Mitsubishi HC-SF202K (HCSF202K) — Servomotor CA de 2kW, Eixo com Chaveta, Sem Freio, Série MELSERVO J2

Identificação do Produto

Número da Peça: HC-SF202K

Também Pesquisado Como: HCSF202K, HC-SF-202K

Série: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (Geração J2)

Tipo de Motor: Servomotor CA sem Escovas — Eixo com Chaveta, Sem Freio, 2000 rpm

Condição: Novo na Caixa, Lacrado de Fábrica

Visão Geral

O Mitsubishi HC-SF202K é um servomotor CA sem escovas de inércia média de 2kW da plataforma MELSERVO J2 original, classificado em 2.000 rpm com torque contínuo de 9,55 Nm e uma chaveta usinada no eixo de acionamento. Nenhum freio eletromagnético está instalado. É a especificação para eixos horizontais, acionamentos acoplados por engrenagem, mecanismos de correia dentada e qualquer aplicação J2 de 2kW onde uma conexão positiva do eixo ao acoplamento é importante e a retenção mecânica com o servo desligado não é necessária.

Dentro da família J2 HC-SF, o sufixo "K" significa apenas uma coisa: o eixo de acionamento possui uma chaveta usinada. Todo o resto sobre o motor — potência de saída, classificações de torque, encoder, dimensões da flange, requisitos do amplificador — é compartilhado com o HC-SF202 de eixo reto. A mudança na configuração do eixo é puramente sobre a interface de acoplamento, e é a escolha certa sempre que o projeto mecânico do lado acionado requer um caminho de torque de chaveta e chaveteiro em vez de uma interface de fixação apenas por atrito.

Dois fatos sobre o HC-SF202K são praticamente importantes para quem procura uma substituição. Primeiro, como um motor de geração J2 com encoder de 14 bits, ele é compatível tanto com os amplificadores MR-J2-200 originais quanto com a plataforma MR-J2S-200 posterior — cobertura de amplificador mais ampla do que o HC-SFS202K de geração J2S, que requer hardware MR-J2S. Segundo, a flange de 176 × 176 mm é compartilhada com todos os motores na faixa de 2kW a 7kW do HC-SF/SFS, tornando as trocas físicas diretas dentro desse intervalo de capacidade.

Especificações Técnicas

O Eixo com Chaveta: O Que Ele Resolve a 2kW

O caminho de torque através de uma conexão eixo-cubo determina a confiabilidade da junta ao longo da vida útil da máquina. Um eixo reto liso depende inteiramente do atrito entre o diâmetro externo do eixo e o furo do cubo — a força de aperto deve ser alta o suficiente para resistir ao torque de pico sem escorregamento sob a pior condição que o eixo jamais encontrará. Essa pior condição em um eixo servo raramente é o torque de corte em estado estacionário; é mais frequentemente uma reversão súbita, uma desaceleração rápida da velocidade máxima de translação, ou uma entrada de choque de um corte interrompido ou um comando de parada abrupta do eixo.

A chaveta usinada no eixo HC-SF202K muda esse cálculo. A chaveta ocupa ranhuras correspondentes tanto no eixo quanto no furo do cubo, transmitindo torque diretamente através da seção transversal de cisalhamento da chaveta, em vez de apenas por atrito. Sob carregamento cíclico, torque reverso e entradas de choque — condições que gradualmente induzem micro-deslizamento em interfaces de atrito marginalmente apertadas — a conexão com chaveta permanece estável. A posição não é perdida, o acoplamento não se desvia e o eixo não desenvolve marcas de desgaste por atrito entre o cubo e o diâmetro externo do eixo.

Com 9,55 Nm contínuos e 28,6 Nm de pico, essas cargas são reais. O pico de 28,6 Nm representa a demanda de torque durante a fase de aceleração de um movimento do eixo — o momento em que o amplificador comanda a corrente máxima para levar um eixo carregado à velocidade máxima de translação. Um cubo de acoplamento instalado no eixo reto liso com força de aperto marginal pode suportar o torque em estado estacionário sem incidentes por meses, depois escorregar uma vez durante uma sequência de aceleração agressiva e introduzir um erro de posição que só se torna visível como um deslocamento de dimensão usinada.

A chaveta é a medida preventiva. Polias dentadas, engrenagens de corrente, cubos de engrenagens e acoplamentos de precisão onde a posição angular entre o eixo e o componente acionado deve ser mantida — essas são as interfaces que pertencem a um eixo com chaveta, e o HC-SF202K é a especificação correta para elas.

Um ponto de instalação que se aplica a todos os motores HC-SF com chavetas: use o furo roscado na extremidade do eixo e um tirante para puxar o cubo axialmente para o eixo, em vez de martelar ou pressioná-lo. Cargas de impacto durante a instalação do cubo viajam ao longo do eixo até o disco do encoder e o conjunto do rolamento na parte traseira do motor. O dano resultante ao encoder nem sempre é imediato — ele muitas vezes surge mais tarde como alarmes de posição intermitentes ou leituras erráticas do encoder sob carga de vibração, que são difíceis de diagnosticar e rastrear até o evento de instalação original.

Sem Freio: A Configuração Correta para Esses Eixos

A ausência de um freio eletromagnético no HC-SF202K é uma especificação, não uma omissão. Para eixos horizontais onde nenhuma força gravitacional ou assimétrica atua na direção de rotação do eixo do motor, o servo-lock — a retenção de posição em malha fechada do amplificador com corrente do motor ativa — é suficiente em todas as condições de parada. Adicionar um freio nesses eixos introduz complexidade de fiação, um relé e um supressor de surto no painel, corrente adicional de 24V CC e sequenciamento de intertravamento MBR na lógica de segurança da máquina, tudo para uma função mecânica que a aplicação nunca precisa.

O HC-SF202K pertence a eixos onde essa descrição se encaixa: avanços X e Y de mesa em centros de usinagem, acionamentos de transferência horizontal, eixos de esteira e correia e mecanismos auxiliares acionados por engrenagem onde a carga é mecanicamente suportada contra a gravidade e o servo-lock é adequado entre os movimentos e em repouso.

Onde a imagem é diferente — eixos verticais, braços carregados pela gravidade, mecanismos desbalanceados que se desviariam com o servo desligado — o motor correto é o HC-SF202BK, que adiciona o freio eletromagnético aplicado por mola à mesma configuração de eixo com chaveta. As especificações de saída mecânica são idênticas; o freio é a única adição, e ele está lá especificamente para essas aplicações.

Em uma máquina multieixo com oito, doze ou dezesseis eixos servo, o HC-SF202K contribui para um sistema elétrico mais simples em cada eixo que não requer funcionalidade de freio. Essa simplicidade tem valor real durante a comissionamento, solução de problemas e manutenção de longo prazo.

Encoder de Geração J2: Capacidade e Compatibilidade

O HC-SF202K usa o encoder absoluto serial de 14 bits da plataforma J2 a 16.384 posições por revolução. Este é um dispositivo de feedback digital serial — os dados de posição são transmitidos como um sinal serial para o amplificador, não como pares seno/cosseno analógicos — e inclui o contador absoluto multirrotação suportado por bateria.

A 2kW e 2.000 rpm, a resolução de 14 bits é totalmente capaz para as aplicações que este motor atende. Eixos de avanço de máquinas-ferramenta, posicionamento de esteiras, acionamentos de indexação e mecanismos de automação acionados por engrenagem operam com tolerâncias de posição bem dentro do que 16.384 ppr podem resolver. A limitação prática de 14 bits versus codificação de 17 bits aparece mais claramente em taxas de avanço muito baixas, em operações de contorno lentas ou em aplicações de acionamento direto onde a resolução do encoder no ponto de carga é a principal restrição na suavidade da velocidade. Para a grande maioria das aplicações de eixo de máquina-ferramenta da era J2, esta não é uma restrição limitante.

O contador absoluto multirrotação retém os dados de posição entre os ciclos de energia usando a bateria de lítio A6BAT dentro do amplificador servo. A posição sobrevive a qualquer interrupção de energia — desligamento noturno, falha por alarme, parada de emergência — e o eixo liga em sua posição absoluta correta na próxima energização, sem necessidade de movimento de retorno de referência. Substitua a A6BAT ao aviso de bateria fraca do amplificador, antes que a depleção total cause a perda da posição absoluta armazenada.

A história de compatibilidade do amplificador é o ponto forte prático do HC-SF202K. Como o encoder J2 de 14 bits precede a plataforma J2S, ele é legível por duas gerações de amplificadores Mitsubishi:

• MR-J2-200A / MR-J2-200B — Amplificadores originais da geração J2. Compatibilidade total, sem restrições, sem soluções alternativas de parâmetros.
• MR-J2S-200A / MR-J2S-200B / MR-J2S-200CP — Amplificadores J2-Super. Totalmente retrocompatível com o encoder J2.

O HC-SFS202K (geração J2S, 17 bits) funciona apenas com amplificadores MR-J2S-200. O HC-SF202K funciona com ambos. Para máquinas atualmente operando com amplificadores MR-J2-200 originais — uma base instalada substancial em máquinas-ferramenta produzidas durante a era J2 — o HC-SF202K é o alvo de aquisição correto, e nenhuma atualização do amplificador é necessária junto com a substituição do motor.

HC-SF vs HC-SFS a 2kW: A Decisão Prática de Substituição

Toda vez que um motor de eixo com chaveta da família J2 de 2kW requer substituição, a mesma comparação surge. Tanto o HC-SF202K quanto o HC-SFS202K entregam 9,55 Nm contínuos, 28,6 Nm de pico, em uma flange de 176 × 176 mm, com eixo com chaveta e sem freio — a saída é a mesma. A montagem é a mesma. A interface do eixo é a mesma.

A decisão se resume a uma única verificação: qual amplificador está instalado na máquina? Verifique a placa de identificação do amplificador. Se estiver escrito MR-J2-200 (sem o S), adquira o HC-SF202K — o HC-SFS202K falhará com erro de encoder e não funcionará. Se estiver escrito MR-J2S-200, qualquer um dos motores funciona; o HC-SFS202K oferece feedback de maior resolução, mas o HC-SF202K é uma alternativa totalmente válida que evita qualquer risco de incerteza de compatibilidade em máquinas mais antigas.

Família HC-SF 2000 rpm — 2kW em Contexto

O HC-SF202K marca a transição do grupo de flange de 130 × 130 mm para o grupo de flange de 176 × 176 mm na faixa HC-SF de 2000 rpm. De 2kW para cima, todos os motores desta família compartilham a flange maior, e dentro de cada intervalo de capacidade, as variantes de eixo com chaveta e eixo reto compartilham o mesmo padrão de furos de montagem. As diferenças de sufixo de freio e tipo de eixo não afetam a interface da flange.

Aplicações Típicas

Eixos de acionamento por correia dentada. Eixos de máquinas-ferramenta que usam correias dentadas entre o servomotor e a entrada do fuso ou cremalheira exigem uma polia de acionamento com chaveta. A tensão da correia combinada com cargas cíclicas de engajamento dos dentes criam exatamente as condições onde uma conexão de eixo com chaveta impede a rotação da polia de acionamento em relação ao eixo do motor. A classificação contínua de 9,55 Nm do HC-SF202K lida com cargas de eixos de máquinas-ferramenta de gama média em velocidades nominais da correia dentro de uma margem operacional confortável.

Eixos rotativos acoplados por engrenagem. Unidades de acionamento de 4º eixo CNC, entradas de engrenagem sem-fim de mesa rotativa e eixos auxiliares de trem de engrenagens usam servomotores com eixos com chaveta no cubo de engrenagem do lado do motor para uma conexão de torque positiva e sem folga. O HC-SF202K fornece a capacidade de 2kW e a interface com chaveta que esses projetos exigem, com compatibilidade total para os amplificadores MR-J2 originalmente especificados em uma grande proporção das máquinas que os utilizam.

Acionamentos de transferência por corrente e engrenagem. Sistemas de transferência automatizados que usam acionamentos por corrente e engrenagem em eixos de indexação controlados por servo especificam engrenagens com chaveta para evitar que a engrenagem de acionamento gire em relação ao eixo do motor sob as cargas impulsivas que caracterizam o engajamento da corrente. O HC-SF202K é adequado para transportadores de transferência horizontal, sistemas de transferência de paletes e mecanismos de indexação de peças desse tipo com capacidade de 2kW.

Manutenção de máquinas-ferramenta legadas. A dupla compatibilidade de amplificadores do HC-SF202K o torna o alvo de aquisição de primeira escolha para máquinas construídas durante a era J2 que operam com amplificadores MR-J2-200. Em vez de adquirir o motor e atualizar simultaneamente o amplificador para MR-J2S — uma intervenção mais complexa e cara — o HC-SF202K se encaixa diretamente no hardware existente. Para equipes de manutenção que dão suporte a frotas de máquinas da era J2, isso é praticamente importante.

Eixos de embalagem e rotulagem de alto ciclo. Eixos de correia dentada acionados por servo em linhas de embalagem — entrada de produto, acionamentos de aplicador de rótulos, estações de formação de caixas — operam em altas taxas de ciclo com cargas de torque moderadas. O eixo com chaveta se adapta à interface da polia de correia dentada, e o encoder absoluto da era J2 fornece a precisão de registro necessária para um alinhamento consistente produto-rótulo sem um ciclo de referência após cada parada de emergência ou reinício da máquina.

Novo na Caixa, Lacrado de Fábrica

Lacrado de fábrica significa embalagem original Mitsubishi com tudo intacto — a chaveta no eixo é protegida pela tampa da extremidade do eixo, todas as portas de conector estão cobertas, o retentor de óleo está em condição como fabricado e a embalagem interna de espuma está intacta. O motor nunca foi instalado, nunca foi energizado e não tem histórico térmico ou mecânico a ser considerado.

Para uma máquina atualmente aguardando esta peça para retomar a produção, o estoque novo na caixa significa nenhum tempo de reparo e nenhuma incerteza sobre a condição de serviço anterior. O motor é enviado pronto para instalação direta. Para estoque de peças de manutenção planejada, o estoque lacrado de fábrica armazena bem por vários anos em condições estáveis e secas, sem vibração. Após cinco anos em armazenamento, uma rotação lenta do eixo pré-comissionamento ajuda a redistribuir a graxa do rolamento antes da primeira energização.

Perguntas Frequentes

P1: Quais amplificadores são compatíveis com o HC-SF202K?

O HC-SF202K é compatível com os amplificadores originais da geração J2 e J2-Super (J2S) na classe 200. Modelos confirmados como compatíveis são MR-J2-200A e MR-J2-200B (geração J2 original), e MR-J2S-200A, MR-J2S-200B, e MR-J2S-200CP (geração J2-Super). O encoder de 14 bits da geração J2 é legível por ambas as plataformas. O HC-SF202K não é compatível com amplificadores MR-J3 ou MR-J4, que usam uma interface de encoder diferente.

P2: Qual é a diferença entre o HC-SF202K e o HC-SFS202K?

Ambos os motores entregam 9,55 Nm contínuos, 28,6 Nm de pico, em uma flange de 176 × 176 mm com eixo com chaveta e sem freio — mecanicamente intercambiáveis na montagem. A diferença é a geração do encoder: o HC-SF202K usa um encoder de 14 bits (16.384 ppr) e funciona com amplificadores MR-J2 e MR-J2S. O HC-SFS202K usa um encoder de 17 bits (131.072 ppr) e requer apenas amplificadores MR-J2S. Se a máquina usa amplificadores MR-J2-200 originais, adquira o HC-SF202K. Se usa MR-J2S-200, qualquer um dos motores é compatível.

P3: Qual é a diferença entre o HC-SF202K e o HC-SF202 (eixo reto)?

Os dois motores são elétrica e mecanicamente idênticos em todos os aspectos, exceto pelo eixo. O HC-SF202 tem um eixo reto liso para acoplamentos de fixação por atrito. O HC-SF202K tem uma chaveta usinada para transmissão de torque positiva por chaveta e cubo. Mesma potência nominal, mesmos valores de torque, mesmo encoder, mesma compatibilidade de amplificador, mesma flange. Selecione entre eles com base unicamente no projeto de acoplamento do mecanismo acionado — não há diferença de desempenho entre os dois sob condições de instalação corretas.

P4: Qual é a diferença entre o HC-SF202K e o HC-SF202BK?

Novamente, uma diferença de recurso único: o HC-SF202BK adiciona um freio aplicado por mola. Tudo o mais — eixo com chaveta, 2kW, 9,55 Nm, 28,6 Nm de pico, encoder de 14 bits, flange de 176 × 176 mm, compatibilidade de amplificador — é idêntico. O HC-SF202K sem freio é correto para eixos horizontais e qualquer aplicação onde o servo-lock fornece retenção suficiente em todas as condições de parada. O HC-SF202BK é necessário para eixos verticais, mecanismos carregados pela gravidade ou qualquer aplicação onde o projeto seguro da máquina requer retenção mecânica à prova de falhas quando a energia do servo é removida.

P5: O HC-SF202K inclui uma chaveta para o chaveteiro?

A prática padrão da Mitsubishi em toda a linha de eixo com chaveta HC-SF é fornecer o motor sem chaveta — o chaveteiro é usinado no eixo, mas a chaveta em si não está incluída na embalagem do motor. Verifique as dimensões do chaveteiro do eixo em relação ao cubo acionado antes de pedir uma chaveta, e selecione uma chaveta com as tolerâncias corretas de largura, altura e comprimento para o cubo e o ciclo de trabalho e torque da aplicação. Consulte o manual de instruções do servomotor Mitsubishi para as dimensões do eixo e chaveteiro da série HC-SF202.