Mitsubishi HC-SFS121K (HCSFS121K) — Motor Servo AC 1,2kW, Poros Berulir, Tanpa Rem, 1000 rpm, Seri MELSERVO-J2S

Identifikasi Produk

Nomor Suku Cadang: HC-SFS121K

Juga Dicari Sebagai: HCSFS121K, HC-SFS-121K

Seri: Mitsubishi MELSERVO HC-SFS (Generasi J2-Super)

Tipe Motor: Motor Servo Tanpa Sikat AC — Poros Berulir, Tanpa Rem, 1000 rpm, 200V AC

Untuk Apa Motor Ini Dibuat

Pada 1.000 rpm dengan torsi kontinu 11,5 Nm, Mitsubishi HC-SFS121K menempati posisi yang spesifik dan disengaja dalam jajaran MELSERVO-J2S — motor servo inersia sedang yang menghasilkan rasio torsi-terhadap-daya yang tinggi pada kecepatan poros rendah, dengan alur pasak yang dimesin untuk kopling mekanis positif dan tanpa rem elektromagnetik untuk aplikasi di mana penguncian servo saja sudah cukup.

Peringkat 1000 rpm adalah karakteristik penentu. Menjalankan 1,2kW yang sama melalui motor 2.000 rpm akan mengurangi torsi kontinu menjadi setengahnya, sekitar 5,7 Nm. Kecepatan terukur yang lebih lambat dari HC-SFS121K memusatkan daya yang tersedia ke dalam torsi poros yang jauh lebih tinggi — 11,5 Nm secara kontinu — tanpa roda gigi apa pun antara motor dan beban. Untuk sumbu di mana anggaran torsi adalah kendala utama, bukan batas kecepatan, ini adalah titik operasi yang menyelesaikan masalah desain secara langsung.

Poros berulir melengkapi gambaran. Di mana komponen yang digerakkan — input roda gigi cacing, puli sabuk bergigi, sproket rantai — memerlukan jalur torsi mekanis positif daripada antarmuka penjepit gesekan, alur pasak yang dimesin menyediakannya. Tanpa rem berarti pengkabelan yang lebih sederhana, tidak ada urutan relai, dan tidak ada overhead interlock MBR pada sumbu di mana gravitasi bukan faktor dan penguncian servo amplifier menahan posisi secara memadai saat diam.

Dipasangkan dengan enkoder absolut serial 17-bit pada 131.072 ppr dan amplifier MR-J2S-200, HC-SFS121K memberikan kinerja platform J2-Super — kontrol kecepatan bandwidth tinggi, resolusi enkoder halus, dan cadangan posisi absolut multi-putaran — pada titik kapasitas 1000 rpm menengah ini.

Spesifikasi Teknis

11,5 Nm pada 1000 rpm: Memahami Keunggulan Torsi

Fisikanya lugas. Daya sama dengan torsi dikalikan kecepatan sudut. Pertahankan daya konstan dan turunkan kecepatan, dan torsi harus naik secara proporsional untuk mempertahankan keluaran yang sama. Pada 1,2kW dan 1.000 rpm, HC-SFS121K menghasilkan 11,5 Nm secara kontinu. Motor yang sebanding pada 2.000 rpm dengan 1,2kW akan menghasilkan sekitar 5,7 Nm. Daya listrik yang ditarik sama, kelas amplifier sama — tetapi torsi yang tersedia di poros untuk pekerjaan berkelanjutan berlipat ganda.

Untuk aplikasi di mana parameter desain kritis adalah torsi yang dapat ditahan motor secara kontinu di bawah beban produksi, bukan seberapa cepat poros berputar, perbedaan ini sangat signifikan secara praktis. Penggerak konveyor kecepatan rendah yang berat. Sumbu input roda gigi cacing di mana torsi motor langsung masuk ke reduksi tanpa tahap tambahan. Penggerak penggulungan material yang harus mempertahankan tegangan konstan di seluruh rentang diameter gulungan yang lebar. Meja pengindeksan putar yang berhenti di setiap stasiun di bawah beban. Masing-masing dari ini mendapat manfaat dari torsi kontinu yang lebih tinggi di poros, dan HC-SFS121K menyediakannya tanpa memerlukan reduksi mekanis tambahan apa pun.

Puncak 34,4 Nm — tiga kali lipat angka kontinu terukur — menangani akselerasi. Ketika sumbu harus mencapai kecepatan operasi dari awal, atau ketika siklus pengindeksan cepat dari berhenti ke berhenti menuntut torsi tinggi untuk fase akselerasi dan deselerasi, kapasitas puncak tersedia untuk transien tersebut. Motor kembali ke kondisi operasi kontinu selama fase berkelanjutan dari setiap siklus, dan anggaran termal tetap utuh.

Poros Berulir pada Kapasitas Ini

Sebelas setengah Newton-meter torsi kontinu, dengan puncak 34,4 Nm, memberikan tuntutan nyata pada antarmuka poros-ke-hub. Jalur torsi antara poros motor dan komponen yang digerakkan harus andal di seluruh rentang kondisi operasi — beban keadaan tunak, pembalikan siklik, input kejut dari keterlibatan rantai atau jalinan roda gigi, dan transien torsi tinggi selama akselerasi dan deselerasi.

Kopling penjepit gesekan sepenuhnya bergantung pada gaya kontak antara lubang hub dan OD poros. Gaya itu ditetapkan saat pemasangan dan harus cukup untuk menahan torsi puncak pada kondisi operasi terburuk sepanjang masa pakai motor. Getaran, siklus termal, dan keausan dapat mengurangi gaya itu seiring waktu, dan penjepit marjinal yang menangani torsi kontinu dapat tergelincir di bawah transien puncak — memperkenalkan kesalahan posisi yang terakumulasi tanpa terdeteksi sebelum menyebabkan masalah yang terlihat.

Alur pasak mengubah mekanisme transmisi torsi. Pasak menempati slot yang cocok di poros dan hub, mentransmisikan torsi melalui penampang geser pasak daripada melalui gesekan. Ini kuat secara mekanis di bawah semua kondisi — pembalikan, pembebanan siklik, kejut — yang paling menantang bagi antarmuka gesekan. Ini juga tidak sensitif terhadap hilangnya gaya penjepitan dari waktu ke waktu yang rentan terhadap antarmuka gesekan.

Prosedur pemasangan hub penting pada ukuran rangka ini. Manual instruksi motor servo Mitsubishi jelas: gunakan lubang berulir ujung poros dan baut penarik untuk menarik hub secara aksial ke poros daripada menekannya atau memukulnya. Beban benturan selama pemasangan hub pada ukuran rangka 130 × 130 mm berjalan melalui poros ke cakram enkoder dan rakitan bantalan di bagian belakang motor. Kerusakan yang disebabkan ini jarang terjadi secara langsung dan jarang menghasilkan alarm kesalahan yang bersih — ini muncul kemudian sebagai kesalahan enkoder intermiten di bawah getaran, yang sangat sulit untuk dilacak kembali ke pemasangan awal. Metode baut penarik mencegah hal ini sepenuhnya dan hanya membutuhkan waktu beberapa detik lebih lama.

Tanpa Rem: Pilihan yang Tepat untuk Sumbu Ini

Posisi saat diam pada HC-SFS121K dipertahankan oleh penguncian servo amplifier — loop posisi tetap aktif, umpan balik enkoder memantau sudut poros secara kontinu, dan amplifier memasok arus yang diperlukan untuk mempertahankan kesalahan pelacakan nol. Untuk sumbu horizontal dan penggerak apa pun di mana tidak ada gaya bersih yang bekerja ke arah rotasi poros saat servo dalam keadaan tahan, ini andal, akurat, dan tidak memerlukan sumber daya panel tambahan selain yang sudah dibutuhkan oleh sistem servo normal.

Sumbu yang biasanya dilayani oleh motor ini — penggerak penggulungan, konveyor kecepatan rendah, meja putar pada peralatan horizontal, mekanisme transfer berpenggerak roda gigi — horizontal atau dimuat secara simetris. Penguncian servo menahannya dengan bersih. Rem pada sumbu ini akan menambahkan relai, penyerap lonjakan, pengkabelan DC 24V, sirkuit interlock MBR, dan inspeksi cakram rem berkala ke pemasangan, tanpa keuntungan fungsional. HC-SFS121K tanpa rem menghilangkan semua itu pada setiap sumbu dalam mesin di mana ia berlaku.

Pilihannya berubah pada sumbu vertikal, umpan miring, atau mekanisme apa pun di mana ketidakseimbangan beban akan menyebabkan gerakan tidak terkontrol ketika arus servo turun. Aplikasi tersebut termasuk dalam HC-SFS121BK (poros berulir dengan rem elektromagnetik yang diterapkan pegas). Pada mesin dengan beberapa sumbu servo dengan kapasitas ini, mengurutkan dengan benar mana yang memerlukan rem dan mana yang tidak akan menghasilkan desain kelistrikan yang lebih bersih dan lebih sederhana secara keseluruhan.

Amplifier yang Kompatibel

HC-SFS121K berpasangan dengan amplifier kelas MR-J2S-200 — platform J2-Super 2kW. Tiga jenis antarmuka:

MR-J2S-200A menangani perintah analog dan pulsa dari sistem CNC dan PLC. Mode kontrol posisi, kecepatan, dan torsi, dengan koneksi RS-232C untuk pengaturan MR Configurator. Pilihan standar untuk sebagian besar aplikasi perkakas mesin dan otomasi umum.

MR-J2S-200B terhubung ke pengontrol gerakan seri A atau seri Q Mitsubishi melalui bus serial serat optik SSCNET. Semua perintah posisi tiba melalui jaringan; data enkoder kembali melalui tautan serat yang sama. Pilihan yang tepat untuk sistem multi-sumbu terkoordinasi di bawah pengontrol gerakan.

MR-J2S-200CP menggabungkan pemosisian bawaan. Hingga 31 posisi target disimpan di amplifier dan diaktifkan oleh perintah I/O atau CC-Link. Untuk aplikasi pemosisian terindeks mandiri di mana pengontrol gerakan terpisah tidak diperlukan.

HC-SFS121K tidak kompatibel dengan amplifier MR-J2-200 asli (generasi pertama), yang tidak dapat membaca protokol enkoder J2S 17-bit. Untuk mesin yang menjalankan perangkat keras MR-J2 generasi pertama, HC-SF121K (generasi J2, enkoder 14-bit, spesifikasi mekanis yang sama) adalah target sumber yang tepat. Juga tidak kompatibel dengan amplifier MR-J3 atau MR-J4.

Keluarga HC-SFS 1000 rpm — Posisi dan Konteks

HC-SFS121K adalah langkah kedua dalam keluarga 1000 rpm, berada di atas HC-SFS81 (800W) dan berbagi flensa 130 × 130 mm dengannya. Peningkatan ke 201 pada 2kW membawa torsi yang lebih tinggi dan flensa 176 × 176 mm yang lebih besar — jadi 121K adalah motor dengan kapasitas tertinggi dalam rangka kompak 130 × 130 mm dalam rentang 1000 rpm.

Setiap titik kapasitas dalam keluarga ini tersedia dalam matriks poros dan rem lengkap: poros lurus tanpa rem (tanpa akhiran), poros lurus dengan rem (B), poros berulir tanpa rem (K), dan poros berulir dengan rem (BK). Tipe poros dan keberadaan rem tidak memengaruhi pemilihan amplifier — semua varian pada 1,2kW 1000rpm menggunakan MR-J2S-200.

Aplikasi Khas

Penggerak tegangan penggulungan dan penggulungan terbalik. Penggulung dan penggulung terbalik material pada jalur konversi, pencetakan, dan pemotongan menggunakan motor servo 1000 rpm dalam mode kontrol torsi untuk mengatur tegangan web secara kontinu di seluruh diameter gulungan yang berubah. 11,5 Nm kontinu dari HC-SFS121K mempertahankan titik setel tegangan melalui profil penggulungan; poros berulir menangani desain kopling pada penggerak arbour gulungan.

Penggerak konveyor kecepatan rendah dan stasiun pengindeksan. Bagian konveyor yang dikontrol servo dan stasiun pengindeksan putar pada jalur perakitan dan pengujian berjalan pada kecepatan poros keluaran rendah dengan torsi beban berkelanjutan. Peringkat 1000 rpm menjaga motor dalam rentang kecepatan yang masuk akal untuk mekanisme ini tanpa memerlukan tahap reduksi, dan poros berulir cocok dengan antarmuka penggerak yang terhubung sproket atau roda gigi yang umum dalam desain konveyor industri.

Meja putar CNC dan penggerak sumbu ke-4 yang terhubung roda gigi. Meja putar kompak dan penggerak roda gigi sumbu ke-4 pada pusat permesinan di mana motor terhubung melalui reduksi roda gigi cacing atau roda gigi lurus ke meja menggunakan hub roda gigi sisi motor berulir. Torsi kontinu 11,5 Nm menyediakan input ke penggerak roda gigi, enkoder 17-bit memberikan resolusi sudut yang diperlukan untuk pengindeksan permesinan multi-sisi, dan cadangan posisi absolut memastikan sumbu putar dimulai kembali pada posisi yang diketahui secara tepat setelah penghentian apa pun.

Sumbu bantu cetakan injeksi dan press. Sumbu pengumpanan, ejektor, dan bantuan penjepit yang digerakkan servo pada mesin cetakan injeksi dan press menggunakan motor inersia sedang 1000 rpm di mana permintaan beban terutama adalah torsi pada kecepatan sedang. HC-SFS121K menangani mekanisme pengumpanan dan ejektor jarak menengah dalam ukuran rangka 130 × 130 mm.

Penggerak sambungan dan artikulasi robot. Sumbu sambungan robot sekunder — sambungan siku, rotasi pergelangan tangan — yang beroperasi pada kecepatan sudut rendah di bawah torsi beban yang signifikan menggunakan penggerak servo inersia sedang 1000 rpm di mana penggerak langsung atau reduksi satu tahap cocok dengan geometri mekanisme. Poros berulir dan torsi kontinu yang tinggi relatif terhadap massa motor menjadikan HC-SFS121K penggerak yang cocok untuk kelas sumbu robot ini.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Q1: Amplifier mana yang kompatibel dengan HC-SFS121K?

HC-SFS121K memerlukan amplifier kelas MR-J2S-200. Tiga varian adalah MR-J2S-200A (perintah analog/pulsa, mode posisi/kecepatan/torsi), MR-J2S-200B (bus serat optik SSCNET untuk pengontrol gerakan Mitsubishi), dan MR-J2S-200CP (pemosisian bawaan dengan CC-Link). Semua mendukung enkoder serial 17-bit. Motor ini tidak kompatibel dengan amplifier MR-J2-200 asli atau dengan amplifier MR-J3 / MR-J4.

Q2: Apa perbedaan antara HC-SFS121K dan HC-SFS81K?

Keduanya adalah motor poros berulir, tanpa rem pada flensa 130 × 130 mm dengan enkoder 17-bit dan kecepatan terukur 1000 rpm. Perbedaannya adalah daya dan torsi: HC-SFS81K adalah 800W dengan torsi kontinu 7,64 Nm dan menggunakan amplifier MR-J2S-100. HC-SFS121K adalah 1,2kW dengan torsi kontinu 11,5 Nm dan menggunakan amplifier MR-J2S-200. Pilih berdasarkan anggaran torsi sumbu — jika 7,64 Nm adalah margin yang nyaman untuk tugas berkelanjutan terburuk, 81K sudah cukup; jika beban secara konsisten mendekati atau melebihi itu, 121K memberikan ruang yang diperlukan.

Q3: Mengapa motor 1,2kW menggunakan amplifier MR-J2S-200 (2kW) daripada MR-J2S-100?

HC-SFS121K pada 1000 rpm menarik arus lebih banyak daripada yang dapat dipasok oleh MR-J2S-100 — torsi terukur 11,5 Nm pada 1000 rpm memerlukan peringkat arus yang lebih tinggi daripada yang dapat diberikan oleh amplifier 1kW. Dokumentasi pemasangan motor-amplifier Mitsubishi mengonfirmasi HC-SFS121 dengan kelas MR-J2S-200. Ini adalah praktik standar ketika permintaan arus motor dari profil torsinya melebihi peringkat berkelanjutan amplifier yang lebih kecil berikutnya.

Q4: Apakah enkoder absolut mempertahankan posisi melalui kehilangan daya, dan di mana baterainya?

Ya. Enkoder absolut serial 17-bit mempertahankan data posisi multi-putaran melalui peristiwa mati daya apa pun menggunakan baterai lithium Mitsubishi A6BAT yang terletak di dalam amplifier servo MR-J2S — bukan di motor. Ganti A6BAT ketika amplifier menampilkan alarm baterai lemah, sebelum pengosongan penuh menyebabkan penghitung absolut diatur ulang. Baterai yang habis memerlukan siklus pengembalian referensi sebelum produksi dapat dilanjutkan.

Q5: Bisakah HC-SFS121K menggantikan HC-SFS121BK jika hanya varian tanpa rem yang tersedia?

Hanya jika aplikasi benar-benar tidak memerlukan rem. HC-SFS121BK dan HC-SFS121K identik dalam semua spesifikasi kelistrikan dan mekanis kecuali rem. Jika mesin ditentukan dengan varian BK — biasanya karena merupakan sumbu vertikal, mekanisme yang dibebani gravitasi, atau penggerak apa pun di mana servo mati menyebabkan gerakan sumbu yang tidak terkontrol — menghilangkan rem menghilangkan fungsi keselamatan yang dirancang. Substitusi tersebut memerlukan tinjauan formal terhadap persyaratan keselamatan sumbu. Untuk sumbu yang dipastikan horizontal tanpa komponen beban gravitasi, HC-SFS121K tanpa rem adalah spesifikasi yang valid dan benar sejak awal.