Mitsubishi HC-SFS52BG1H Servomotor — 500W | Bremse + Hochpräzisions-Getriebe | 17-Bit Absolutwertgeber | MELSERVO J2S

Nicht jede Servoachse ist eine einfache Punkt-zu-Punkt-Bewegung auf einer ebenen Fläche. Ein erheblicher Teil realer Industrieanwendungen — Rundtische, vertikale Klemmachsen, Winkelpositionierer, geneigte Schlitten — stellt drei harte Anforderungen an den Antrieb:ausreichendes Ausgangsdrehmoment bei reduzierter Wellendrehzahl, mechanisches Halten zwischen Bewegungen, und Winkelpositioniergenauigkeit, die sich über die Zeit nicht verschiebt. Der HC-SFS52BG1H erfüllt alle drei in einer einzigen werkseitig montierten Einheit: 500W HC-SFS-Motor mit mittlerer Trägheit, federbelastete elektromagnetische Bremse und G1H-Hochpräzisions-Getriebe, geliefert und montiert als eine integrierte Baugruppe.

Spezifikationen im Überblick

Warum diese Konfiguration existiert — und was sie löst

Ein 500W Servomotor, der mit 2.000 U/min läuft, erzeugt 2,39 Nm kontinuierliches Drehmoment an der Welle. Dieser Wert ist für viele Anwendungen richtig und für andere völlig unzureichend. Ein Rundtisch, der eine 30 kg schwere Vorrichtung trägt, ein Klemmzylinder, der gegen erhebliche Rückstellkräfte drückt, eine vertikale Kugelgewindespindelachse, die ihr eigenes Gewicht hält — all dies erfordert ein Drehmoment, das der Motor allein nicht liefern kann.

Das G1H-Getriebe ändert diese Gleichung. Die Getriebeuntersetzung vervielfacht das Ausgangsdrehmoment proportional zum Übersetzungsverhältnis und teilt gleichzeitig die Ausgangsdrehzahl durch denselben Faktor. Ein Verhältnis von 1/20 liefert beispielsweise bis zu 47,8 Nm kontinuierliches Drehmoment an der Abtriebswelle des Getriebes — vom selben 500W-Motorblock. Die Maschine erhält die benötigte Kraft, ohne auf eine größere, schwerere und teurere Antriebsklasse umsteigen zu müssen.

Was das G1H zum richtigen Getriebe macht und nicht das Standard-G1 ist die Rückspielkontrolle. Standard-G1-Getriebe für die allgemeine Industrie sind für den breiten industriellen Einsatz konzipiert, bei dem ein gewisses Winkelspiel an der Abtriebswelle akzeptabel ist. G1H-Hochpräzisionseinheiten sind nach einer engeren Spezifikation gefertigt, mit reduziertem Rückspiel, das die Auflösung des Gebers von 131.072 ppr effektiv bis zur Abtriebswelle des Getriebes überträgt. Bei Teilungstischen und Winkelpositionierern, bei denen Grad oder Bruchteile eines Grades die Teilequalität bestimmen, ist dieser Unterschied direkt relevant.

Die elektromagnetische Bremse vervollständigt das Bild. Ein Getriebe vervielfacht das Haltemoment genauso wie das Antriebsdrehmoment — aber nur, wenn die Motorwelle physisch blockiert ist. Zwischen den Bewegungen, bei Stromausfall, bei Not-Aus: Die Bremse hält die gesamte Baugruppe in der vom Servo zuletzt befohlenen Position, ohne Servo-Strom, ohne dass der Verstärker aktiv ist.

Die Bremse: Ausfallsicher im Design

Die HC-SFS52BG1H-Bremse ist federbelastet und elektrisch entriegelt. Legen Sie 24V DC an die Spule an, die Feder wird komprimiert, die Welle dreht sich frei. Entfernen Sie die Spannung aus irgendeinem Grund — geplante Abschaltung, Stromausfall, Auslösung der Sicherheitschaltung, Aktivierung des Not-Aus — die Feder greift sofort wieder und die Welle wird blockiert.

Dies ist die ausfallsichere Konfiguration, die die meisten Maschinensicherheitsstandards für vertikale Achsen und schwerkraftbelastete Mechanismen vorschreiben. Die Bremse ist nicht auf die Logik des Controllers oder die Verfügbarkeit des Verstärkers angewiesen, um die Position zu halten; sie hält standardmäßig und benötigt aktive Energie zur Entriegelung.

Installationshinweis: Die Bremsspule benötigt eine separate 24V DC-Versorgung, die an den Bremsstecker des Motors angeschlossen wird. Dieser Stromkreis ist unabhängig vom Servo-Verstärker — die Verstärker MR-J2S-60A und MR-J2S-60B liefern keine Bremsstromversorgung direkt. Die 24V-Quelle und ihre Verriegelungsverdrahtung müssen in die elektrische Konstruktion der Maschine einbezogen werden.

17-Bit Absolutwertgeber — Kein Referenzpunktlauf beim Start

Der integrierte Geber zählt 131.072 Positionen pro Umdrehung der Motorwelle über den gesamten Mehrumdrehungsbereich, wobei die Zählung über Stromausfälle durch eine Mitsubishi A6BAT-Batterie im Servo-Verstärker gespeichert wird. Bei jedem Start — Schichtwechsel, Wartungsunterbrechung, Not-Aus und Wiederherstellung — weiß die Maschine, wo sie sich befindet, ohne einen Referenzpunktlauf.

In einem System mit einem G1H-Getriebe hat diese Fähigkeit einen zusätzlichen Wert: Die Position der Abtriebswelle wird aus der Motor-Encoder-Messung über alle Übersetzungsverhältnisse hinweg vollständig bestimmt. Es ist kein zusätzliches Rückmeldegerät auf der Abtriebsseite erforderlich, um zu wissen, wo sich die Abtriebswelle des Getriebes befindet.

Kompatible Verstärker: MR-J2S-60A und MR-J2S-60B

Die J2S-Verstärker der 60er Serie sind die passenden Gegenstücke für die HC-SFS-Motorenfamilie.

MR-J2S-60A — akzeptiert Puls-/Richtungs- (Differenzial oder Open-Collector) oder analoge Befehlseingänge. Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentregelungsmodi werden alle unterstützt. Einrichtung über MR Configurator Software über RS-232C oder RS-422. Standardwahl für SPS-basierte Motion-Systeme, eigenständige CNC-Anwendungen und Host-Systeme, die Puls-/Richtungsbefehle ausgeben.

MR-J2S-60B — SSCNET-Schnittstelle für Mitsubishi Multi-Axis Motion Controller Systeme (Q172D, Q173D, A172SHCPUN Serie). Alle Achsen teilen sich den synchronen SSCNET-Bus, was elektronisches Getriebe und koordinierte Mehrachsenbewegungen mit engem Achsen-Timing ermöglicht. Die richtige Wahl für Systeme mit mehreren Servoachsen an einem einzigen Mitsubishi Motion Controller.

Getriebeübersetzungsoptionen und Auswahl der richtigen Konfiguration

Das G1H-Getriebe am HC-SFS52B wird in mehreren Übersetzungsoptionen angeboten — typischerweise 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 und 1/25. Jede Übersetzung erzeugt eine andere Teilenummer innerhalb der HC-SFS52BG1H-Familie. Beim Austausch einer vorhandenen Einheit muss das Übersetzungsverhältnis aus der Originalmaschinendokumentation oder vom Typenschild des Getriebes bestätigt werden, bevor bestellt wird. Die Installation eines anderen Verhältnisses führt zu falscher Ausgangsdrehzahl und Drehmoment und kann zu Fehlern im Bewegungsprofil oder mechanischen Kollisionen führen.

Das Ausgangsdrehmoment steigt mit dem Verhältnis; die Ausgangsdrehzahl sinkt proportional. Die Motordrehzahl bei Nenndrehmoment beträgt immer 2.000 U/min, unabhängig vom Verhältnis — das Getriebe teilt diese Drehzahl, um die erforderliche Ausgangsdrehzahl zu erzeugen.

Wo der HC-SFS52BG1H spezifiziert wird

Präzisions-Rundtische an Bearbeitungszentren — das G1H-Getriebe steuert die Indexwinkelgenauigkeit; die Bremse arretiert den Tisch während des Fräsens; der Absolutwertgeber eliminiert den Referenzpunktlauf bei jedem Schichtwechsel.

Vertikale Kugelgewindespindelachsen mit Last durch Schwerkraft — die Bremse verhindert das Absinken der Achse bei Stromausfall; das getriebeverstärkte Drehmoment erfüllt die Halteanforderung ohne kontinuierlichen Servo-Strom; der IP65-Motorschutz bewältigt die Kühlmittelumgebung.

Werkstückspannvorrichtungen und Winkelpositionierachsen — geneigte Spannvorrichtungen halten die Position in beliebigen Winkeln, was sowohl die Bremswirkung als auch das getriebeverstärkte Drehmoment erfordert, um dem Drehmoment der Schwerkraft in allen Positionen entgegenzuwirken.

Automatisierte Schweißpositionierer — Drehtischantriebe an Positionierern erfordern eine präzise Winkelindexierung zwischen Schweißdurchgängen, wobei das Werkstück während des Schweißens ohne Servo-Strom gehalten wird.

CNC 4. Achsenantriebe (A-Achse, B-Achse) — Mittelklasse-4.-Achsen-Anwendungen an vertikalen Bearbeitungszentren, bei denen die Motorgröße von 130 mm, die Leistungsklasse von 500 W, die Bremsenhaltung und IP65 allesamt Standard-Spezifikationspunkte sind.

Zusammenfassung der HC-SFS52-Varianten

Alle Varianten teilen sich die gleiche 500W-Leistung, den 17-Bit-Encoder, die Öldichtung und das IP65-Motorgehäuse. Der HC-SFS52BG1H ist die richtige Wahl, wenn alle drei Merkmale — Bremse, Hochpräzisions-Getriebe und gerade Welle — gleichzeitig erforderlich sind.

FAQ

F1: Was ist der Unterschied zwischen dem G1H- und dem G1-Getriebe bei Mitsubishi HC-SFS-Motoren?

Beides sind werkseitig montierte Untersetzungsgetriebe von Mitsubishi für die HC-SFS-Serie, sie unterscheiden sich jedoch in der Präzision. Das G1 ist ein Getriebe für die allgemeine Industrie, das dort geeignet ist, wo ein moderates Winkelspiel an der Abtriebswelle akzeptabel ist. Das G1H ist die Hochpräzisionsvariante, gefertigt nach engeren Toleranzen mit geringerem Rückspiel — was bedeutet, dass die befohlene Servo-Position genauer an der Abtriebswelle des Getriebes wiedergegeben wird. Für Rundtische, Präzisionsspannvorrichtungsantriebe und jede Anwendung, bei der die Winkelgenauigkeit der Abtriebswelle ein direkter Qualitätsparameter ist, ist G1H die richtige Spezifikation.

F2: Welcher Servo-Verstärker wird für den HC-SFS52BG1H benötigt?

Der HC-SFS52BG1H ist für den MR-J2S-60A (für Puls-/Richtungs- oder analoge Befehlseingabe) oder MR-J2S-60B (für SSCNET Multi-Axis Netzwerk-Anwendungen) ausgelegt. Beide sind Verstärker der 500W-Klasse der MELSERVO J2S-Serie von Mitsubishi. Die elektromagnetische Bremse benötigt eine separate 24V DC-Stromversorgung, die an den Motorbremsstecker angeschlossen wird — der Servo-Verstärker liefert keine Stromversorgung für die Bremsspule direkt.

F3: Wie bestätige ich das Übersetzungsverhältnis einer HC-SFS52BG1H-Einheit?

Das Übersetzungsverhältnis ist Teil der spezifischen Baugruppenkonfiguration und muss dem ursprünglichen Maschinendesign entsprechen. Überprüfen Sie das Typenschild des Getriebes an der physischen Einheit oder konsultieren Sie die ursprüngliche Stückliste und die elektrischen Zeichnungen der Maschine. Das Verhältnis ist allein aus der Basis-Teilenummer HC-SFS52BG1H nicht erkennbar — ein Verhältnis-Suffix wird in der vollständigen Katalogbezeichnung angehängt (z. B. 1/20). Die Bestellung eines Ersatzteils ohne Bestätigung des Verhältnisses birgt das Risiko einer falschen Ausgangsdrehzahl und möglicher mechanischer Schäden.

F4: Behält der Absolutwertgeber Positionsdaten, wenn die Maschinenstromversorgung unerwartet unterbrochen wird?

Ja, vorausgesetzt, die A6BAT Lithium-Backup-Batterie ist im Batteriehalter des Servo-Verstärkers installiert und in gutem Zustand. Mit der Batterie bleiben die Mehrumdrehungs-Positionsdaten bei jeder Stromunterbrechung erhalten. Der Verstärker zeigt eine Batterie-Spannungsalarm an, wenn ein Austausch fällig ist. Ohne die Batterie gehen die Positionsdaten bei Stromausfall verloren und ein Referenzpunktlauf ist erforderlich, bevor die Produktion wieder aufgenommen werden kann.

F5: Welche Schutzart gilt für den Getriebeteil des HC-SFS52BG1H?

Der Motorkörper hat die Schutzart IP65 — vollständig staubdicht und geschützt gegen Wasserstrahlen aus jeder Richtung. Der Getriebeteil ist nach IP44 geschützt, was feste Partikel größer als 1 mm und Spritzwasser aus jeder Richtung abdeckt, aber keine direkten Wasserstrahlen oder Kühlmitteleintauchen. In Werkzeugmaschinenumgebungen mit aktivem Kühlmittelspray in der Nähe des Getriebes sollte ein mechanischer Schutz oder ein Kühlmittelabweiser in das Installationsdesign integriert werden.