Mitsubishi HC-SF202B (HCSF202B) MELSERVO J2 2 kW Wechselstromservomotor mit elektromagnetischer Bremse, gerade Welle

Identifizierung des Teils

Teilnummer:HC-SF202B (HCSF202B)

Reihe:Mitsubishi MELSERVO-J2 der HC-SF-Serie

Klassifizierung:Mittlerer Trägheitsgrad, mittlerer Leistung AC-Bürstenloser Servomotor mit elektromagnetischer Bremse

Spannungsklasse:Klasse 200 V Wechselstrom

Übersicht

The HC-SF series sits at the foundation of Mitsubishi's MELSERVO J2 servo platform — a generation of machine-tool grade motors that defined how medium-inertia axis drives were applied across vertical machining centresDie Entwicklung von CNC-Drehmaschinen und MehrsachsenübertragungsleitungenHC-SF202Bist die 2-kW-Bremsenvariante dieser Familie: dieselbe Rotorkonstruktion mit mittlerer Trägheit, die die HC-SF-Serie zur Standardwahl für die direkte Kugelschraubkopplung machte,jetzt mit einer in der Fabrik integrierten elektromagnetischen Federbremse ausgerüstet.

Was den HC-SF202B von seinem nichtbremsenden Gegenstück (HC-SF202) unterscheidet, ist kein Leistungsunterschied ̇ das Nenndrehmoment, die Drehzahl und die Encoder-Spezifikationen sind identisch.Die Bremse fügt einen Ausfallsicherungsmechanismus hinzu, der die Motorwelle beim Abschalten des Antriebs stehend hält- Diese einzige Ergänzung ändert die Einsatzbereiche des Motors: vertikale Achsen, geneigte Werkstückträger, schwerkraftbelastete Werkzeugwechsler,und jede Achse, bei der ein unkontrollierter Abfall oder ein unkontrollierbares Kriechen während eines Stromausfalls gefährlich oder schädlich wäre.Bei einer horizontalen Z-Achse der Bearbeitungszentrale ist die elektromagnetische Bremse beispielsweise nicht optional, sondern durch die sichere Maschinenkonstruktion erforderlich.

Die HC-SF-Serie repräsentiert die MELSERVO-J2-Generation (nicht J2S).Käufer, die vorhandene Anlagen der J2-Ära migrieren oder beibehalten, werden feststellen, dass der HC-SF202B der richtige Ersatzmotor ist und nicht der HC-SFS202B, der zur J2S-Serie gehört und verschiedene Steckverbinder und einen 17-Bit-Encoder mit höherer Auflösung verwendet, der nicht rückwärtskompatibel mit MR-J2-Verstärkern ist.

Technische Spezifikation

Die elektromagnetische Bremse: Wie sie funktioniert und warum sie wichtig ist

Die in den HC-SF202B eingebaute Bremse ist eine federgebundene,Leistungsfreisetzte Konstruktion meaning die Bremse schaltet sich automatisch ein, wenn die Leistung entfernt wird, und löst sich nur, wenn eine 24 V Gleichstromversorgung auf die Bremsspirale angebracht wirdIn jeder Anwendung, in der ein Verlust der Leistung dazu führen könnte, dass sich die Achse unter Schwerkraft oder Restmomentum bewegt, ist ein System, das Leistung benötigt, um eine Bremse zu aktivieren, von Natur aus unsicher.Die Bremse des HC-SF202B arbeitet nach der entgegengesetzten Logik.Keine Energie bedeutet, die Bremse an.

Während des normalen Betriebs setzt der CNC- oder Servoverstärker 24 V Gleichstrom auf die Bremsspirale als Teil der Servo-Aktivierungssequenz ein. Die Bremse geht los und der Motor läuft frei unter Servo-Steuerung.Wenn die Achse zum Stillstand gebracht wird entweder am Ende des Zyklus, während eines E-Stopps oder nach einem Stromausfall, wird die Bremsspirale abgeschaltet und die Federklemme innerhalb von Millisekunden eingeschaltet und hält die Welle in Position.

Drei Punkte sind für die korrekte Bremsintegration von entscheidender Bedeutung:

Die Bremse ist eine Haltevorrichtung und kein dynamischer Bremssystem.Es ist dazu bestimmt, die statische Wellenlast zu halten, sobald der Motor durch die dynamische Bremsung des Verstärkers zum Stillstand gebracht wurde.Die Anwendung der elektromagnetischen Bremse auf eine rotierende Welle bei Geschwindigkeit Die Maschinenbauer sollten die E-Stopp-Sequenz so konfigurieren, dass eine kurze Verzögerungszeit (normalerweise weniger als 200 ms bei Nenngeschwindigkeit) möglich ist, bevor die Bremse betätigt wird.

Über die Bremsspirale ist ein Überspannungsabsorber oder eine frei drehende Diode erforderlich.Wenn die 24 V Gleichstromversorgung unterbrochen wird, erzeugt die Bremsspirale einen Spitzenspannungsschub, wenn das Magnetfeld zusammenbricht.Diese Spitze kann das Relais oder Transistor-Ausgang beschädigen die Bremse treibtDas Mitsubishi Bedienhandbuch für die HC-SF-Serie verlangt diese Unterdrückung ausdrücklich, und das Bremsschaltkreislauf-Verkabelungsdiagramm im Verstärkerhandbuch zeigt die richtige Platzierung.

Bei vertikalen Achsenanwendungen sollte das Bremsumsatzmoment mit dem ausgeglichenen Drehmoment der Achse verglichen werden.Mitsubishi empfiehlt für die J2-Serie, dass das unausgewogene Drehmoment auf einer vertikalen Achse bei oder unter 70% des Nenndrehmoments des Motors gehalten wird.Die elektromagnetische Bremse muss auch über ein ausreichendes Haltspulsmoment verfügen, um die Achslast unter allen statischen Bedingungen einschließlich des maximalen Gewichts des Werkstücks zu halten.Übersteigt die Halteleistung der Achse die statische Leistung der Bremse, so muss eine zusätzliche mechanische Achsbremse oder ein Gegengewicht vorhanden sein.

Kompatible MELSERVO-J2-Verstärker

Der HC-SF202B ist für die Servoverstärker der MR-J2-Serie konzipiert und mit ihnen kompatibel.

Alle drei Varianten sind mit der 2 kW Leistung des HC-SF202B und der MR-J2-Ära-Encoder-Schnittstelle abgestimmt.Die Variante A akzeptiert Puls-Train- und analoge Drehzahl-/Drehmoment-Befehle von jeder kompatiblen Steuerung., während die B-Variante über den Mitsubishi SSCNET-Hochgeschwindigkeits-Seriebus mit einem A171SH, A172SH, A173UH, Q172 oder Q173 Motion Controller kommuniziert.Die C-Variante umfasst eine interne Punkttabelle, mit der der Motor gespeicherte Positionierungssequenzen ausführen kann, ohne dass eine Bewegungssteuerung erforderlich ist.

Die Motoren der HC-SF-Serie sind- Nein.Der J2S-Verstärker benötigt die 17-Bit-Encoder-Schnittstelle, die von den HC-SFS-Motoren verwendet wird.Das Anschließen eines HC-SF202B an einen MR-J2S-Verstärker führt bei der Initialisierung zu einem Kommunikationsfehler des Encoders.

HC-SF202B im Betrieb: Anwendungen und Achstypen

CNC-Vertikalbearbeitungszentrum Z-Achse.Die Z-Achse ist die Lehrbuchanwendung für einen mit einer Bremse ausgestatteten Servomotor.Die Schwerkraft wirkt kontinuierlich auf dieses Gewicht.. Die ausfallsichere Bremse des HC-SF202B sorgt dafür, dass die Z-Achse genau dort bleibt, wo sie angeordnet wurde, auch bei einem Stromausfall, einem geplanten Stillstand oder einem E-Stopp, der durch eine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird.

Horizontale Drehachse des Bearbeitungszentrums der Paletten.Wenn die Achse an einer Station indexiert und angeklemmt wird, ist die Masse des HMC-Werkhalters, der auf der vierten Achse steht, beträchtlich. the electromagnetic brake adds a secondary retention layer — particularly useful during aggressive heavy cuts where residual vibration from the cutting process might otherwise induce micro-movement on a servo-locked but unbraked axis.

Robotergelenksächte.Die Roboter-Schulter- und Ellenbogenverbindungen erfordern, dass die Welle beim Abnehmen der Energie positiv gehalten wird, sowohl zur Sicherheit als auch um zu verhindern, dass die Roboterstruktur unter ihrem eigenen Gewicht schlappt.Der HC-SF202B ist für Roboterverbindungen mit mittlerer Last im Bereich von 2 kW ausgelegt.

Material-Handling-Gantry mit vertikaler Fahrt.Bei der Aufhebung von Werkstücken oder Werkzeugen zwischen Prozessstationen benötigen Übertragungsportalen einen zuverlässigen Halt, wenn das Portal stehend ist.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W,.

HC-SF-Serie Generationskontext: J2 gegen J2S

Um zu verstehen, warum der HC-SF202B trotz seiner Einstellung weiterhin nachgefragt wird, muss man sich kurz die Geschichte der Servogeneration von Mitsubishi ansehen.

Die MELSERVO-J2-Serie, die die HC-SF, HC-RF, HC-UF, HA-FF,und HC-MF-Motorfamilien mit den MR-J2-A/B/C Verstärkern wurde Ende der 1990er Jahre eingeführt und in den frühen 2000er Jahren weit verbreitet.Der Nachfolger, die MELSERVO-J2S (Super) -Serie, führte die HC-SFS/HC-RFS/HC-UFS-Familie mit höher auflösenden 17-Bit-Encodern, aktualisierten Steckverbindern und verbesserten Verstärkerleistung ein.Mitsubishi stellte schließlich die J2-Motorenlinie als J2S ein, und dann folgten die J3- und J4-Serie.

Die Folge ist, daß Tausende von Maschinen mit MR-J2-Verstärkern weltweit im Einsatz bleiben.und Spezialmaschinen, deren Konstruktionsdauer in Jahrzehnten gemessen wirdWenn der Originalmotor HC-SF202B abläuft oder ausfällt, können Sie ihn durch einen neuen Originalmotor HC-SF202B ersetzen.Durchführung einer Überführung von Verstärker und Motor auf ein J4-System der aktuellen Generation (bedeutende Kosten und Wiederaufnahmearbeiten)Für die meisten Wartungsteams, die eine Produktionsstätte betreiben, ist ein echtes neues, altes HC-SF202B die praktischste und kostengünstigste Lösung.

Referenz der Variante: Modelle der HC-SF-Serie mit 2 kW

Alle vier Varianten liefern die gleiche elektrische Leistung von 2 kW / 9,55 Nm / 2.000 U/min. Das Suffix "B" kennzeichnet die elektromagnetische Bremse; "K" kennzeichnet die Schlüsselwelle.Die HC-SF202B (Gerade Welle, Bremse,keine Schlüsselanlage) ist die Konfiguration für Reibungskopplungsantriebsstränge die empfohlene Annäherung für Kugelschraubachsen, bei denen eine Schlüsselkopplung den Wellenlauf als periodische Radiallast überträgt.

Aufbewahrung, Handhabung und Inbetriebnahme

Aufbewahrung.Neue und alte Geräte sollten in Innenräumen, fern von Kondens, direktem Sonnenlicht und korrosiver Atmosphäre gelagert werden.Drehen Sie die Motorwelle manuell durch mehrere Umdrehungen alle drei bis sechs Monate während der langfristigen Lagerung, um Lagerfett neu zu verteilenEinheiten, die länger als zwei Jahre gelagert werden, sollten vor der Montage den Isolationswiderstand und den Betrieb des Encoders überprüfen lassen.

Prüfung der Bremsspirale vor der Montage.Bevor der Motor an der Maschine angebracht wird, wird 24 V Gleichstrom auf die Bremsspulenanschlüsse aufgetragen und die freie Drehung der Welle überprüft.Beide Funktionen können in weniger als einer Minute mit einem Multimeter und einer 24V-Versorgung überprüft werden, und bestätigen, dass der Bremsmechanismus während der Lagerung nicht beschädigt oder beschlagnahmt wurde.

Kanonenanschlüsse.Die HC-SF-Serie verwendet kreisförmige Cannon-Konnektoren für die Strom- und Encoderkabel.Ein teilweise eingeschalteter Stecker besteht bei Kontinuitätsprüfungen, kann aber unter Vibrationen den Kontakt verlieren ­ eine häufige Ursache für intermittierende Alarmmeldungen von Verschlüsselungsfehlern- Prüfen Sie den Zustand des Schließringes, bevor Sie Kabel montieren.

Nach dem Ersatz.Der Absolute Encoder speichert Positionsdaten, die von der Batterie im MR-J2-Verstärker gespeichert werden.Die Steuerung wird einen Absolute Position Verlust oder Absolute Encoder-Fehler-AlarmDies ist zu erwarten: Der Encoder des neuen Motors hat keine gespeicherte Referenz.Folgen Sie dem in der Wartungsdokumentation des OEM definierten Rückführungsverfahren der Maschine, um die absolute Position wiederherzustellen, dann löschen Sie den Alarm.

Häufig gestellte Fragen

F1: Was ist der Unterschied zwischen dem HC-SF202B und dem HC-SFS202B und kann der eine als Ersatz für den anderen verwendet werden?

Dies sind zwei separate Servomotoren aus verschiedenen Mitsubishi MELSERVO Generationen, und sie sind nicht austauschbar.384 ppr) absolutes EncoderDer HC-SFS202B gehört zur neueren MELSERVO-J2S (Super) Serie, verwendet einen 17-Bit (131.072 ppr) absoluten Encoder,und benutzt auch Cannon-Anschlüsse, aber das Encoder-Kommunikationsprotokoll ist anders.Anbindung eines HC-SFS202B an einen MR-J2-Verstärker oder eines HC-SF202B an einen MR-J2S-Verstärker,wird zu einem Encoder-Fehler bei der Initialisierung führen, weil die Verstärker- und Motorencoder-Protokolle nicht übereinstimmenDer richtige Ansatz besteht immer darin, like mit like zu ersetzen: HC-SF202B mit HC-SF202B für bestehende J2-Systeme.

F2: Welche MR-J2-Verstärkermodelle sind mit dem HC-SF202B kompatibel, und spielt es eine Rolle, welcher Schnittstellentyp (A, B oder C) verwendet wird?

Der HC-SF202B ist mit allen drei 200 Watt-Verstärker-Schnittstellenvarianten des MR-J2 kompatibel: MR-J2-200A (Allzweck-Analog/Pulse), MR-J2-200B (SSCNET-Bus),und MR-J2-200C (eingebettete Positionssteuerung)Der Motor selbst ist elektrisch identisch in allen drei Paarungen und ändert sich nicht je nachdem, an welchen Verstärker er angeschlossen ist.Die Wahl der Verstärkervariante hängt ganz von der Steuerungsarchitektur der Maschine ab: die Variante A wird durch Impuls- oder analoge Befehle von einer CNC oder SPS gesteuert; die Variante B wird über den SSCNET-Hochgeschwindigkeitsbus von einem Mitsubishi Motion Controller gesteuert;und die C-Variante läuft interne Punkt-Tabelle Positionierungssequenzen autonom. Wenn ein ausfallendes HC-SF202B in einer vorhandenen Maschine ersetzt wird,der Verstärkertyp wird bereits durch das Design der Maschine bestimmt .

F3: Wie sollte die elektromagnetische Bremse auf der HC-SF202B verdrahtet werden und welcher Schaltkreisschutz ist erforderlich?

Die elektromagnetische Bremse benötigt eine separate 24 V Gleichspannungsversorgung, die unabhängig vom Encoder oder der Steuerungskraft erzeugt wird.und schaltet sich ein, wenn die Versorgung entfernt wirdIn der Praxis wird die Bremsversorgung durch ein Relais aus dem Servoverstärker oder Sicherheitskreislauf eingeschaltet.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W,, ein E-Stopp ausgelöst wird oder ein Alarmzustand eintritt.Ein Überspannungsabsorber oder eine frei drehende Diode muss über die Bremsspule-Endgeräte angeschlossen werden, um den Spitzenspannungsanstieg zu unterdrücken, wenn die Spulenversorgung unterbrochen wird , kann der induktive Spitze aus der Spule das Schaltrelais oder Transistor im Laufe der Zeit beschädigen.die Unterdrückungskomponente wird direkt über die Spule verbunden, so nahe wie möglich am Motoranschluss, nicht über den Relaiskontakt.Die Bremskreislaufleitung sollte auch physisch vom Encoderkabel getrennt gehalten werden, um mögliche Induktionsstörungen an den Encodersignalleitungen zu vermeiden..

F4: Nach der Installation eines HC-SF202B als Ersatz zeigt der Servoverstärker einen Absolute-Positionsfehler-Alarm. Ist dies zu erwarten, und welche Schritte müssen unternommen werden?

Ja, ein Absolute Positionsalarm nach dem Motorwechsel ist völlig zu erwarten und weist nicht auf einen Fehler am Ersatzmotor oder am Verstärker hin.Der absolute Codierer des neuen Motors hat keine gespeicherte Referenz für die StartpositionUm den Alarm zu löschen und den normalen Betrieb wiederherzustellen, muss die Achse neu eingestellt werden:die Achse mit dem manuellen Rücklaufverfahren der Maschine sicher zur Bezugsposition oder zur Startposition der Maschine führen; an der Startposition den Kommando "Home-position set" über die CNC- oder Steuerungsoberfläche ausführen, um die aktuelle Anzahl des Encoders als Maschinenzellreferenz zu schreiben.Der Alarm wird los., und die absolute Position wird über alle zukünftigen Leistungszyklen hinweg beibehalten, ohne dass eine Wiederholung erforderlich ist.Die spezifische Schnittstelle für den Befehl "Home-Position Set" variiert je nach Maschinenhersteller ¢ für die genaue Vorgehensweise an der betreffenden Maschine konsultieren Sie das OEM-Wartungshandbuch.

F5: Der HC-SF202B ist als nicht mehr gefertigt aufgeführt. Wie kann ein Käufer überprüfen, ob neue alte Lagerstücke echtes Mitsubishi-Produkt und keine Fälschungen sind?

Der Status "ausgeschaltet" bedeutet, dass Mitsubishi Electric die Neuproduktion eingestellt hat.Die Authentizität wird durch mehrere einfache Kontrollen überprüft.Zuerst prüfen Sie das Motorenname: Originalgeräte der Mitsubishi HC-SF-Serie werden in Japan hergestellt und tragen ein Kennzeichen mit der Nennleistung (3 AC, Spannung, Strom), der Nennleistung, der Nennleistung und der Nennleistung.NenngeschwindigkeitZweitens, bestätigen Sie, dass die Modellnummer auf dem Namensschild mit der Bestellteileinheit HC-SF202B übereinstimmt.nicht HC-SFS202B oder HC-SF202BKDrittens sind die Cannon-Anschlussgehäuse und Kabelklemmen auf Originalgeräten nach den Vorgaben von Mitsubishi geformt.Schlechte Anschlüsse oder fehlerhafte Verbindungseinheiten können auf eine neu hergestellte oder falsch dargestellte Einheit hinweisen.- Viertens: Anfordern Sie eine Dokumentation über die Herkunft des Geräts. - Anerkannte Industrieüberschusslieferanten können das Inventar auf seinen Ursprung zurückverfolgen.für kritische Anwendungen, bei denen eine Überprüfung unerlässlich ist, die Grundprüfungen vor der Montage umfassen: Prüfung des Isolationswiderstands (Motorphasen an der Erde), Kontinuität der Bremsspirale,Überprüfung der Anschlusskommunikation mit einem kompatiblen Verstärker, bevor der Motor an der Maschine montiert wird.