Mitsubishi HC-KFS23BG1-S45 (HCKFS23BG1S45) — 200W AC-Servomotor mit Bremse und G1-Getriebe, Sonderausführung, 3000 U/min, MELSERVO J2-Super Serie

Produktübersicht

Teilenummer: HC-KFS23BG1-S45

Auch gesucht als: HCKFS23BG1S45, HC KFS 23BG1 S45, HC-KFS23-BG1-S45

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-KFS (J2-Super Generation)

Klassifizierung: AC-Bürstenloser AC-Servomotor mit geringer Trägheit — 200 W, 200V-Klasse, 3000 U/min, mit Elektromagnetbremse, G1-Flanschgetriebe, Werks-Sonderausführung S45

Vier Bezeichner, ein komplettes System

Der Mitsubishi HC-KFS23BG1-S45 ist nicht einfach nur ein Motor. Es handelt sich um eine vollständig integrierte Servo-Getriebemotor-Baugruppe — Motor, Bremse und Getriebe kombiniert in einer einzigen werkseitig gefertigten Einheit, mit einer werksseitigen Sonderausführung, die eine spezifische OEM-Konfiguration definiert. Jedes Element der Teilenummer trägt zu einer bestimmten physischen Komponente und spezifischen Funktionalität bei, und das Verständnis aller vier zusammen ist notwendig, um diese Einheit korrekt zu spezifizieren, zu beschaffen oder zu ersetzen.

Der HC-KFS23 ist der Basismotor: ein 200W-Servomotor mit geringer Trägheit aus der J2-Super-Plattform, Nennleistung 3.000 U/min mit 0,64 Nm Dauer-Drehmoment, ausgestattet mit einem 17-Bit seriellen Absolutwertgeber mit 131.072 ppr und IP55-Schutz am Motorgehäuse. Er ist einer der kleinsten Motoren im HC-KFS-Bereich der J2-Super-Serie, konzipiert für kompakte Achsen mit hoher Taktfrequenz, bei denen die Rotor-Trägheit minimiert werden muss.

Das B fügt die federbelastete Elektromagnetbremse hinzu: 24V DC halten die Welle frei; bei Wegfall dieser Spannung schließt die Feder die Bremse sofort. Für eine Achse mit reduzierter Leistung, die einen vertikalen oder schwerkraftbelasteten Mechanismus antreibt, ist diese ausfallsichere Eigenschaft die Designanforderung, die der Suffix B erfüllt.

Das G1 fügt das allgemeine Industrie-Flanschgetriebe hinzu: eine werkseitig integrierte Getriebeeinheit, die am Ausgangsende des Motors montiert ist und in Standardübersetzungen von 1/5, 1/12 und 1/20 erhältlich ist. Das Getriebe multipliziert das Ausgangsdrehmoment des Motors mit dem Untersetzungsverhältnis (abzüglich Effizienzverlusten) und teilt die Ausgangswellen-Drehzahl proportional. Der Getriebeabschnitt hat eine Schutzart von IP44.

Das -S45 bezeichnet eine werksseitige Sonderausführung — eine definierte Modifikation der Standardkonfiguration, die für eine spezifische OEM-Anwendung erstellt wurde. Die elektrische und dynamische Leistung des Motors bleibt die des Basismotors HC-KFS23B. Die S45-Spezifikation definiert ein physisches oder konfigurationsbezogenes Detail — Wellenabmessungen, Anordnung des Kabelausgangs, Montagefunktion oder Encoder-Modifikation — das in den internen Spezifikationsaufzeichnungen von Mitsubishi dokumentiert ist.

Technische Spezifikationen

Das für diese spezifische S45-Einheit geltende Übersetzungsverhältnis muss anhand der Originalmaschinendokumentation oder des Motortypenschilds bestätigt werden. Standard-G1-Übersetzungen für die HC-KFS23BG1-Serie sind 1/5, 1/12 und 1/20.

Das G1-Getriebe: Was es hinzufügt und warum es wichtig ist

Die Bezeichnung G1 in der Mitsubishi-Servomotornomenklatur bezieht sich auf das allgemeines Industrie-Flanschgetriebe — eine werkseitig integrierte Getriebeeinheit, die am Motorausgang angebracht ist, mit einer Flanschfläche am Getriebeausgang, die eine direkte Montage am angetriebenen Mechanismus ermöglicht.

Der Zweck eines Getriebes an einem Servomotor ist derselbe wie bei jedem Getriebeantrieb: Tausch von Drehzahl gegen Drehmoment. Bei einer gegebenen Leistung multipliziert eine Getriebeuntersetzung das verfügbare Ausgangsdrehmoment mit dem Untersetzungsverhältnis, während die Ausgangswellen-Drehzahl durch dasselbe Verhältnis geteilt wird. Für den HC-KFS23-Basismotor mit 0,64 Nm Nenndrehmoment und 3.000 U/min Nenndrehzahl:

Bei 1/5 Untersetzung: Ausgangsdrehzahl ~600 U/min, Ausgangsdrehmoment ~3,0 Nm (unter Berücksichtigung der Getriebeeffizienz) Bei 1/12 Untersetzung: Ausgangsdrehzahl ~250 U/min, Ausgangsdrehmoment ~7,2 Nm Bei 1/20 Untersetzung: Ausgangsdrehzahl ~150 U/min, Ausgangsdrehmoment ~12 Nm

Diese Ausgangsdrehmomentwerte verwandeln einen 200W-Motor in einen wirklich leistungsfähigen Niederdrehzahl-Aktuator. Zwölf Newtonmeter von einem 200W-Motor bei 150 U/min Ausgang sind ein praktischer Betriebspunkt für kleine Drehtische, kompakte Förderbandabschnitte, leichte Robotergelenkantriebe und getaktete Transfermechanismen — Anwendungen, bei denen die Anforderung an die Ausgangsdrehzahl gering ist und die Anforderung an das Drehmoment das übersteigt, was die reine Motorwelle direkt liefern kann.

Der Flanschgetriebeausgang des G1-Getriebes ist auf den 60 × 60 mm Rahmen des Motors abgestimmt. Das Getriebegehäuse bietet eine Montagefläche und eine Ausgangswelle für die angetriebene Maschinenkomponente, und die Baugruppe ist dimensionsmäßig in sich geschlossen — das Getriebe ist keine separate Anbaueinheit, sondern ein integraler Bestandteil der Motorbaugruppe, wie sie das Werk verlässt. Diese Integration ist wichtig für die Wartung: Die gesamte HC-KFS23BG1-S45 wird als eine Einheit ausgetauscht.

IP44 am Getriebeabschnitt. Das Motorgehäuse des HC-KFS23 hat IP55 — Schutz gegen staubige Ablagerungen, die den Betrieb beeinträchtigen, und gegen Wasserstrahlen aus beliebiger Richtung. Der Getriebeabschnitt reduziert dies auf IP44, was Schutz gegen Festkörper mit einem Durchmesser von mehr als 1 mm und gegen Wasserspritzer aus beliebiger Richtung bietet. Dies ist die Standardbeschränkung für Getriebe-Servomotoren in der Mitsubishi HC-Serie. In Umgebungen, in denen Kühlmittelspritzer, Ölnebel oder Spülvorgänge den Getriebeabschnitt erreichen könnten, muss dieser Schutzunterschied gegen die tatsächlichen Umgebungsbedingungen bewertet werden.

Die Bremse im Kontext: 200W, reduzierte Geschwindigkeit, vertikale Achse

Die Elektromagnetbremse des HC-KFS23BG1-S45 ist federbelastet — das gleiche Konstruktionsprinzip, das bei jedem gebremsten Motor der J2-Super-Reihe unabhängig von der Kapazität gilt. Die Spule ist standardmäßig stromlos, was bedeutet, dass die Welle standardmäßig gehalten wird; 24V DC angelegt lösen die Welle für die Bewegung.

Bei einem 200W-Getriebemotor sind die Funktion der Bremse und der Anwendungskontext spezifisch. Die Getriebeuntersetzung multipliziert das Drehmoment, das der Motor aufbringen muss, um die Last gegen die Schwerkraft zu halten. Bei einem Verhältnis von 1/20 reduziert die Getriebestufe das reflektierte Schwerkraft-Lastdrehmoment auf die Motorwelle um den Faktor 20 (abzüglich Effizienzverlusten). Das bedeutet, dass Motor und Bremse nur einen kleinen Bruchteil der tatsächlichen Schwerkraftlast der Ausgangswelle halten müssen — was einer der praktischen Vorteile der Verwendung eines Getriebe-Servomotors an einer vertikalen oder geneigten Achse ist: Die Bremsanforderung an der Motorwelle ist viel geringer, als das Ausgangswellen-Drehmoment vermuten lässt.

Was sich mit dem Übersetzungsverhältnis nicht ändert, ist das ausfallsichere Verhalten. Die Feder schließt die Bremse in dem Moment, in dem die 24V von der Spule entfernt werden. Not-Aus, Stromausfall, geplantes Servo-Aus — in allen Fällen schließt die Bremse und hält. Für eine kleine vertikale Achse an einer Montagelinie, ein kompaktes Robotergelenk oder einen getakteten vertikalen Transfermechanismus ist dies die Sicherheitscharakteristik, die die Anwendung erfordert, unabhängig davon, wie klein die 200W-Nennleistung den Motor erscheinen lässt.

24V DC Bremsenverkabelung. Die Bremsspule benötigt einen dedizierten 24V DC Stromkreis im Schaltschrank — getrennt von der Versorgung des Verstärkers. Fügen Sie ein Relais mit geeigneter Überspannungsunterdrückung (Freilaufdiode für DC-Schaltungen) über die Spulenanschlüsse hinzu. Der MBR (Magnetic Brake Release) Ausgang des MR-J2S-20 Verstärkers steuert das Bremsrelais korrekt im Verhältnis zum Servo-Enable. Bestätigen Sie immer die Servo-Verriegelung, bevor Sie die Bremse lösen; bringen Sie die Achse immer zum Stillstand, bevor Sie die Bremse einschalten.

Die -S45 Sonderausführung

Der -S45 Suffix kennzeichnet diese Einheit als werksseitige Sonderausführung — eine definierte Abweichung von der Standardkonfiguration HC-KFS23BG1, die von Mitsubishi für einen bestimmten OEM-Kunden oder eine spezifische Anforderung erstellt wurde. Sonderausführungs-Suffixe kommen in den Serien HC-KFS, HC-MFS, HC-SFS und anderen vor und modifizieren typischerweise eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften: Wellenabmessungen oder Endkonfiguration, Kabelausgangsführung oder -länge, Steckertyp, Übersetzungsverhältnis oder Montageausrichtung oder Encoder-Typ.

Was bei allen Mitsubishi-Sonderausführungen konstant ist, ist, dass die elektrische und dynamische Leistung des Basismotors unverändert bleibt. Der HC-KFS23BG1-S45 arbeitet mit demselben Nenndrehmoment von 0,64 Nm, demselben Spitzenwert von 1,9 Nm, demselben 17-Bit-Encoder, derselben Kompatibilität mit dem MR-J2S-20 Verstärker und denselben G1-Getriebemerkmale wie der Standard-HC-KFS23BG1. Die S45-Bezeichnung dokumentiert ein physisches Merkmal dieser spezifischen Variante.

Die praktische Konsequenz für die Beschaffung: nur die exakte vollständige Teilenummer — HC-KFS23BG1-S45 — ist ein bestätigter direkter Ersatz für eine vorhandene Einheit mit dieser Bezeichnung. Ein Standard-HC-KFS23BG1 ohne den S45-Suffix kann sich physisch von der S45-Variante unterscheiden, was die Installation beeinträchtigt. Die Bestätigung der spezifischen S45-Modifikationsdetails anhand der Originalmaschinendokumentation oder der Mitsubishi-Spezifikationsaufzeichnungen — oder der physische Vergleich der Abmessungen der vorhandenen Einheit mit dem Original vor der Entscheidung für einen Ersatz — ist der zuverlässige Ansatz bei der Beschaffung eines Ersatzes.

Kompatibler Verstärker: MR-J2S-20

Der HC-KFS23BG1-S45 passt zum MR-J2S-20 Verstärkerfamilie — der 200W-Kapazitäts-J2-Super-Plattform. Dies ist dieselbe Verstärkerklasse, die für alle HC-KFS23-Varianten (Standard, gebremst, mit Getriebe und Sonderausführung) bei 200W verwendet wird.

MR-J2S-20A ist der Allzweck-Pulszug- und Analogverstärker. Er empfängt Positionsbefehle als Pulszüge von CNC-Steuerungen und SPS und Geschwindigkeits- oder Drehmomentreferenzen als analoge Spannungssignale. Positions-, Geschwindigkeits- und Drehmomentregelungsmodi werden alle unterstützt. RS-232C ermöglicht die Verbindung mit MR Configurator für Inbetriebnahme und Einrichtung.

MR-J2S-20B verbindet sich mit Mitsubishi A-Serie und Q-Serie Motion Controllern über den SSCNET Glasfaser-Serienbus. Für Systeme, bei denen die langsam laufende Achse mit anderen Achsen unter der Steuerung eines Motion Controllers koordiniert werden muss — ein kleines getaktetes Gelenk eines Mehrachsenroboters, eine Hilfsachse einer koordinierten Transfermaschine — bietet die SSCNET-Verbindung eine enge Echtzeitkopplung.

MR-J2S-20CP bietet integrierte Einzelachsenpositionierung mit bis zu 31 gespeicherten Punkt-Tabellenpositionen, die über digitale I/O oder CC-Link Befehle aktiviert werden. Für eigenständige getaktete Positionierungsanwendungen, bei denen kein externer Motion Controller erforderlich ist, bietet der CP die lokale Positionierungslogik.

Kompatibilitätshinweise. Der HC-KFS23BG1-S45 benötigt einen MR-J2S-20 Verstärker. Er ist nicht kompatibel mit dem MR-J2-20 Verstärker der ersten Generation, der das 17-Bit J2-Super Encoder-Protokoll nicht lesen kann. Nicht kompatibel mit MR-J3 oder MR-J4 Verstärkern ohne ein Erneuerungsadapter-Kit. Die Bremse, das Getriebe und der Sonderausführungs-Suffix ändern nichts an der Verstärkerkompatibilität — die Verstärkerwahl wird durch die Kapazität des Basismotors und die Encoder-Generation bestimmt.

HC-KFS 200W Familie: Verständnis der Optionen

Der HC-KFS23BG1 kombiniert die Bremse und das G1-Flanschgetriebe in einer einzigen Werksbaugruppe. Die G2-Varianten verwenden einen Wellengetriebeausgang anstelle einer Flanschfläche — eine andere mechanische Schnittstelle für unterschiedliche Maschinenmontagekonfigurationen. Alle Varianten bei 200W verwenden den MR-J2S-20 Verstärker.

Der -S45 Suffix kann prinzipiell auf jede dieser Varianten angewendet werden, obwohl in der Praxis Sonderausführungen für spezifische OEM-Anforderungen erstellt werden und tendenziell an eine bestimmte Kombination gebunden sind.

Typische Anwendungen

Kompakte getaktete Drehtische und Plattentellerantriebe. Kleine getaktete Drehtische an Montagemaschinen, Prüfvorrichtungen und Inspektionsgeräten, bei denen die Ausgangswellen-Drehzahl gering ist (150–600 U/min Bereich je nach Übersetzungsverhältnis), das erforderliche Ausgangsdrehmoment das, was der reine Motor direkt liefert, übersteigt und eine vertikale oder geneigte Achse eine Bremsung an jeder Station erfordert. Der G1-Flanschgetriebeausgang wird direkt am Tischmechanismus montiert; die federbelastete Bremse hält den Tisch an jeder Ruheposition, wenn der Servo ausgeschaltet ist.

Kleine Roboterarm-Gelenkantriebe. Ellenbogen- und Handgelenk-Aktuatoren an kompakten Montagerobotern, SCARA-Roboter-Nebenachsen und gelenkigen Armgelenkantrieben, bei denen der J2-Super-Servo-Encoder die für die wiederholbare Teileplatzierung erforderliche Positionierpräzision liefert. Die Getriebeuntersetzung passt die hohe Motordrehzahl an die niedrige Winkelgeschwindigkeit an, die am Robotergelenk benötigt wird; die federbelastete Bremse hält die Gelenkposition, wenn der Roboter stromlos oder im Not-Aus-Zustand ist.

Vertikale Vorschubachsen an kleiner Automatisierungstechnik. Vertikale Transferrutschen, Hub-Aktuatoren und Z-Achsenantriebe an kompakten Montage- und Prüfgeräten, bei denen die 200W-Kapazität für die leichte Nutzlast geeignet ist und die Getriebeuntersetzung das Ausgangsdrehmoment liefert, das zum Heben, Halten und Senken dieser Nutzlast bei kontrollierter Geschwindigkeit erforderlich ist. Die federbelastete Bremse bietet die ausfallsichere Halterung, die für jede Achse mit einer Schwerkraftkomponente erforderlich ist.

Getaktete Förderband- und Transferantriebe. Servo-getriebene getaktete Förderbandabschnitte und kleine Transfermechanismen an Montagelinien, bei denen der Motor über die G1-Getriebeuntersetzung einen Riemen-, Rollen- oder Kettenmechanismus antreibt. Der Getriebeausgang wird direkt an den Eingangflansch des Antriebsmechanismus angeschlossen; die Bremse hält den Mechanismus zwischen den Taktstufen.

OEM-spezifische Maschinenachsenantriebe. Die -S45 Sonderausführung zeigt an, dass diese Einheit für eine spezifische OEM-Anwendung erstellt wurde. Der wahrscheinlichste Einsatzkontext ist eine Maschine, bei der die Standardkonfiguration HC-KFS23BG1 eine dimensionale oder konfigurationsbezogene Modifikation erforderte, um in eine bestehende Maschinenstruktur, eine Kabelrouting-Anforderung oder eine Montage-Schnittstelle zu passen, die das Standardprodukt nicht direkt aufnehmen konnte.

Häufig gestellte Fragen

F1: Was ist das G1-Getriebe und welches Ausgangsdrehmoment liefert der HC-KFS23BG1-S45?

Das G1 ist ein allgemeines Industrie-Flanschgetriebe das werkseitig in den Motor integriert ist. Erhältlich in Übersetzungen von 1/5, 1/12 und 1/20, multipliziert es das Nenndrehmoment des Motors von 0,64 Nm am Getriebeausgang mit dem Untersetzungsverhältnis (abzüglich Getriebeeffizienzverlusten). Bei 1/12 Übersetzung liefert die Ausgangswelle ca. 7 Nm bei ~250 U/min. Bei 1/20 Übersetzung ca. 12 Nm bei ~150 U/min. Das spezifische Übersetzungsverhältnis, das an der -S45-Einheit angebracht ist, muss aus der Maschinendokumentation oder dem Motortypenschild ermittelt werden, da das Verhältnis Teil der spezifischen Produktkonfiguration ist und nicht allein aus der S45-Bezeichnung abgeleitet werden kann.

F2: Was bedeutet die -S45 Sonderausführung und kann ein Standard-HC-KFS23BG1 als Ersatz dienen?

Die -S45 ist eine werksseitige Sonderausführung, die eine Modifikation des Standard-HC-KFS23BG1 definiert. Mitsubishi erstellt diese Konfigurationen für spezifische OEM-Anforderungen — üblicherweise eine Wellenabmessung, Kabelrouting- oder Montage-Modifikation. Die Leistung des Basismotors bleibt unverändert. Ob ein Standard-HC-KFS23BG1 als Ersatz dienen kann, hängt vollständig davon ab, was die S45-Modifikation spezifiziert. Ohne diese Details anhand des Mitsubishi S45-Spezifikationsdatensatzes zu bestätigen, birgt ein Austausch das Risiko einer physischen Inkompatibilität. Verwenden Sie die exakte Teilenummer für einen bestätigten direkten Ersatz.

F3: Welcher Verstärker wird benötigt und ändern Bremse oder Getriebe die Verstärkerwahl?

Der kompatible Verstärker ist die MR-J2S-20 Klasse — die 200W J2-Super-Plattform — in den Varianten A (Allzweck), B (SSCNET) oder CP (integrierte Positionierung). Die Bremse, die Getriebeuntersetzung und der Sonderausführungs-Suffix ändern nichts an der Verstärkerwahl. Alle HC-KFS23-Varianten bei 200W verwenden den MR-J2S-20 unabhängig von der Konfiguration. Der Motor ist nicht kompatibel mit dem MR-J2-20 der ersten Generation oder mit MR-J3/MR-J4 Verstärkern.

F4: Der Getriebeabschnitt ist mit IP44 bewertet, während das Motorgehäuse IP55 hat. Ist das für die Installation wichtig?

Ja, in einigen Umgebungen. Das Motorgehäuse hält gerichteten Wasserstrahlen stand (IP55), aber der Getriebeabschnitt hält nur Wasserspritzern aus beliebiger Richtung stand (IP44). In Anwendungen, bei denen Kühlmittelspritzer, Ölnebel oder periodische Spülvorgänge das Getriebegehäuse erreichen könnten, ist IP44 möglicherweise nicht ausreichend. Bewerten Sie die tatsächlichen Umgebungsbedingungen vor der Installation anhand dieser Bewertung. Wenn ein höherer Schutz erforderlich ist, kann Mitsubishi in einigen Fällen Sonderausführungs-ölgedichtete Getriebe liefern — konsultieren Sie das Mitsubishi-Anwendungshandbuch für Umweltspezifikationen von Getriebemotoren.

F5: Ist der HC-KFS23BG1-S45 noch verfügbar und wie sieht ein Ersatz aus?

Der HC-KFS23BG1-S45 ist von Mitsubishi eingestellt worden, aber er ist weiterhin über Spezialisten für gebrauchte Industrieautomatisierung und Mitsubishi-Servokomponenten-Händler als neue Altbestände und getestete generalüberholte Einheiten erhältlich. Für einen exakten Ersatz an einer bestehenden Maschine ist die Beschaffung der genauen Teilenummer der zuverlässige Weg. Für neue Maschinendesigns oder Plattform-Upgrades würde das funktionale Äquivalent auf aktueller Hardware aus der HG-MR oder HG-KR Serie (MR-J4 Generation) mit einem entsprechenden Getriebe und einer Bremse stammen — aber sowohl Motor als auch Verstärker müssen zusammen ersetzt werden, da die Encoder-Protokolle generationenübergreifend inkompatibel sind und der mechanische Fußabdruck von aktuellen 200W-Motoren vom 60 × 60 mm Rahmen des HC-KFS23 abweicht.