Mitsubishi HC-SF702 (HCSF702) — Servomotor AC de 7kW, Eixo Reto, Sem Freio, Série MELSERVO J2

Identificação do Produto

Número da Peça: HC-SF702

Também Pesquisado Como: HCSF702, HC-SF-702

Série: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (Geração J2)

Tipo de Motor: Servomotor AC sem Escovas — Eixo Reto, Sem Freio, 2000 rpm

Condição: Novo na Caixa, Lacrado de Fábrica

Visão Geral

A Mitsubishi HC-SF702 é o motor de eixo reto e sem freio de 7kW no topo da linha original MELSERVO J2 HC-SF — a maior capacidade padrão nesta família de inércia média, classificado em 33,4 Nm contínuo e 100 Nm de pico. É um cavalo de batalha de acionamento direto para eixos de máquinas-ferramenta pesadas: grandes colunas em Z de VMC, sistemas substanciais de eixo W de HMC, acionamentos de mesa rotativa de alta massa e qualquer aplicação onde a carga do eixo exija saída máxima desta família de motores.

Duas coisas diferenciam o HC-SF702 das outras opções de 7kW na linha MELSERVO. Primeiro, ele usa um eixo reto sem chaveta, tornando-o a especificação correta onde a interface de acoplamento é um projeto de cubo de aperto por fricção ou aperto dividido. Segundo, ele possui sem freio eletromagnético — não há dispositivo de retenção aplicado por mola neste motor. A posição é mantida em repouso apenas pelo bloqueio do servo do amplificador. Esta é a configuração apropriada para eixos horizontais e qualquer acionamento onde a gravidade não seja um fator de carga e a retenção mecânica entre ciclos de energia não seja exigida pelo projeto de segurança da máquina.

O encoder absoluto serial de 14 bits da geração J2 — 16.384 posições por revolução — fornece o sinal de feedback. Enquanto o posterior HC-SFS702 foi atualizado para 17 bits, o encoder de 14 bits do HC-SF702 é totalmente capaz para as aplicações exigentes para as quais este motor foi projetado, e mantém a compatibilidade retroativa com os amplificadores originais MR-J2-700 e a plataforma posterior MR-J2S-700 — uma flexibilidade que a série HC-SFS não oferece.

Especificações Técnicas

7kW a 2000 rpm: Entendendo os Números de Saída

O HC-SF702 gera 33,4 Nm continuamente em sua velocidade nominal de 2.000 rpm. Essa combinação produz exatamente 7kW. Vale a pena ser preciso sobre o que 33,4 Nm significa neste tamanho de carcaça: é o torque que o motor pode sustentar indefinidamente sob carga nominal, dentro de seus limites térmicos, quando operado dentro da classificação de corrente contínua do amplificador. Não é um valor de pico. Não é um pico de laboratório. O torque que o eixo verá durante um corte de usinagem sustentado, um movimento de contorno lento ou qualquer condição de alta carga prolongada.

O pico de 100 Nm — três vezes a classificação contínua — é o que o amplificador pode comandar durante as fases de aceleração e desaceleração. Movimento rápido para uma nova posição, desaceleração para um aperto, uma rampa agressiva de repouso para a taxa de avanço de corte: esses são os momentos em que o amplificador solicita corrente de pico e o motor entrega torque de pico. Após a transiente, o motor retorna às condições de operação contínua. O gerenciamento térmico depende do ciclo de trabalho, mantendo o torque médio entregue bem dentro da classificação contínua; o valor de 100 Nm é o limite para rajadas de curta duração, não uma capacidade sustentada.

A capacidade de 10 kVA da instalação elétrica é o valor de demanda de suprimento elétrico para o projeto do sistema. Dimensionamento de cabos, proteção de circuito, gerenciamento térmico do painel e manuseio de energia regenerativa escalam a partir deste número. O amplificador MR-J2 ou MR-J2S-700 gerencia a regeneração do barramento DC — a energia retornada quando um motor de 32 kg desacelerando uma carga de alta inércia alimenta corrente de volta ao barramento. Para eixos com desaceleração frequente de alta inércia a partir de alta velocidade, o dimensionamento do resistor regenerativo é um item de projeto do sistema, não um pensamento posterior.

Eixo Reto a 7kW: Engenharia de Acoplamento Importa

Com 33,4 Nm contínuo e 100 Nm de pico, a interface de acoplamento do eixo no HC-SF702 requer seleção e instalação cuidadosas. O eixo reto aceita cubos de aperto por fricção ou aperto dividido — a força de aperto entre o furo do cubo e o diâmetro externo do eixo é o único meio mecânico de transmissão de torque, e essa força deve ser suficiente para suportar o torque de pico sob a pior condição de operação.

Essa pior condição geralmente não é o corte em estado estacionário. É uma reversão súbita durante a usinagem ativa, ou uma desaceleração de emergência da velocidade máxima de movimento rápido. A 100 Nm, um cubo que é marginal na classificação de torque contínuo escorregará. Escorregamento em um eixo servo de 7kW significa perda de posição, e em uma máquina CNC, perda de posição significa peças descartadas na melhor das hipóteses e colisão de eixo na pior.

O processo de seleção do acoplamento começa com o torque de pico — 100 Nm — e trabalha para trás através do torque transmissível nominal do acoplamento, aplicando o fator de serviço do fabricante do acoplamento para o perfil de movimento (serviço de reversão, carga de choque). A margem de segurança deve ser generosa neste nível de capacidade. A tolerância do furo do cubo, o acabamento do diâmetro externo do eixo e o torque do fixador de aperto contribuem para a junta de aperto final; qualquer um desses sendo substandard compromete o cálculo.

A orientação de instalação da Mitsubishi para motores de eixo reto é consistente em toda a linha HC-SF: use o furo roscado na extremidade do eixo para puxar o cubo axialmente para o eixo em vez de pressioná-lo ou martelá-lo. Neste tamanho de carcaça e peso do motor, as cargas de impacto durante a montagem são transmitidas através do eixo diretamente para o disco do encoder e o conjunto do rolamento. O dano ao encoder resultante pode não causar uma falha imediata, mas produz erros de posição intermitentes e alarmes de encoder que aparecem apenas sob vibração — muitas vezes bem após a comissionamento, e difíceis de diagnosticar.

Para aplicações onde uma conexão de chaveta positiva é preferida, o HC-SF702K (eixo com chaveta, sem freio) é a variante paralela. Ambos montam identicamente na flange de 176 × 176 mm.

Compatibilidade do Encoder e Amplificador da Geração J2

O HC-SF702 usa o encoder absoluto serial de 14 bits da plataforma J2 a 16.384 posições por revolução. Este é um dispositivo absoluto serial — os dados de posição são transmitidos como um sinal digital serial para o amplificador, não como pares analógicos de seno/cosseno. A bateria de backup no amplificador retém o contador de posição absoluta multirrota entre os ciclos de energia. Ao ligar, o amplificador lê a posição absoluta atual e a reporta ao CNC ou controlador de movimento; nenhum retorno de referência é necessário, desde que a bateria esteja saudável.

A célula de lítio A6BAT fica no amplificador servo, não no motor. A substituição da bateria é realizada no amplificador durante a manutenção planejada, independentemente do motor. Monitore o alarme de bateria do amplificador e substitua a A6BAT antes do esgotamento total — esgotar completamente a bateria significa que o contador de posição absoluta é perdido e a máquina requer um ciclo de referência antes que a produção possa ser retomada.

A compatibilidade do amplificador é a vantagem prática do HC-SF702 sobre o HC-SFS702 em máquinas que executam hardware mais antigo. Como o encoder J2 de 14 bits precede o protocolo serial J2S, ele é legível por ambas as gerações de amplificadores:

• MR-J2-700A / MR-J2-700B — Amplificadores originais da geração J2 (variantes analógico/pulso e SSCNET). Compatibilidade total, sem restrições.
• MR-J2S-700A / MR-J2S-700B / MR-J2S-700CP — Amplificadores J2-Super, compatíveis retroativamente com o encoder J2. Nenhuma conversão necessária.

O HC-SFS702 (encoder J2S de 17 bits) não funciona em amplificadores MR-J2. O HC-SF702 funciona em ambos. Para equipes de manutenção e engenharia que dão suporte a máquinas com amplificadores MR-J2-700 de primeira geração, isso é importante: o HC-SF702 é o alvo de aquisição exato, e nenhuma atualização de amplificador é necessária para aceitá-lo.

HC-SF702 vs HC-SFS702: Qual Motor Sua Máquina Precisa?

Esta pergunta surge toda vez que um motor J2 de 7kW precisa ser substituído. Ambos os motores parecem quase idênticos e compartilham a mesma flange de 176 × 176 mm, então a troca física na face de montagem é simples. O encoder — e, portanto, o requisito do amplificador — é onde eles divergem.

O desempenho mecânico de saída é idêntico. A resolução do feedback e o requisito do amplificador são diferentes. Verifique o modelo do amplificador atualmente instalado na máquina antes de adquirir o motor. Se ele mostrar MR-J2-700 (sem o S), adquira o HC-SF702. Se ele mostrar MR-J2S-700, ambos os motores funcionam — embora o HC-SFS702 com seu encoder de 17 bits seja a escolha de maior resolução quando o amplificador o suporta.

Freio vs Sem Freio: Por que HC-SF702 vs HC-SF702B

O HC-SF702 não possui freio eletromagnético. O HC-SF702B adiciona um freio aplicado por mola ao mesmo motor. Além dessa única diferença, os dois modelos são idênticos em saída nominal, torque, encoder, tipo de eixo e compatibilidade de amplificador.

O HC-SF702 sem freio é a especificação correta quando:

• O eixo é horizontal, sem componente de carga gravitacional na direção do movimento
• O bloqueio do servo do amplificador é adequado para manter a posição durante qualquer estado de parada na aplicação
• A análise de segurança da máquina confirma que a perda de energia do servo neste eixo não produz movimento descontrolado perigoso
• O perfil de movimento envolve ciclos rápidos frequentes onde a sequência de engate/desengate do freio adicionaria complexidade de controle desnecessária

Quando qualquer uma dessas condições não é atendida — particularmente eixos verticais, cargas horizontais pesadamente desbalanceadas, ou qualquer eixo em uma máquina onde a perda de posição ao desligar o servo é uma preocupação de segurança — o HC-SF702B é a variante correta. O freio não é um recurso de conveniência; é um dispositivo de segurança, e sua presença ou ausência em um motor de alta capacidade é uma decisão de engenharia de segurança, não uma otimização de custo.

Aplicações Típicas

Eixos de avanço X e Y de VMC. Em centros de usinagem verticais de grande formato, os eixos principais da mesa X e Y suportam peças pesadas e devem gerar força de corte sustentada, mantendo uma velocidade de contorno precisa. Nenhum dos eixos é tipicamente carregado pela gravidade na direção do movimento, tornando o HC-SF702 sem freio a especificação limpa — capacidade total de 7kW sem a sobrecarga de fiação e sequenciamento de um sistema de freio.

Eixos de avanço do fuso e do mangote de HMC. Eixos de rotação da mesa do eixo B e de translação do mangote de centros de usinagem horizontais com conjuntos de fuso de alta massa precisam de capacidade máxima na faixa de 2.000 rpm. O pico de 100 Nm do HC-SF702 lida com as demandas inerciais de indexação rápida do eixo B e aceleração do mangote sem superdimensionar o sistema de acionamento.

Eixos de avanço de torno CNC grandes. Centros de torneamento CNC de alta resistência com massas de carro do eixo Z que exigem forças de avanço sustentadas durante operações de torneamento profundo usam servomotores de 7kW para manter a velocidade de corte constante contra a resistência de corte. A velocidade nominal de 2.000 rpm combinada com 33,4 Nm contínuos fornece a autoridade de acionamento que essas operações exigem.

Máquinas de transferência rotativa acionadas por servo. Linhas de transferência rotativa para usinagem de alto volume usam servomotores no eixo de indexação principal para alcançar posicionamento angular rápido e preciso. O torque de pico de 100 Nm lida com a demanda de aceleração angular de um disco grande e carregado; a classificação contínua de 33,4 Nm cobre o torque sustentado durante as operações de corte se o motor acionar através de um estágio de engrenagem.

Acionamentos de platina de molde em máquinas de moldagem por injeção. Sistemas de substituição de bomba hidráulica acionados por servo em grandes máquinas de moldagem por injeção usam servomotores de alta capacidade acoplados diretamente aos eixos da bomba. O eixo reto e o alto torque contínuo do HC-SF702 se adequam a essa aplicação de acionamento de bomba acoplada diretamente, onde o motor opera com carga sustentada por longos períodos e o projeto sem freio simplifica a instalação.

Novo na Caixa, Lacrado de Fábrica

Lacrado de fábrica significa embalagem original Mitsubishi — caixa externa, suporte interno de espuma e tampas protetoras intactos. Tampa da extremidade do eixo no lugar, portas do conector do encoder e de energia cobertas, sem instalação anterior. Com aproximadamente 32 kg, o HC-SF702 é enviado em embalagem robusta que protege o retentor de óleo, o conjunto do encoder e o eixo durante o transporte.

Para uma máquina parada aguardando este motor, o estoque novo na caixa elimina completamente o tempo de reparo. Sem variáveis de recondicionamento, sem dúvidas sobre o histórico de serviço anterior, sem incertezas sobre a condição do encoder após um evento de falha anterior. O motor chega no mesmo estado em que saiu da fábrica Mitsubishi.

Para armazenamento de longo prazo, condições frescas, secas e livres de vibração mantêm a especificação completa por vários anos. Após cinco anos em armazenamento, uma breve rotação lenta do eixo antes do comissionamento redistribui a graxa do rolamento antes que o motor entre em serviço.

Perguntas Frequentes

P1: Quais amplificadores são compatíveis com o HC-SF702?

O HC-SF702 é compatível com os amplificadores originais da geração J2 e J2-Super na classe 700. Modelos confirmados como compatíveis são os MR-J2-700A e MR-J2-700B (geração J2 original), e os MR-J2S-700A, MR-J2S-700B e MR-J2S-700CP (geração J2-Super). O encoder J2 de 14 bits é legível por ambas as gerações de amplificadores. O HC-SF702 não é compatível com amplificadores MR-J3 ou MR-J4, que usam uma interface de encoder totalmente diferente.

P2: Qual é a diferença entre o HC-SF702 e o HC-SFS702?

Ambos são motores de 7kW, 2.000 rpm, 33,4 Nm, eixo reto, sem freio em uma flange de 176 × 176 mm — mecanicamente intercambiáveis na montagem. A diferença é a geração do encoder: o HC-SF702 usa um encoder de 14 bits (16.384 ppr) e funciona com amplificadores MR-J2 e MR-J2S. O HC-SFS702 usa um encoder de 17 bits (131.072 ppr) e requer apenas amplificadores MR-J2S. Se a máquina executa amplificadores MR-J2-700 originais, adquira o HC-SF702. Se executa amplificadores MR-J2S-700, ambos os motores funcionam — o HC-SFS702 oferece feedback de maior resolução.

P3: Por que não há freio eletromagnético no HC-SF702?

O HC-SF702 é a variante sem freio na linha de eixo reto J2 de 7kW por projeto — destinado a eixos horizontais e qualquer acionamento onde a retenção mecânica à prova de falhas não seja necessária. A posição em repouso é mantida através do bloqueio do servo do amplificador. Para aplicações que necessitam de retenção mecânica à prova de falhas — eixos verticais, mecanismos carregados pela gravidade, ou qualquer eixo em uma máquina onde a perda de posição ao desligar o servo cause movimento descontrolado perigoso — o HC-SF702B (motor idêntico com freio eletromagnético aplicado por mola) é a especificação correta.

P4: O encoder absoluto precisa de uma bateria e onde ela está localizada?

Sim. O encoder absoluto serial de 14 bits retém dados de posição multirrota através do desligamento usando uma bateria de lítio Mitsubishi A6BAT alojada dentro do amplificador servo — não no motor. Uma bateria saudável mantém a posição absoluta através de qualquer interrupção de energia, eliminando a necessidade de um ciclo de referência na reinicialização. Substitua a A6BAT quando o amplificador exibir um aviso de bateria fraca. Permitir o esgotamento total da bateria causa a perda da posição absoluta armazenada, exigindo um ciclo de retorno de referência antes que a máquina possa retomar a produção.

P5: O HC-SF702 pesa aproximadamente 32 kg — o que devo saber sobre manuseio e instalação?

Com 32 kg, o HC-SF702 requer duas pessoas ou um auxílio mecânico para posicionamento seguro durante a instalação. Use o furo do parafuso de suspensão M8 do motor (na face frontal perto da flange) para içamento se levantar por cima — não levante pelos cabos, conector ou eixo. Ao alinhar o motor com a esfera ou acoplamento, use ferramentas de alinhamento para minimizar o desvio angular e paralelo antes de apertar os parafusos de montagem; cargas radiais do eixo de um acoplamento desalinhado neste tamanho de carcaça podem reduzir significativamente a vida útil do rolamento. Nunca martelar nenhum componente no eixo — use o furo roscado na extremidade do eixo e um tirante para encaixar os cubos.