Mitsubishi HC-SFS202G1H — 2kW AC 기어드 서보 모터, G1H 레그 타입 감속 기어, MELSERVO-J2S 시리즈

제품 식별

부품 번호: HC-SFS202G1H

검색어도 포함: HCSFS202G1H, HC-SFS-202G1H

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

모터 유형: AC 브러시리스 기어드 서보 모터 — 직선 샤프트, 브레이크 없음, G1H 레그 타입 감속 기어

시리즈: MELSERVO-J2S (J2-Super)

이 모터의 차별점

HC-SFS202G1H는 잘 확립된 2kW J2-Super 서보 모터에 G1H 레그 타입(풋 마운트) 감속 기어 유닛을 단일 공장 조립 패키지로 통합합니다. G1H와 G1의 차이점은 마운팅 기하학에 관한 것입니다. G1 변형은 플랜지 면으로 마운트되는 반면, G1H는 풋/레그 마운팅 구성을 사용합니다 — 기어 하우징은 베이스의 마운팅 패드에 놓이며 출력 샤프트는 하우징 측면에서 돌출됩니다. 따라서 플랜지 마운트 어셈블리처럼 인라인으로 장착하는 것보다 샤프트 평행 또는 베이스 마운트 드라이브가 필요한 기계 레이아웃에 적합합니다.

그 결과 컴팩트한 기어드 서보 드라이브가 탄생했으며, 이는 HC-SFS J2-Super 플랫폼의 모든 성능을 제공합니다 — 17비트 직렬 절대 엔코더, MR-J2S-200 앰프 호환성, 9.55 Nm 기본 모터 연속 토크, 28.6 Nm 피크 토크 — 많은 실제 구동 시스템 설계에서 요구하는 고토크, 저속 출력 샤프트 프로파일을 제공합니다. 별도로 조달, 장착, 정렬 및 유지보수해야 하는 외부 기어박스가 없습니다. 모터와 기어 유닛은 하나의 정밀 조립 부품으로 제공되어 기계 구조에 직접 설치할 준비가 되어 있습니다.

HC-SFS202G1H에는 브레이크가 장착되어 있지 않습니다. 서보 오프 시 안전 기계적 고정이 필요한 애플리케이션의 경우 HC-SFS202BG1H(브레이크 포함)가 해당 변형입니다.

기술 사양

G1H 레그 마운팅: 존재 이유 및 지정 시기

G1과 G1H의 차이점은 순전히 기계적인 것입니다. 둘 다 일반 산업용 감속 기어이며, 둘 다 동일한 출력 비율 범위를 생성하고, 둘 다 동일한 모터와 엔코더를 사용합니다. 변경되는 것은 하우징 마운팅 인터페이스입니다.

G1 플랜지 타입은 기어 하우징 면을 기계 플랜지 보어에 대해 모터 축과 일렬로 마운트합니다. 어셈블리는 축 방향입니다 — 모터 본체, 기어 하우징, 출력 샤프트 모두 동일한 중심선에 있으며 출력 샤프트는 앞으로 돌출됩니다. 이는 서보 모터와 기어박스가 기계 구조의 보어에 들어가거나 평평한 면에 마운트되는 기계 설계에 적합합니다.

G1H 레그 타입은 기어 하우징 베이스에 마운팅 풋 또는 패드를 사용합니다. 모터는 기계 레이아웃에서 기어 하우징 뒤가 아니라 옆에 위치합니다. 출력 샤프트는 기어 유닛 설계에 따라 모터 축에 대해 90°로 돌출되거나 평행할 수 있습니다 — 핵심 특징은 하우징이 면이 아닌 베이스로 지지된다는 것입니다. 이는 다음을 위해 적합합니다:

컨베이어 및 이송 드라이브 설치모터가 면 플레이트에서 축 방향으로 돌출되는 것이 아니라 컨베이어 프레임에 평행하게 놓여야 하는 경우. 베이스 마운트 하우징은 프레임 레일에 직접 볼트로 고정되며, 출력 샤프트 드라이브 휠 또는 스프로킷은 별도의 마운팅 브래킷 없이 올바른 높이와 방향으로 배치됩니다.

공작 기계 보조 드라이브 설치패널 공간 및 구조적 여유 공간이 축 방향 캔틸레버식보다 측면 마운트 모터 배열을 선호하는 경우. 칩 컨베이어 드라이브, 냉각수 펌프 드라이브 및 공구 매거진 드라이브 어셈블리에서 이 구성을 자주 사용합니다.

저프로파일 기계 프레임축 방향 깊이가 제한되지만 베이스 마운팅 공간이 있는 경우. G1H 어셈블리의 출력 샤프트 축 방향 발자국은 동일한 기어비의 G1 인라인 배열보다 짧습니다.

레트로핏 및 교체 애플리케이션기존 기계가 풋 마운트 기어 모터를 사용했고 교체품이 동일한 마운팅 기하학 및 샤프트 방향을 유지해야 하는 경우.

토크 그림: 기어가 9.55 Nm에 미치는 영향

기본 HC-SFS202 모터는 2,000 rpm에서 9.55 Nm의 연속 출력을 제공합니다. G1H 기어 단계를 거치면 해당 출력이 변환됩니다:

1/20 비율에서 출력 샤프트는 100 rpm으로 회전하고 출력에서의 이론적 연속 토크는 약 162–172 Nm에 도달합니다(일반적인 기어 효율 85–90% 고려). 출력에서의 피크 토크는 모터의 28.6 Nm 기본 수치에서 비례적으로 상승하며, 짧은 가속 과도 상태에서는 480 Nm를 초과할 수 있습니다.

1/9 비율에서 출력 속도는 약 222 rpm이고 연속 출력 토크는 약 77–81 Nm입니다 — 출력 샤프트 속도를 유용한 작동 범위 내에 유지해야 하는 중간 속도 컨베이어 및 이송 애플리케이션에 적합한 프로파일입니다.

1/5 비율에서 출력은 400 rpm으로 약 43–45 Nm의 연속 토크로 작동합니다 — 중간 정도의 토크 증폭과 함께 더 높은 출력 샤프트 속도를 요구하는 애플리케이션에 적합합니다.

이 수치는 HC-SFS202G1H가 단순한 편의 제품이 아닌 이유를 보여줍니다. 기본 모터만으로 9.55 Nm을 생성하며, 이는 제한된 범위의 부하 요구 사항을 충족합니다. G1H 기어 유닛을 사용하면 동일한 모터 및 앰프 조합으로 저속 샤프트 속도에서 150 Nm 이상의 연속 부하를 구동할 수 있습니다 — 직접 구동 솔루션으로는 훨씬 더 크고 비싼 모터가 필요했을 부하입니다. 기어 유닛은 출력 속도를 희생하여 토크 용량을 확보하며, 많은 실제 구동 시스템 요구 사항에서 이러한 절충이 정확히 맞습니다.

모터 샤프트 엔코더: 기어비에 따른 해상도

17비트 엔코더는 모터 샤프트에 장착되어 해당 위치에서 회전당 131,072개의 위치를 읽습니다. 기어 단계를 거친 후의 의미는 중요합니다. 출력 샤프트의 각 완전 회전은 여러 모터 샤프트 회전에 해당하며, 각 모터 회전은 131,072개의 엔코더 카운트를 생성합니다. 따라서 앰프는 출력 샤프트에서 매우 미세한 유효 위치 해상도를 감지합니다.

1/20 기어비에서 각 출력 샤프트 회전은 20 × 131,072 = 2,621,440개의 유효 엔코더 카운트를 생성합니다. 저속 출력 샤프트 위치 지정 애플리케이션 — 컨베이어가 정확한 위치에 멈추거나 회전 스테이션이 고정된 각도 위치로 인덱싱되는 경우 — 이 해상도는 대부분의 구동 메커니즘의 기계적 위치 지정 정확도보다 훨씬 미세한 위치 피드백을 제공하므로, 이러한 애플리케이션에서 엔코더는 위치 지정 정확도의 제한 요소가 되지 않습니다.

저출력 속도에서 속도 추정 품질도 유사하게 향상됩니다. 앰프는 위치 샘플 차이에서 속도를 계산합니다. 모터 샤프트 인코딩 및 높은 기어비를 사용하면 각 속도 샘플이 저출력 샤프트 속도에서도 많은 엔코더 카운트를 차지하므로 속도 루프에 깨끗하고 신호 대 잡음비가 높은 속도 추정치를 제공합니다. 매우 낮은 출력 샤프트 rpm에서의 부드러운 속도 제어 — 컨베이어 속도 조절 및 와인딩 애플리케이션에 중요 — 는 이 조합의 직접적인 결과입니다.

A6BAT 리튬 배터리는 MR-J2S 앰프에 내장되어 전원 중단 시에도 다회전 절대 카운터를 유지합니다. 출력 샤프트의 절대 위치는 전원 사이클을 통해 유지되므로 참조 복귀 사이클 없이 기계를 다시 시작할 수 있습니다.

앰프 요구 사항 및 전자 기어 설정

HC-SFS202G1H는 MR-J2S-200 클래스 앰프와 쌍을 이룹니다 — 모든 HC-SFS202 변형에 사용되는 동일한 2kW J2-Super 플랫폼입니다. 앰프의 관점에서 볼 때 HC-SFS202 모터를 구동하는 것입니다. 엔코더 프로토콜, 모터 모델 인식 및 전류 제어는 기어 유닛의 존재로 인해 변경되지 않습니다.

커미셔닝 시 변경되는 것은 앰프 매개변수의 전자 기어비입니다. 전자 기어 기능(MR-J2S 용어의 CMX/CDV 매개변수)은 CNC 또는 컨트롤러의 위치 명령 단위와 실제 출력 샤프트 움직임 간의 대응 관계를 설정합니다. 모터와 부하 사이에 감속 기어가 있으면 직접 구동 배열보다 각 명령된 출력 샤프트 움직임 단위에 더 많은 모터 샤프트 회전이 필요하며, 전자 기어 매개변수는 설치된 기어비를 정확하게 반영해야 합니다.

이러한 매개변수를 잘못 설정하면 명령된 위치와 실제 축 움직임 간의 관계가 잘못되어 축이 과도하게 움직이거나 부족하게 움직이거나 모든 이동에서 위치 오류가 발생합니다. 기어 하우징 명판 비율과 일치하도록 전자 기어 비율 매개변수 설정을 확인하는 것은 기어드 서보 축의 모든 커미셔닝에서 항상 첫 번째 확인 사항이어야 합니다.

호환 앰프:

• MR-J2S-200A — 범용 아날로그/펄스 명령, 위치/속도/토크 제어 모드
• MR-J2S-200B — 협조 모션 컨트롤러 시스템을 위한 SSCNET 광섬유 버스
• MR-J2S-200CP — CC-Link 내장 위치 지정, 독립형 포인트 테이블 작동

원래 MR-J2-200(1세대) 앰프, MR-J3 또는 MR-J4 앰프와 호환되지 않습니다.

G1 대 G1H 대 G5/G7: 올바른 기어 변형 선택

일반 산업용 모션 제어 — 컨베이어 드라이브, 이송 시스템, 인덱싱 스테이션, 자재 취급 — 의 경우 G1 및 G1H가 적합하고 비용 효율적인 선택입니다. G5 및 G7은 출력 샤프트의 각도 정확도가 주요 요구 사항인 애플리케이션을 위한 더 엄격한 백래시 사양을 갖춘 정밀 변형입니다. G1H는 특히 G1이 충족할 수 없는 레이아웃 요구 사항을 해결합니다 — 이는 다운그레이드나 대체품이 아니라 다른 기계 설계 세트에 대한 올바른 변형입니다.

일반적인 애플리케이션

롤러 컨베이어 및 벨트 컨베이어 서보 드라이브.정확하게 시작, 정지 및 위치를 유지해야 하는 생산 라인 컨베이어 — 부품 축적 시스템, 조립 스테이션 간 이송 라인, CNC 셀의 출구 컨베이어 — 는 컨베이어 프레임 구조에 맞게 풋 마운트 기어 유닛이 있는 서보 드라이브를 사용합니다. HC-SFS202G1H의 레그 마운팅은 표준 컨베이어 프레임에 깔끔하게 통합되며, 절대 엔코더는 모든 비상 정지 및 재시동 시 일관된 부품 위치를 유지합니다.

체인 구동 이송 기계 스테이션 드라이브.체인 및 스프로킷 시스템을 사용하는 이송 라인 스테이션 인덱싱 드라이브는 일반적으로 드라이브 스테이션 끝에 풋 마운트 기어 모터를 필요로 합니다. G1H 마운팅을 사용하면 모터와 기어 하우징을 이송 기계 베이스 프레임에 직접 볼트로 고정할 수 있으며, 출력 스프로킷은 체인 구동에 적합한 높이로 배치됩니다.

권선 및 해제 장력 제어.토크 제어 모드로 저속 샤프트에서 작동하는 재료 와인더 및 언와인더는 출력 샤프트가 커플링 또는 토크 리미터를 통해 롤 아버에 직접 연결되는 풋 마운트 서보 드라이브를 사용합니다. G1H는 컨버팅, 인쇄 및 라미네이팅 라인의 와인딩 스탠드 기계 설계를 수용하기 위한 올바른 마운팅 방향 및 출력 샤프트 높이를 제공합니다.

베이스 마운트 모터가 있는 회전 인덱스 테이블 드라이브.구동 모터가 테이블 표면 아래에 놓이고 아래에서 웜 기어 또는 피니언 입력에 연결되어야 하는 대형 회전 인덱스 테이블은 풋 마운트 기어 모터를 주요 드라이브로 사용합니다. HC-SFS202G1H는 이 기하학에 대한 출력 샤프트를 올바르게 배치하며, J2-Super 엔코더는 다중 스테이션 조립 인덱싱에 필요한 각도 정밀도를 제공합니다.

산업용 게이트, 해치 및 도어 액추에이터 드라이브.서보 구동 산업용 게이트 및 접근 제어 애플리케이션은 모터가 면 플레이트에서 돌출되는 것이 아니라 베이스 구조에 고정되어야 하는 풋 마운트 기어 모터를 사용합니다. 저출력 속도, 고출력 토크 및 절대 위치 피드백의 조합은 서보 제어 접근 게이트 시스템의 기능 요구 사항을 충족합니다.

자주 묻는 질문

Q1: G1H와 G1 감속 기어 변형의 차이점은 무엇입니까?

둘 다 동일한 비율 범위의 일반 산업용 감속 기어이며, 둘 다 동일한 기본 모터와 엔코더를 사용합니다. 차이점은 마운팅입니다. G1은 플랜지 타입 기어 유닛으로, 기계 플랜지 보어에 면 대 면으로 마운트되며 출력 샤프트는 모터와 일렬로 축 방향으로 돌출됩니다. G1H는 레그 타입 유닛으로, 베이스/풋 패드를 통해 마운트되며 모터는 기어 하우징 뒤가 아니라 옆에 위치합니다. 기계 레이아웃에 베이스 마운팅이 필요하거나 축 방향 깊이가 인라인 어셈블리에 적합하지 않은 경우 G1H를 지정하십시오.

Q2: HC-SFS202G1H와 호환되는 앰프는 무엇입니까?

HC-SFS202G1H는 모든 HC-SFS202 변형과 동일한 앰프를 사용합니다. MR-J2S-200 클래스입니다. 세 가지 옵션은 MR-J2S-200A(아날로그/펄스 명령), MR-J2S-200B(모션 컨트롤러용 SSCNET 버스) 및 MR-J2S-200CP(내장 위치 지정)입니다. 모두 17비트 엔코더를 지원합니다. 이 모터는 원래 MR-J2-200 앰프, MR-J3 또는 MR-J4 앰프와 호환되지 않습니다. 커미셔닝 전에 앰프의 전자 기어 비율 매개변수를 실제 설치된 기어비와 일치하도록 설정하는 것을 잊지 마십시오.

Q3: 기어비가 출력 샤프트 토크와 속도에 어떻게 영향을 미칩니까?

출력 샤프트 속도는 모터 정격 속도를 기어비로 나눈 값과 같습니다. 출력 토크는 모터 정격 토크에 기어비를 곱한 다음 기어 효율(일반적으로 85–90%)로 감소한 값과 같습니다. 1/20 비율에서 기본 모터의 9.55 Nm 정격 토크와 약 87% 효율을 사용하면 연속 출력 토크는 100 rpm에서 약 166 Nm입니다. 특정 비율은 기어 하우징 명판에 스탬프로 표시됩니다 — 앰프 전자 기어 매개변수를 설정하기 전에 이를 확인하십시오.

Q4: 기어 유닛이 출력 샤프트의 엔코더 해상도에 영향을 미칩니까?

엔코더는 기어비에 관계없이 모터 샤프트에서 131,072 ppr로 읽습니다. 기어 단계를 거친 후 각 출력 샤프트 회전은 여러 모터 회전에 해당하며, 출력 샤프트당 유효 엔코더 카운트는 기어비만큼 곱해집니다. 1/20 비율에서 출력 샤프트의 유효 해상도는 회전당 260만 카운트 이상입니다 — 대부분의 구동 메커니즘의 기계적 위치 지정 정확도보다 훨씬 미세하므로, 이 유형의 애플리케이션에서 엔코더는 위치 지정 정확도의 제한 요소가 되지 않습니다.

Q5: HC-SFS202G1H는 브레이크 없이 수직 축 애플리케이션에 적합합니까?

HC-SFS202G1H에는 전자 브레이크가 없습니다. 정지 시 위치는 앰프 서보 잠금으로 유지됩니다. 서보 전원이 제거될 때 하중을 기계적으로 유지해야 하는 수직 축 또는 중력 하중 메커니즘의 경우 — 비상 정지, 전원 오류 또는 계획된 종료 중 제어되지 않는 움직임을 방지하기 위해 — HC-SFS202BG1H(동일한 모터 및 기어 유닛, 스프링 적용 전자 브레이크 추가)가 올바른 사양입니다. 수직 축에 브레이크 없는 변형을 사용하는 것은 기계의 안전 요구 사항을 신중하게 평가해야 합니다. 대부분의 경우, 중력 하중 구성 요소가 있는 모든 축에는 브레이크 변형이 적합한 선택입니다.