Mitsubishi HC-SF202B (HCSF202B) MELSERVO J2 2kW Servomotor de CA con freno electromagnético, eje recto

Identificación de la pieza

Número de la parte:Los requisitos de seguridad de los sistemas de seguridad de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de los sistemas de seguridad de los sistemas de seguridad de los sistemas de los sistemas de seguridad de los sistemas

La serie:Se trata de una serie de vehículos de la serie MELSERVO-J2

Clasificación:Servomotor sin escobillas de corriente alterna de media inercia y capacidad media con freno electromagnético

Clase de tensión:Clase de 200 V de corriente alterna

Resumen general

The HC-SF series sits at the foundation of Mitsubishi's MELSERVO J2 servo platform — a generation of machine-tool grade motors that defined how medium-inertia axis drives were applied across vertical machining centresLa industria de las máquinas de torneado CNC y de las líneas de transferencia multiaxiles se ha desarrollado desde hace más de una década.Se aplicará el procedimiento siguiente:es la variante de frenos de 2 kW de esa familia: el mismo diseño del rotor de inercia media que hizo de la serie HC-SF la opción estándar para el acoplamiento directo de tornillo de bola,ahora equipado con un freno de retención electromagnético de resorte integrado en fábrica.

Lo que distingue al HC-SF202B de su homólogo sin frenos (HC-SF202) no es una diferencia de rendimiento El freno añade un mecanismo de seguridad que mantiene el eje del motor inmóvil cuando la unidad está apagada- que la única adición cambia donde el motor puede ser desplegado: ejes verticales, portadores inclinados de piezas de trabajo, cambios de herramientas con carga de gravedad,y cualquier eje en el que una caída o un deslizamiento incontrolados durante una interrupción de alimentación sean peligrosos o dañinos.En un centro de mecanizado horizontal del eje Z, por ejemplo, el freno electromagnético no es opcional, sino que es requerido por el diseño seguro de la máquina.

La serie HC-SF representa la generación MELSERVO-J2 (no J2S). Su codificador, conectores e interfaz del amplificador están emparejados con las familias de amplificadores MR-J2-A, MR-J2-B y MR-J2-C.Los compradores que migren o mantengan las instalaciones existentes de la era J2 encontrarán que el HC-SF202B es el motor de reemplazo correcto no el HC-SFS202B posterior, que pertenece a la serie J2S y utiliza diferentes conectores y un codificador de 17 bits de mayor resolución que no es compatible con los amplificadores MR-J2.

Especificaciones técnicas

El freno electromagnético: cómo funciona y por qué es importante

El freno incorporado en el HC-SF202B es un freno de resorte,diseño con liberación de energía que significa que el freno se activa automáticamente cuando se retira la energía y solo se libera cuando se aplica una fuente de corriente continua de 24 V a la bobina del frenoEn cualquier aplicación donde una pérdida de potencia pueda hacer que el eje se mueva bajo gravedad o momento residual, un sistema que requiere energía para activar un freno es intrínsecamente inseguro.El freno del HC-SF202B funciona en la lógica opuestaNo hay energía significa que el freno está encendido.

Durante el funcionamiento normal, el amplificador CNC o servo aplica 24V DC a la bobina de freno como parte de la secuencia de activación de servo.Cuando el eje se detiene ̇ ya sea al final del ciclo, durante una parada eléctrica o tras una pérdida de potencia la bobina del freno se desactiva y la abrazadera de resorte se activa en milisegundos, manteniendo el eje en posición.

Tres puntos son críticos para la correcta integración de los frenos:

El freno es un dispositivo de retención, no un mecanismo de frenado dinámico.Está calificado para sostener la carga estática del eje una vez que el motor se ha detenido mediante el frenado dinámico del amplificador.Aplicar el freno electromagnético a un eje giratorio a velocidad como en un E-stop duro sin primero ordenar una desaceleración controlada Los fabricantes de máquinas deben configurar la secuencia E-stop para permitir un breve período de desaceleración (generalmente inferior a 200 ms a velocidad nominal) antes de que se aplique el freno.

Se requiere un amortiguador de sobretensiones o un diodo de rueda libre a través de la bobina de freno.Cuando se interrumpe el suministro de 24 V de corriente continua, la bobina de freno genera un pico de voltaje a medida que su campo magnético colapsa.Este pico puede dañar el relé o la salida del transistor que impulsa el frenoEl manual de instrucciones de Mitsubishi para la serie HC-SF exige explícitamente esta supresión, y el diagrama de cableado del circuito de frenos en el manual del amplificador muestra la colocación correcta.

Para las aplicaciones en el eje vertical, el par de retención del freno debe compararse con el par desequilibrado del eje.La guía de Mitsubishi para la serie J2 recomienda que el par desequilibrado en un eje vertical se mantenga en o por debajo del 70% del par nominal del motor.El freno electromagnético también debe tener un par de retención suficiente para mantener la carga del eje en todas las condiciones estáticas, incluido el peso máximo de la pieza de trabajo.Si el requisito de sujeción del eje excede el valor estático del freno, deberá instalarse un freno o contrapeso mecánico adicional del eje.

Los amplificadores MELSERVO-J2 compatibles

El HC-SF202B está diseñado para y es compatible con los servoamplificadores de la serie MR-J2.

Las tres versiones están equipadas con la potencia nominal de 2 kW del HC-SF202B y la interfaz de codificador de la era MR-J2.la variante A acepta comandos de impulso y velocidad/torque analógicos de cualquier controlador compatible, mientras que la variante B se comunica a través del bus serial de alta velocidad Mitsubishi SSCNET con un controlador de movimiento A171SH, A172SH, A173UH, Q172 o Q173.La variante C incluye una tabla de puntos interna que permite al motor ejecutar secuencias de posicionamiento almacenadas sin necesidad de un controlador de movimiento.

Los motores de la serie HC-SF sonNo es así.El amplificador J2S requiere la interfaz de codificador de 17 bits utilizada por los motores HC-SFS.La conexión de un HC-SF202B a un amplificador MR-J2S dará lugar a un fallo de comunicación del codificador en la inicialización.

HC-SF202B en servicio: Aplicaciones y tipos de eje

Centro de mecanizado vertical CNC eje Z.El eje Z es la aplicación de libro de texto para un servomotor equipado con freno.La gravedad actúa sobre ese peso continuamente.El freno de seguridad del HC-SF202B asegura que el eje Z se mantenga exactamente donde se ordenó, incluso durante una interrupción de energía, un apagón programado o un E-stop activado por una función de seguridad.

Eje giratorio del centro de mecanizado horizontal de los palets.Cuando el eje está indexado y sujetado en una estación, el eje de carga de un motor de alta tensión puede ser ajustado a la velocidad del motor. the electromagnetic brake adds a secondary retention layer — particularly useful during aggressive heavy cuts where residual vibration from the cutting process might otherwise induce micro-movement on a servo-locked but unbraked axis.

Los ejes de las articulaciones del robot.Las articulaciones del hombro y el codo del robot requieren que el eje se sostenga positivamente cuando se retira la energía, tanto por seguridad como para evitar que la estructura del robot se flaquee bajo su propio peso.El HC-SF202B está proporcionado para juntas de robot de carga media en el rango de 2 kW.

Puente de manipulación de materiales con desplazamiento vertical.Los pórticos de transferencia que levantan piezas de trabajo o herramientas verticalmente entre estaciones de proceso necesitan una sujeción fiable cuando el pórtico está inmóvil.que complementan (no sustituyen) los sistemas de sujeción a nivel de la máquina o los sistemas mecánicos de parada dura.

Contexto de generación de la serie HC-SF: J2 vs J2S

Para comprender por qué el HC-SF202B sigue teniendo una demanda activa a pesar de haber sido descontinuado, se requiere una breve mirada a la historia de generación de servo de Mitsubishi.

La serie MELSERVO-J2 que incluye el HC-SF, HC-RF, HC-UF, HA-FF,y las familias de motores HC-MF con los amplificadores MR-J2-A/B/C se lanzaron a finales de la década de 1990 y vieron una amplia adopción a principios de la década de 2000.Su sucesor, la serie MELSERVO-J2S (Super), introdujo las familias HC-SFS/HC-RFS/HC-UFS con codificadores de 17 bits de mayor resolución, conectores actualizados y un mejor rendimiento del amplificador.Mitsubishi finalmente descontinuó la línea de motores J2 como el J2S y luego las series J3 y J4 le sucedieron..

La consecuencia es que miles de máquinas que utilizan amplificadores MR-J2 siguen en servicio en todo el mundo.y máquinas de propósito especial con vida útil de diseño medida en décadasCuando el motor HC-SF202B original se desgasta o falla, las opciones son: reemplazarlo por un motor HC-SF202B de stock nuevo y genuino (manteniendo la completa compatibilidad eléctrica),llevar a cabo una migración del amplificador y del motor a un sistema J4 de generación actual (coste significativo y trabajo de puesta en marcha)Para la mayoría de los equipos de mantenimiento que gestionan una planta de producción, una serie original de HC-SF202B es la solución más práctica y rentable.

Referencia de la variante: Modelos de la serie HC-SF de 2 kW

Las cuatro variantes ofrecen el mismo rendimiento eléctrico de 2kW / 9.55 Nm / 2,000 rpm.El HC-SF202B (eje recto, freno,No hay llave) es la configuración para los trenes de tracción de acoplamiento por fricción el enfoque recomendado para ejes de tornillo de bolas donde un acoplamiento con llave transmitiría el escape del eje como una carga radial periódica.

Nota de almacenamiento, manipulación y puesta en marcha

El almacén.Las unidades nuevas y antiguas deben almacenarse en interiores, lejos de la condensación, la luz solar directa y las atmósferas corrosivas.Rotar el eje del motor manualmente a través de varias revoluciones cada tres a seis meses durante el almacenamiento a largo plazo para redistribuir la grasa del rodamientoLas unidades almacenadas durante más de dos años deberán tener verificada la resistencia al aislamiento y el funcionamiento del codificador antes de su instalación.

Verificar la bobina de freno antes de su instalación.Antes de instalar el motor en la máquina, aplique 24 V de CC a los terminales de la bobina de freno y confirme que el eje gira libremente.Ambas funciones se pueden verificar en menos de un minuto con un multímetro y una fuente de alimentación de 24 V, y confirmar que el mecanismo de freno no ha sido dañado ni se ha agarrado durante el almacenamiento.

Cuidado con los conectores de cañón.La serie HC-SF utiliza conectores circulares tipo cañón para los cables de alimentación y codificador.Un conector parcialmente conectado pasará las comprobaciones de continuidad, pero puede perder contacto bajo vibración. Una causa común de alarmas de fallas intermitentes del codificador- Inspeccione el estado del anillo de bloqueo del conector antes de colocar los cables.

Después del reemplazo.El codificador absoluto retiene datos de posición respaldados por la batería en el amplificador MR-J2.el controlador emitirá una alarma de posición absoluta perdida o de error absoluto del codificadorEsto es de esperar: el codificador del nuevo motor no tiene ninguna referencia almacenada.Seguir el procedimiento de referencia-retorno de la máquina, tal como se define en la documentación de mantenimiento del fabricante de equipos originales, para restablecer la referencia de posición absoluta, entonces limpia la alarma.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es la diferencia entre el HC-SF202B y el HC-SFS202B, y se puede utilizar uno como sustituto del otro?

Estos son dos servomotores separados de diferentes generaciones de Mitsubishi MELSERVO, y no son intercambiables.384 ppr) codificador absolutoEl HC-SFS202B pertenece a la nueva serie MELSERVO-J2S (Super), utiliza un codificador absoluto de 17 bits (131.072 ppr),y también utiliza conectores de Cannon pero el protocolo de comunicación del codificador es diferente. Conexión de un HC-SFS202B a un amplificador MR-J2 o de un HC-SF202B a un amplificador MR-J2S,dará lugar a un error de codificación en la inicialización porque el amplificador y los protocolos de codificación del motor no coincidenEl enfoque correcto es siempre reemplazar como con como: HC-SF202B con HC-SF202B para los sistemas J2 existentes.

P2: ¿Qué modelos de amplificadores MR-J2 son compatibles con el HC-SF202B, y importa qué tipo de interfaz (A, B o C) se utiliza?

El HC-SF202B es compatible con las tres variantes de interfaz de amplificador MR-J2 de 200 W: MR-J2-200A (analógico/pulso de uso general), MR-J2-200B (bus SSCNET),y MR-J2-200C (controlador de posicionamiento incorporado)El motor en sí mismo es eléctricamente idéntico en los tres emparejamientos, no cambia según el amplificador al que esté conectado.La elección de la variante del amplificador depende enteramente de la arquitectura de control de la máquina: la variante A es accionada por impulsos de tren o comandos analógicos de un CNC o PLC; la variante B es accionada a través del bus de alta velocidad SSCNET de un controlador de movimiento Mitsubishi;y la variante C ejecuta secuencias de posicionamiento de la tabla de puntos interna de forma autónomaCuando se sustituya un HC-SF202B fallido en una máquina existente,el tipo de amplificador ya está determinado por el diseño de la máquina simplemente combine el motor de reemplazo con cualquier variante de amplificador ya instalada.

P3: ¿Cómo debe conectarse el freno electromagnético del HC-SF202B y qué protección de circuito se necesita?

El freno electromagnético requiere una fuente de corriente continua de 24 V separada, independiente del codificador o de la potencia de control.y se enciende cuando ese suministro se retiraEn la práctica, la alimentación del freno se activa mediante una salida de relé del servoamplificador o del circuito de seguridad.que está cableado para desconectar el suministro de frenos cada vez que el amplificador emite un comando de servo-apagado, se activa un E-stop o se produce una condición de alarma.Un amortiguador de sobretensiones o un diodo de rueda libre deben estar conectados a través de los terminales de la bobina de freno para suprimir el pico de voltaje cuando se interrumpe el suministro de la bobina sin élLos diagramas de cableado de Mitsubishi para la serie MR-J2 muestran la colocación correcta:el componente de supresión se conecta directamente a través de la bobina, lo más cerca posible del conector del motor, no a través del contacto del relé.El cableado del circuito de frenos también debe mantenerse físicamente separado del cable del codificador para evitar cualquier posibilidad de interferencia inductiva en los cables de señal del codificador..

P4: Después de instalar un HC-SF202B como reemplazo, el servoamplificador muestra una alarma de error de posición absoluta.

Sí, una alarma de pérdida de posición absoluta después del reemplazo del motor es totalmente esperada y no indica un fallo en el motor de reemplazo o en el amplificador.El codificador absoluto del nuevo motor no tiene ninguna referencia de posición inicial almacenada la referencia se estableció y se almacenó en el motor anteriorPara desactivar la alarma y restablecer el funcionamiento normal, el eje debe ser reorientado: cambiar la máquina al modo manual o jog;navegar el eje de forma segura hasta la posición de referencia o de origen de la máquina utilizando el procedimiento de retorno manual de la máquina.; en la posición de origen, ejecutar el comando home-position set a través de la interfaz de CNC o controlador para escribir el recuento de corriente del codificador como la referencia cero de la máquina.la alarma se aclarará, y la posición absoluta se mantendrá en todos los ciclos de potencia futuros sin necesidad de repetición.La interfaz específica para el comando de configuración de la posición de inicio varía según el fabricante de la máquina. Consulte el manual de mantenimiento del OEM para el procedimiento preciso de la máquina en cuestión..

P5: El HC-SF202B está catalogado como descontinuado. ¿Cómo puede un comprador verificar que las unidades nuevas de stock viejo son productos genuinos de Mitsubishi y no falsificaciones?

El estado de descontinuidad significa que Mitsubishi Electric ha detenido la producción de nuevos productos. No significa que ya no exista un inventario genuino de nuevos y viejos productos.La verificación de la autenticidad implica varios controles sencillosEn primer lugar, inspeccione la placa de identificación del motor: las unidades originales de la serie Mitsubishi HC-SF se fabrican en Japón y llevan una placa de identificación que muestra la entrada nominal (3AC, voltaje, corriente), la salida nominal, la velocidad de salida nominal y la velocidad de salida nominal.velocidad nominalEn segundo lugar, confirme que el número del modelo en la placa de identificación coincide con el número de la pieza ordenada HC-SF202B,no HC-SFS202B ni HC-SF202BKEn tercer lugar, las carcasas de los conectores de Cannon y las abrazaderas de los cables de las unidades originales están moldeadas según las especificaciones de Mitsubishi.Los cuerpos de conectores mal ajustados o no compatibles pueden indicar una unidad remanufacturada o mal representada.En cuarto lugar, solicitar documentación sobre la procedencia de la unidad, para que los proveedores de excedentes industriales de buena reputación puedan rastrear el inventario hasta su origen.para aplicaciones críticas en las que la verificación sea esencial, los ensayos básicos previos a la instalación incluyen: comprobación de la resistencia del aislamiento (fases del motor a tierra), continuidad de la bobina de freno,y comprobar la comunicación de encoder de encendido con un amplificador compatible antes de montar el motor en la máquina.