Mitsubishi HC-SFS102K (HCSFS102K) — Servomotor CA de 1kW, Eixo com Chaveta, Série MELSERVO-J2S

Identificação do Produto

Número da Peça: HC-SFS102K

Também Pesquisado Como: HCSFS102K, HC-SFS-102K

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

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

Condição: Novo na Caixa — Garantia de Um Ano

Visão Geral do Produto

O Mitsubishi HC-SFS102K é um servomotor CA sem escovas de inércia média de 1kW da plataforma MELSERVO-J2S — o mesmo design fundamental usado em uma ampla gama de máquinas-ferramenta CNC, linhas de embalagem e equipamentos de automação geral que foram construídos no sistema servo J2-Super da Mitsubishi. Com uma velocidade nominal de 2.000 rpm e torque contínuo de 4,78 Nm, ele lida com o tipo de trabalho de posicionamento e avanço que constitui a espinha dorsal do controle de movimento industrial.

O "K" no número da peça é a característica definidora: um eixo com chaveta. Onde o HC-SFS102 padrão tem um eixo reto liso, o HC-SFS102K inclui uma chaveta usinada. Essa chaveta permite o travamento mecânico positivo entre o eixo do motor e um componente acoplado — acoplamentos, polias ou engrenagens que requerem uma chaveta para transmissão de torque em vez de apenas aperto por atrito. Em qualquer aplicação onde o deslizamento sob carga de choque seja uma preocupação, ou onde o componente acionado deva ser precisamente sincronizado com uma referência rotacional no eixo, a variante com chaveta é a escolha correta.

Nenhum freio eletromagnético está instalado. O HC-SFS102K mantém a posição através do servo lock — o amplificador mantém a corrente e o controle em malha fechada para manter o eixo estacionário — e não se destina a eixos verticais onde a carga pode cair com o servo desligado. Para essas aplicações, o HC-SFS102BK (eixo com chaveta mais freio) é a seleção apropriada.

Especificações Técnicas

O Eixo com Chaveta: Quando e Por Que Importa

A maioria dos acoplamentos de servomotor agarra puramente por atrito — acoplamentos do tipo abraçadeira dividida, acoplamentos de fole e acoplamentos de viga funcionam dessa maneira, e para a grande maioria das aplicações de servo, eles funcionam de forma confiável. O eixo reto do HC-SFS102 se adapta perfeitamente a essas configurações.

O eixo com chaveta no HC-SFS102K é especificado quando o componente acionado não pode depender apenas do atrito. Uma engrenagem que transmite cargas de tensão de corrente de rolo, uma polia em uma transmissão de correia dentada com alta pré-tensão, uma engrenagem de pinhão em um eixo de cremalheira e pinhão — esses são pontos de transmissão de torque onde a interface vê forças de cisalhamento reais. Se o acoplamento deslizar, mesmo que minimamente, a precisão do posicionamento se degrada e o evento pode passar despercebido até que a máquina comece a produzir peças defeituosas ou um erro de limite seja acionado. Uma chaveta impede isso criando um encaixe positivo entre o eixo e o cubo.

A correspondência da chaveta é importante durante a instalação: a chaveta no eixo do motor deve ser alinhada com a chaveta no cubo, a chaveta deve ter o comprimento correto e se encaixar com folga mínima, e o parafuso de retenção no cubo do acoplamento deve ser devidamente apertado. Feita corretamente, uma conexão com chaveta é mecanicamente robusta durante a vida útil do motor. Feita descuidadamente — chaveta superdimensionada, ajuste solto ou erros de sincronização — introduz folga e concentração de tensão na raiz da chaveta. O HC-SFS102K é enviado com a chaveta já usinada; a chaveta em si é adquirida e instalada na montagem.

Encoder Absoluto de 17 Bits — Resolução Que Muda a Equação

O HC-SFS102K usa o mesmo encoder serial absoluto de 17 bits encontrado em toda a família HC-SFS: 131.072 posições distintas por revolução, retroalimentadas ao amplificador através de um link serial de alta velocidade. Esse número vale a pena colocar em contexto. A série HC-SF mais antiga usava um encoder de 14 bits fornecendo 16.384 ppr. O salto para 17 bits não é simplesmente uma atualização de especificação — permitiu diretamente a melhoria da largura de banda do loop de velocidade que define a geração J2-Super.

Com 1kW, este motor é frequentemente usado em eixos com inércia de carga moderada onde o sistema servo deve responder rapidamente a pequenas mudanças de comando. Um eixo de avanço que precisa seguir uma trajetória com precisão, uma torre que indexa através de pequenos incrementos angulares, um rolo de controle de tensão onde as variações de velocidade devem ser corrigidas em tempo real — todos esses se beneficiam da capacidade do amplificador de calcular a velocidade a partir de um encoder de alta resolução em vez de contar pulsos grosseiramente e interpolar entre eles.

A natureza absoluta do encoder significa que a posição é conhecida no momento em que o controle é energizado. Nenhum ciclo de retorno de referência, nenhuma posição perdida devido a um pico de energia momentâneo. O encoder retém sua posição absoluta durante o desligamento usando uma bateria no amplificador MR-J2S (a célula de lítio A6BAT). Enquanto essa bateria estiver em boas condições, o eixo retoma de uma posição conhecida exata sem qualquer movimento da máquina necessário.

Contexto da Série HC-SFS — Onde o 102K se Encaixa

A família HC-SFS abrange uma faixa de potência de 500W a 7kW na velocidade nominal de 2.000 rpm. O HC-SFS102K de 1kW ocupa a segunda posição de baixo para cima na faixa padrão, acima do HC-SFS52K de 500W e abaixo do HC-SFS152 de 1,5kW. Dentro desse posicionamento, ele atende a um tipo distinto de aplicação: eixos onde 500W é genuinamente marginal sob carga e ciclo de trabalho piores, mas onde ir para 1,5kW ou 2kW criaria custo, volume e despesa de amplificador desnecessários.

Em termos de máquinas-ferramenta, isso geralmente significa um eixo de avanço secundário ou auxiliar — um eixo B em um torno CNC, um eixo C para indexação simples do fuso, um eixo de avanço de subfuso ou um servo secundário em um centro de usinagem multieixo. No uso industrial geral, ele abrange transportadores, mesas de posicionamento X-Y, eixos de enrolamento e tensão, e pórticos de pick-and-place onde a carga útil é modesta, mas o ciclo de trabalho é contínuo.

A flange de 130 × 130 mm corresponde ao tamanho de quadro padrão para a faixa de capacidade de 500W a 1,5kW na família HC-SFS. Motores que crescem de 2kW para cima passam para a flange maior de 176 × 176 mm. Para designs de máquinas com espaço limitado, saber que o HC-SFS102K compartilha um tamanho de flange com irmãos de 500W e 1,5kW é útil: um design pode acomodar redimensionamento futuro do eixo sem modificar o arranjo de montagem do motor.

Família HC-SFS de 2000 rpm — Variantes de Eixo Disponíveis

Dentro do ponto de capacidade de 1kW / 2000 rpm, a Mitsubishi ofereceu quatro combinações de eixo e freio:

Todos os quatro compartilham a mesma saída nominal (1kW), torque (4,78 Nm nominal / 14,4 Nm de pico), encoder (17 bits, 131.072 ppr), flange (130×130mm), proteção (IP65) e compatibilidade com amplificador J2S. A escolha entre eles depende inteiramente do método de acoplamento do eixo e se o eixo requer uma retenção com o servo desligado.

Faixa Mais Ampla HC-SFS de 2000 rpm

Notas de Aplicação

Eixo C e eixo B de torno CNC. Eixos servos secundários em centros de torneamento que lidam com orientação do fuso, avanço do subfuso ou posicionamento da torre geralmente se enquadram na faixa de 1kW. Esses eixos são tipicamente horizontais ou fortemente contrapesados, portanto, um freio é desnecessário — o HC-SFS102K sem freio é a solução mais limpa e de menor custo.

Transportadores e acionamentos de indexação. Seções de transportadores acionadas por servo e mesas de indexação rotativa usadas em automação de montagem veem operação contínua em torque moderado. Inércia média, boa estabilidade térmica e torque confiável em baixa velocidade — todas características da classe HC-SFS — são bem adequadas para este trabalho.

Mesas de posicionamento X-Y. Mesas de posicionamento acionadas por servo de leito plano para processamento a laser, dispensação ou trabalho de inspeção frequentemente usam eixos de 1kW. A alta resolução do encoder beneficia diretamente o desempenho do erro de seguimento em movimentos XY interpolados.

Eixos de controle de tensão e enrolamento. Enroladores, desenroladores e sistemas de controle de tensão de banda usam servomotores em modo de controle de torque para regular a tensão da banda. A estabilidade do torque em baixa velocidade — um ponto forte da combinação encoder-amplificador J2S — é consideravelmente importante nessas aplicações.

Pick-and-place e carregamento de pórtico. Sistemas pick-and-place de eixo único e carregadores de pórtico simples com cargas úteis leves a moderadas usam eixos servo de 1kW para a combinação de velocidade e precisão que os acionamentos pneumáticos puros não conseguem igualar.

Novo na Caixa — Garantia de Um Ano

Este HC-SFS102K é estoque novo na caixa, selado de fábrica — embalagem original Mitsubishi, eixo e proteção do conector intactos, nunca conectado ou energizado. A garantia de um ano cobre o motor contra defeitos de fabricação e falhas na chegada. Para compradores que buscam uma substituição para uma máquina que está atualmente parada, ou que estão construindo um estoque de peças sobressalentes para uma frota de máquinas executando a plataforma J2S, novo na caixa é a única condição que garante que o motor não tem histórico anterior.

Perguntas Frequentes

P1: Quais amplificadores são compatíveis com o HC-SFS102K?

O HC-SFS102K é projetado para a classe MR-J2S-100 de amplificadores MELSERVO-J2S, incluindo o MR-J2S-100A (pulso/analógico de uso geral), MR-J2S-100B (barramento SSCNET), MR-J2S-100CP (posicionamento embutido) e MR-J2S-100CL (interface CC-Link). Ele não é compatível com amplificadores de primeira geração MR-J2, que não conseguem ler o encoder serial de 17 bits do motor J2S, nem com amplificadores MR-J3 ou MR-J4 sem hardware de adaptação.

P2: Qual é a diferença entre o HC-SFS102K e o HC-SFS102?

A única diferença é o eixo. O HC-SFS102 tem um eixo reto liso para uso com acoplamentos de aperto por atrito. O HC-SFS102K tem uma chaveta usinada, permitindo uma conexão positiva de chaveta e chaveta com o componente acionado. Todas as outras especificações — potência, torque, encoder, flange, grau de proteção e compatibilidade com amplificador — são idênticas entre os dois modelos.

P3: O HC-SFS102K possui um freio eletromagnético?

Não. O HC-SFS102K não inclui um freio. A posição em um eixo estacionário é mantida pelo servo lock (o amplificador mantém o loop de controle ativo e segura o eixo com corrente do motor). Se o eixo for vertical ou exigir uma retenção mecânica à prova de falhas quando o servo for desenergizado, o HC-SFS102BK (eixo com chaveta com freio eletromagnético) é o modelo correto a ser especificado em vez disso.

P4: O encoder é descrito como "absoluto" — ele precisa de uma bateria?

Sim. O encoder serial absoluto de 17 bits requer uma bateria para reter os dados de posição durante o desligamento. A bateria é a A6BAT célula de lítio, instalada no amplificador servo MR-J2S — não no próprio motor. Quando a bateria está em boas condições, o eixo conhece sua posição exata no momento em que o controle é energizado, eliminando a necessidade de um ciclo de homing. Um alarme de bateria fraca no amplificador indica que a bateria deve ser substituída na próxima janela de manutenção planejada.

P5: O HC-SFS102K pode substituir um HC-SF102K da série J2 anterior?

As dimensões de montagem são as mesmas, e a geometria do eixo com chaveta é compatível. No entanto, o HC-SFS102K usa um encoder serial de 17 bits que requer um amplificador MR-J2S — ele não se comunicará com um amplificador MR-J2 original. Se a máquina estiver executando amplificadores MR-J2, tanto o motor quanto o amplificador precisarão ser atualizados juntos. Se já estiver executando amplificadores MR-J2S, o HC-SFS102K é uma substituição mecânica direta sem outras alterações necessárias além da verificação de parâmetros no MR Configurator.