Mitsubishi HC-SF702 (HCSF702) — 7kW AC-Servomotor, Glatte Welle, Ohne Bremse, MELSERVO J2 Serie

Produktidentifikation

Teilenummer: HC-SF702

Auch gesucht als: HCSF702, HC-SF-702

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (J2 Generation)

Motortyp: AC-Bürstenloser Servomotor — Glatte Welle, Ohne Bremse, 2000 U/min

Zustand: Neu in OVP, werkseitig versiegelt

Übersicht

Die Mitsubishi HC-SF702 ist der 7kW-Motor mit glatter Welle und ohne Bremse an der Spitze der ursprünglichen MELSERVO J2 HC-SF-Reihe — die größte Standardkapazität in dieser Familie mit mittlerer Trägheit, ausgelegt für 33,4 Nm Dauer- und 100 Nm Spitzenmoment. Er ist ein Arbeitstier für Direktantriebe von schweren Werkzeugmaschinenachsen: große VMC Z-Säulen, erhebliche HMC W-Achsen, Antriebe für massive Drehtische und jede Anwendung, bei der die Achslast maximale Leistung aus dieser Motorenfamilie erfordert.

Zwei Dinge unterscheiden den HC-SF702 von anderen 7kW-Optionen im MELSERVO-Sortiment. Erstens verwendet er eine glatte Welle ohne Passfeder, was ihn zur richtigen Spezifikation macht, wo immer die Kupplungsschnittstelle ein Reibspann- oder geteilter Spannnabendesign ist. Zweitens hat er keine elektromagnetische Bremse — es gibt keine federbelastete Haltevorrichtung in diesem Motor. Die Position im Stillstand wird allein durch den Servo-Lock des Verstärkers gehalten. Dies ist die geeignete Konfiguration für horizontale Achsen und jeden Antrieb, bei dem die Schwerkraft kein Lastfaktor ist und keine mechanische Halterung zwischen den Stromzyklen durch das Sicherheitsdesign der Maschine erforderlich ist.

Der 14-Bit serielle Absolutwertgeber der J2-Generation — 16.384 Positionen pro Umdrehung — liefert das Rückmeldesignal. Während der spätere HC-SFS702 auf 17-Bit aufgerüstet wurde, ist der 14-Bit-Geber des HC-SF702 voll funktionsfähig für die anspruchsvollen Anwendungen, für die dieser Motor entwickelt wurde, und behält die Abwärtskompatibilität mit den ursprünglichen MR-J2-700-Verstärkern sowie der späteren MR-J2S-700-Plattform bei — eine Flexibilität, die die HC-SFS-Serie nicht bietet.

Technische Spezifikationen

7kW bei 2000 U/min: Verständnis der Leistungswerte

Der HC-SF702 liefert 33,4 Nm kontinuierlich bei seiner Nenndrehzahl von 2.000 U/min. Diese Kombination ergibt genau 7kW. Es ist wichtig, präzise zu sein, was 33,4 Nm bei dieser Rahmengröße bedeuten: Es ist das Drehmoment, das der Motor unter Nennlast, innerhalb seiner thermischen Grenzen und bei Betrieb innerhalb der Dauerstromgrenze des Verstärkers unbegrenzt aufrechterhalten kann. Kein Spitzenwert. Kein Labor-Spitzenwert. Das Drehmoment, das die Achse während eines anhaltenden Schnitts, einer langsamen Konturbewegung oder einer anderen anhaltenden Hochlastbedingung erfährt.

Die 100 Nm Spitzenwert — das Dreifache der Dauerleistung — ist das, was der Verstärker während der Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen abrufen kann. Schnelles Verfahren zu einer neuen Position, Verzögerung in eine Klemmung, eine aggressive Rampe vom Stillstand zur Schnittvorschubgeschwindigkeit: Dies sind die Momente, in denen der Verstärker Spitzenstrom anfordert und der Motor Spitzendrehmoment liefert. Nach dem transienten Zustand kehrt der Motor zu kontinuierlichen Betriebsbedingungen zurück. Das Wärmemanagement hängt vom Tastverhältnis ab, das das durchschnittlich gelieferte Drehmoment weit innerhalb der Dauerleistung hält; der Wert von 100 Nm ist die Obergrenze für kurzzeitige Spitzen, keine anhaltende Fähigkeit.

Die Leistungsaufnahme von 10 kVA ist der Wert für die elektrische Versorgung für die Systemauslegung. Kabeldimensionierung, Schutzschaltungen, thermisches Management im Schaltschrank und die Handhabung von Regenerativenergie skalieren von dieser Zahl ab. Der MR-J2- oder MR-J2S-700-Verstärker verwaltet die Regeneration vom DC-Bus — die Energie, die zurückgegeben wird, wenn ein 32 kg schwerer Motor eine Last mit hoher Trägheit abbremst und Strom in den Bus zurückspeist. Für Achsen mit häufiger starker Verzögerung aus hoher Geschwindigkeit ist die Dimensionierung des Bremswiderstands ein Punkt der Systemauslegung, kein nachträglicher Gedanke.

Glatte Welle bei 7kW: Kupplungsengineering ist wichtig

Bei 33,4 Nm Dauerleistung und 100 Nm Spitzenleistung erfordert die Wellenkupplungsschnittstelle des HC-SF702 sorgfältige Auswahl und Installation. Die glatte Welle nimmt Reibspann- oder geteilte Spannnaben auf — die Klemmkraft zwischen Nabenbohrung und Wellenaußendurchmesser ist das einzige mechanische Mittel zur Drehmomentübertragung, und diese Kraft muss ausreichen, um das Spitzendrehmoment unter den schlechtesten Betriebsbedingungen zu übertragen.

Diese schlechteste Bedingung ist typischerweise kein stationärer Schnitt. Es ist eine plötzliche Umkehrung während der aktiven Bearbeitung oder eine Notverzögerung aus maximaler Eilganggeschwindigkeit. Bei 100 Nm rutscht eine Nabe, die bei der Dauerleistungsgrenze grenzwertig ist. Schlupf auf einer 7kW-Servoachse bedeutet Positionsverlust, und auf einer CNC-Maschine bedeutet Positionsverlust im besten Fall Ausschuss und im schlimmsten Fall Achsenkollision.

Der Kupplungsauswahlprozess beginnt mit dem Spitzendrehmoment — 100 Nm — und arbeitet rückwärts durch das Nennübertragungsdrehmoment der Kupplung, wobei der Servicefaktor des Kupplungsherstellers für das Bewegungsprofil (Umkehrbetrieb, Stoßbelastung) angewendet wird. Die Sicherheitsmarge sollte bei dieser Kapazität großzügig sein. Die Toleranz der Nabenbohrung, die Oberflächenbeschaffenheit des Wellenaußendurchmessers und das Anzugsdrehmoment der Befestigungsschrauben tragen alle zur endgültigen Klemmverbindung bei; jede dieser Komponenten, die unter den Standard fällt, untergräbt die Berechnung.

Die Installationsanleitung von Mitsubishi für Motoren mit glatter Welle ist über die gesamte HC-SF-Reihe hinweg konsistent: Verwenden Sie das Gewindeloch am Wellenende, um die Nabe axial auf die Welle zu ziehen, anstatt sie zu pressen oder zu hämmern. Bei dieser Rahmengröße und diesem Motorgewicht werden Stoßbelastungen während der Montage direkt über die Welle auf die Encoder-Scheibe und die Lagerbaugruppe übertragen. Der daraus resultierende Encoderschaden verursacht möglicherweise keinen sofortigen Fehler, führt aber zu intermittierenden Positionsfehlern und Encoder-Alarmen, die nur unter Vibration auftreten — oft lange nach der Inbetriebnahme und schwer zu diagnostizieren.

Für Anwendungen, bei denen eine positive Keilverbindung bevorzugt wird, ist der HC-SF702K (Welle mit Passfeder, ohne Bremse) die parallele Variante. Beide werden identisch auf dem 176 × 176 mm Flansch montiert.

J2 Generation Encoder und Verstärkerkompatibilität

Der HC-SF702 verwendet den 14-Bit seriellen Absolutwertgeber der J2-Plattform mit 16.384 Positionen pro Umdrehung. Dies ist ein serielles Absolutwertgerät — Positionsdaten werden als serielles digitales Signal an den Verstärker übertragen, nicht als analoge Sinus/Kosinus-Paare. Die Batterieunterstützung im Verstärker speichert den mehrgängigen absoluten Positionsspeicher zwischen den Stromzyklen. Beim Einschalten liest der Verstärker die aktuelle absolute Position aus und meldet sie an die CNC oder die Bewegungssteuerung; keine Referenzrückführung ist erforderlich, solange die Batterie in Ordnung ist.

Die A6BAT Lithiumzelle befindet sich im Servo-Verstärker, nicht im Motor. Der Batteriewechsel wird am Verstärker während der geplanten Wartung durchgeführt, unabhängig vom Motor. Überwachen Sie den Batteriewarnhinweis des Verstärkers und ersetzen Sie die A6BAT, bevor sie vollständig entladen ist — eine vollständige Entladung der Batterie bedeutet, dass der absolute Positionsspeicher verloren geht und die Maschine einen Referenzfahrzyklus benötigt, bevor die Produktion wieder aufgenommen werden kann.

Die Verstärkerkompatibilität ist der praktische Vorteil des HC-SF702 gegenüber dem HC-SFS702 in Maschinen mit älterer Hardware. Da der 14-Bit J2-Encoder dem J2S-Serienprotokoll vorausgeht, ist er von beiden Verstärkergenerationen lesbar:

• MR-J2-700A / MR-J2-700B — Ursprüngliche J2-Generation Verstärker (Analog/Puls und SSCNET Varianten). Volle Kompatibilität, keine Einschränkungen.
• MR-J2S-700A / MR-J2S-700B / MR-J2S-700CP — J2-Super Verstärker, abwärtskompatibel mit dem J2-Encoder. Keine Konvertierung erforderlich.

Der HC-SFS702 (17-Bit J2S Encoder) läuft nicht auf MR-J2 Verstärkern. Der HC-SF702 läuft auf beiden. Für Wartungs- und Ingenieurteams, die Maschinen mit MR-J2-700 Verstärkern der ersten Generation betreuen, ist dies wichtig: Der HC-SF702 ist das exakte Beschaffungsziel, und es ist kein Verstärker-Upgrade erforderlich, um ihn zu akzeptieren.

HC-SF702 vs HC-SFS702: Welchen Motor benötigt Ihre Maschine?

Diese Frage taucht jedes Mal auf, wenn ein 7kW J2-Familienmotor ersetzt werden muss. Beide Motoren sehen fast identisch aus und teilen sich denselben 176 × 176 mm Flansch, so dass der physische Austausch an der Montagefläche unkompliziert ist. Der Encoder — und damit die Verstärkeranforderung — ist, wo sie sich unterscheiden.

Die mechanische Ausgangsleistung ist identisch. Die Rückmeldeauflösung und die Verstärkeranforderung sind unterschiedlich. Überprüfen Sie das aktuell in der Maschine installierte Verstärkermodell, bevor Sie den Motor beschaffen. Wenn es MR-J2-700 (ohne S) anzeigt, beschaffen Sie den HC-SF702. Wenn es MR-J2S-700 anzeigt, funktioniert jeder Motor — obwohl der HC-SFS702 mit seinem 17-Bit-Encoder die Wahl mit höherer Auflösung ist, wenn der Verstärker ihn unterstützt.

Bremse vs. keine Bremse: Warum HC-SF702 vs. HC-SF702B

Der HC-SF702 hat keine elektromagnetische Bremse. Der HC-SF702B fügt dem gleichen Motor eine federbelastete Bremse hinzu. Abgesehen von diesem einzigen Unterschied sind die beiden Modelle in Bezug auf Nennleistung, Drehmoment, Encoder, Wellentyp und Verstärkerkompatibilität identisch.

Der HC-SF702 ohne Bremse ist die richtige Spezifikation, wenn:

• Die Achse horizontal ist, ohne gravitative Lastkomponente in Bewegungsrichtung
• Der Servo-Lock des Verstärkers ausreichend ist, um die Position in jedem Stillstandszustand der Anwendung zu halten
• Die Sicherheitsanalyse der Maschine bestätigt, dass der Verlust der Servo-Leistung auf dieser Achse keine gefährliche unkontrollierte Bewegung verursacht
• Das Bewegungsprofil häufige schnelle Zyklen beinhaltet, bei denen die Bremsaktivierungs-/Deaktivierungssequenzierung unnötige Steuerkomplexität hinzufügen würde

Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist — insbesondere vertikale Achsen, stark unausgeglichene horizontale Lasten oder jede Achse in einer Maschine, bei der der Positionsverlust bei ausgeschaltetem Servo ein Sicherheitsrisiko darstellt — ist der HC-SF702B die richtige Variante. Die Bremse ist kein Komfortmerkmal; sie ist eine ausfallsichere Vorrichtung, und ihre Anwesenheit oder Abwesenheit bei einem Motor mit hoher Kapazität ist eine Entscheidung der Sicherheitstechnik, keine Kostenoptimierung.

Typische Anwendungen

VMC X- und Y-Vorschubachsen. Bei großformatigen vertikalen Bearbeitungszentren tragen die primären X- und Y-Tischachsen schwere Werkstücke und müssen eine anhaltende Schnittkraft erzeugen, während sie gleichzeitig eine präzise Konturierungsgeschwindigkeit beibehalten. Keine der Achsen ist typischerweise in Bewegungsrichtung durch Schwerkraft belastet, was den HC-SF702 ohne Bremse zur klaren Spezifikation macht — volle 7kW Kapazität ohne den Verdrahtungs- und Sequenzierungsaufwand eines Bremssystems.

HMC Spindelvorschub- und Pinolenachsen. Horizontale Bearbeitungszentren B-Achsen Tischrotation und Pinolenachsen mit schweren Spindelaggregaten benötigen maximale Kapazität im 2.000 U/min Bereich. Die 100 Nm Spitzenleistung des HC-SF702 bewältigt die Trägheitsanforderungen schneller B-Achsen-Indexierungen und Pinolenbeschleunigungen, ohne das Antriebssystem zu überdimensionieren.

Große CNC-Drehmaschinen-Vorschubachsen. Schwere CNC-Drehzentren mit Z-Achsen-Schlittenmassen, die anhaltende Vorschubkräfte bei tiefen Drehoperationen benötigen, verwenden 7kW-Servos, um eine konstante Schnittgeschwindigkeit gegen den Schnittwiderstand aufrechtzuerhalten. Die Nenndrehzahl von 2.000 U/min in Kombination mit 33,4 Nm Dauerleistung bietet die Antriebsautorität, die diese Operationen erfordern.

Servo-gesteuerte Rundtaktautomaten. Rundtaktmaschinen für die Hochvolumenfertigung verwenden Servoantriebe auf der primären Drehtischachse, um eine schnelle, präzise Winkelpositionierung zu erreichen. Das Spitzendrehmoment von 100 Nm bewältigt die Winkelbeschleunigungsanforderung eines großen, belasteten Drehtisches; die Dauerleistung von 33,4 Nm deckt das anhaltende Drehmoment während der Bearbeitung ab, wenn der Motor über eine Getriebestufe treibt.

Formenplattenantriebe an Spritzgießmaschinen. Servo-gesteuerte Hydraulikpumpen-Ersatzsysteme an großen Spritzgießmaschinen verwenden Hochleistungs-Servomotoren, die direkt an Pumpenwellen gekuppelt sind. Die glatte Welle und das hohe Dauer-Drehmoment des HC-SF702 eignen sich für diese direkt gekuppelte Pumpenantriebsanwendung, bei der der Motor über längere Zeiträume unter Dauerlast läuft und das Design ohne Bremse die Installation vereinfacht.

Neu in OVP, werkseitig versiegelt

Werkseitig versiegelt bedeutet Original Mitsubishi-Verpackung — Außenkarton, Innenpolsterung und Schutzabdeckungen unberührt. Wellenendkappe vorhanden, Encoder- und Stromanschlussports abgedeckt, keine vorherige Installation. Mit etwa 32 kg wird der HC-SF702 in robuster Verpackung geliefert, die den Wellendichtring, die Encoderbaugruppe und die Welle während des Transports schützt.

Für eine Maschine, die derzeit wegen dieses Motors stillsteht, eliminiert der sofort verfügbare neue Artikel in OVP die Reparaturzeit vollständig. Keine Variablen bei der Aufarbeitung, keine Fragen zur vorherigen Servicehistorie, keine Unsicherheit über den Encoderzustand nach einem früheren Ausfallereignis. Der Motor kommt im selben Zustand an, wie er das Mitsubishi-Werk verlassen hat.

Für die Langzeitlagerung erhalten kühle, trockene, vibrationsfreie Bedingungen über mehrere Jahre hinweg die volle Spezifikation. Nach fünf Jahren Lagerung wird eine kurze langsame Wellendrehung vor der Inbetriebnahme das Lagerfett verteilen, bevor der Motor in Betrieb genommen wird.

Häufig gestellte Fragen

F1: Welche Verstärker sind mit dem HC-SF702 kompatibel?

Der HC-SF702 ist mit den Verstärkern der J2-Generation und der J2-Super-Generation der Klasse 700 kompatibel. Bestätigte kompatible Modelle sind die MR-J2-700A und MR-J2-700B (ursprüngliche J2-Generation) sowie die MR-J2S-700A, MR-J2S-700B und MR-J2S-700CP (J2-Super-Generation). Der 14-Bit J2-Encoder ist von beiden Verstärkergenerationen lesbar. Der HC-SF702 ist nicht kompatibel mit MR-J3 oder MR-J4 Verstärkern, die eine völlig andere Encoder-Schnittstelle verwenden.

F2: Was ist der Unterschied zwischen dem HC-SF702 und dem HC-SFS702?

Beide sind 7kW, 2.000 U/min, 33,4 Nm, glatte Welle, ohne Bremse Motoren auf einem 176 × 176 mm Flansch — mechanisch am Anschluss austauschbar. Der Unterschied liegt in der Encoder-Generation: Der HC-SF702 verwendet einen 14-Bit Encoder (16.384 ppr) und funktioniert mit MR-J2 und MR-J2S Verstärkern. Der HC-SFS702 verwendet einen 17-Bit Encoder (131.072 ppr) und benötigt nur MR-J2S Verstärker. Wenn die Maschine mit ursprünglichen MR-J2-700 Verstärkern läuft, beschaffen Sie den HC-SF702. Wenn sie mit MR-J2S-700 Verstärkern läuft, funktioniert jeder Motor — der HC-SFS702 bietet eine Rückmeldung mit höherer Auflösung.

F3: Warum gibt es keine elektromagnetische Bremse am HC-SF702?

Der HC-SF702 ist die Variante ohne Bremse in der 7kW J2-Reihe mit glatter Welle, wie konstruiert — bestimmt für horizontale Achsen und jeden Antrieb, bei dem keine mechanische ausfallsichere Halterung erforderlich ist. Die Position im Stillstand wird durch den Servo-Lock des Verstärkers gehalten. Für Anwendungen, die eine ausfallsichere mechanische Halterung benötigen — vertikale Achsen, durch Schwerkraft belastete Mechanismen oder jede Achse, bei der ein Servo-Ausfall zu gefährlichen unkontrollierten Bewegungen führt — ist der HC-SF702B (identischer Motor mit federbelasteter elektromagnetischer Bremse) die richtige Spezifikation.

F4: Benötigt der Absolutwertgeber eine Batterie, und wo befindet sie sich?

Ja. Der 14-Bit serielle Absolutwertgeber speichert die mehrgängige Positionsdaten über den Stromausfall hinaus mithilfe einer Mitsubishi A6BAT Lithiumbatterie, die sich im Servo-Verstärker befindet — nicht im Motor. Eine funktionierende Batterie hält die absolute Position bei jeder Stromunterbrechung aufrecht und eliminiert die Notwendigkeit eines Referenzfahrzyklus nach dem Neustart. Ersetzen Sie die A6BAT, wenn der Verstärker eine Warnung für niedrigen Batteriestand anzeigt. Eine vollständige Entladung der Batterie führt zum Verlust der gespeicherten absoluten Position, was einen Referenzrückführungszyklus erfordert, bevor die Maschine die Produktion wieder aufnehmen kann.

F5: Der HC-SF702 wiegt ca. 32 kg — was sollte ich über Handhabung und Installation wissen?

Bei 32 kg erfordert der HC-SF702 zwei Personen oder eine mechanische Unterstützung für eine sichere Positionierung während der Installation. Verwenden Sie die M8-Aufhängeschraube des Motors (an der Vorderseite nahe dem Flansch) zum Heben, wenn Sie von oben heben — heben Sie nicht an Kabeln, Steckern oder der Welle. Bei der Ausrichtung des Motors zur Kugelumlaufspindel oder Kupplung verwenden Sie Ausrichtungswerkzeuge, um sowohl den Winkel- als auch den Parallelversatz zu minimieren, bevor Sie die Befestigungsschrauben anziehen; radiale Wellenlasten von einer falsch ausgerichteten Kupplung bei dieser Rahmengröße können die Lagerlebensdauer erheblich verkürzen. Hämmern Sie niemals Komponenten auf die Welle — verwenden Sie das Gewindeloch am Wellenende und einen Zugbolzen, um Naben zu montieren.