Mitsubishi HC-SFS702BK (HCSFS702BK) — Servomotor AC de 7kW, Eje con Chaveta y Freno Electromagnético, Serie MELSERVO-J2S

Identificación del Producto

Número de Pieza: HC-SFS702BK

También Buscado Como: HCSFS702BK, HC-SFS-702BK

Serie: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Generación J2-Super)

Tipo de Motor: Servomotor AC sin Escobillas — Eje con Chaveta, Freno Electromagnético

Condición: Nuevo en Caja

Lo que está viendo

El Mitsubishi HC-SFS702BK es el motor de mayor capacidad de la familia estándar HC-SFS de 2.000 rpm — un servomotor AC sin escobillas de inercia media de 7kW que combina dos características demandadas por los ejes de máquinas herramienta y automatización industrial más exigentes: un eje con chaveta para una transmisión de par positiva y un freno electromagnético de resorte de seguridad para una sujeción mecánica segura al apagar el servo.

Con un par nominal continuo de 33,4 Nm y un pico de 100 Nm, este es un caballo de batalla serio. Se empareja con los amplificadores de clase MR-J2S-700 de la plataforma servo J2-Super de Mitsubishi, lo que significa que se beneficia de todo el conjunto de características J2S: retroalimentación de codificador absoluto de 17 bits a 131.072 ppr, ancho de banda del bucle de velocidad superior a 550 Hz, ajuste adaptativo en tiempo real y un sistema de posición absoluta que elimina los ciclos de referencia después de interrupciones de energía.

El sufijo "BK" captura ambas características definitorias en dos letras: B por el freno electromagnético, K por el eje con chaveta. Esta combinación particular se especifica dondequiera que el eje soporte una carga de inercia grande, transmita par a través de un acoplamiento o polea con chaveta, y deba mantener la posición de forma fiable cuando el servo se apaga.

Especificaciones Técnicas

7kW a 2.000 rpm: Lo más alto de la gama HC-SFS

Dentro de la familia HC-SFS de 2.000 rpm, la capacidad aumenta de 500W a 1kW, 1,5kW, 2kW, 3,5kW, 5kW y finalmente 7kW en el HC-SFS702BK. Cada paso en la tabla aporta más par, mayor requisito de potencia eléctrica y un cuerpo de motor físicamente más largo — el modelo de 7kW pesa 32 kg, aproximadamente el triple que el motor de 5kW, lo que refleja el cobre, las laminaciones y la masa adicionales necesarios para mantener 33,4 Nm de forma continua sin problemas térmicos.

Esa cifra de par — 33,4 Nm nominales, 100 Nm pico — le dice algo importante sobre dónde se utiliza este motor. Una relación pico-nominal de 3:1 significa que el motor puede producir tres veces su clasificación continua en ráfagas cortas, dando al eje el par de aceleración que necesita para mover cargas pesadas a la velocidad rápidamente mientras mantiene el par moderado necesario para mantener esa velocidad durante el ciclo de trabajo. Para una plataforma pesada, una mesa giratoria de gran diámetro o una columna Z de alta masa, esa combinación de alto pico y sólida clasificación continua es exactamente lo que requiere la aplicación.

La brida de 176 × 176 mm coincide con la huella de montaje estándar de marco pesado compartida en la gama superior HC-SFS (puntos de capacidad 352, 502 y 702). Las máquinas diseñadas para la variante de 3,5kW o 5kW pueden acomodar el motor de 7kW sin modificar la disposición de montaje — solo cambian las conexiones de alimentación y cableado.

El Eje con Chaveta — Construido para Transmisión de Alto Par

A 7kW y 33,4 Nm continuos, el par en la interfaz de acoplamiento del eje es sustancial. Los acoplamientos de sujeción por fricción funcionan de manera fiable para muchas aplicaciones de servo, pero a este nivel de capacidad — particularmente en ejes que experimentan reversiones frecuentes, cargas de choque por corte o alta precarga de correas de distribución — el eje con chaveta elimina por completo el riesgo de deslizamiento.

Una ranura para chaveta crea un ajuste positivo entre el eje del motor y el cubo. La chaveta soporta la carga de cizallamiento directamente en lugar de depender de la fricción de sujeción para transmitir el par. Para poleas, piñones, engranajes de piñón y cubos de acoplamiento donde cualquier deslizamiento rotacional entre el eje y el cubo corrompería el posicionamiento del eje o causaría daños mecánicos, la interfaz con chaveta es la elección de ingeniería correcta.

La instalación correcta en un eje con chaveta es importante: la chaveta debe encajar en la ranura con un juego mínimo (un ajuste flojo introduce holgura), debe tener la longitud correcta para distribuir la carga de cizallamiento a lo largo de toda la profundidad del cubo, y el tornillo de retención del cubo debe estar apretado según especificación. El manual de instrucciones de Mitsubishi señala que al montar componentes en un eje con chaveta, se debe usar un espárrago de doble extremo en el orificio roscado del extremo del eje para introducir el componente — martillar en el extremo del eje está explícitamente prohibido, ya que la carga de choque puede dañar el codificador en la parte trasera del motor.

Freno Electromagnético — Sujeción de Seguridad para Ejes Pesados

El freno de resorte en el HC-SFS702BK es un dispositivo de sujeción, no un freno de desaceleración. La lógica de funcionamiento es simple pero crítica: 24V DC energizan la bobina del freno y mantienen el disco separado de la superficie de fricción, permitiendo que el eje gire libremente bajo el control del amplificador. Retire los 24V — por diseño, fallo o corte de energía — y el resorte aprieta inmediatamente el disco del freno, bloqueando el eje.

A 7kW, los ejes que este motor acciona son típicamente lo suficientemente grandes como para que la gravedad o las fuerzas del proceso creen cargas desequilibradas significativas. Un cabezal de husillo pesado en una VMC grande, una viga transversal de pórtico, una mesa giratoria de gran formato, un tope trasero de prensa que soporta una placa de tope pesada — cada uno de estos tiene una condición donde el apagado del servo sin una sujeción mecánica resulta en un movimiento descontrolado. El freno del HC-SFS702BK aborda esa condición como una cuestión de ingeniería de seguridad en lugar de conveniencia.

Consideraciones prácticas de cableado a 7kW:

La bobina del freno genera un pico de voltaje inductivo significativo al apagarse. Un supresor de sobretensión en los terminales de la bobina no es opcional a esta escala — sin él, el pico puede degradar los contactos del relé y estresar los circuitos de E/S del amplificador con el tiempo. Utilice la salida MBR (interbloqueo del freno) del amplificador MR-J2S para controlar el relé del freno, asegurando que el freno no se aplique mientras el motor todavía está funcionando bajo carga. Aplicar el freno a un eje giratorio a 7kW desgastará rápidamente la superficie de fricción y creará un choque mecánico en la transmisión — la señal MBR lo evita al imponer la secuencia de temporización correcta de desaceleración a sujeción.

Para ejes verticales, la propia guía de Mitsubishi recomienda dimensionar el eje de manera que el par desequilibrado permanezca por debajo del 70% del par nominal del motor. A 33,4 Nm nominales, eso significa que la carga desequilibrada estática no debe exceder aproximadamente 23 Nm en el eje del motor — una cifra que vale la pena verificar contra la carga real antes de la instalación en cualquier eje vertical.

Codificador Absoluto de 17 Bits — Por Qué Importa a Esta Capacidad

El HC-SFS702BK comparte el mismo codificador serie absoluto de 17 bits utilizado en toda la familia HC-SFS: 131.072 posiciones distintas por revolución del eje, retroalimentadas a través de un enlace serie de alta velocidad al amplificador MR-J2S.

A 7kW, esto importa de maneras que van más allá de la simple precisión de posicionamiento. El bucle de velocidad del amplificador opera con datos de velocidad derivados del codificador — una mayor resolución significa una estimación de velocidad más precisa, lo que a su vez significa una mejor rejetión de perturbaciones cuando las fuerzas de corte, las variaciones de inercia o los cambios de carga perturban el eje. Un eje que soporta una gran inercia y corta a altas velocidades de avance necesita un bucle de velocidad ajustado para evitar oscilaciones, inestabilidad y errores de posición durante el corte. El codificador de 17 bits, combinado con el bucle de velocidad de más de 550 Hz del amplificador J2S, proporciona esa precisión.

La característica absoluta mantiene los datos de posición activos a través de la copia de seguridad de la batería — la celda de litio A6BAT en el amplificador MR-J2S. Después de cualquier interrupción de energía, el eje regresa exactamente a su última posición conocida sin un ciclo de referencia. Para máquinas grandes donde la referencia de un eje pesado desperdicia tiempo y crea riesgo de colisión de fijaciones, esto importa operativamente.

Dónde se Especifica el HC-SFS702BK

Eje W y unidades de paletas de centros de mecanizado horizontales. Los sistemas de transferencia de paletas de HMC grandes mueven fijaciones pesadas a través de largas distancias de recorrido. El eje W o la unidad de posicionamiento del cabezal de refrentado necesita un alto par sostenido, un acoplamiento con chaveta para manejar la carga de la unidad de paletas sin deslizamiento y un freno para mantener la posición de la paleta durante el mecanizado o la carga de fijaciones.

Columna Z de VMC grande. Los centros de mecanizado verticales de alta resistencia con una masa considerable del cabezal del husillo utilizan la clase de 7kW en el eje Z. El eje con chaveta se conecta directamente a una bola de tornillo o a una transmisión de cremallera y piñón, y el freno es esencial para evitar la caída de la columna Z al apagar el servo.

Ejes de torreta y contrapunto de tornos CNC grandes. Los centros de torneado de alta capacidad con torretas de gran diámetro utilizan servomotores de esta capacidad para una indexación rápida y decisiva. El eje con chaveta se acopla positivamente al mecanismo de accionamiento de la torreta, y el freno mantiene la torreta en la estación seleccionada mientras el mecanismo de sujeción la asegura para el corte.

Unidades de posicionamiento de líneas de transferencia. Los sistemas de transferencia de paletas pesadas con placas de fijación grandes y largas carreras de transferencia utilizan servomotores de alta capacidad para un posicionamiento rápido y preciso entre estaciones. El freno mantiene la posición en cada estación mientras se realizan operaciones de fijación, sujeción o procesamiento.

Mesas giratorias grandes y ejes de trunnion. Las mesas giratorias servo de accionamiento directo o con engranajes utilizadas para mecanizado de 4º y 5º eje en piezas grandes requieren un alto par para un posicionamiento preciso bajo carga de corte. La conexión del eje con chaveta a la entrada del engranaje helicoidal o de accionamiento directo debe ser positiva y sin deslizamientos.

Brazos robóticos y sistemas de manipulación de carga pesada. Los robots industriales y los sistemas de manipulación tipo pórtico con cargas útiles en el rango de 200-500 kg utilizan servomotores de esta capacidad en las articulaciones primarias y ejes de recorrido. Se requiere sujeción con freno en cualquier posición de reposo para evitar el pandeo de la articulación por gravedad.

Familia HC-SFS de 2.000 rpm — Resumen Completo de la Gama

Cada punto de capacidad está disponible en cuatro combinaciones de eje y freno: recto sin freno, con chaveta sin freno, recto con freno y con chaveta con freno. El HC-SFS702BK es la variante con chaveta y freno en el extremo superior de 7kW de esta gama.

Nuevo en Caja — Qué Significa la Condición a Esta Escala

Un servomotor de 32 kg es un artículo importante de manipulación e instalación. Nuevo en caja sellado de fábrica significa que el motor llega en su embalaje original de Mitsubishi con todas las cubiertas protectoras intactas — tapa del extremo del eje, cubiertas antipolvo de los conectores y soporte interior de espuma. Sin estrés de instalación previo en el eje con chaveta, sin historial térmico de uso anterior, sin desgaste acumulado en la superficie de fricción del freno.

Para los departamentos de mantenimiento que gestionan una gran flota de máquinas, tener un repuesto nuevo en caja para un eje de 7kW elimina el tipo de tiempo de inactividad más costoso: esperar a que se repare o se consiga un motor mientras una máquina de producción está parada. El freno y el codificador son los dos componentes que más probablemente requerirán reemplazo en un motor antiguo — una unidad nueva en caja no tiene ninguna de estas preocupaciones.

El almacenamiento en condiciones frescas, secas y libres de vibraciones mantiene las especificaciones completas durante varios años. Para almacenamiento más allá de cinco años, se recomienda una rotación lenta periódica del eje para redistribuir la grasa del rodamiento antes de la instalación.

Preguntas Frecuentes

P1: ¿Qué amplificadores servo funcionan con el HC-SFS702BK?

El HC-SFS702BK requiere un amplificador de clase MR-J2S-700. Las dos opciones principales son el MR-J2S-700A (interfaz de comando de pulso/analógica de propósito general) y el MR-J2S-700B (bus de fibra óptica SSCNET para sistemas de controlador de movimiento). Ambos admiten el codificador serie de 17 bits del HC-SFS702BK y proporcionan la capacidad de corriente requerida para la corriente nominal de 35A de este motor. El motor no es compatible con los amplificadores MR-J2 originales ni con los amplificadores de las series MR-J3 / MR-J4 sin hardware de conversión dedicado.

P2: ¿Qué añade el eje con chaveta en comparación con el eje recto estándar en el HC-SFS702B?

Ambos modelos son mecánicamente y eléctricamente idénticos, aparte del eje. El HC-SFS702BK tiene una ranura para chaveta mecanizada en el eje, lo que crea una conexión positiva de carga de cizallamiento con el cubo del acoplamiento o el componente accionado. A 7kW y 33,4 Nm de par continuo, las aplicaciones que utilizan poleas de accionamiento directo, piñones o engranajes de piñón se benefician de la conexión con chaveta para eliminar cualquier riesgo de deslizamiento inducido por el par. Si su acoplamiento es de tipo de sujeción por fricción (mordaza dividida o cubo de compresión) y no hay un requisito mecánico para una chaveta, el HC-SFS702B (eje recto) es el modelo equivalente.

P3: La "B" indica un freno — ¿cómo se activa y para qué sirve?

El freno es de resorte y de seguridad: 24V DC lo mantienen abierto durante el funcionamiento normal, y el resorte activa el disco del freno en el momento en que se retira ese voltaje. Es un dispositivo de sujeción, no un freno de desaceleración — el amplificador servo maneja toda la desaceleración controlada, y el freno se activa solo después de que el eje se ha detenido. Se utiliza en ejes verticales y en cualquier aplicación donde un eje apagado se mueva por gravedad o fuerzas del proceso. Siempre dirija el control del freno a través de la salida de interbloqueo MBR del amplificador para asegurar que el freno solo se active después de que el motor desacelere hasta detenerse.

P4: ¿El codificador absoluto de 17 bits necesita una batería y dónde se instala?

Sí — el codificador absoluto serie requiere una batería de respaldo para retener los datos de posición durante el apagado. La batería no está en el motor; es la celda de litio A6BAT montada dentro del amplificador servo MR-J2S-700. Cuando la batería está en buen estado, el eje retiene su posición absoluta a través de interrupciones de energía y no requiere un ciclo de referencia al reiniciar. Supervise la alarma de batería del amplificador y reemplace la A6BAT en el próximo apagado planificado cuando aparezca la advertencia — no permita que la batería se agote por completo, ya que esto fuerza una operación de re-referencia.

P5: ¿Puede el HC-SFS702BK reemplazar a un HC-SF702 u HC-SF702B antiguo en una máquina existente?

Las dimensiones de la brida y la geometría del eje son compatibles — el HC-SFS702BK se montará en la misma ubicación que un HC-SF702 o HC-SF702B sin modificaciones mecánicas. Sin embargo, la interfaz del codificador es diferente: el HC-SFS702BK utiliza un codificador serie de 17 bits que requiere un amplificador MR-J2S-700. Un amplificador MR-J2 original no puede comunicarse con este codificador. Si la máquina ya está funcionando con amplificadores MR-J2S de capacidad 700A, el reemplazo es mecánica y eléctricamente directo. Si la máquina tiene amplificadores MR-J2 originales, el amplificador debe actualizarse al mismo tiempo.