Mitsubishi HC-SFS202 (HCSFS202) — 2kW AC 서보 모터, 직선 샤프트, 브레이크 없음, 2000 rpm, MELSERVO J2-Super 시리즈

제품 개요

부품 번호: HC-SFS202

또한 검색됨: HCSFS202, HC SFS 202, HC-SFS-202

시리즈: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (J2-Super 세대)

분류: 중간 관성 AC 브러시리스 서보 모터 — 2 kW, 200V 클래스, 2000 rpm, 직선 샤프트, 브레이크 없음

모터 개요

Mitsubishi HC-SFS202는 2000 rpm 제품군 중 더 큰 프레임의 HC-SFS 제품군으로 진입하는 모델입니다. 130 × 130 mm 플랜지에서 176 × 176 mm 장착면으로 올라가는 2000 rpm 범위의 첫 번째 모델입니다. 이 전환은 중요합니다. 컴팩트 클래스 서보 모터와 더 무거운 부하, 더 높은 토크 요구 사항 및 더 까다로운 듀티 사이클을 가진 축을 위한 중간 프레임 장치를 구분하는 경계입니다.2kW, 9.55 Nm의 연속 토크 및 28.6 Nm의 피크 토크를 가진 HC-SFS202는 일반 산업 자동화에서 가장 일반적으로 사용되는 용량 대역에 속합니다. 공작 기계 이송 축, 중간 무게 컨베이어 드라이브, 회전 인덱싱 테이블, 권선 장력 제어 등 이 토크 범위는 기계 설계자가 매일 접하는 응용 분야의 매우 넓은 부분을 차지합니다. 틈새 시장 모터가 아닙니다. 많은 면에서 HC-SFS 라인업의 주력 제품입니다.

이를 뒷받침하는 것은 J2-Super 플랫폼입니다. 131,072 ppr의 "17비트 직렬 절대 엔코더", MR-J2S-200 증폭기의 A6BAT 배터리로 지원되는 멀티턴 절대 위치, 실시간 자동 튜닝, 적응형 진동 억제 및 전체 보호 기능 세트입니다. 직선 샤프트 및 브레이크 없음 구성은 가능한 가장 간단한 기계적 및 전기적 통합을 나타냅니다. 허브의 키웨이 가공 요구 사항, 브레이크 릴레이 배선, PLC 로직의 MBR 인터록이 없습니다.

기술 사양매개변수값

부품 번호

9.55 Nm의 연속 토크도 마찬가지로 잘 배치되어 있습니다. 중간 가속에서 수백 킬로그램의 테이블 부하에 대해 10mm 피치 볼 스크류를 구동하기에 충분합니다. 전체 생산 부하에서 중간 무게 컨베이어 섹션을 포함합니다. 작동 직경 범위에서 권선 드라이브의 일정한 장력 제어를 유지합니다. 다중 스테이션 사이클을 통해 회전 인덱싱 테이블을 구동합니다.

28.6 Nm의 피크(연속 토크의 정확히 3배)는 각 위치 지정 사이클의 가속 및 감속 단계를 처리합니다. 이는 정격 토크에서의 정속 단계에 비해 짧은 과도 상태입니다. 모터의 열 예산은 불평 없이 이를 흡수하며, MR-J2S-200의 전자 열 모델은 누적 부하를 추적하여 권선이 손상되는 온도를 보기 전에 보호 경보가 트리거되도록 합니다.

이 모든 것을 종합하면 모터가 과대 설계되거나 작동을 위해 창의적인 기계 설계를 필요로 하지 않고 매우 광범위한 일반 산업 축의 토크 및 속도 요구 사항에 맞는 모터가 됩니다.

직선 샤프트: 커플링 옵션 및 선택

HC-SFS202의 직선 샤프트(키웨이 없음, 플랫 없음, 표준 원통형 OD)는 서보 모터 커플링 설계의 보편적인 시작점입니다. 서보 응용 분야의 모든 주요 커플링 유형은 직선 샤프트와 함께 작동합니다. 조 커플링, 벨로우즈 커플링, 올덤 커플링, 디스크 커플링 및 테이퍼 잠금 타이밍 벨트 허브는 모두 분할 허브 또는 수축 끼워맞춤을 사용하여 샤프트 OD에 클램핑됩니다.

연속 9.55 Nm 및 피크 28.6 Nm에서 커플링 선택은 정격 토크뿐만 아니라 피크 수치를 고려해야 합니다. 9.55 Nm 정격으로 크기가 조정된 조 커플링은 28.6 Nm 피크에서의 공격적인 가속 주기 동안 한계적일 것입니다. 표준 관행은 충격 입력이 포함된 부하의 경우 피크 토크의 1.5~2배, 부하가 순전히 관성인 경우 피크 토크 값으로 커플링을 선택하는 것입니다. 어느 쪽이든 28.6 Nm는 9.55 Nm 정격 수치가 아닌 커플링 크기를 결정하는 수치입니다.

키가 있는 허브가 필요하거나 선호되는 응용 분야(체인 스프로킷, 특정 타이밍 풀리, 기어 입력 허브)의 경우, HC-SFS202K(키 샤프트, 브레이크 없음)는 다른 모든 면에서 기계적으로 동일하며 동일한 MR-J2S-200 증폭기를 사용합니다. 성능 사양은 변경되지 않습니다. 유일한 차이점은 샤프트의 가공된 키웨이입니다.

허브 끼워맞춤: 176 × 176 mm 프레임의 드로볼트 방식.

Mitsubishi의 대형 프레임 모터에 대한 지침 설명서는 이 점에 대해 일관적입니다. 항상 샤프트 끝 나사 구멍과 드로볼트를 사용하여 커플링 또는 허브를 샤프트에 축 방향으로 당깁니다. 절대 누르거나 망치로 치지 마십시오. 176 × 176 mm 프레임 모터는 130 × 130 mm 장치보다 긴 샤프트를 가지고 있으며, 허브 설치 중 충격 하중은 샤프트를 통해 엔코더 디스크 및 후면 베어링으로 전달됩니다. 결과적인 손상(일반적으로 사소한 엔코더 베어링 손상 또는 엔코더 디스크 정렬 불량)은 즉각적인 경보를 발생시키지 않습니다. 몇 주 또는 몇 달 후에 진동 하에서 간헐적인 엔코더 노이즈 오류로 나타나며, 설치 이벤트로 추적하는 데 상당한 진단 노력이 필요할 수 있습니다. 드로볼트를 사용한 30초 추가는 이 위험을 완전히 제거합니다.

브레이크 없음: 서보 잠금이 올바른 답변인 경우HC-SFS202에는 전자 브레이크가 없습니다. 정지 시 위치는 MR-J2S-200 증폭기의 폐쇄 루프 서보 잠금으로 유지됩니다. 위치 루프가 활성 상태로 유지되고 17비트 엔코더가 샤프트 각도를 고해상도로 모니터링하며, 증폭기는 명령된 위치를 유지하는 데 필요한 전류를 공급합니다. 적절한 게인 튜닝이 된 정상 축에서는 이것이 한두 개의 엔코더 카운트 내에서 위치를 유지합니다. 즉, 거의 눈에 띄지 않는 움직임입니다.중력 또는 스프링 힘이 샤프트 회전 방향으로 작용하지 않는 수평 축 및 대칭적으로 부하가 걸린 메커니즘의 경우 서보 잠금은 완전히 안정적이고 적절합니다. 브레이크를 추가할 기계적인 이유는 없으며, 브레이크 없음 구성의 장점은 분명합니다. 더 간단한 패널 배선, 릴레이 없음, 24V 브레이크 회로 없음, 서지 억제 부품 없음, PLC의 MBR 인터록 시퀀스 없음, 정기적인 브레이크 디스크 검사 없음, 해당 브레이크 장착형 변형보다 가벼운 모터입니다.

기계의 각 축에 대해 엔지니어링 질문은 간단합니다. 서보 전류가 예기치 않게 0으로 떨어지면 남은 힘으로 인해 축이 움직입니까? 답이 '아니오'(수평 테이블, 대칭적으로 균형 잡힌 회전 인덱서, 평평한 컨베이어 섹션)이면 브레이크 없는 HC-SFS202가 올바르고 완전한 사양입니다. 답이 '예'(수직 Z축, 경사진 이송, 중력 하중 메커니즘)이면 HC-SFS202B(스프링 적용 전자 브레이크가 있는 직선 샤프트)가 필요합니다. 둘 다 동일한 MR-J2S-200 증폭기를 사용합니다.이 용량의 여러 서보 축이 있는 기계에서 이 테스트를 체계적으로 적용하고 그에 따라 선택하면(모든 축에 기본적으로 브레이크를 사용하는 대신) 구성 요소 수가 적은 더 간단한 기계 설계가 가능합니다.

일상 생산에서의 17비트 엔코더

HC-SFS202에 내장된 엔코더는 Mitsubishi의 17비트 직렬 절대 장치로, 샤프트 회전당 131,072개의 개별 각도 위치와 전원 차단 시에도 증폭기의 A6BAT 배터리로 유지되는 멀티턴 절대 카운트를 제공합니다.

실제로 생산 기계에 이것이 의미하는 바는 다음과 같습니다.

호밍 없이 시작.고해상도 속도 피드백.

회전당 131,072 카운트에서 속도 루프는 매우 미세한 위치 데이터를 가지고 작동합니다. 이는 저속에서도 J2-Super 축이 속도 리플 없이 부드럽게 작동하는 이유 중 하나입니다. 피드백 해상도가 충분히 높아 제어 알고리즘이 샤프트 회전 속도와 관계없이 항상 정확한 속도 정보를 얻을 수 있습니다. 저속 권선 드라이브, 공작 기계의 크립 속도 축 또는 저속 부드러움이 중요한 토크 제어 드라이브와 같은 응용 분야의 경우 17비트 해상도는 14비트 이전 세대에 비해 측정 가능한 차이를 만듭니다.

배터리 유지보수.

MR-J2S-200 증폭기의 A6BAT는 전원 차단 시에도 멀티턴 카운터를 유지합니다. 증폭기에서 배터리 부족 경보가 표시될 때 교체하십시오. 완전히 방전된 배터리는 절대 카운터를 재설정하여 축이 생산을 재개하기 전에 참조 복귀 사이클이 필요합니다. 고가용성 생산 라인에서는 배터리가 완전히 방전될 때까지 기다리지 않고 첫 번째 배터리 부족 경보 시 사전에 배터리를 교체하면 피할 수 있는 원인으로 인한 계획되지 않은 다운타임을 제거할 수 있습니다.

호환 증폭기

HC-SFS202는 MR-J2S-200 증폭기 제품군, 즉 2kW 용량의 J2-Super 플랫폼과 쌍을 이룹니다. 세 가지 인터페이스 변형은 주요 제어 아키텍처를 다룹니다.MR-J2S-200A는 범용 인터페이스 증폭기입니다. CNC 컨트롤러 및 PLC의 펄스 열 위치 명령과 아날로그 속도 및 토크 참조를 수락합니다. 위치, 속도, 토크 및 스위치 모드 조합 P/S, S/T, T/P를 포함한 모든 제어 모드를 사용할 수 있습니다. RS-232C는 매개변수 설정 및 진단을 위해 MR Configurator에 연결됩니다. 이는 공작 기계 이송 축 및 일반 산업 위치 지정 응용 분야의 표준 선택입니다.

MR-J2S-200B는 SSCNET 광섬유 버스를 통해 Mitsubishi A 시리즈 및 Q 시리즈 모션 컨트롤러에 연결됩니다. 위치 명령, 엔코더 피드백, 경보 데이터 및 모니터링 신호는 모두 광 링크를 통해 전송됩니다. 다축 동기화 기계(동시 다축 컨투어링을 실행하는 머시닝 센터, 동기화된 축이 있는 이송 시스템, 전자 기어링 응용 분야)의 경우 SSCNET 버스는 아날로그 또는 펄스 인터페이스가 따라갈 수 없는 실시간 동기화를 제공합니다.MR-J2S-200CP는 내장형 단일 축 위치 지정을 제공합니다. 최대 31개의 대상 위치가 증폭기의 내부 포인트 테이블에 저장되며 디지털 I/O 또는 CC-Link 네트워크 신호로 활성화됩니다. 다른 축과의 동기화가 필요하지 않은 독립형 인덱싱 위치 지정 축의 경우 CP는 전용 모션 컨트롤러의 비용과 복잡성을 제거합니다.

호환성 참고 사항. HC-SFS202는 J2-Super (MR-J2S) 증폭기가 필요합니다. 17비트 엔코더 직렬 프로토콜을 읽을 수 없는 오리지널 MR-J2-200(1세대) 증폭기와는 호환되지 않습니다. 1세대 MR-J2 하드웨어를 실행하는 기계의 경우 HC-SF202(동일한 기계 사양, 14비트 엔코더)가 올바른 모터입니다. HC-SFS202는 갱신 어댑터 키트 없이는 MR-J3 또는 MR-J4 증폭기와도 호환되지 않습니다.

HC-SFS 2000 rpm 제품군 — 용량 컨텍스트

모델정격 토크

피크 토크플랜지

HC-SFS52 시리즈500 W

2.39 Nm7.16 Nm

130 × 130 mmHC-SFS102 시리즈1,000 W4.78 Nm14.4 Nm130 × 130 mm

HC-SFS152 시리즈

Q2: HC-SFS202를 브레이크 없이 수직 축에 사용할 수 있습니까?신중한 분석 후에만 가능합니다. MR-J2S-200을 통한 서보 잠금은 정지 시 수평 축을 안정적으로 유지하지만, 수직 축에서는 서보 전류가 0으로 떨어질 때 작용하는 중력 하중이 하향 이동을 유발합니다. 서보 꺼짐 시 이동이 위험하거나 기계적으로 손상을 줄 수 있는 모든 축(대부분의 수직 축 포함)의 경우 HC-SFS202B(직선 샤프트, 스프링 적용 전자 브레이크)가 올바른 사양입니다. 브레이크는 기본적으로 작동하며 서보 상태에 관계없이 축을 기계적으로 유지합니다.Q3: HC-SFS202는 176 × 176 mm 플랜지에 있습니다. 이것이 1.5kW HC-SFS152보다 더 큰 장착이 필요하다는 것을 의미합니까?

예. HC-SFS152 및 130 × 130 mm 플랜지 변형은 물리적으로 더 작은 모터입니다. HC-SFS202는 176 × 176 mm 플랜지로 올라가며, 이는 다른 모터 장착 인터페이스(더 큰 볼 서클, 다른 파일럿 직경)를 필요로 합니다. 기계가 130 × 130 mm 플랜지를 중심으로 설계되었고 HC-SFS202를 업그레이드로 고려하고 있다면 모터 장착 플레이트를 수정해야 합니다. 기계 프레임이 이미 176 × 176 mm 장착을 사용하고 있다면 HC-SFS202는 HC-SFS352, HC-SFS502 및 HC-SFS702 변형과 함께 기계적 변경 없이 장착됩니다.HC-SFS202는 MR-J2S-200 증폭기(A(아날로그/펄스), B(SSCNET) 또는 CP(내장형 위치 지정) 변형)가 필요합니다. 멀티턴 절대 카운터의 백업 배터리는 모터가 아닌 증폭기 내부에 있는 Mitsubishi A6BAT 리튬 장치입니다. 증폭기에서 첫 번째 배터리 부족 경보가 발생할 때 교체하십시오. 완전히 방전된 배터리는 절대 위치 메모리를 재설정하고 축이 생산을 재개하기 전에 참조 복귀 사이클이 필요합니다.

Q5: HC-SFS202는 단종되었음에도 불구하고 여전히 구할 수 있습니까?

예. Mitsubishi가 더 넓은 MR-J2S 플랫폼과 함께 HC-SFS 시리즈를 공식적으로 단종했지만, HC-SFS202는 산업 자동화 잉여 부품 판매점 및 전문 Mitsubishi 서보 부품 공급업체를 통해 신품 재고 및 테스트된 리퍼비시 제품으로 널리 구할 수 있습니다. J2-Super 하드웨어에 계속 머물러야 하는 기계의 경우 잉여 소싱은 간단합니다. 신규 기계 설계를 위해 현재 세대와 동등한 제품은 HG-SR202(MR-J4 시리즈, 2kW, 2000 rpm, 직선 샤프트, 22비트 엔코더, 176 × 176 mm 플랜지, IP67)이며, MR-J4-200 증폭기가 필요합니다.