Mitsubishi HC-SFS102G1H AC-Servomotor mit Getriebe

MELSERVO-J2S Serie | 1 kW | 2000 U/min Motor | G1H Getriebe | Flanschabgang | IP65

Wenn eine Untersetzung Teil der Aufgabe ist

Nicht jede Bewegungssteuerung erfordert Direktantrieb. Langsam drehende Rundtische, Gelenkroboterarme, Indexiermechanismen und Präzisionsvorschubbaugruppen benötigen oft mehr Drehmoment bei niedrigerer Ausgangsdrehzahl, als ein reiner Servomotor liefern kann – und sie benötigen dieses Drehmoment mit einer konsistenten, vorhersehbaren Zahnradpaarung anstelle eines externen Getriebes, das eigene Ausrichtungsvariablen einführt.

Der Mitsubishi HC-SFS102G1H erfüllt diesen Bedarf direkt. Er kombiniert den bürstenlosen AC-Servomotor HC-SFS102 mit einem G1H-Untersetzungsgetriebe, das speziell für allgemeine industrielle Maschinenanwendungen entwickelt wurde – und erzeugt so eine integrierte Getriebemotoreinheit mit einem Flanschabgangswelle, die für reale Installationsumgebungen und nicht nur für Prüfstandbedingungen ausgelegt ist.

Basismotorspezifikationen (HC-SFS102)

Das G1H-Getriebe – Was es hinzufügt und warum es wichtig ist

Die Bezeichnung "G1" in der Mitsubishi HC-SFS-Namensgebung bezieht sich auf die Untersetzungsvariante, die für allgemeine Industriemaschinen entwickelt wurde. Das "H" steht für einen Hohlflanschabgang – bei dem die Getriebeausgabe über eine geflanschte Stirnfläche und nicht über eine herausragende Welle erfolgt, was die Montage an Rundtischen, Revolverbaugruppen und scheibenförmigen Lasten vereinfacht, ohne zusätzliche Kupplungskomponenten zu benötigen.

Verfügbare Untersetzungsverhältnisse in der G1H-Familie für die HC-SFS-Serie sind 1/5, 1/12 und 1/20. Das Verhältnis, das in eine bestimmte HC-SFS102G1H-Einheit eingebaut ist, bestimmt die Ausgangsdrehzahl und die proportionale Drehmomentvervielfachung. Bei einem Verhältnis von 1/12 liefert der 2000 U/min Motor beispielsweise eine Ausgangsdrehzahl von etwa 167 U/min, während das verfügbare Ausgangsdrehmoment proportional zum Übersetzungsverhältnis steigt (abzüglich Effizienzverlusten). Dies tauscht Rotationsgeschwindigkeit gegen die Haltekraft und Drehmomentdichte, die getriebene Kompaktmechanismen benötigen.

Im Vergleich zu den Präzisionsgetriebevarianten G5/G7 von Mitsubishi ist das G1H für den allgemeinen Industriebetrieb ausgelegt – optimiert für Robustheit, Tragfähigkeit und Wartungsfreundlichkeit unter einer breiteren Palette von Anwendungsbedingungen anstelle der extrem geringen Rückspielanforderungen von optischen oder Messtechnikgeräten.

17-Bit-Absolutwertgeber – Die Grundlage der Rückkopplungsschleife

Alles nachgeschaltete vom Regelkreis hängt davon ab, was vom Encoder zurückkommt. Mit 131.072 Impulsen pro Umdrehung liegt der eingebaute Absolutwertgeber des HC-SFS102 weit über den 16.384 ppr der Standard-HC-SF102-Variante – ein Auflösungsvorteil von 8x, der die Bewegung bei niedriger Geschwindigkeit glättet und die Positionsgenauigkeit des gesamten Getriebesystems verbessert.

Da der Encoder absolut ist, bleiben Positionsdaten auch bei Stromunterbrechungen erhalten. Starten Sie eine Maschine mitten im Zyklus neu, erholen Sie sich von einem Not-Aus oder setzen Sie nach einer geplanten Abschaltung fort – das Steuerungssystem liest die aktuelle Position sofort nach dem Einschalten aus, unabhängig davon, wo sich die Abtriebswelle befindet. Für Anwendungen mit vertikalen Achsen oder präziser Indexierung eliminiert diese Fähigkeit eine ganze Klasse potenzieller Fehler aus dem Betriebsbild.

Kompatibilität mit Servo-Verstärkern

Der HC-SFS102G1H wird über die gleiche MR-J2S Servo-Verstärker-Familie gesteuert wie der Standard-HC-SFS102. Kompatible Verstärker für die 1-kW-Leistungsklasse umfassen:

Das Getriebe ist mechanisch am Servomotor befestigt und für den Verstärker transparent – es ist keine spezielle Verstärkerkonfiguration für die G1H-Variante erforderlich. Das Encoderkabel wird über den Standard-CN2-Anschluss angeschlossen, und die Motorstromverkabelung folgt der gleichen U, V, W-Anschlussanordnung wie der Rest der MR-J2S-Familie.

Anwendungsbereich – Wo diese Einheit hingehört

Der HC-SFS102G1H eignet sich am besten dort, wo moderates Ausgangsdrehmoment, kompakte Bauweise und integrierte Positionsrückmeldung wertvoller sind als reine Geschwindigkeit. Dokumentierte Anwendungsbereiche für die HC-SFS G1H-Serie umfassen:

• Rundtische– wo präzise Winkelpositionierung bei niedrigen Ausgangsdrehzahlen die Hauptanforderung ist
• Roboterarmachsen– Schulter- und Ellbogenantriebe an kleinen bis mittelgroßen Industrierobotern
• Revolverbaugruppen– Werkzeugrevolver an Drehzentren, bei denen die Steifigkeit bei niedriger Geschwindigkeit die Wiederholgenauigkeit bestimmt
• Förder- und Transfersysteme– untersetzte Antriebe an Indexierförderern und Walking-Beam-Transfers
• Wickel- und Spannungsregelung– konstante Spannungsregelung über wechselnde Spulendurchmesser
• Lade- und Entlademechanismen– kompakte Antriebspakete in Teilehandhabungsgeräten

IP65 und Wellendichtring – Standardausrüstung, kein Upgrade

Sowohl die Schutzart IP65 als auch der integrierte Wellendichtring sind beim HC-SFS102G1H Standard. Diese Kombination ist für einen Getriebemotor wichtig: Das Getriebe selbst läuft in Öl, und die Schnittstelle zwischen Motorwelle und Getriebe ist genau dort, wo sonst Flüssigkeit in das Motorgehäuse eindringen würde. Der Wellendichtring schließt diese Lücke. IP65 kümmert sich um den Rest des Motorgehäuses – und blockiert Staub und Wasserstrahlen aus der Installationsumgebung.

Die Lippe des Wellendichtrings erfordert, dass der Getriebeölstand im Getriebe unterhalb des Dichtungskontaktpunkts gehalten wird, wenn die Einheit horizontal installiert ist. Das Mitsubishi-Handbuch gibt Installationsorientierungsbeschränkungen für das G1H-Getriebe vor, um sicherzustellen, dass das Ölmanagement wie vorgesehen funktioniert – Details, die vor der endgültigen Maschinenlayoutfestlegung bestätigt werden sollten.

Häufig gestellte Fragen

F1: Welches Ausgangsdrehmoment und welche Drehzahl kann ich vom HC-SFS102G1H erwarten?

Die Ausgabe hängt vom verbauten Übersetzungsverhältnis ab – 1/5, 1/12 oder 1/20. Bei dem Nennmotordrehmoment von 4,78 N·m liefert ein Verhältnis von 1/12 etwa 47–52 N·m an der Ausgabe (unter Berücksichtigung des Getriebewirkungsgrads), während die Ausgangsdrehzahl bei Nenndrehzahl des Motors auf etwa 167 U/min sinkt. Bestätigen Sie das spezifische Verhältnis auf dem Typenschild Ihrer Einheit, bevor Sie die Anwendung dimensionieren.

F2: Ist das G1H ein Präzisionsgetriebe oder ein Standard-Industrietyp?

Das G1H ist die allgemeine Industriegetriebevariante im Mitsubishi HC-SFS-Getriebeprogramm. Es priorisiert Robustheit und Tragfähigkeit für allgemeine Automatisierungsaufgaben. Für Anwendungen, die ein minimales Rückspiel erfordern – Messtechnik, Halbleiterhandling oder hochpräzise Positionierung – sind die Varianten G5 und G7 die geeigneten Optionen.

F3: Beeinflusst das Übersetzungsverhältnis die Konfiguration des Servo-Verstärkers?

Der Verstärker selbst erfordert keine spezielle Konfiguration für das Getriebe. Der Encoder liest weiterhin die Motorwellenposition mit 131.072 ppr aus. Die Skalierung der Positionsregelung für die reduzierte Ausgangsdrehzahl erfolgt über die Parameter des elektronischen Übersetzungsverhältnisses im MR-J2S-Verstärker – insbesondere die Einstellungen für den Befehlsimpuls-Multiplikator –, die die mechanische Untersetzung in den Steuerberechnungen kompensieren.

F4: Kann der HC-SFS102G1H in jeder beliebigen Ausrichtung montiert werden?

Ausrichtungsbeschränkungen gelten aufgrund des Getriebeöls im G1H-Getriebe. Der Motor muss so montiert werden, dass das Getriebeöl unterhalb der Lippe des Wellendichtrings an der Motorwelle bleibt. Das Mitsubishi-Servomotor-Handbuch (SH030052) enthält Ausrichtungsdiagramme für jeden Untersetzungsgetriebetyp. Das Ignorieren dieser kann zu Ölmigration in das Motorgehäuse führen, was zu Isolationsverschlechterung und Lagerkontamination führt.

F5: Wird der HC-SFS102G1H noch produziert und sind Ersatzteile verfügbar?

Der HC-SFS102 Basismotor und die G1H-Getriebeserie gehören zur MELSERVO-J2S-Generation, die Mitsubishi zugunsten neuerer Plattformen ausgemustert hat. Komplette G1H-Einheiten sind über zertifizierte Gebrauchtwaren- und autorisierte Aufarbeitungsanbieter erhältlich. Angesichts der großen installierten Basis von J2S-Systemen, die weltweit noch in Produktionsanlagen laufen, bleibt die Verfügbarkeit von Neuware (New Old Stock) und überarbeiteten Einheiten relativ stabil. Es ist ratsam, ein Ersatzteil für Anlagen zu lagern, die mehrere Maschinen mit dieser Konfiguration betreiben.