Neuer Mitsubishi Servomotor HF-KE23 HFKE23

Mitsubishi HF-KE23 — Kompakter AC-Servomotor mit geringer Trägheit für Hochgeschwindigkeits-Präzisionsautomatisierung

MITSUBISHI ELECTRIC · AC-SERVOMOTOR · HF-KE SERIE

Produktübersicht

Der Mitsubishi HF-KE23 ist ein bürstenloser AC-Servomotor mit geringer Trägheit und kleinem Gehäuse aus der HF-KE-Serie von Mitsubishi Electric — einer Produktlinie, die speziell für Automatisierungsanwendungen entwickelt wurde, bei denen schnelle Beschleunigung, kompakte Einbaumaße und hohe Positionsgenauigkeit die entscheidenden Anforderungen sind.

Mit einer Nennleistung von 200 W gehört der HF-KE23 zum leichteren Ende des Mitsubishi-Servomotorenprogramms, aber diese Beschreibung wird dem, was ihn nützlich macht, nicht gerecht. Die Ausgangsleistung allein erfasst nicht den Charakter des Motors. Die HF-KE-Serie basiert auf einem Rotor-Design mit geringer Trägheit, das es dem Motor ermöglicht, mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit auf Geschwindigkeits- und Positionsbefehle zu reagieren — die Art von dynamischer Reaktion, die die Zykluszeit bei Hochfrequenz-Indexierung, Pick-and-Place- und mehrachsigen koordinierten Bewegungsanwendungen, bei denen jede Millisekunde Bewegungszeit sich über Tausende von täglichen Zyklen summiert, direkt reduziert.

Er integriert sich nativ mit den Servo-Verstärkern der Mitsubishi MR-J4- und MR-JE-Serie und arbeitet innerhalb der MELSERVO-Plattform. Diese Ökosystem-Ausrichtung bedeutet, dass der Verstärker den Motor erkennt, die Regelung automatisch an die Trägheitseigenschaften des Motors anpasst und über die hochauflösende Encoder-Schnittstelle von Mitsubishi kommuniziert — alles ohne manuelle Parameterzuordnung oder Kompatibilitätsarbeiten zwischen verschiedenen Marken.

Wichtige Spezifikationen

Die HF-KE-Serie: Gebaut für Geschwindigkeit und Dichte

Das Servomotorenprogramm von Mitsubishi Electric umfasst eine breite Palette von Trägheitsklassen und Gehäusegrößen — von den mittleren und hohen Trägheitsklassen HC und HG bis hin zu den kompakten, schnell reagierenden HF-KE. Die HF-KE-Serie existiert, weil eine bedeutende Kategorie von Automatisierungsanwendungen kein hohes Drehmoment oder große Gehäuseabmessungen benötigt. Was diese Anwendungen benötigen, ist Reaktionsfähigkeit: ein Motor, der mit minimaler Verzögerung auf eine Befehlsänderung reagiert, schnell die Zielgeschwindigkeit erreicht und mit gleicher Präzision abbremst.

Der HF-KE23 liefert dieses Profil. Drei Merkmale definieren seine praktische Leistung:

Ultra-niedriger Trägheitsrotor für sofortige dynamische Reaktion. Die schlanke Rotor-Geometrie minimiert die Rotationsmasse, was direkt das Drehmoment reduziert, das zum Beschleunigen und Abbremsen der Achse erforderlich ist. Für den Servo-Verstärker bedeutet dies, dass die Regelung eine hohe Bandbreite erreichen kann — engere Positionsverfolgung, schnelleres Einschwingen nach einer Bewegung und die Fähigkeit, kurze, schnelle Bewegungen auszuführen, ohne über das Ziel hinauszuschießen oder am Zielpunkt zu schwingen. Bei einer Maschine, die Hunderte von kurzen Positionierbewegungen pro Stunde ausführt, führt dieses Merkmal zu einer messbaren Durchsatzsteigerung im Vergleich zu einem Motor mit höherer Rotor-Trägheit.

Hochauflösender Encoder für feine Positionsrückmeldung. Die HF-KE-Serie verwendet einen hochauflösenden Encoder, der in jedem Regelzyklus feine Winkelpositionsdaten an den Servo-Verstärker liefert. Diese Auflösung unterstützt eine enge Positionsregelung auch bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten — eine Achse, die sich langsam einer Zielposition nähert, behält eine gleichmäßige, kontrollierte Bewegung bei, anstatt zu jagen oder zu rucken, wenn sie sich dem befohlenen Stopppunkt nähert. Für Anwendungen wie Dosieren, Positionieren für Inspektionen und Präzisionsmontage ist dies von erheblicher Bedeutung.

Kompaktes Gehäuse für platzbeschränkte Maschinendesigns. Die physischen Abmessungen des HF-KE23 ermöglichen es Maschinenbauern, eine leistungsfähige Servoachse in strukturellen Volumina zu spezifizieren, die einen größeren Motor ausschließen würden. Bei mehrachsigen Maschinen — vierachsige Pick-and-Place-Einheiten, kleine kartesische Roboter, kompakte Montagestationen — ist die Integration mehrerer Servoachsen in einen engen Fußabdruck, ohne das mechanische Design zu beeinträchtigen, eine echte Einschränkung. Die HF-KE-Serie adressiert dies direkt.

Integration in das MELSERVO-Ökosystem

Der HF-KE23 ist für die direkte Integration in die MELSERVO-Plattform von Mitsubishi konzipiert. Kompatible Verstärkerfamilien umfassen die MR-J4-Serie — die aktuelle Servo-Antriebsgeneration von Mitsubishi mit fortschrittlicher Auto-Tuning-, One-Touch-Tuning- und Netzwerkverbindungsoptionen — und die MR-JE-Serie, eine vereinfachte und kostenoptimierte Verstärkerfamilie, die sich für eigenständige Achsanwendungen und kleinere Maschinenplattformen eignet.

Innerhalb jeder Verstärkerfamilie profitiert der HF-KE23 von der intelligenten Steuerung auf der Antriebsseite von Mitsubishi. Der MR-J4-Verstärker unterdrückt Maschinenresonanzen automatisch, identifiziert das Trägheitsverhältnis des Motors während des anfänglichen Betriebs und passt die Regelparameter an, um die Reaktion ohne manuelle Tuning-Iterationen zu optimieren. Für Maschinenbauer und Systemintegratoren reduziert dies die Inbetriebnahmezeit erheblich im Vergleich zu älteren Servo-Plattformen, bei denen das Gain-Tuning ein manueller, iterativer Prozess war.

Netzwerkverbindungsoptionen auf der MR-J4-Plattform — einschließlich des SSCNETIII/H Glasfaser-Servonetzes und der Pulszug-Schnittstelle — ermöglichen es dem HF-KE23, als Teil eines synchronisierten mehrachsigen Bewegungssystems unter den Mitsubishi MELSEC iQ-R oder iQ-F Steuerungsfamilien zu arbeiten, oder als eigenständige Achse, die von Pulsbefehlen von jeder Bewegungssteuerung mit einer kompatiblen Ausgabe angetrieben wird.

Die MR-JE-Serie bietet einen einfacheren Integrationsweg für Anwendungen, die keine Netzwerkverbindung oder Mehrachsen-Synchronisation erfordern — der Verstärker akzeptiert Pulszug-Positionsbefehle, übernimmt die gesamte Motorsteuerung intern und wird über die MR Configurator2-Software von Mitsubishi konfiguriert.

Wo der HF-KE23 spezifiziert wird

Die 200-W-Leistung und das geringe Trägheitsprofil machen den HF-KE23 zu einer wiederkehrenden Spezifikation bei Maschinen, bei denen kleine, schnelle, präzise Achsen die Designanforderung sind:

• Rotations- und Linearachsenantriebe von Pick-and-Place-Einheiten
• Positionierung von X-, Y- und Z-Achsen kleiner kartesischer Roboter
• Präzisionsdosier- und Klebstoffauftragsgeräte
• Positionierung von Prüf- und Messbühnen
• Antriebe für Etikettier- und Registrierungsachsen
• Servo-getriebene Werkzeugachsen kompakter Montagestationen
• Handhabungsgeräte für Halbleiter und Elektronik
• Steuerung der Vorschubachse von Hochgeschwindigkeits-Bohr- und Gewindeschneideinheiten
• Registrierungs- und Längenabschnittsachsen von Verpackungsmaschinen
• Positionierung von optischen Ausrichtungs- und Lasermarkierungsbühnen

Installations- und Inbetriebnahmehinweise

Der HF-KE23 folgt den Standard-Installationskonventionen für Mitsubishi-Servomotoren. Er wird über das Standard-Flanschmuster an einer Maschinenfläche montiert und über eine Wellenkupplung, eine Zahnriemen- und Riemenscheibenanordnung oder eine direkte Verbindung an die angetriebene Last gekoppelt, je nach mechanischem Design der Maschine.

Kabelsets — sowohl Motorstromkabel als auch Encoderkabel — müssen auf die Steckerspezifikation des Motors und die entsprechende Kabelverbindung des Verstärkers abgestimmt sein. Die Mitsubishi-Dokumentation zur Kabelauswahl und die MR Configurator2-Software bieten die Referenz für die korrekten Kabelteilnummern basierend auf der erforderlichen Länge und dem Installationsweg.

Die anfängliche Parametereinrichtung mit dem MR-J4-Verstärker ist unkompliziert: Der Verstärker liest die Motoridentität beim Einschalten vom Encoder, lädt die entsprechenden Motorparameter und ist bereit für den One-Touch-Auto-Tuning-Vorgang. Das Ausführen des Auto-Tuning-Prozesses mit der angeschlossenen tatsächlichen Maschinenlast liefert einen abgestimmten Parametersatz, der die realen Trägheits- und Reibungseigenschaften der montierten Achse widerspiegelt — ein deutlich zuverlässigerer Ausgangspunkt als das Tuning allein anhand von Nennwerten.

FAQ

F1. Welche Servo-Verstärker sind mit dem Mitsubishi HF-KE23 kompatibel?

Der HF-KE23 ist mit den Servo-Verstärkern der Mitsubishi MR-J4- und MR-JE-Serie innerhalb der MELSERVO-Plattform kompatibel. Der MR-J4 unterstützt fortschrittliche Auto-Tuning- und Netzwerkkommunikationsoptionen; der MR-JE eignet sich für einfachere eigenständige Achsanwendungen. Überprüfen Sie vor der Bestellung die Leistungsklasse und den Schnittstellentyp des Verstärkers anhand Ihrer Anwendungsanforderungen.

F2. Was bedeutet geringe Trägheit praktisch für die Maschinenleistung?

Ein Rotor mit geringer Trägheit beschleunigt und bremst bei gleichem Antriebsdrehmoment schneller. Bei Hochzyklus-Anwendungen — Pick-and-Place, Indexierung, Registrierung — reduziert dies die Zeit für jede Bewegung und ermöglicht kürzere Verweilzeiten zwischen den Bewegungen. Der kumulative Effekt auf den Maschinendurchsatz ist erheblich, wenn die Achse Tausende von Zyklen pro Schicht abschließt.

F3. Kann der HF-KE23 mit einer Nicht-Mitsubishi-Bewegungssteuerung verwendet werden?

Ja, wenn der MR-JE- oder MR-J4-Verstärker für den Pulszug-Eingangsmodus konfiguriert ist. In dieser Konfiguration akzeptiert der Verstärker Standard-Schritt-/Richtungssignale oder CW/CCW-Pulssignale von jeder kompatiblen Bewegungssteuerungs-Ausgabe. Der Motor und der Verstärker übernehmen die gesamte Servo-Regelung intern — die externe Steuerung muss nur die Positionsbefehlspulse generieren.

F4. Erfordert der MR-J4-Verstärker ein manuelles Gain-Tuning bei Verwendung mit dem HF-KE23?

Normalerweise nicht. Der MR-J4 verfügt über eine One-Touch-Auto-Tuning-Funktion, die das Trägheitsverhältnis der Achse misst und die Regelparameter während des anfänglichen Betriebs automatisch anpasst. Eine manuelle Gain-Anpassung kann für Anwendungen mit ungewöhnlichen Lastcharakteristiken oder strengen Einschwingzeit-Anforderungen erforderlich sein, aber für die meisten Standard-Automatisierungsachsen ist das Auto-Tuning-Ergebnis für den sofortigen Produktionseinsatz ausreichend.

F5. Ist der HF-KE23 für vertikale Achsanwendungen geeignet?

Der HF-KE23 ist in Varianten mit und ohne Bremse erhältlich. Für vertikale Achsanwendungen, bei denen der Motor die Position im stromlosen Zustand halten muss — um ein durch die Schwerkraft verursachtes Driften während des Maschinenstillstands oder Stromausfalls zu verhindern — sollte die Variante mit Bremse spezifiziert werden. Stellen Sie vor der Installation an einer vertikalen Achse sicher, dass die bezogene Einheit über die Haltebremsoption verfügt.