Mitsubishi HC-SF702B (HCSF702B) — Motor servo AC de 7 kW con freno electromagnético, serie MELSERVO J2

Identificación del producto

Número de pieza: HC-SF702B

También buscado como: HCSF702B, HC-SF-702B

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SF (Generación J2)

 Tipo de motor: Motor servo AC sin escobillas — Eje recto, Freno electromagnético

Condición: Nuevo en caja, sellado de fábrica

Sobre este motor

Siete kilovatios. Eje recto. Freno electromagnético. Sellado de fábrica.

El Mitsubishi HC-SF702B es el modelo de mayor capacidad de la familia estándar HC-SF de 2.000 rpm, un motor servo AC sin escobillas de inercia media de la plataforma MELSERVO J2 de Mitsubishi, que se desplegó ampliamente en ejes de máquinas herramienta de alta resistencia, sistemas de transferencia de gran formato y aplicaciones de control de movimiento industrial de alta capacidad. Con un par nominal continuo de 33,4 Nm y un pico de 100 Nm, está diseñado para ejes donde la capacidad de carga real importa, no solo la precisión del posicionamiento.

El sufijo "B" significa que esta variante lleva un freno electromagnético de resorte — el dispositivo de retención a prueba de fallos requerido siempre que un eje sin energía no pueda dejarse a su suerte. Corte el suministro de CC de 24 V a la bobina del freno y el resorte se activará instantáneamente. Sin temporización de relé, sin enclavamiento de software, sin dependencia de la salida del amplificador. El eje se mantiene mecánicamente independientemente de lo que suceda aguas arriba en la cadena de control.

Este es un producto descatalogado disponible como stock nuevo en caja, sellado de fábrica. Para máquinas que se construyeron sobre la plataforma MELSERVO J2 y todavía están en servicio de producción, esta es la única condición que proporciona un reemplazo original genuino idéntico: el mismo tipo de codificador, el mismo esquema de conectores, la misma compatibilidad de amplificador, todo como se entregó de la fábrica de Mitsubishi.

Especificaciones técnicas

La serie HC-SF a 7 kW — Diseñada para los ejes más duros

Dentro del rango de 2.000 rpm de la familia HC-SF, el 702B se sitúa en la cima de la línea de producción. Alcanzar 7 kW desde los 5 kW del HC-SF502B significa más cobre, un circuito magnético más grande y un cuerpo de motor físicamente más pesado; este no es un motor que se levante con una mano. El requisito de capacidad de la instalación eléctrica de 10 kVA refleja un diseño eléctrico de la máquina que debe provisionar en consecuencia: el tamaño del panel, la sección transversal del cable, las clasificaciones de los disyuntores y la capacidad regenerativa se escalan en comparación con los modelos de gama media.

Lo que aporta esa capacidad es margen de par. La relación pico/nominal de 3:1 — 100 Nm instantáneos frente a 33,4 Nm continuos — da al eje una verdadera autoridad de aceleración al mover cargas pesadas. En mecanizado, eso se traduce en rápidos rápidos en una columna Z que soporta un gran conjunto de husillo, ciclos de torreta rápidos en un centro de torneado de alta resistencia, o avance rápido en un eje de paleta donde el accesorio y la pieza de trabajo añaden una inercia significativa. El motor acelera la carga con fuerza cuando es necesario, y luego se estabiliza a un par sostenido para el ciclo de trabajo real.

La brida de 176 × 176 mm es estándar en toda la gama superior HC-SF. Las máquinas diseñadas en torno a los motores HC-SF de 3,5 kW o 5 kW en este tamaño de bastidor pueden aceptar el 702B sin ninguna modificación de montaje — un hecho relevante cuando un eje ha sido crónicamente subdimensionado y necesita ser actualizado sin rediseñar la máquina.

Eje recto, freno electromagnético — Los detalles

¿Por qué eje recto? El HC-SF702B utiliza un eje recto liso adecuado para acoplamientos de sujeción por fricción — bujes de sujeción dividida, collares de compresión y diseños similares que transmiten el par puramente a través de la fuerza de sujeción en el diámetro exterior del eje. A 7 kW, esto funciona bien para sistemas de accionamiento de husillo de bolas donde el buje del acoplamiento tiene el tamaño adecuado y la fuerza de sujeción se especifica correctamente. Para aplicaciones que requieren una chaveta — accionamientos de piñón y cremallera, piñones de cadena o poleas dentadas bajo alta precarga — la variante HC-SF702BK (eje con chaveta) es la alternativa correcta. Los dos modelos son idénticos en lo demás.

¿Qué hace el freno y qué no hace? El freno accionado por resorte en el HC-SF702B es un dispositivo de retención de posición, no un freno de parada. Mitsubishi lo aclara en su documentación: el freno está diseñado para mantener un eje estacionario, no para detener uno en movimiento. En operación normal, 24 V CC fluyen a través de la bobina del freno y mantienen el disco separado de la superficie de fricción; el eje gira libremente bajo el control del amplificador. La desaceleración se maneja completamente por el sistema servo. Solo después de que el motor se haya detenido — por el amplificador, bajo control de bucle cerrado — se debe activar el freno.

Aplicar un freno a un motor que todavía tiene un par significativo acorta drásticamente la vida útil del freno y crea un choque mecánico en la transmisión. A 7 kW, ese choque no es trivial. La salida MBR (interbloqueo de freno electromagnético) del amplificador MR-J2S proporciona la señal de temporización correcta: úsela para controlar el relé del freno, asegurando que la activación ocurra solo después de que la secuencia de desaceleración se complete.

La protección contra sobretensiones no es opcional. La bobina del freno es una carga inductiva. En el momento de la activación o desactivación del freno, el campo magnético colapsante genera un pico de voltaje que puede dañar los contactos del relé y los circuitos de E/S del amplificador adyacentes con el tiempo. Un supresor de sobretensiones cableado directamente a través de los terminales de la bobina del freno absorbe ese pico. Esta es una práctica de cableado estándar y no debe omitirse durante la instalación.

Codificador absoluto — Lo que proporciona el dispositivo de 14 bits

El HC-SF702B lleva un codificador absoluto de 14 bits que proporciona 16.384 posiciones por revolución. La designación "absoluto" significa que la posición se conoce en el momento en que se enciende el control — el eje no necesita realizar un ciclo de retorno de referencia o de puesta a cero, siempre que se haya mantenido la copia de seguridad de la batería del codificador.

Esa batería se encuentra en el amplificador servo, no en el motor. En los amplificadores MR-J2 y MR-J2S, la batería de respaldo del codificador es la celda de litio A6BAT. Si agota esa batería — al dejar el amplificador sin energía durante un período prolongado con una celda vieja o faltante — se pierde la memoria de posición absoluta. La primera vez que se encienda después de ese evento, se requerirá un retorno de referencia manual antes de que la máquina pueda reanudar la operación normal. Las comprobaciones regulares de la batería en los intervalos de mantenimiento programados evitan ese resultado.

La resolución de 14 bits (16.384 ppr) es inferior a la del codificador de 17 bits (131.072 ppr) que se encuentra en la generación posterior HC-SFS, pero no es una limitación significativa para los ciclos de trabajo que sirve este motor. A 7 kW, los ejes suelen ser accionados por husillo de bolas o piñón y cremallera con relaciones de engranaje que multiplican la resolución del codificador en la carga — lo suficientemente fino para la precisión de avance y posicionamiento que exige el trabajo de máquinas herramienta de propósito general.

Amplificadores compatibles y contexto de la plataforma J2

El HC-SF702B fue diseñado para la plataforma MELSERVO J2 y su familia de amplificadores. Los amplificadores de la serie MR-J2 en la clase de capacidad 700 son el par original. Los amplificadores posteriores MR-J2S-700A y MR-J2S-700B — la generación J2-Super — conservaron la compatibilidad retroactiva con los motores de la serie HC-SF, lo que significa que una máquina que se ha actualizado a amplificadores J2S puede seguir funcionando con motores HC-SF702B sin necesidad de reemplazar el motor. Esto hizo que la actualización a J2S fuera comercialmente práctica: amplificadores nuevos, motores existentes, sin perturbaciones mecánicas en la máquina.

Lo que el amplificador J2S aporta a un HC-SF702B es un rendimiento mejorado a nivel de amplificador — CPU más rápida, ancho de banda de bucle de velocidad mayor, mejor ajuste adaptativo — sin cambiar el motor en sí. El codificador de 14 bits todavía retroalimenta 16.384 ppr; el amplificador J2S procesa esa retroalimentación más rápidamente y con algoritmos más ajustados que la unidad J2 original. Si esa mejora es perceptible en una aplicación determinada depende de los requisitos del eje, pero la compatibilidad en sí está bien establecida.

El HC-SF702B no es compatible con los amplificadores MR-J3 o MR-J4 sin hardware de conversión dedicado. Las series J3 y J4 utilizan diferentes protocolos de codificador y esquemas de conectores físicos. Un cambio de plataforma de máquina de J2/J2S a J4 implica el reemplazo del motor, no solo el cambio de amplificadores.

Dónde se instala típicamente este motor

Eje Z de VMC pesada. La columna Z de un centro de mecanizado vertical grande soporta todo el peso del cabezal del husillo — en una máquina sustancial, eso puede ser de 300 a 600 kg de acero y motor. El HC-SF702B proporciona el par para el avance rápido y la alimentación controlada a este nivel de masa, y el freno mantiene la columna estacionaria siempre que el servo esté desenergizado.

Accionamiento de paleta de centro de mecanizado horizontal y eje W. Los sistemas de transferencia de paletas HMC mueven accesorios pesados a través de largas trayectorias de desplazamiento. El eje W para el posicionamiento de la profundidad del cabezal de refrentado y el accionamiento del transportador de paletas se benefician de un servo de alta capacidad con retención de freno fiable en cada estación de transferencia.

Torreta de torno CNC grande. Los centros de torneado de alta capacidad con torretas de gran diámetro requieren ciclos de indexación decisivos bajo carga. El par máximo de 100 Nm impulsa una indexación rápida y precisa, incluso cuando la torreta lleva múltiples herramientas pesadas.

Posicionamiento de la viga y el tope trasero de la prensa. Los sistemas de tope trasero de grandes prensas plegadoras utilizan servomotores para posicionar una viga tope pesada a profundidades precisas. Entre los ciclos de prensado, la posición de la viga debe mantenerse exactamente — el freno electromagnético proporciona esa retención como protección contra fallos ante cualquier fallo del servo o interrupción de la energía durante el ciclo de prensado.

Máquinas de transferencia rotativa e indexadores de paletas. Las mesas de indexación rotativa de alta resistencia y los sistemas de transferencia lineal utilizados en celdas de mecanizado de alto volumen necesitan servomotores que puedan mover cargas grandes rápidamente y mantener la posición de forma fiable entre estaciones.

Familia HC-SF de 2000 rpm — Referencia de capacidad

Todos los modelos de esta tabla comparten el codificador absoluto de 14 bits de la generación J2, entrada de clase 200 V CA, velocidad nominal de 2.000 rpm, protección IP65 y eje sellado con aceite. Los modelos 352, 502 y 702 utilizan la brida de gran bastidor de 176 × 176 mm.

Nuevo en caja, sellado de fábrica

Sellado de fábrica significa exactamente eso: cartón original de Mitsubishi y embalaje interior intactos, tapón del extremo del eje en su lugar, puertos de conector cubiertos, cuna de espuma interior sin perturbar. El motor nunca ha sido energizado, nunca se le ha acoplado un acoplamiento, y no tiene historial térmico ni mecánico de ninguna instalación previa.

Para una máquina actualmente parada esperando un reemplazo, nuevo en caja elimina las variables que vienen con unidades reparadas o reacondicionadas — rodamientos reemplazados de especificación desconocida, ensamblajes de codificador reencapsulados, estatores rebobinados. Lo que se envía es lo que Mitsubishi construyó.

Para almacenamiento a largo plazo: condiciones frescas, secas y libres de vibraciones conservan la especificación completa del motor durante varios años. Más allá de cinco años de almacenamiento, la rotación manual lenta del eje a intervalos ayuda a redistribuir la grasa de los rodamientos antes de la instalación, según la propia guía de almacenamiento de Mitsubishi.

Preguntas frecuentes

P1: ¿Qué amplificadores servo son compatibles con el HC-SF702B?

El HC-SF702B funciona con amplificadores de la serie MR-J2 en la clase de capacidad 700, y también con los posteriores MR-J2S-700A (interfaz analógica/de pulsos de propósito general) y MR-J2S-700B (bus de fibra óptica SSCNET). Los amplificadores J2S conservaron la compatibilidad retroactiva con el codificador del motor HC-SF de la generación J2, por lo que las máquinas actualizadas de unidades MR-J2 a MR-J2S pueden seguir utilizando motores HC-SF702B sin cambiar el motor. El HC-SF702B no es compatible con los amplificadores MR-J3 o MR-J4.

P2: ¿Cuál es la diferencia entre el HC-SF702B y el HC-SFS702B?

Ambos son motores de 7 kW, 2.000 rpm, 33,4 Nm con frenos electromagnéticos y ejes rectos — y comparten la misma brida de 176 × 176 mm, lo que los hace mecánicamente intercambiables en el punto de montaje. La diferencia clave es la generación del codificador: el HC-SF702B utiliza un codificador absoluto de 14 bits (16.384 ppr) y es un motor de generación J2, mientras que el HC-SFS702B utiliza un codificador de 17 bits (131.072 ppr) de la generación J2S. El HC-SF702B puede emparejarse con amplificadores MR-J2 o MR-J2S; el HC-SFS702B requiere amplificadores MR-J2S. Si su máquina utiliza amplificadores MR-J2 originales, el HC-SF702B es el motor correcto.

P3: ¿Cómo se activa el freno electromagnético y cómo debe cablearse?

El freno es accionado por resorte y a prueba de fallos: 24 V CC lo mantienen abierto; retire el voltaje y el resorte activa el disco de freno, bloqueando el eje. Es un freno de retención, no diseñado para detener un motor en movimiento. Utilice siempre la salida MBR (interbloqueo de freno) del amplificador servo para controlar el relé del freno, lo que garantiza que el freno se active solo después de que el eje se haya desacelerado hasta detenerse. Instale un supresor de sobretensiones directamente en los terminales de la bobina del freno para suprimir los picos de voltaje inductivos al apagar. Omitir el supresor de sobretensiones arriesga daños progresivos en los contactos del relé y las E/S del amplificador con el tiempo.

P4: ¿El codificador absoluto de 14 bits requiere una batería?

Sí. El codificador absoluto serie de 14 bits requiere una batería de respaldo para mantener la memoria de posición durante el apagado. La batería — una celda de litio A6BAT — se encuentra en el amplificador servo MR-J2 o MR-J2S, no en el cuerpo del motor. Cuando la batería está en buen estado, el eje conserva su posición absoluta a través de cualquier interrupción de energía y no requiere un ciclo de puesta a cero al reiniciar. Compruebe el estado de la batería en los intervalos de mantenimiento regulares; el amplificador mostrará una alarma de batería baja antes de que la celda se agote por completo, proporcionando una ventana de reemplazo programada en lugar de forzar una respuesta de emergencia.

P5: ¿Se puede utilizar el HC-SF702B en un eje vertical y qué limitación de carga se aplica?

Sí — el freno lo hace adecuado para ejes verticales. La guía de Mitsubishi recomienda dimensionar el eje de manera que el par desequilibrado estático no exceda el 70% del par nominal del motor (aproximadamente 23,4 Nm en el eje del motor para este modelo). Para un eje vertical con una carga desequilibrada grande que se acerque o supere ese umbral, se debe utilizar un contrapeso mecánico adicional — un cilindro de contrapeso hidráulico o neumático — junto con el servomotor en lugar de depender únicamente del par del motor y el freno.