Um novo Mitsubishi Servo Motor HC-SFS352BG1H HCSFS352BG1H

Motor de Engrenagem Servo AC Mitsubishi HC-SFS352BG1H — 3,5 kW com Freio Eletromagnético e Caixa de Engrenagens de Alta Precisão G1H | MELSERVO J2S | Novo na Caixa

Três coisas podem tornar um eixo servo genuinamente difícil de projetar: inércia de carga grande que supera a largura de banda de controle do motor, a necessidade de manter a posição mecanicamente quando a energia é removida e a necessidade de alto torque de saída em velocidade reduzida sem uma instalação de caixa de engrenagens externa desajeitada.

O Mitsubishi HC-SFS352BG1H aborda os três em uma única unidade montada de fábrica.

Ele combina o comprovado motor servo de inércia média HC-SFS352 de 3,5 kW com uma caixa de engrenagens planetária de alta precisão G1H e um freio eletromagnético embutido — um trem de força integrado completo para aplicações exigentes de automação industrial e máquinas-ferramentas. Novo na embalagem original Mitsubishi Electric.

Especificações Técnicas

Três Componentes, Uma Montagem Combinada de Fábrica

O HC-SFS352BG1H reúne três subsistemas que, de outra forma, exigiriam fornecimento separado, alinhamento mecânico e engenharia de instalação:

O motor base HC-SFS352 é o membro de 3,5 kW da Mitsubishi da série HC-SFS de inércia média de 2.000 rpm — um motor com torque nominal de 16,7 Nm e pico de 50,1 Nm, encoder absoluto de 17 bits, carcaça IP65 com retentor de óleo e a flange de 176 × 176 mm comum aos modelos HC-SFS maiores.

É uma plataforma estabelecida para eixos de alimentação de máquinas-ferramenta CNC e acionamentos de automação industrial.

A caixa de engrenagens G1H é a configuração de redução planetária de alta precisão da Mitsubishi.

A designação G1H indica uma precisão de saída maior do que a engrenagem industrial geral G1 padrão — especificações de folga mais apertadas e precisão de engrenagem mais controlada, adequadas para eixos de posicionamento onde a repetibilidade angular no eixo de saída é tão importante quanto a multiplicação de torque.

O freio eletromagnético é do tipo acionado por mola e sem energia: o freio trava mecanicamente o eixo quando a tensão da bobina do freio é removida e libera quando energizado.

Esta é a configuração de segurança correta para eixos verticais, acionamentos inclinados e qualquer carga que deva manter a posição com segurança quando a energia do servo estiver ausente.

Todos os três são montados, alinhados e testados de fábrica como uma montagem combinada.

O fabricante da máquina recebe um trem de força completo com relações dimensionais verificadas entre motor, caixa de engrenagens e freio.

Caixa de Engrenagens G1H — Alta Precisão para Aplicações de Posicionamento

Dentro do catálogo de caixas de engrenagens HC-SFS da Mitsubishi, a designação G1H coloca esta unidade acima da engrenagem industrial geral G1 padrão em termos de precisão de saída.

A G1H é uma configuração de caixa de engrenagens de alta precisão com folga controlada, destinada a aplicações onde a precisão de posição no eixo de saída da caixa de engrenagens é crítica para o desempenho da máquina.

A caixa de engrenagens serve a duas funções de engenharia simultaneamente.

Primeiro, ela multiplica o torque nominal do motor na proporção da relação de engrenagem, entregando um torque de saída substancialmente maior do que o motor de 3,5 kW sozinho poderia produzir no eixo de saída. Segundo, ela reduz a inércia refletida da carga de volta para o eixo do motor pelo quadrado da relação de engrenagem — tornando possível acionar cargas de alta inércia que, de outra forma, excederiam a relação de inércia recomendada do motor em configurações de acoplamento direto.

Para mesas rotativas de grande formato, fixações de trabalho pesadas e acionamentos de pórtico multi-eixo onde a carga mecânica apresenta inércia significativa, a caixa de engrenagens G1H transforma o sistema de marginal para bem dentro das especificações.

Freio Eletromagnético — Por Que Esta Configuração Importa

O B em HC-SFS352BG1H é o freio eletromagnético acionado por mola, e sua inclusão aqui não é incidental.

Com 3,5 kW de saída e uma caixa de engrenagens de alta precisão adicionando mais multiplicação de torque, o motor aciona cargas com energia mecânica substancial. Quando a energia do servo é removida — seja deliberadamente no final do ciclo, durante uma parada de emergência ou em caso de perda de energia — uma carga sem freio mecânico pode se mover sob gravidade ou inércia.

O freio acionado por mola trava o eixo de saída da caixa de engrenagens no momento em que a tensão da bobina do freio cai. Esta é a especificação correta para:

• Eixos verticais onde a massa da carga deve ser mantida contra a gravidade sempre que o motor não estiver comandado
• Eixos inclinados ou angulados onde a gravidade cria um componente de torque persistente no acionamento
• Requisitos de retenção de segurança em projetos de máquinas onde a imobilidade do eixo durante a manutenção ou condições de porta aberta é mandatória
• Retenção de posicionamento de precisão aplicações onde a posição deve ser travada mecanicamente entre os ciclos de movimento sem depender de corrente contínua do servo

Uma nota importante: o freio eletromagnético é um dispositivo de retenção mecânica, não um freio de desaceleração dinâmica.

Ele é projetado para engatar após o eixo ter parado, travando o eixo em repouso.

Encoder Absoluto de 17 Bits — Posição Sem Homing

O encoder integrado ao HC-SFS352BG1H lê o eixo do motor a 131.072 ppr através do link serial de alta velocidade da Mitsubishi para o amplificador servo.

O amplificador leva em conta a relação da caixa de engrenagens em seus parâmetros de engrenagem eletrônica, traduzindo com precisão os dados de posição do motor em ângulo do eixo de saída para o controlador CNC ou de movimento.

A arquitetura absoluta significa que a posição é retida através dos ciclos de energia.

Com a bateria do amplificador servo instalada, o contador de posição multi-volta persiste quando a máquina é desligada — portanto, a inicialização não requer uma sequência de homing.

Para uma máquina com uma mesa rotativa de grande formato ou uma fixação multi-eixo pesada onde o homing de cada eixo antes do início da produção é demorado, eliminar essa rotina de inicialização é um ganho direto de produtividade.

Amplificadores Servo Compatíveis

O HC-SFS352BG1H emparelha com os amplificadores servo MR-J2S-350A (comando analógico/pulso-trem) ou MR-J2S-350B (comando de rede digital SSCNET), ambos classificados em 3,5 kW dentro da plataforma MELSERVO J2S.

A relação da caixa de engrenagens G1H deve ser programada no parâmetro de relação de engrenagem eletrônica do amplificador durante a comissionamento. O freio eletromagnético requer uma fonte de alimentação separada de 24V DC conectada ao circuito do freio de acordo com as especificações de fiação da Mitsubishi.

Ambientes de Aplicação

O HC-SFS352BG1H é uma solução projetada para categorias de aplicação específicas onde motor, freio e caixa de engrenagens de alta precisão devem estar presentes:

Mesas rotativas de grande formato e cabeçotes inclináveis em centros de usinagem onde a massa da fixação de trabalho cria alta inércia de carga, o 4º ou 5º eixo deve manter a posição sob forças de corte e o acionamento deve travar mecanicamente quando a proteção da máquina abrir

Eixos verticais pesados em centros de usinagem CNC, máquinas de perfuração e equipamentos de montagem automatizada onde 3,5 kW na saída da caixa de engrenagens fornece margem de força para mover e manter cargas substanciais em qualquer posição do curso do eixo

Robôs industriais — juntas de ombro e braço superior em robôs articulados de carga média a grande onde a multiplicação de torque através da caixa de engrenagens G1H estende a faixa de torque efetiva do motor para corresponder aos requisitos estruturais da junta

Acionamentos de indexação de precisão — indexadores de disco, indexadores de estrela e sistemas de transferência rotativa onde a especificação de folga mais apertada da G1H garante posicionamento angular repetível na estação de saída após cada índice

Sistemas automatizados de soldagem e corte — eixos de pórtico e portais grandes onde a combinação de saída de 3,5 kW, multiplicação de torque da caixa de engrenagens e freio mecânico fornece movimento controlado confiável com capacidade de retenção segura

Resumo das Variantes HC-SFS352

O motor base HC-SFS352 está disponível em várias configurações. O BG1H combina duas opções:

• HC-SFS352 — eixo reto, sem freio, sem caixa de engrenagens
• HC-SFS352B — com freio eletromagnético, sem caixa de engrenagens
• HC-SFS352G1H — com caixa de engrenagens G1H, sem freio
• HC-SFS352BG1H — com freio eletromagnético + caixa de engrenagens G1H (este anúncio)

Todas as variantes compartilham a mesma saída de 3,5 kW, encoder absoluto de 17 bits, carcaça do motor IP65 e flange do motor de 176 × 176 mm.

FAQ

Q1: Qual amplificador servo é compatível com o HC-SFS352BG1H?

Os amplificadores corretos são o MR-J2S-350A (comando analógico ou pulso-trem de um PLC ou controlador externo) ou MR-J2S-350B (rede de fibra óptica SSCNET para sistemas de movimento Mitsubishi multi-eixo). Ambos são classificados em 3,5 kW dentro da plataforma MELSERVO J2S.

A relação da caixa de engrenagens deve ser programada nos parâmetros de relação de engrenagem eletrônica do amplificador no comissionamento.

Q2: Qual fonte de alimentação o freio eletromagnético requer?

O freio eletromagnético acionado por mola requer uma fonte de alimentação DC de 24V separada conectada ao circuito do freio através do cabo e conector do freio do motor. O freio libera quando 24V DC é aplicado à bobina e trava quando a tensão é removida.

O próprio amplificador servo não fornece energia ao freio — uma fonte dedicada de 24V DC deve ser fornecida no projeto elétrico da máquina. Consulte as especificações de fiação da Mitsubishi para o tipo de conector e roteamento de cabos corretos.

Q3: Qual é a diferença entre as caixas de engrenagens G1, G1H, G5 e G7 nas séries HC-SFS?

G1 é a engrenagem de redução industrial geral padrão — tipo engrenagem reta, adequada para a maioria das aplicações de automação e manuseio onde a precisão moderada do eixo de saída é aceitável. G1H é a versão de alta precisão da configuração G1 — possui folga mais apertada e precisão de engrenagem aprimorada em comparação com a G1, tornando-a apropriada para eixos de posicionamento onde a repetibilidade angular na saída é importante.

G5 e G7 são engrenagens de precisão cônicas espirais com as especificações de folga mais apertadas, para aplicações que exigem a mais alta precisão angular do eixo de saída, como mesas rotativas de precisão. A G1H é a escolha intermediária correta para posicionamento industrial exigente sem o custo premium da G5/G7.

Q4: O HC-SFS352BG1H pode ser usado em um eixo vertical sem que o freio eletromagnético esteja ativo o tempo todo?

O freio não precisa ser energizado continuamente durante a operação normal — ele só precisa ser energizado (liberado) durante o movimento motorizado.

Durante qualquer estado em que a energia do servo seja removida ou o eixo esteja em repouso e precise se segurar contra a gravidade, o freio deve ser desenergizado para permitir que a mola trave o eixo. A orientação geral da Mitsubishi é que o torque desbalanceado do eixo vertical permaneça dentro de 70% do torque nominal do motor para uma retenção confiável do freio.

Sempre confirme o torque de retenção do freio em relação à carga real antes do comissionamento.

Q5: O HC-SFS352BG1H ainda está em produção e qual é o equivalente da geração atual?

A série HC-SFS pertence à geração MELSERVO J2S da Mitsubishi, que foi sucedida pelos produtos das séries J4 e J5. Unidades HC-SFS352BG1H novas na caixa continuam disponíveis através de canais de automação industrial para manutenção de máquinas, peças de reposição e sistemas existentes na plataforma J2S.

Para novos projetos de máquinas, os equivalentes da geração atual da Mitsubishi com caixa de engrenagens G1H e freio na classe de 3,5 kW são da série HG-SR (MELSERVO J4) — oferecendo um encoder de 22 bits e carcaça IP67, mas exigindo amplificadores J4 e interfaces de cabo diferentes.