Mitsubishi HC-SFS102BG1H AC-Servomotor — 1 kW MELSERVO J2S mit Elektromagnetbremse und hochpräzisem Planetengetriebe, neu

Es gibt eine Kategorie von Motion-Control-Anwendungen, bei denen ein Standard-Servomotor, egal wie leistungsfähig, einfach nicht die Ausgangswellen-Drehzahl- und Drehmomentcharakteristiken liefern kann, die die Maschine benötigt. Rundschalttische, Roboterarme, Materialtransportbänder und Präzisionspositionierachsen teilen alle eine Anforderung: maximales Drehmoment bei kontrollierter niedriger Drehzahl, ohne die Positioniergenauigkeit zu beeinträchtigen. Der Mitsubishi HC-SFS102BG1H ist genau für diese Kombination gebaut — ein 1 kW MELSERVO J2S AC-Bürstenloser Servomotor mit integrierter elektromagnetischer Bremse und einem hochpräzisen Planetengetriebe, die ab Werk integriert sind.

Dieses Gerät wird neu im originalen Mitsubishi Electric Karton angeboten.

Drei Dinge in einem Gehäuse

Was den HC-SFS102BG1H auszeichnet, ist die Kombination der Suffix-Zeichen in einer einzigen Motorbaugruppe:

Ein 1 kW AC-Bürstenloser Servomotor — die HC-SFS102-Basis — mit 17-Bit-Absolutwert-Positionskodierung und IP65-Umweltschutz im Kern.

Eine elektromagnetische Bremse (B-Suffix), die die Ausgangswelle bei Stromausfall festhält und unkontrollierte Bewegungen auf vertikalen oder schwerkraftbelasteten Achsen verhindert.

Ein hochpräzises G1H-Planetengetriebe, das die Nenndrehzahl des Motors von 2.000 U/min auf eine niedrigere Ausgangsdrehzahl reduziert und gleichzeitig das verfügbare Drehmoment um das Übersetzungsverhältnis erhöht — und so Drehmomentwerte liefert, die der reine Motor allein nicht erreichen kann.

Die werkseitige Integration dieser drei Elemente bedeutet präzise mechanische Ausrichtung, eine abgedichtete Baugruppe, die die IP-Schutzart des Motors an der Getriebeschnittstelle aufrechterhält, und eine einzige Teilenummer, die alle drei Funktionen ohne Abgleich von Fremdkomponenten abdeckt.

Technische Spezifikationen des Basismotors

Das G1H Planetengetriebe — Allgemeine Industrie, Hochpräzisionsklasse

Das Bezeichnungssystem von Mitsubishi für Getriebe unterscheidet zwischen Anwendungsklassen. Die G1-Familie umfasst Planetenuntersetzungsgetriebe, die für allgemeine Industriemaschinen entwickelt wurden — die breite Kategorie der Automatisierungsausrüstung, bei der zuverlässige Drehmomentvervielfachung und vernünftige Spielspezifikationen praktische Kosten- und Verfügbarkeitsanforderungen erfüllen. Der H-Suffix innerhalb der G1-Familie kennzeichnet die hochpräzise Variante, die eine engere Spielkontrolle als Standard-G1-Einheiten bietet.

In der Praxis sind Planetengetriebe aufgrund ihres koaxialen Designs (Ein- und Ausgangswellen sind ausgerichtet), ihrer hohen Drehmomentdichte im Verhältnis zur physischen Größe und ihres guten Wirkungsgrads im Vergleich zu Schnecken- oder Stirnradgetrieben die Standardwahl für servogesteuerte Anwendungen. Der kompakte Formfaktor integriert sich nahtlos in den HC-SFS-Motorrahmen.

Die verfügbaren Übersetzungsverhältnisse für das G1H-Getriebe umfassen mehrere Untersetzungsstufen — typische Auswahlen reichen von 1/3 bis 1/45, abhängig von den Geschwindigkeits- und Drehmomentanforderungen der Anwendung. Das spezifische Verhältnis für eine bestimmte Einheit ist in der vollständigen Teilenummer, wie sie von Mitsubishi Electric bestellt wird, angegeben.

Was die elektromagnetische Bremse hier bewirkt

Bei einer standardmäßigen horizontalen Servoachse führt ein Stromausfall dazu, dass der Motor ausläuft. Auf einer vertikalen Achse, einer geneigten Achse oder einer Last mit einer signifikanten Gravitationskomponente ermöglicht ein Stromausfall ohne Haltevorrichtung der Last, sich unter ihrem eigenen Gewicht zu bewegen.

Die federbelastete elektromagnetische Bremse im HC-SFS102BG1H greift automatisch, wenn die Bremsspule stromlos geschaltet wird — sei es durch einen programmierten Stopp, einen Not-Aus oder einen ungeplanten Stromausfall. Die Bremse wird durch Anlegen von Spannung (typischerweise 24 V DC aus dem Schaltschrank) gelöst und hält die Welle mechanisch, wenn diese Spannung fehlt.

Mit installiertem Getriebe wird die Haltewirkung der Bremse auf die Motorwelle übertragen, wo das Übersetzungsverhältnis sie in ein deutlich höheres Haltemoment an der Ausgangswelle umwandelt. Dies macht die Kombination besonders geeignet für vertikale Aktuatoren, Rundschalttische, die ihre Position unter Last halten müssen, und Roboterarme, bei denen sowohl eine Bremsung während der Fahrt als auch ein Halten im Stillstand erforderlich sind.

Wo diese Motorkombination eingesetzt wird

Der HC-SFS102BG1H ist die Art von Motor, die in Geräten zum Einsatz kommt, bei denen das Lastenheft Präzision, Zuverlässigkeit und ein kompaktes Getriebepaket erforderte:

Rundschalttische — feste Indexierung mit hohem Haltemoment zwischen den Indexschritten, wobei die Bremse den Tisch zwischen den Bewegungen sichert

Roboterarmgelenke — Schulter- und Ellbogengelenke von industriellen SCARA- und Gelenkrobotern, bei denen die Getriebeuntersetzung das Drehmoment für die Lastaufnahme liefert und die Bremse die Position hält, wenn der Antrieb stromlos ist

Förder- und Transportsysteme — Indexierende Förderachsen, bei denen sowohl eine kontrollierte langsame Bewegung als auch ein positives Halten der Position erforderlich sind

Spezialmaschinen — Drehachsenantriebe an Dreh- und Bearbeitungszentren, die getriebeunterstütztes Drehmoment bei niedrigen Ausgangsdrehzahlen erfordern

Wickel- und Spannungsregelung — Materialwickelanwendungen, bei denen das Getriebe die Drehzahlreduzierung bietet und die Bremse ein Abrollen im Stillstand verhindert

Prüf- und Messgeräte — Präzisionspositioniergestelle, bei denen das Getriebe eine stabile Auflösung bei niedriger Drehzahl bietet und die Bremse die Prüfposition zuverlässig hält

Der Vorteil des 17-Bit-Absolutwert-Encoders

Der im HC-SFS102BG1H integrierte Encoder ist ein 17-Bit-Absolutwert-Typ, der 131.072 eindeutige Positionswerte pro Motorumdrehung liefert. Dies ist eine Messung an der Motorwelle — nach dem Getriebe wird die effektive Winkelauflösung an der Ausgangswelle mit dem Übersetzungsverhältnis multipliziert, was eine extrem feine Positionsunterscheidung am tatsächlichen Arbeitspunkt des Mechanismus ermöglicht.

Absolute Kodierung bedeutet, dass die Positionsdaten über Stromzyklen hinweg über eine Batteriepufferung im Servo-Verstärker gespeichert werden. Beim Neustart der Maschine meldet jede Achse sofort ihre Position — kein Referenzrücklauf-Homing-Zyklus erforderlich. Für Indexiersysteme und Roboterarme, die zuverlässig von bekannten Positionen fortfahren müssen, ist diese Funktion grundlegend.

Kompatible Antriebssysteme

Der HC-SFS102BG1H ist für Mitsubishi MELSERVO MR-J2S-Serie Verstärker ausgelegt, insbesondere für den MR-J2S-10A (analoges Befehlsinterface) oder MR-J2S-10B (SSCNET Hochgeschwindigkeits-Serienbefehlsinterface) für die 1 kW, 200 V Klasse. Der Verstärker muss für den Encoder-Typ des Motors und die elektrischen Anforderungen der Bremse entsprechend konfiguriert werden. Die Bremse benötigt typischerweise eine separate 24 V DC-Versorgung über den Bremsfreigabekreis des Verstärkers oder ein externes Relais.

FAQ

F1: Was ist der Unterschied zwischen dem HC-SFS102B und dem HC-SFS102BG1H?

Beide teilen sich denselben 1 kW Basismotor mit elektromagnetischer Bremse und 17-Bit-Absolutwert-Encoder. Der HC-SFS102B hat eine Standard-Geradwellen-Ausgang. Der HC-SFS102BG1H fügt ein werkseitig integriertes G1H Hochpräzisions-Planetengetriebe hinzu, das die Nenndrehzahl des Motors von 2.000 U/min auf eine niedrigere Ausgangsdrehzahl reduziert und gleichzeitig das verfügbare Drehmoment erhöht — was ihn für Anwendungen geeignet macht, die hohes Drehmoment bei kontrollierter niedriger Drehzahl benötigen.

F2: Welche Übersetzungsverhältnisse sind für den HC-SFS102BG1H verfügbar?

Das G1H-Getriebe für die HC-SFS-Serie wird in verschiedenen Untersetzungsverhältnissen angeboten. Das spezifische Verhältnis ist Teil der vollständigen Mitsubishi-Teilenummer, wie sie konfiguriert ist. Gängige verfügbare Verhältnisse reichen von etwa 1/3 bis 1/45, abhängig von den Geschwindigkeits- und Drehmomentanforderungen der Anwendung. Bestätigen Sie das genaue Verhältnis anhand der Teilenummer auf dem Motortypenschild oder mit der Mitsubishi Electric Produktdokumentation.

F3: Welcher Servo-Verstärker ist mit dem HC-SFS102BG1H kompatibel?

Dieser Motor funktioniert mit Mitsubishi MR-J2S-10A (analoges Kommando) oder MR-J2S-10B (SSCNET digitales Kommando) Verstärkern, die für 1 kW in der 200 V AC Klasse ausgelegt sind. Die elektromagnetische Bremse benötigt eine 24 V DC Bremsfreigabeversorgung, die typischerweise über den Bremssteuerungs-Ausgangskreis des Verstärkers bereitgestellt wird.

F4: Ändert das Hinzufügen des Getriebes die Funktionsweise des Encoder-Feedbacks?

Der Encoder ist an der Motorwelle montiert, nicht an der Getriebeausgangswelle. Die Positionsrückmeldung wird am Motorende gemessen — die CNC oder die Bewegungssteuerung berücksichtigt das Übersetzungsverhältnis in ihren Parametereinstellungen, um die tatsächliche Ausgangswellenposition zu berechnen. Dies ist eine Standardpraxis und wird während der Inbetriebnahme über die Servo-Verstärkerparameter konfiguriert.

F5: Wird der HC-SFS102BG1H noch hergestellt und ist neuer Lagerbestand verfügbar?

Die HC-SFS-Serie gehört zur MELSERVO J2S-Generation von Mitsubishi, die für neue Maschinendesigns durch neuere J4- und J5-Serienprodukte abgelöst wurde. Neue, unbenutzte J2S-Motoren sind jedoch weiterhin über Kanäle für industrielle Automatisierungsteile für Wartungs-, Nachrüstungs- und Maschinenreparaturanwendungen erhältlich. Überprüfen Sie die Verfügbarkeit des Verstärkers zusammen mit dem Motor, wenn Sie eine langfristige Beschaffung planen.