ميتسوبيشي HC-SFS202K (HCSFS202K) — محرك سيرفو تيار متردد 2 كيلو واط، عمود مفتاحي، بدون فرامل، سلسلة MELSERVO-J2S

تحديد المنتج

رقم القطعة: HC-SFS202K

تم البحث عنه أيضًا باسم: HCSFS202K, HC-SFS-202K

السلسلة: ميتسوبيشي MELSERVO HC-SFS (جيل J2-Super)

نوع المحرك: محرك سيرفو بدون فرشاة تيار متردد — عمود مفتاحي، بدون فرامل، 2000 دورة في الدقيقة، 200 فولت تيار متردد

المنصة: MELSERVO J2S (J2-Super)

المحرك والغرض منه

اختر أي سمتين من مصفوفة متغيرات HC-SFS202 — نوع العمود ووجود الفرامل — وستحصل على محرك مهيأ لفئة معينة من التطبيقات. يستجيب HC-SFS202K بـ عمود مفتاحي وبدون فرامل: نقل عزم دوران إيجابي من خلال مجرى مفتاح مصقول، وتثبيت الموضع عند السكون من خلال قفل السيرفو الخاص بالمضخم بدلاً من جهاز ميكانيكي يعمل بالزنبرك.

هذا المزيج يضع هذا المحرك مباشرة في مجال المحاور الأفقية، والمحركات المقترنة بالتروس، وآليات سيور التوقيت، وأي تطبيق يكون فيه مسار عزم الدوران بالمفتاح والمحور هو التفضيل الهندسي ولا يتطلب الحمل تثبيتًا آمنًا عند إيقاف تشغيل السيرفو. عند 2 كيلو واط، 9.55 نيوتن متر مستمر، و 28.6 نيوتن متر ذروة، يغطي HC-SFS202K التيار الرئيسي لمتطلبات محاور CNC متوسطة السعة ومحركات الأتمتة — عزم دوران كافٍ للتعامل مع أحمال الإنتاج الحقيقية، وصغير بما يكفي ليناسب هياكل الآلات التي تشغلها محاور 2 كيلو واط عادةً.

منصة MELSERVO-J2S مشفر تسلسلي مطلق 17 بت عند 131,072 موضعًا لكل دورة يوفر جودة التغذية الراجعة التي يحتاجها مضخم الصوت MR-J2S لتشغيل حلقات السرعة والموضع بنطاق ترددي عالٍ. مقترنًا بمعالج J2-Super المحسن الخاص بالمضخم، يدعم دقة المشفر هذه تنظيم السرعة المحكم ورفض الاضطرابات السريع الذي تتطلبه الآلات الدقيقة والأتمتة عالية الدورة.

المواصفات الفنية

العمود المفتاحي: هندسة واجهة عزم دوران موثوقة

ينقل الاحتكاك بين تجويف المحور وقطر العمود الخارجي عزم الدوران على عمود مستقيم عادي. يجب أن تكون قوة التثبيت عالية بما يكفي لمقاومة عزم الدوران الأقصى — 28.6 نيوتن متر — في أسوأ ظروف تشغيل يواجهها المحور. في خدمة آلات أدوات CNC، فإن أسوأ حالة ليست القطع المستقر. إنها انعكاس مفاجئ عند أقصى سرعة سريعة، أو تباطؤ قوي من السرعة القصوى إلى هدف تحديد الموضع، أو إيقاف طوارئ مبرمج بأقصى تيار. أي من هذه، بشكل متكرر عبر نوبة إنتاج، تختبر واجهة الاحتكاك بطرق يمكن أن تدخل انزلاقًا صغيرًا بمرور الوقت. الانزلاق الصغير خبيث: صغير بما يكفي لتفويت عتبات الإنذار الفردية، وكبير بما يكفي للتراكم في أخطاء الأبعاد عبر دورات متعددة.

يغير مجرى المفتاح في HC-SFS202K مسار عزم الدوران. يتشابك المفتاح مع فتحات متطابقة في كل من العمود والمحور؛ تحت الحمل، يتحمل المفتاح القص وينقل عزم الدوران ميكانيكيًا، بشكل مستقل عن أي احتكاك قد توفره الواجهة. أحمال الانعكاس، الأحمال الدورية، مدخلات الصدمة — لا شيء من هذه يضعف تدريجيًا اتصالًا مفتاحيًا مناسبًا بالطريقة التي يمكن أن يضعف بها مشبك احتكاك هامشي.

حيث تكون مجاري المفاتيح هي المواصفات الطبيعية:

بكرات سيور التوقيت، حيث تخلق شد الحزام وقوى تشابك الأسنان الدورية أحمال انعكاس دقيقة يتعامل معها المفتاح جيدًا. محاور التروس في قطارات القيادة ذات النسبة المخفضة، حيث يجب الحفاظ على التسجيل الزاوي بين العمود والترس من أجل تشابك الأسنان الصحيح. سلاسل التروس في أنظمة نقل المنصات، حيث تصل أحمال صدمة تشابك الحزام بشكل متكرر في اتجاهات متناوبة. تصميمات الوصلات الدقيقة حيث يشتمل تجويف المحور على مجرى مفتاح داخلي كجزء من مواصفات اتصال عزم الدوران.

ملاحظة التثبيت من دليل محرك سيرفو ميتسوبيشي: اسحب محور الوصلة على العمود باستخدام الفتحة الملولبة في نهاية العمود ومسمار سحب — لا تستخدم المطرقة أو الضغط أبدًا. عند حجم الإطار 176 × 176 مم، تنتقل قوى التأثير أثناء تركيب المحور عبر العمود مباشرة إلى قرص المشفر وتجميع المحمل عند الجزء الخلفي للمحرك. لا يتسبب تلف المشفر الناتج بالضرورة في إنذار فوري؛ يميل إلى إنتاج أخطاء موضع متقطعة تحت الاهتزاز، والتي يصعب حقًا تتبعها إلى حدث تركيب المحور. طريقة مسمار السحب تستغرق ثوانٍ أطول وتمنع ذلك تمامًا.

بدون فرامل: عندما يكون قفل السيرفو هو البنية الصحيحة

قفل السيرفو — تثبيت الموضع المستمر للحلقة المغلقة للمضخم مع تيار المحرك النشط — فعال ودقيق لفئة محددة جيدًا من المحاور. هذه هي المحركات الأفقية، والآليات المتناظرة التحميل، وأي تطبيق لا تمارس فيه الحمل قوة صافية في اتجاه دوران العمود عندما يحتفظ السيرفو بموضع. بالنسبة لكل هذه، ستضيف الفرامل أجهزة إضافية، وأسلاكًا، وتسلسل مرحلات، وحمل لوحة، وفترة صيانة دون عائد وظيفي.

HC-SFS202K هو المواصفات لتلك المحاور. إزالة الفرامل لا تزيل شيئًا يستخدمه التطبيق فعليًا، وهي تبسط النظام الكهربائي عند كل محور في الجهاز الذي ينطبق عليه.

حيث تتغير الصورة — الشرائح الرأسية، الأذرع المحملة بالجاذبية، محاور التغذية المائلة، أي محرك حيث يتحرك الحمل عند انخفاض تيار السيرفو — ينتمي المحور إلى HC-SFS202BK (عمود مفتاحي مع فرامل تعمل بالزنبرك). هذا قرار هندسي، وليس تحسينًا للتكلفة. في الآلات التي تحتوي على محاور 2 كيلو واط متعددة، يؤدي الفرز الصحيح للمحاور التي تحتاج إلى فرامل وتلك التي لا تحتاج إليها إلى تبسيط تصميم اللوحة بشكل كبير.

مشفر 17 بت: ما توفره الدقة عمليًا

ترقية المشفر لمنصة J2-Super من جهاز 14 بت في سلسلة HC-SF السابقة إلى 17 بت كانت زيادة في الدقة بمقدار ثمانية أضعاف — من 16,384 إلى 131,072 موضعًا لكل دورة. عند 2 كيلو واط و 2000 دورة في الدقيقة، يظهر هذا عمليًا بعدة طرق.

تحسين تقدير السرعة لحلقة السرعة لأن عينات المشفر المتتالية تمثل زيادات زاوية أدق. تتلقى حلقة السرعة إشارة سرعة أقل ضوضاء، مما يسمح بكسب تناسبي أعلى دون عدم استقرار. كسب أعلى يعني أن المضخم يصحح اضطرابات السرعة بشكل أسرع — يتم رفض تغيرات قوة القطع، واختلافات القصور الذاتي، وتأثيرات مرونة النقل التي تدفع المحور بعيدًا عن ملف السرعة المبرمج بشكل أسرع وبخطأ متبقي أقل.

عند معدلات التغذية المنخفضة وأثناء التباطؤ إلى هدف الموضع، تعني زيادات المشفر الأدق أن حلقة الموضع يمكنها اكتشاف وتصحيح أخطاء أصغر. يستقر المحور بشكل أكثر تكرارًا عند الموضع المبرمج، وتحتوي موجة السرعة عند السرعة المنخفضة على تموج أقل — وهذا مهم لإنهاء السطح في عمليات الكنتور وللاتساق الأبعادي من جزء إلى جزء في تطبيقات تحديد الموضع.

تدعم وظيفة المطلق تخزين الموضع عبر أي حدث طاقة. خلية ليثيوم A6BAT في مضخم الصوت MR-J2S تحافظ على عداد الدورات المتعددة على قيد الحياة أثناء فترات انقطاع التيار الكهربائي. كل إعادة تشغيل — مخطط لها أو غير ذلك — تجلب المحور إلى موضعه الأخير المعروف بالضبط. بالنسبة لآلات الإنتاج التي تمر عبر إيقافات الطوارئ، وإعادة تعيين الإنذارات، وإغلاق نهاية الوردية بشكل روتيني، فإن إلغاء دورات الترحيل الإلزامية يوفر توفيرًا كبيرًا في الوقت على مدار عام من التشغيل.

المضخمات المتوافقة

يتم تشغيل HC-SFS202K بواسطة مضخم الصوت من فئة MR-J2S-200، منصة J2-Super بقوة 2 كيلو واط. ثلاثة أنواع من الواجهات تناسب هياكل الأنظمة المختلفة:

MR-J2S-200A — واجهة الأوامر التناظرية والنبضية. يقبل قطارات نبضات الخطوة/الاتجاه وأوامر تناظرية ±10 فولت من أنظمة CNC ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة. أوضاع التحكم في الموضع والسرعة وعزم الدوران كلها متاحة. الإعداد عبر MR Configurator عبر RS-232C.

MR-J2S-200B — ناقل تسلسلي بصري SSCNET. يتصل بوحدات تحكم الحركة من سلسلة A أو Q من ميتسوبيشي لأنظمة متعددة المحاور منسقة. تصل أوامر الموضع عبر الشبكة من وحدة تحكم الحركة؛ تعود بيانات المشفر عبر نفس رابط الألياف.

MR-J2S-200CP — تحديد موضع مدمج. ما يصل إلى 31 موضعًا مستهدفًا مخزنًا في المضخم، يتم تنشيطها بواسطة إشارات الإدخال/الإخراج أو أمر CC-Link. مناسب لتحديد الموضع المستقل البسيط دون وحدة تحكم حركة مخصصة.

HC-SFS202K غير متوافق مع مضخمات MR-J2-200 الأصلية (الجيل الأول، قبل J2S) التي لا يمكنها قراءة بروتوكول المشفر 17 بت. بالنسبة للآلات التي تعمل بأجهزة MR-J2 من الجيل الأول، فإن HC-SF202K (جيل J2، مشفر 14 بت، نفس المواصفات الميكانيكية) هو الهدف الصحيح للمصدر.

مكان 202K في عائلة HC-SFS بسرعة 2000 دورة في الدقيقة

تشير سعة 202 إلى الانتقال من مجموعة الشفة 130 × 130 مم إلى الشفة 176 × 176 مم — وهي بصمة تركيب مشتركة مع المحركات بقوة 3.5 كيلو واط و 5 كيلو واط و 7 كيلو واط في هذه العائلة. يمكن للآلة المصممة حول الشفة 176 × 176 مم قبول أي محرك من 2 كيلو واط فما فوق دون تغييرات في لوحة التركيب، مما يوفر مساحة تصميم لترقيات السعة المستقبلية.

التطبيقات النموذجية

محاور تغذية طاولة X و Y في مراكز التشغيل CNC. المحاور الأفقية الرئيسية في مراكز التشغيل الرأسية والأفقية تحمل أحمال قطعة العمل والتجهيزات عند معدلات تغذية قطع مستمرة وسرعات سريعة عالية. هذه محاور أفقية — لا حاجة لفرامل — والعمود المفتاحي يناسب تصميمات الوصلات الدقيقة المستخدمة في محركات كرات ذات صلابة عالية. يوفر 9.55 نيوتن متر المستمر سلطة عزم دوران للقطع الثقيل المستمر دون الاقتراب من الحد الحراري.

آليات قيادة سيور التوقيت في الآلات متعددة المحاور. المحاور الثانوية في مراكز التشغيل متعددة المغازل، وآلات النقل، ومعدات التجميع عالية السرعة التي تستخدم سيور توقيت مسننة بين محرك السيرفو والآلية المدفوعة تتطلب بكرات مفتاحية على جانب المحرك. تخلق دورات شد الحزام المتكررة بالضبط انعكاسات تحميل اتجاهية يتعامل معها المفتاح بشكل أكثر موثوقية من تصميمات المشابك الاحتكاكية فقط.

محاور دوارة تعمل بالسيرفو ومحركات مقترنة بالتروس. محاور طاولة دوارة من الجيل الرابع تستخدم تخفيض تروس مستقيم أو حلزوني بين محرك السيرفو ومدخل الطاولة تتطلب محور تروس مفتاحي على جانب المحرك لمحاذاة تشابك إيجابية. يوفر المشفر 17 بت الدقة الزاوية التي تتطلبها الفهرسة الدقيقة للتشغيل متعدد الأوجه، ويتعامل 28.6 نيوتن متر الأقصى مع الطلب على القصور الذاتي لفهرسة الطاولة السريعة.

محاور التعبئة والتغليف ووضع الملصقات عالية السرعة. محاور التغذية، وسحب الفيلم، وتصحيح التسجيل التي تعمل بالسيرفو والتي تعمل بسيور التوقيت في خطوط التعبئة تستخدم محركات سيرفو مع بكرات قيادة مفتاحية وتستفيد من الاستجابة السريعة والنطاق الترددي العالي لمنصة J2-Super. تصنيف IP65 يتعامل مع ظروف الغسيل والغبار الشائعة في بيئات تعبئة الأغذية والأدوية.

محركات سيرفو ناقلة وأفقية. تستخدم ناقلات النقل التي تعمل بالسيرفو، ومحطات الفهرسة الدوارة، وأنظمة تجميع الأجزاء محركات سيرفو متوسطة السعة على المحاور الأفقية حيث يوفر قفل السيرفو تثبيتًا كافيًا للموضع عند السكون ويتناسب العمود المفتاحي مع واجهة القيادة بالترس أو الوصلة.

أسئلة متكررة

س1: ما هي المضخمات المتوافقة مع HC-SFS202K؟

يتطلب HC-SFS202K مضخم صوت من فئة MR-J2S-200 من منصة MELSERVO-J2S (J2-Super). المتغيرات القياسية الثلاثة هي MR-J2S-200A (أمر تناظري/نبضي)، MR-J2S-200B (ناقل تسلسلي بصري SSCNET لوحدات تحكم الحركة)، و MR-J2S-200CP (تحديد موضع مدمج). كلها تدعم المشفر التسلسلي 17 بت والتيار المقدر للمحرك 11 أمبير. هذا المحرك غير متوافق مع مضخمات MR-J2-200 من الجيل الأول أو مع مضخمات MR-J3 / MR-J4.

س2: ما هو الفرق بين HC-SFS202K و HC-SFS202BK؟

متطابقان في جميع المواصفات الكهربائية والميكانيكية — نفس 2 كيلو واط، 9.55 نيوتن متر، 28.6 نيوتن متر ذروة، مشفر 17 بت، عمود مفتاحي، شفة 176 × 176 مم، نفس فئة المضخم. HC-SFS202BK يضيف فرامل تعمل بالزنبرك؛ HC-SFS202K لا يفعل ذلك. اختر متغير عدم الفرامل للمحاور الأفقية حيث يوفر قفل السيرفو تثبيتًا كافيًا في جميع ظروف التوقف. اختر متغير BK للمحاور الرأسية أو أي تطبيق حيث يجب تثبيت الحمل ميكانيكيًا عند إزالة طاقة السيرفو.

س3: ما هو الفرق بين HC-SFS202K و HC-SFS202 (عمود مستقيم)؟

متطابقان ميكانيكيًا وكهربائيًا — نفس خرج 2 كيلو واط، نفس أرقام عزم الدوران، نفس المشفر، نفس الشفة، نفس متطلبات المضخم. الفرق الوحيد هو العمود: HC-SFS202 به عمود مستقيم عادي لوصلات المشابك الاحتكاكية؛ HC-SFS202K به مجرى مفتاح مصقول لنقل عزم الدوران الإيجابي بالمفتاح والمحور. اختر بناءً على تصميم الوصلة للآلية المدفوعة فقط.

س4: هل يمكن لـ HC-SFS202K استبدال HC-SF202K من الجيل الأول على آلة بها مضخمات MR-J2-200؟

ليس مباشرة. يستخدم HC-SFS202K مشفر J2S 17 بت الذي لا يمكن لمضخمات MR-J2-200 قراءته — توصيل هذا المحرك بمضخم MR-J2 من الجيل الأول سيؤدي إلى خطأ في المشفر. بالنسبة للآلات التي تعمل بمضخمات MR-J2-200 الأصلية، احصل على HC-SF202K (جيل J2، مشفر 14 بت) لاستبدال مماثل. إذا كانت المضخمات MR-J2S-200، فإن كل من HC-SF202K و HC-SFS202K متوافقان — يوفر HC-SFS202K دقة مشفر أعلى.

س5: هل يتم توفير مفتاح مع HC-SFS202K؟

الممارسة القياسية لمحركات HC-SFS ذات العمود المفتاحي من ميتسوبيشي هي توفير مجرى مفتاح مصقول في العمود بدون تضمين مفتاح في عبوة المحرك. تحقق من أبعاد مجرى المفتاح من دليل تعليمات محرك السيرفو لسلسلة HC-SFS202 قبل طلب مفتاح، واختر مفتاحًا بالعرض والارتفاع والطول والتفاوت الصحيح لتصميم تجويف المحور وظروف تحميل عزم الدوران والصدمات للتطبيق.