มอเตอร์เซอร์โว AC Mitsubishi HC-SFS52BG1H — 500W | 2,000 รอบต่อนาที | เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า | เกียร์ทดความแม่นยำสูง G1H | ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ 17 บิต | MELSERVO J2S

ปัญหาการควบคุมการเคลื่อนที่บางอย่างไม่สามารถแก้ไขได้ด้วยมอเตอร์เซอร์โวที่รวดเร็วและน้ำหนักเบา พวกเขาต้องการแรงบิดที่สม่ำเสมอที่ความเร็วเอาต์พุตลดลง การยึดเชิงกลที่เชื่อถือได้เมื่อหยุดนิ่ง และความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ทนทานต่อรอบการทำงานหลายสิบล้านรอบโดยไม่เสื่อมสภาพ Mitsubishi HC-SFS52BG1H ถูกออกแบบมาสำหรับหมวดหมู่นั้นโดยเฉพาะ: มอเตอร์ความเฉื่อยปานกลาง 500W จากซีรีส์ HC-SFS พร้อมด้วย เบรกแม่เหล็กไฟฟ้าที่ติดตั้งจากโรงงาน และ เกียร์ทดความแม่นยำสูง G1H — ส่วนประกอบสามชิ้นที่รวมเข้าด้วยกันจากโรงงานเป็นหน่วยเดียวที่มีขนาดที่กำหนดไว้พร้อมสำหรับการติดตั้งเครื่องจักรโดยตรง

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สามระบบรวมเป็นหนึ่งเดียว, หมายเลขชิ้นส่วนเดียว

มีเหตุผลเชิงปฏิบัติที่วิศวกรเลือกใช้ชุดประกอบเช่น HC-SFS52BG1H แทนที่จะจัดหาชิ้นส่วนแยกต่างหาก ทุกส่วนต่อประสานระหว่างระบบ — เพลาของมอเตอร์กับอินพุตของกระปุกเกียร์, ตัวเรือนกระปุกเกียร์กับโครงเครื่องจักร, เบรกกับตัวมอเตอร์ — เป็นโอกาสในการเกิดการเยื้องศูนย์, ข้อผิดพลาดในการประกอบ, หรือการซ้อนทับของมิติ Mitsubishi ประกอบและทดสอบการรวมกันนี้เป็นหน่วยเดียวจากโรงงาน ขจัดตัวแปรเหล่านั้น

สิ่งที่ชุดประกอบประกอบด้วย:

มอเตอร์ HC-SFS52 ให้แกนหลักของการขับเซอร์โว: 500W ที่ 2,000 รอบต่อนาที ผ่านแพลตฟอร์มความเฉื่อยปานกลางขนาด 130×130 มม. พร้อมตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ 17 บิต และซีลน้ำมันที่รักษาช่องว่างแบริ่งให้ปิดสนิทจากสิ่งปนเปื้อนในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม การออกแบบความเฉื่อยปานกลางทำให้มอเตอร์นี้มีความเข้ากันได้กับโหลดที่กว้างกว่ารุ่นความเฉื่อยต่ำ — สามารถจัดการกับความเฉื่อยของโหลดที่สะท้อนกลับได้สูงขึ้นโดยไม่ต้องปรับเกนอย่างละเอียดเพื่อรักษาเสถียรภาพของเซอร์โว

เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า B ล็อคเอาต์พุตเชิงกลเมื่อแหล่งจ่ายไฟคอยล์ 24V DC ถูกตัดการเชื่อมต่อ การทำงานด้วยสปริงหมายความว่าเพลาจะรักษาตำแหน่งไว้ตลอดการหยุดจ่ายไฟ — ทั้งที่วางแผนไว้หรือไม่ก็ตาม เบรกเป็นอุปกรณ์ยึดแบบสถิตที่ปรับขนาดตามแรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์ ไม่ใช่ส่วนประกอบเบรกแบบไดนามิก มันจะทำงานหลังจากแกนชะลอตัวจนหยุดนิ่ง

เกียร์ทดความแม่นยำสูง G1H รับความเร็วโรเตอร์ 2,000 รอบต่อนาทีของมอเตอร์และลดลงเป็นความเร็วเอาต์พุตที่แอปพลิเคชันต้องการ โดยเพิ่มแรงบิดตามอัตราส่วนเกียร์ในกระบวนการ ความแตกต่างระหว่าง G1H และ G1 มีความสำคัญ: G1H คือการกำหนด ความแม่นยำสูง ของ Mitsubishi ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการควบคุมระยะคลอนที่แน่นกว่าประเภท G1 สำหรับอุตสาหกรรมทั่วไป ที่ซึ่งความแม่นยำในการวางตำแหน่งมีความสำคัญ — ความแม่นยำในการแบ่งส่วนโต๊ะหมุน, มุมเครื่องมือ, ตำแหน่งการจับยึดชิ้นงาน — ความแตกต่างของระยะคลอนนั้นจะปรากฏโดยตรงในคุณภาพของชิ้นงาน

G1H: "ความแม่นยำสูง" ให้ผลลัพธ์อะไรที่เอาต์พุต

ระยะคลอนของเกียร์ทดคือแถบตายเชิงมุมที่เพลาเอาต์พุต — ช่วงการหมุนเอาต์พุตที่เกิดขึ้นโดยไม่มีการหมุนอินพุตที่สอดคล้องกัน ซึ่งเกิดจากระยะห่างของฟันเฟือง ในเกียร์ทดทั่วไป ระยะนี้เป็นที่ยอมรับได้สำหรับแอปพลิเคชันที่อนุญาตให้มีความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งได้ ในเกียร์ทดความแม่นยำสูง การซ้อนทับของความคลาดเคลื่อนจะถูกทำให้แน่นขึ้นโดยเจตนา โดยลดระยะคลอนลงจนถึงค่าที่ขยายความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่มีประสิทธิภาพของระบบเซอร์โวไปยังเพลาเอาต์พุตของกระปุกเกียร์โดยตรง

สำหรับ HC-SFS52BG1H การกำหนด G1H หมายความว่าความละเอียดของตัวเข้ารหัส 17 บิตของระบบ — 131,072 ตำแหน่งต่อการหมุนของมอเตอร์ — จะไม่ถูกบั่นทอนด้วยระยะคลอนของเกียร์ทดที่เอาต์พุต ตำแหน่งเชิงมุมที่สั่งโดยแอมพลิฟายเออร์เซอร์โวคือตำแหน่งเชิงมุมที่ส่งมอบที่เพลาเอาต์พุต ภายใต้ขีดจำกัดระยะคลอนที่แน่นซึ่ง G1H รักษาไว้ตลอดอายุการใช้งาน

อัตราส่วนเกียร์ที่มีให้สำหรับเกียร์ทด G1H บนแพลตฟอร์ม HC-SFS52 มีตั้งแต่ 1/5 ถึง 1/25 รวมถึง 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 และ 1/25 เมื่อสั่งซื้อหรือเปลี่ยนหน่วยนี้ ให้ยืนยันอัตราส่วนเกียร์จากป้ายชื่ออุปกรณ์เดิมหรือเอกสารทางวิศวกรรม — อัตราส่วนเป็นส่วนหนึ่งของการกำหนดค่าเฉพาะของชุดประกอบและต้องตรงกับของเดิมสำหรับความเร็วเอาต์พุตและแรงบิดที่ถูกต้อง

เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า: การออกแบบที่ปลอดภัยเมื่อเกิดข้อผิดพลาด

สถาปัตยกรรมแบบปิดเมื่อไม่มีไฟของเบรก B เป็นการเลือกการออกแบบโดยเจตนา ไม่ใช่ค่าเริ่มต้น พิจารณาทางเลือกอื่น: เบรกแบบเปิดเมื่อมีไฟจะปลดออกเมื่อได้รับพลังงานเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าเพลาที่มีไฟและเบรกที่ล็อคสามารถอยู่ร่วมกันได้หากตรรกะการเดินสายล้มเหลว การออกแบบแบบสปริงทำงานแบบปิดเมื่อไม่มีไฟจะหลีกเลี่ยงสถานการณ์นั้นโดยสิ้นเชิง เบรกจะปิดก็ต่อเมื่อได้รับพลังงานอย่างแข็งขันเท่านั้น ถอดแหล่งจ่ายไฟออกด้วยเหตุผลใดก็ตาม — ไฟดับ, หยุดฉุกเฉิน, ปิดเครื่องตามปกติ — และเพลาจะล็อค

สำหรับมอเตอร์เซอร์โว 500W ที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์จับยึดแบบเอียง, แกนจับยึด, หรือแอปพลิเคชันสกรูนำแนวตั้ง พฤติกรรมนั้นคือสิ่งที่ทำให้เครื่องจักรปลอดภัยและชิ้นงานปลอดภัยระหว่างการเคลื่อนที่ ด้วยเกียร์ทด G1H ที่เพิ่มแรงบิดเอาต์พุตตามอัตราส่วนเกียร์ เบรกจะยึดแรงบิดเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดเมื่อหยุดนิ่งโดยไม่ต้องใช้กระแสเซอร์โว

จุดติดตั้งหนึ่งที่ควรทราบ: คอยล์เบรกต้องการ แหล่งจ่ายไฟ 24V DC โดยเฉพาะ ซึ่งเดินสายแยกต่างหากไปยังขั้วต่อเบรกของมอเตอร์ แหล่งจ่ายไฟนี้ต้องรวมอยู่ในแบบไฟฟ้าของเครื่องจักรอย่างอิสระ — แอมพลิฟายเออร์เซอร์โว MR-J2S ไม่ได้จ่ายไฟให้กับเบรกโดยตรง

ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ 17 บิต: เริ่มต้นโดยไม่ต้องโฮม

ที่ 131,072 ตำแหน่งต่อการหมุน ตัวเข้ารหัสของ HC-SFS52 ให้ความละเอียดของสัญญาณป้อนกลับที่เหมาะสมกับงานวางตำแหน่งความเฉื่อยปานกลางที่มอเตอร์คลาสนี้จัดการได้ ที่สำคัญกว่านั้นสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตคือ สถาปัตยกรรมแบบสัมบูรณ์ หมายความว่ามอเตอร์ไม่เคยสูญเสียการอ้างอิงตำแหน่ง

ด้วยแบตเตอรี่สำรอง Mitsubishi A6BAT ที่ติดตั้งในแอมพลิฟายเออร์เซอร์โว ข้อมูลตำแหน่งจะคงอยู่ตลอดรอบการปิดเครื่อง — การเปลี่ยนกะ, การหยุดสุดสัปดาห์, การหยุดบำรุงรักษา, การสูญเสียพลังงานฉุกเฉิน เมื่อเครื่องจักรเริ่มทำงานใหม่ แกนทุกแกนจะอยู่ที่ตำแหน่งที่ทราบล่าสุดโดยไม่ต้องมีลำดับการกลับไปยังจุดอ้างอิง บนอุปกรณ์ที่มีเกียร์ทด G1H ซึ่งเพลาเอาต์พุตถูกเคลื่อนที่ด้วยกลไกในระหว่างการบำรุงรักษา การอ้างอิงตำแหน่งที่เก็บไว้นั้นมีค่าอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบว่าแกนอยู่ในสถานะที่ทราบก่อนที่จะกลับมาดำเนินการผลิต

ความเข้ากันได้ของไดรฟ์: MR-J2S-60A และ MR-J2S-60B

HC-SFS52BG1H จับคู่กับแอมพลิฟายเออร์ MR-J2S-60A หรือ MR-J2S-60B — หน่วยระดับ 500W ในตระกูลแอมพลิฟายเออร์ MELSERVO J2S ของ Mitsubishi

MR-J2S-60A รับคำสั่งแบบพัลส์เทรนจาก PLC, คอนโทรลเลอร์ CNC เฉพาะ, และการ์ดโมชั่นผ่านตัวรับแบบดิฟเฟอเรนเชียลหรืออินพุตแบบโอเพนคอลเลคเตอร์ รองรับโหมดควบคุมตำแหน่ง, ความเร็ว, และแรงบิด และรวมการสื่อสาร RS-232C/RS-422 สำหรับการเข้าถึงพารามิเตอร์ MR Configurator

MR-J2S-60B เชื่อมต่อกับ SSCNET (Servo System Controller NETwork) ซึ่งเป็นบัสอนุกรมความเร็วสูงของ Mitsubishi ที่เชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์เซอร์โวกับคอนโทรลเลอร์โมชั่นในระบบหลายแกนที่ซิงโครไนซ์ ระบบ SSCNET ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่หลายแกนที่ประสานงานกัน — การส่งกำลังแบบอิเล็กทรอนิกส์, การประมาณค่า, การจับยึดแบบซิงโครไนซ์ — โดยไม่ต้องใช้สายพัลส์เทรนแยกต่างหากจากคอนโทรลเลอร์ไปยังแต่ละแกน

การเลือกแอมพลิฟายเออร์ขึ้นอยู่กับคอนโทรลเลอร์โฮสต์ทั้งหมด ชุดประกอบมอเตอร์และเกียร์ทดจะเหมือนกันในทั้งสองกรณี

แอปพลิเคชันทั่วไป

การรวมกันของเอาต์พุต 500W, เกียร์ทดความแม่นยำ, เบรกแม่เหล็กไฟฟ้า, และตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ จับคู่กับคลาสอุปกรณ์การผลิตที่เฉพาะเจาะจงและทั่วไป:

โต๊ะหมุนแบบแบ่งส่วนและแผ่นหมุน — โต๊ะจับยึดที่ต้องก้าวระหว่างสถานีอย่างแม่นยำและล็อคระหว่างการเคลื่อนที่เพื่อการทำงานของเครื่องจักรหรือการประกอบ เกียร์ทด G1H ให้มุมแบ่งส่วนที่แม่นยำ; เบรกจะยึดไว้ในขณะที่ทำงาน; ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์จะยืนยันตำแหน่งทุกครั้งที่เริ่มต้นโดยไม่ต้องวิ่งโฮม

แกนสกรูนำแนวตั้งและแกนจับยึด — แกนใดๆ ที่รองรับโหลดภายใต้แรงโน้มถ่วงหรือแรงจับยึดเมื่อหยุดนิ่ง จะได้รับประโยชน์จากเบรกแบบปิดเมื่อไม่มีไฟที่ยึดโดยไม่ต้องใช้กระแสเซอร์โว เอาต์พุต 500W พร้อมการเพิ่มแรงบิดด้วยอัตราส่วนเกียร์ ทำให้แรงจับยึดสูงกว่าพิกัดเพลาเปล่าของมอเตอร์

เครื่องวางตำแหน่งและตัวหมุนจับยึดอัตโนมัติสำหรับงานเชื่อม — แกนวางตำแหน่งชิ้นงานที่การรวมกันของแรงบิดเอาต์พุตที่ลดทอนด้วยเกียร์, การวางตำแหน่งเชิงมุมที่แม่นยำ, และการยึดเชิงกลระหว่างการเชื่อม อธิบายถึงข้อกำหนด

แกนหมุนเสริมของเครื่องจักร CNC — ไดรฟ์แกนที่ 4 และแกน B บนศูนย์กลางเครื่องจักร ซึ่งความแม่นยำในการแบ่งส่วน, การยึดเบรกระหว่างการตัด, และตัวเรือนมอเตอร์ที่ทนทานต่อสารหล่อเย็นระดับ IP65 ล้วนเป็นข้อกำหนดมาตรฐาน

การอ้างอิงการกำหนดค่า HC-SFS52

มอเตอร์ฐาน HC-SFS52 มีให้เลือกหลายรูปแบบ โดยทั้งหมดใช้แพลตฟอร์ม 500W, ตัวเข้ารหัส 17 บิต, ซีลน้ำมัน, IP65, ขนาด 130×130 มม.:

HC-SFS52BG1H เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการทั้งสามอย่าง: การยึดด้วยเบรก, การลดทอนด้วยเกียร์ความแม่นยำสูง, และเอาต์พุตเพลาตรงจากเกียร์ทด

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อัตราส่วนเกียร์ใดบ้างที่มีให้สำหรับ HC-SFS52BG1H?

เกียร์ทดความแม่นยำสูง G1H บนแพลตฟอร์ม HC-SFS52 มีให้เลือกหลายอัตราส่วนเกียร์ — โดยทั่วไปคือ 1/5, 1/9, 1/12, 1/15, 1/20 และ 1/25 การกำหนดค่าแต่ละอัตราส่วนเป็นหมายเลขชิ้นส่วนแยกต่างหาก ก่อนสั่งซื้อหน่วยทดแทน ให้ตรวจสอบอัตราส่วนเกียร์จากป้ายชื่ออุปกรณ์เดิมหรือเอกสารเครื่องจักร การติดตั้งอัตราส่วนที่ไม่ถูกต้องจะเปลี่ยนความเร็วเอาต์พุตและแรงบิด และอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดในโปรไฟล์การเคลื่อนที่หรือการรบกวนทางกล

คำถามที่ 2: แอมพลิฟายเออร์เซอร์โวใดที่เข้ากันได้กับ HC-SFS52BG1H?

HC-SFS52BG1H เข้ากันได้กับ MR-J2S-60A (อินเทอร์เฟซคำสั่งอนาล็อก/พัลส์เทรน) และ MR-J2S-60B (อินเทอร์เฟซเครือข่ายอนุกรม SSCNET) ทั้งสองเป็นแอมพลิฟายเออร์ระดับ 500W ในตระกูล MELSERVO J2S เบรก B ต้องการ แหล่งจ่ายไฟ 24V DC โดยเฉพาะ — สิ่งนี้จะเดินสายไปยังขั้วต่อเบรกของมอเตอร์แยกต่างหากจากแหล่งจ่ายไฟแอมพลิฟายเออร์เซอร์โว

คำถามที่ 3: ความแตกต่างระหว่างตัวเลือกเกียร์ทด G1 และ G1H คืออะไร?

ทั้ง G1 และ G1H เป็นการกำหนดเกียร์ทดลดทอนของ Mitsubishi สำหรับซีรีส์ HC-SFS แต่มีความแตกต่างกันในด้านความแม่นยำ G1 คือเกียร์ทดสำหรับอุตสาหกรรมทั่วไป — เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีข้อกำหนดความคลาดเคลื่อนในการวางตำแหน่งปานกลาง G1H คือรูปแบบ ความแม่นยำสูง ซึ่งมีการควบคุมระยะคลอนที่แน่นกว่า ซึ่งรักษาความแม่นยำในการวางตำแหน่งระดับตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ไปจนถึงเพลาเอาต์พุต G1H เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องเมื่อใดก็ตามที่ความแม่นยำเชิงมุมของเพลาเอาต์พุตเป็นข้อกำหนดในการทำงาน เช่น การแบ่งส่วนโต๊ะหมุนหรือไดรฟ์จับยึดความแม่นยำ

คำถามที่ 4: HC-SFS52BG1H ต้องการแบตเตอรี่สำหรับการรักษาตำแหน่งแบบสัมบูรณ์หรือไม่?

ใช่ ตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ 17 บิตจะรักษาข้อมูลตำแหน่งหลายรอบในระหว่างรอบการปิดเครื่องได้ก็ต่อเมื่อมี แบตเตอรี่ลิเธียม Mitsubishi A6BAT ติดตั้งอยู่ในช่องใส่แบตเตอรี่ของแอมพลิฟายเออร์เซอร์โว หากไม่มีแบตเตอรี่ ข้อมูลตำแหน่งจะสูญหายเมื่อปิดเครื่อง และต้องใช้รอบการโฮมเพื่อกลับไปยังจุดอ้างอิงเมื่อเริ่มต้นครั้งต่อไป ควรตรวจสอบสภาพแบตเตอรี่เป็นส่วนหนึ่งของการบำรุงรักษาตามปกติ — แอมพลิฟายเออร์จะสร้างสัญญาณเตือนเมื่อแรงดันแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำ

คำถามที่ 5: พิกัด IP ใดที่ใช้กับส่วนเกียร์ทด?

ตัวเรือนมอเตอร์ของ HC-SFS52BG1H มีพิกัด IP65 — ป้องกันฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์และทนทานต่อน้ำฉีด ส่วนเกียร์ทด สอดคล้องกับข้อกำหนดเกียร์ทดมาตรฐานของ Mitsubishi มีพิกัด IP44 — ป้องกันอนุภาคของแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 มม. และน้ำกระเซ็นจากทุกทิศทาง สำหรับแอปพลิเคชันที่คาดว่าจะมีการสัมผัสกับสารหล่อเย็นโดยตรงกับตัวเรือนเกียร์ทด ควรมีการป้องกันเพิ่มเติมหรือตัวเบี่ยงเบนสารหล่อเย็นรวมอยู่ในแบบของเครื่องจักร