletrônica devem refletir com precisão a relação de engrenagem instalada.A configuração incorreta desses parâmetros produz a relação errada entre a posição comandada e o movimento real do eixo — o eixo ultrapassa, fica aquém ou gera erros de posição em cada movimento. A verificação das configurações da relação de engrenagem eletrônica em relação à relação da placa de identificação da carcaça da engrenagem deve sempre ser a primeira verificação de comissionamento em qualquer eixo servo com engrenagem.

Amplificadores compatíveis:

MR-J2S-200A

• (comando analógico/pulso), MR-J2S-200B
• (barramento SSCNET para controladores de movimento) e MR-J2S-200CP
• (posicionamento integrado). Todos suportam o encoder de 17 bits. O motor não é compatível com amplificadores MR-J2-200 originais, MR-J3 ou MR-J4. Lembre-se de definir os parâmetros da relação de engrenagem eletrônica no amplificador para corresponder à relação de engrenagem instalada real antes do comissionamento.Não compatível com amplificadores MR-J2-200 (primeira geração), MR-J3 ou MR-J4 originais.

G1 vs G1H vs G5/G7: Escolhendo a Variante de Engrenagem Correta

Sufixo

Aplicações Típicas

Acionamentos servo de esteiras de rolos e de correia.

Esteiras de linha de produção que devem iniciar, parar e manter a posição com precisão — sistemas de acumulação de peças, linhas de transferência entre estações de montagem, esteiras de saída em células CNC — usam servomotores com redutores montados em pé para se encaixar na estrutura da esteira. A montagem em pata do HC-SFS202G1H integra-se perfeitamente em estruturas de esteiras padrão, e o encoder absoluto mantém o posicionamento consistente das peças em cada parada de emergência e reinício.Acionamentos de estação de máquina de transferência acionada por corrente.

Acionamentos de indexação de estação de linha de transferência usando sistemas de corrente e engrenagem geralmente requerem motores com engrenagem montados em pé na extremidade da estação de acionamento. A montagem G1H permite que o motor e a carcaça da engrenagem sejam aparafusados diretamente à estrutura base da máquina de transferência, com a engrenagem de saída posicionada na altura correta para o acionamento da corrente.Controle de tensão de enrolamento e desenrolamento.

Enroladores e desenroladores de material operando em modo de controle de torque em baixas velocidades do eixo usam servomotores montados em pé onde o eixo de saída se conecta diretamente ao mandril do rolo através de um acoplamento ou limitador de torque. O G1H fornece a orientação de montagem e a altura do eixo de saída corretas para se adequar ao projeto mecânico de suportes de enrolamento em linhas de conversão, impressão e laminação.Acionamentos de mesa de indexação rotativa com motor montado em base.

Grandes mesas de indexação rotativa onde o motor de acionamento deve ficar abaixo da superfície da mesa e se conectar à engrenagem sem-fim ou entrada de pinhão por baixo usam motores com engrenagem montados em pé como seu acionamento principal. O HC-SFS202G1H posiciona o eixo de saída corretamente para essa geometria, e o encoder J2-Super fornece a precisão angular necessária para indexação de montagem multietapas.Acionamentos de atuadores de portões, escotilhas e portas industriais.

Aplicações de controle de acesso e portões industriais acionados por servo usam motores com engrenagem montados em pé onde o motor deve ser ancorado a uma estrutura base em vez de projetar-se de uma placa frontal. A combinação de baixa velocidade de saída, alto torque de saída e feedback de posição absoluta cobre os requisitos funcionais de sistemas de portões de acesso controlados por servo.Perguntas Frequentes

P1: Qual é a diferença entre as variantes de redutor G1H e G1?

Ambos são redutores industriais gerais na mesma faixa de relação, e ambos usam o mesmo motor base e encoder. A diferença é a montagem: o

G1 é um tipo flangeado unidade de engrenagem que monta face a face contra um furo de flange da máquina, com o eixo de saída projetando-se axialmente em linha com o motor. O G1H é um tipo pata unidade que monta através de apoios de base/pé, com o motor ao lado da carcaça da engrenagem em vez de atrás dela. Especifique G1H quando o layout da máquina exigir montagem em base ou a profundidade axial disponível não for adequada para uma montagem em linha.P2: Quais amplificadores são compatíveis com o HC-SFS202G1H?

O HC-SFS202G1H usa o mesmo amplificador que todas as variantes HC-SFS202: a classe

MR-J2S-200. As três opções são o MR-J2S-200A (comando analógico/pulso), MR-J2S-200B (barramento SSCNET para controladores de movimento) e MR-J2S-200CP (posicionamento integrado). Todos suportam o encoder de 17 bits. O motor não é compatível com amplificadores MR-J2-200 originais, MR-J3 ou MR-J4. Lembre-se de definir os parâmetros da relação de engrenagem eletrônica no amplificador para corresponder à relação de engrenagem instalada real antes do comissionamento.P3: Como a relação de engrenagem afeta o torque e a velocidade do eixo de saída?

A velocidade do eixo de saída é igual à velocidade nominal do motor dividida pela relação de engrenagem. O torque de saída é igual ao torque nominal do motor multiplicado pela relação de engrenagem, reduzido pela eficiência da engrenagem (tipicamente 85–90%). Em uma relação de 1/20 com o torque nominal do motor base de 9,55 Nm e eficiência de aproximadamente 87%, o torque de saída contínuo é de cerca de 166 Nm a 100 rpm. A relação específica está estampada na placa de identificação da carcaça da engrenagem — confirme isso antes de definir os parâmetros da engrenagem eletrônica do amplificador.

P4: A unidade de engrenagem afeta a resolução do encoder no eixo de saída?

O encoder lê no eixo do motor a 131.072 ppr, independentemente da relação de engrenagem. Após o estágio de engrenagem, cada revolução do eixo de saída corresponde a múltiplas revoluções do eixo do motor, multiplicando a contagem efetiva do encoder por revolução do eixo de saída pela relação de engrenagem. Em 1/20, a resolução efetiva no eixo de saída é superior a 2,6 milhões de contagens por revolução — muito mais fina do que a precisão de posicionamento mecânico da maioria dos mecanismos acionados, o que significa que o encoder nunca é o fator limitante na precisão de posicionamento para este tipo de aplicação.

P5: O HC-SFS202G1H é adequado para aplicações de eixo vertical sem freio?

O HC-SFS202G1H não possui freio eletromagnético. A posição em repouso é mantida através do servo lock do amplificador. Para eixos verticais ou mecanismos carregados por gravidade onde a carga deve ser mantida mecanicamente quando a energia do servo é removida — para evitar movimento descontrolado durante paradas de emergência, falhas de energia ou desligamentos planejados — o

HC-SFS202BG1H (mesmo motor e unidade de engrenagem, com freio eletromagnético de mola adicionado) é a especificação correta. O uso da variante sem freio em um eixo vertical requer uma avaliação cuidadosa dos requisitos de segurança da máquina; na maioria dos casos, a variante com freio é a escolha apropriada para qualquer eixo com componente de carga gravitacional.