Mitsubishi HC-PQ43B (HCPQ43B) — Motor Servo AC 400W dengan Rem Elektromagnetik, Poros Lurus, 3000 rpm, Seri MELSERVO-C

Ikhtisar Produk

Nomor Suku Cadang: HC-PQ43B

Juga Dicari Sebagai: HCPQ43B, HC PQ 43B, HC-PQ-43B

Seri: Mitsubishi MELSERVO-C (Generasi MR-C)

Klasifikasi: Motor Servo Tanpa Sikat AC Inersia Sangat Rendah — 400 W, kelas 200V, 3000 rpm, Poros Lurus, Rem Elektromagnetik

Konteks: Jenis Motor Servo yang Berbeda

Sebagian besar motor servo di situs ini termasuk dalam keluarga HC-SF, HC-SFS, atau HA-FF — motor yang dirancang di sekitar platform amplifier J2 atau J2-Super untuk otomatisasi industri umum, mesin perkakas, dan peralatan pemosisian. HC-PQ43B berasal dari cabang yang sama sekali berbeda dari sejarah MELSERVO Mitsubishi.

Seri HC-PQ dikembangkan sebagai bagian dari platform MELSERVO-C, yang diperkenalkan pada tahun 1999 dengan misi khusus: menawarkan alternatif servo yang asli kepada pelanggan yang menggunakan motor stepper dalam aplikasi berkapasitas kecil hingga 400W. Amplifier MR-C yang menggerakkannya sangat ringkas — hanya lebar 40mm dan tinggi 130mm — dan motor HC-PQ dirancang untuk mencocokkan filosofi tersebut. Inersia sangat rendah, pengkabelan sederhana dengan koneksi pigtail kabel timbal, antarmuka kontrol yang lugas, dan tingkat harga dan kompleksitas yang membuat langkah dari stepper ke servo praktis untuk mesin yang belum pernah menggunakan teknologi servo tanpa sikat sebelumnya.

HC-PQ43B adalah varian dengan rem dari motor HC-PQ 400W: torsi pengenal yang sama 1,3 Nm, puncak yang sama 3,8 Nm, peringkat 3000 rpm yang sama, rumah ringkas berperingkat IP44 yang sama — dengan rem elektromagnetik yang diterapkan pegas ditambahkan ke bagian belakang motor untuk aplikasi sumbu vertikal dan mekanisme yang dibebani gravitasi.

Spesifikasi Teknis

Apa yang Dirancang untuk Dilakukan Platform MR-C

Memahami HC-PQ43B dengan benar memerlukan pemahaman tentang platform tempatnya berada, karena kombinasi MR-C dan HC-PQ melayani segmen pasar yang tidak dioptimalkan oleh platform J2 dan J2-Super yang lebih besar.

Motor stepper mendominasi aplikasi pemosisian berkapasitas kecil selama beberapa dekade karena sederhana, murah, dan tidak memerlukan perangkat umpan balik. Kontrol pulsa loop terbuka sudah cukup untuk sebagian besar aplikasi, dan elektronik kontrolnya lugas. Kelemahannya — resonansi pada kecepatan tertentu, kehilangan posisi di bawah beban berlebih, kinerja buruk pada kecepatan tinggi, tidak ada umpan balik torsi — diterima sebagai batasan inheren dari teknologi tersebut.

Proposisi platform MR-C adalah bahwa motor servo dapat menandingi kesederhanaan kontrol stepper sambil menghilangkan batasan tersebut. Amplifier MR-C menerima perintah pulsa-kereta seperti driver stepper. Motor HC-PQ memiliki koneksi pigtail kabel timbal daripada konektor bulat spesifikasi militer. Amplifier cukup sempit untuk dipasang pada rel DIN standar di panel ringkas. Komisioning cukup lugas bagi para insinyur yang terbiasa dengan sistem stepper.

Untuk jenis mesin yang ditargetkan oleh platform ini — peralatan perakitan kecil, aplikator label, mekanisme pick-and-place ringkas, meja pemosisian ringan, sumbu bantu pada mesin cetak dan pengemasan — kombinasi MR-C dan HC-PQ memberikan kinerja servo loop tertutup dalam format yang tidak memerlukan pelatihan ulang baik dari tim desain maupun staf pemeliharaan.

HC-PQ43B menambahkan rem yang diterapkan pegas ke platform ini untuk aplikasi dalam kategori mesin tersebut yang memiliki sumbu vertikal atau komponen lain yang dibebani gravitasi.

Rem yang Diterapkan Pegas pada Motor 400W

Pada torsi pengenal 400W dan 1,3 Nm, beban yang digerakkan oleh HC-PQ43B ringan dibandingkan dengan motor servo berkapasitas sedang. Slide transfer vertikal kecil. Sendi lengan robot ringan. Penggerak quill bor pada mesin bor otomatis kecil. Shuttle vertikal pada stasiun perakitan ringkas. Mekanisme ini berukuran sedang, tetapi fisika rem yang diterapkan pegas berlaku pada tingkat daya berapa pun: ketika koil dilepas tegangannya, pegas menutup rem dan menahan sumbu secara mekanis, tanpa bergantung pada sistem kelistrikan aktif apa pun untuk melakukannya.

Konsekuensi praktisnya sama pada 400W seperti pada 7kW: jika daya panel terputus secara tak terduga, jika amplifier trip, jika sirkuit E-stop terbuka — sumbu tertahan. Pasokan DC 24V ke koil rem dihilangkan dan pegas segera melakukan tugasnya. Pada mekanisme vertikal kecil di mana massa bergerak mungkin hanya beberapa kilogram, ini masih merupakan pilihan desain yang tepat. Alternatifnya — mengandalkan penguncian servo dari amplifier MR-C40A untuk menahan posisi ketika amplifier mungkin merupakan komponen yang baru saja trip — bukanlah dasar keselamatan yang andal.

Rem pada HC-PQ43B memerlukan catu daya DC 24V terpisah di panel mesin. Hal ini secara eksplisit dinyatakan dalam dokumentasi seri MR-C: motor dengan rem memerlukan catu daya DC 24V sendiri, terpisah dari daya kontrol amplifier. Sirkuit 24V harus menyertakan relai dengan penekanan lonjakan yang sesuai di terminal koil rem — koil induktif tanpa penekanan akan menghasilkan lonjakan tegangan yang merusak ketika dilepas tegangannya.

Urutan operasi yang direkomendasikan mengikuti prinsip yang sama seperti rem yang diterapkan pegas pada motor servo mana pun: bawa sumbu berhenti di bawah kontrol servo sebelum mengaktifkan rem, dan konfirmasikan penguncian servo telah tercapai sebelum melepaskan rem saat startup. Pada mesin ringkas kecil di mana sumbu-sumbu ini menyelesaikan banyak siklus per giliran, pengurutan yang konsisten memperpanjang masa pakai cakram rem secara terukur selama masa operasional motor.

Torsi Terukur 1,3 Nm: Keunggulan Inersia Sangat Rendah

Satu Newton-meter dan tiga persepuluh. Itu adalah angka torsi kontinu yang sederhana menurut ukuran apa pun, dan itu secara akurat menggambarkan apa itu HC-PQ43B: motor untuk sumbu ringan dan cepat di mana premi adalah pada kinerja akselerasi daripada gaya berkelanjutan.

Motor inersia sangat rendah mencapai nilai utamanya melalui rasio torsi yang tersedia terhadap inersia rotor. Inersia rotor yang sangat rendah berarti bahwa torsi tertentu — termasuk puncak 3,8 Nm — menghasilkan akselerasi sudut yang sangat tinggi dari poros motor itu sendiri. Sumbu mencapai kecepatan target dengan cepat, menetap di posisi dengan cepat, dan siap untuk gerakan berikutnya dengan cepat. Untuk aplikasi yang menjalankan banyak gerakan pendek per menit, ini diterjemahkan langsung ke throughput.

Puncak 3,8 Nm — hampir tiga kali lipat peringkat berkelanjutan — menangani fase akselerasi dan deselerasi secara efisien. Dalam siklus kerja tipikal sumbu mesin perakitan ringan, motor berakselerasi ke kecepatan lintasan pada torsi puncak, berjalan sebentar pada atau di bawah torsi terukur, melambat pada torsi puncak, lalu diam di posisi mengonsumsi arus minimal. Pola ini secara termal jinak dan fungsi perlindungan amplifier 400W mengelolanya tanpa intervensi di bawah siklus kerja yang dirancang dengan baik.

Batasan jelas: 1,3 Nm kontinu adalah batas atas untuk torsi beban berkelanjutan. Aplikasi di mana sumbu harus mempertahankan lebih dari 1,3 Nm secara terus menerus — resistensi pemotongan berkelanjutan, tegangan lilitan berat, beban gravitasi yang signifikan selama gerakan — berada di luar jangkauan aplikasi yang sesuai untuk motor ini. Sumbu yang menghabiskan sebagian besar waktu siklusnya dalam keadaan diam atau beban ringan dengan hanya transien akselerasi singkat adalah di mana HC-PQ43B berkinerja terbaik.

IP44: Memahami Peringkat Perlindungan

Peringkat perlindungan IP44 pada HC-PQ43B lebih rendah daripada IP65 yang ditemukan pada motor seri HC-SFS dan HC-SF, dan perbedaan itu patut dipahami sebelum menentukan motor ini.

IP44 berarti: perlindungan partikel padat terhadap objek yang lebih besar dari 1mm (alat halus, kawat, serangga kecil — tetapi bukan debu dalam jumlah besar), dan perlindungan cairan terhadap percikan air dari arah mana pun. Ini memadai untuk lingkungan industri dalam ruangan di mana motor tidak terkena semprotan pendingin, kabut minyak, atau operasi pencucian secara langsung.

IP65 (peringkat pada HC-SFS dan motor serupa) menambahkan perlindungan masuknya debu yang lengkap dan perlindungan terhadap jet air yang diarahkan dari sudut mana pun.

Untuk aplikasi yang dirancang untuk HC-PQ43B — mesin perakitan, peralatan otomatisasi ringan, sumbu pemosisian ringkas di dalam ruangan — IP44 umumnya memadai. Motor tidak dirancang untuk lingkungan pemotongan mesin perkakas di mana pendingin mencapai motor, atau untuk peralatan makanan atau farmasi yang dicuci. Jika lingkungan instalasi mencakup pendingin, kabut minyak, atau kontaminasi udara yang signifikan dari operasi pemrosesan, motor berperingkat lebih tinggi harus ditentukan.

Saat memasang HC-PQ43B dengan keluar kabel ke bawah — yang merupakan orientasi pemasangan yang disukai untuk pemasangan motor horizontal — kabel timbal dan kondensasi apa pun mengalir menjauh dari badan motor daripada menggenang di titik masuk kabel. Dokumentasi MR-C merekomendasikan untuk tidak memasang motor dengan kabel mengarah ke atas di lingkungan di mana masuknya cairan di sepanjang jaket kabel mungkin terjadi.

Amplifier yang Kompatibel: MR-C40A

HC-PQ43B berpasangan secara eksklusif dengan amplifier MR-C40A — unit berkapasitas 400W dari jajaran MELSERVO-C. Amplifier ini memiliki serangkaian karakteristik yang sangat membedakannya dari amplifier J2 dan J2-Super yang digunakan oleh seri HC-SFS dan HC-SF.

MR-C40A menerima input AC 1-fasa 200–240V, menarik sekitar 2,8A. Ini adalah pasokan 1-fasa, bukan 3-fasa — yang berarti platform MR-C dapat beroperasi dari sirkuit 1-fasa 200V standar, menyederhanakan pengkabelan panel untuk mesin kecil yang tidak memiliki distribusi 3-fasa ke setiap posisi sumbu.

Amplifier menerima perintah posisi pulsa-kereta — antarmuka yang sama yang digunakan oleh driver motor stepper — yang merupakan inti dari penentuan posisi platform sebagai pengganti stepper. Resolusi encoder dan kinerja kontrol adalah kelas servo, tetapi antarmuka kontrol kompatibel dengan stepper, membuatnya mudah diintegrasikan ke dalam desain mesin yang ada yang sebelumnya berbasis stepper.

MR-C40A hanya selebar 40mm. Pada mesin dengan beberapa sumbu servo kecil, deretan amplifier MR-C40A membutuhkan ruang panel yang jauh lebih sedikit daripada deretan amplifier J2-Super yang setara pada peringkat daya yang sama.

Baik amplifier MR-C40A maupun motor seri HC-PQ dihentikan pada April 2013. Rekomendasi migrasi Mitsubishi pada saat itu mengarahkan pengguna ke amplifier MR-JN dengan motor seri HF-KN atau HF-KP — platform servo ringkas generasi berikutnya pada tingkat daya ini. Untuk mesin yang masih beroperasi pada perangkat keras MR-C, amplifier MR-C40A dan motor HC-PQ43B pengganti tetap tersedia sebagai stok surplus.

Gambaran Kapasitas Seri HC-PQ

HC-PQ43B adalah motor dengan rem berkapasitas tertinggi dalam jajaran HC-PQ dan puncak platform MR-C. Dalam kapasitas 400W, HC-PQ43 (tanpa rem) dan HC-PQ43B (dengan rem) identik dalam semua spesifikasi listrik dan dinamis — pilihan di antara keduanya murni berdasarkan apakah sumbu memerlukan penahanan mekanis saat diam.

Aplikasi Khas

Sumbu Z vertikal pada mesin perakitan dan pengeboran kecil. Mesin bor otomatis kecil, stasiun perakitan bangku, dan peralatan CNC ringkas dengan sumbu perjalanan vertikal ringan. Massa beban sedang — kepala spindel kecil, dudukan alat, perlengkapan ringan — tetapi rem yang diterapkan pegas memberikan penahanan mekanis yang andal selama penggantian alat, E-stop, dan periode mesin mati tanpa bergantung pada penguncian servo.

Penggerak sendi lengan robot vertikal. Sumbu lengan kedua robot SCARA ringan, komponen perjalanan vertikal pada robot Cartesian, dan penggerak sendi robot artikulasi kecil pada peralatan perakitan dan penanganan di mana sendi membawa komponen beban gravitasi dan penahanan rem diperlukan ketika daya servo dilepas.

Sumbu umpan vertikal aplikator label dan print-and-apply. Pemosisian produk vertikal dan penggerak lengan aplikator pada peralatan aplikasi label di mana kepala aplikator harus menahan posisi pada ketinggian yang ditentukan selama periode jeda. Platform MR-C yang ringkas sesuai dengan batasan ruang yang ketat dari mesin aplikasi label.

Stasiun transfer dan pengangkat vertikal kecil. Mekanisme pengangkat komponen, sumbu lift kecil, dan slide transfer vertikal pada sel perakitan ringkas dan peralatan uji di mana muatan ringan harus ditahan pada posisi menengah selama operasi jeda stasiun. Kesederhanaan absolut dari antarmuka kontrol MR-C cocok dengan logika lugas yang biasanya digunakan untuk mengelola sumbu-sumbu ini.

Penggantian motor stepper pada sumbu vertikal lama. Mesin yang ada menggunakan motor stepper pada sumbu vertikal di mana kehilangan posisi di bawah beban berlebih atau kesalahan langkah yang disebabkan oleh resonansi telah menyebabkan masalah produksi. HC-PQ43B menyediakan kontrol posisi servo loop tertutup dengan antarmuka perintah pulsa-kereta yang sama seperti driver stepper asli, menghilangkan kehilangan posisi loop terbuka sementara rem yang diterapkan pegas menambahkan keamanan penahanan yang hanya disediakan oleh torsi penahan stepper saat driver diberi tegangan.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q1: Amplifier mana yang kompatibel dengan HC-PQ43B, dan jenis catu daya apa yang dibutuhkannya?

HC-PQ43B berpasangan secara eksklusif dengan amplifier MR-C40A. MR-C40A menerima input AC 1-fasa 200–240V — bukan 3-fasa — membuatnya cocok untuk mesin kecil tanpa distribusi 3-fasa ke setiap posisi sumbu. Amplifier hanya selebar 40mm dan menerima perintah posisi pulsa-kereta, antarmuka yang sama yang digunakan oleh driver motor stepper. Baik MR-C40A maupun HC-PQ43B telah dihentikan tetapi tetap tersedia sebagai stok surplus.

Q2: Apa perbedaan antara HC-PQ43B dan HC-PQ43?

Kedua motor identik dalam semua spesifikasi listrik dan kinerja — output 400W, torsi pengenal 1,3 Nm, puncak 3,8 Nm, kecepatan pengenal 3000 rpm. Satu-satunya perbedaan adalah rem. HC-PQ43 tidak memiliki rem — posisi saat diam dipertahankan oleh penguncian servo amplifier. HC-PQ43B memiliki rem elektromagnetik yang diterapkan pegas yang mengaktifkan secara mekanis ketika pasokan koil 24V dilepas. Gunakan HC-PQ43B pada sumbu vertikal, penggerak miring, dan aplikasi apa pun di mana beban akan bergerak saat servo mati. HC-PQ43 benar untuk sumbu horizontal di mana penguncian servo memadai.

Q3: HC-PQ43B memiliki peringkat IP44. Apakah ini cukup untuk lingkungan mesin perkakas?

IP44 memberikan perlindungan terhadap objek padat yang lebih besar dari 1mm dan percikan air dari arah mana pun. Ini memadai untuk lingkungan dalam ruangan tertutup tanpa paparan pendingin yang signifikan. Ini tidak sesuai untuk lingkungan pemotongan mesin perkakas di mana semprotan pendingin, kabut minyak, atau jet pendingin mencapai motor. Untuk lingkungan seperti itu, motor dengan peringkat IP65 atau lebih tinggi — seperti motor dari seri HC-SFS atau HC-SF — diperlukan. Seri HC-PQ dirancang untuk mesin perakitan, peralatan penanganan, dan otomatisasi ringan, bukan untuk zona pemotongan mesin perkakas CNC.

Q4: Apakah rem pada HC-PQ43B memerlukan sirkuit catu daya khusus?

Ya. Dokumentasi MR-C Mitsubishi secara eksplisit menyatakan bahwa motor dengan rem memerlukan catu daya DC 24V terpisah — terpisah dari daya kontrol amplifier. Sirkuit 24V harus menyertakan relai untuk mengalihkan arus koil, dengan penekanan lonjakan (dioda flyback untuk sirkuit DC) di terminal koil rem untuk menyerap lonjakan tegangan induktif ketika relai terbuka. Tanpa penekanan lonjakan, kontak relai rentan terhadap kerusakan busur, dan kebisingan listrik yang dihasilkan dapat memengaruhi amplifier dan pengontrol.

Q5: HC-PQ43B dan MR-C40A telah dihentikan. Apa jalur migrasi yang direkomendasikan Mitsubishi?

Rekomendasi migrasi resmi Mitsubishi saat penghentian adalah beralih ke seri amplifier MR-JN dengan motor servo seri HF-KN atau HF-KP pada kapasitas yang setara. HF-KP43B (400W, 3000 rpm, rem yang diterapkan pegas) pada amplifier MR-JN-40 adalah padanan fungsional pada tingkat generasi berikutnya, menawarkan resolusi encoder yang lebih tinggi dan kinerja servo yang ditingkatkan dalam faktor bentuk yang ringkas serupa. Motor dan amplifier harus diganti bersama, karena protokol encoder tidak kompatibel antar generasi. Untuk mesin yang harus tetap menggunakan perangkat keras MR-C, motor HC-PQ43B dan amplifier MR-C40A pengganti tersedia melalui spesialis surplus otomasi industri.