新品 密閉箱 三?? HC-SFS103B セルボモーター HCSFS103B HC-SFS1O3B

三菱 HC-SFS103B (HCSFS103B) — 電磁ブレーキ付き 1kW ACサーボモーター、ストレート軸、3000 rpm、MELSERVO J2-Superシリーズ

製品概要

部品番号: HC-SFS103B

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シリーズ: 三菱 MELSERVO HC-SFS (J2-Super世代)

分類: 中慣性 ACブラシレスサーボモーター — 1 kW、200Vクラス、3000 rpm、ストレート軸、スプリング作動式電磁ブレーキ

「B」が変更する点 — そしてその重要性

ブレーキはスプリング作動式で、電気的に解除されます。デフォルトでは、スプリングが摩擦ディスクをブレーキング面に押し付けます。ブレーキコイルに24V DCを印加すると、ディスクを持ち上げてシャフトを解放する磁力が発生します。この電圧が何らかの理由で（計画的か否かにかかわらず）解除されると、スプリングは即座に再係合します。E-stopでパネル電源が遮断されると、ブレーキが作動します。アンプの故障でメインコンタクタがトリップすると、ブレーキが作動します。シフト終了時のサーボオフシーケンスで、ブレーキが作動します。日中のいついかなる時点でも、予期せぬ主電源の断線が発生すると、ブレーキが作動します。ソフトウェア不要。PLCシーケンス不要。アンプの機能も不要。軸は機械的に、受動的に、即座に、毎回保持されます。

サーボモーターが垂直軸または傾斜軸を駆動し、サーボオフ時に重力成分によって負荷が移動する可能性がある場合、このスプリング作動式ブレーキが満たす機能要件です。HC-SFS103B はまさにその用途のために設計されています。

技術仕様

パラメータ

値

電気作動式ブレーキは、コイル電流が供給された場合にのみ係合します。電源を切るとブレーキは解除されます。この設計は、動作中の制御されたクランプに役立ちますが、電源が失われた場合の保護は提供しません。電気作動式ブレーキを備えた機械の垂直軸で電源障害が発生すると、制御不能な軸の動きが発生します。これは、まさにブレーキが防止するために設計されたシナリオです。

HC-SFS103Bに搭載されているスプリング作動式ブレーキは、このロジックを逆転させます。スプリングはデフォルトでブレーキを係合させたままにします。それを開くには電気エネルギーが必要であり、閉じるためではありません。あらゆる種類の電源損失は、スプリングがブレーキを自動的に閉じる原因となります。軸は、アクティブな介入なしに保持されます。

これが、スプリング作動式設計が産業機械の垂直軸および重力負荷軸のサーボモーター保持ブレーキの標準となっている理由です。単なる保持装置ではなく、フェイルセーフ装置です。この区別は、機械の安全評価および重力負荷成分を持つ軸に対する確実な拘束を必要とする機械安全規格への準拠にとって重要です。1kWでコンパクトな130 × 130 mmフレームのHC-SFS103Bは、このフェイルセーフ特性をサーボモーターレンジの下限にもたらします。コンパクトなマシニングセンタやドリル加工機の垂直Z軸、垂直ロボットの関節駆動部、傾斜送り機構、小型組立・搬送装置のリフトステーションなどです。これらの軸はさまざまな機械に存在し、HC-SFS103Bのコンパクトなフレームは、これらの軽量垂直軸が通常課すスペースの制約に適合します。3000 rpmで3.18 Nm: 軽量負荷、高速、高精度位置決め

3,000 rpmで3.18 Nmの連続トルクは、特定のカテゴリの軸を特徴づけます。高トルク軸ではありません — 3.18 Nmの連続トルクは比較的控えめな持続力です。しかし、131,072カウント/回転のエンコーダーがシャフト角度を監視し、9.55 Nmのピークトルクが加速過渡現象に対応できる、高速で高精度な軸です。このモーターが通常使用される垂直軸および傾斜軸では、負荷質量は一般的に控えめです。コンパクトなマシニングセンタのドリルヘッドZ軸は、スピンドルモーター、 quill、および工具ホルダーを運びます — 小型機では移動質量が15～25 kg程度です。軽量ロボットアームの肘関節。コンパクトな工具マガジン内の垂直工具交換器シャトル。組立機上の小型部品リフト。これらの機構は、正確な位置制御、静止時の信頼性の高いブレーキ、およびコンパクトなモーターパッケージを必要とします — 大型マシニングセンタのZ軸や重工業用リフト機構の高持続トルクではありません。定格速度3,000 rpmは、これらの用途において特定の意味を持ちます。多くの小型垂直サーボ軸は、リニアからロータリーへの変換にボールねじを使用します。5mmピッチのねじで3,000 rpmの場合、軸は早送り中に15 m/minで移動します — コンパクトなマシニングセンタのZ軸としては非常に高速です。131,072 pprの絶対値エンコーダーは、位置ループに微細な増分移動をコマンドし、その速度範囲全体で正確な位置決めを維持する分解能を提供します。

最高速度4,500 rpmは、利用可能なトルクが比例して減少する定格速度を超える一定電力領域での動作範囲を拡張します。この拡張範囲は、移動トルク要求が定格よりもはるかに低い軽量軸での高速位置決めフェーズに役立ち、サイクル時間を最小限に抑えるために最高速度が望ましい場合に使用されます。

絶対値エンコーダー、ブレーキ付き軸、および再起動の利点

HC-SFS103Bのスプリング作動式ブレーキと17ビットシリアル絶対値エンコーダーの組み合わせは、垂直軸を持つ生産機械にとって重要な運用特性を生み出します。

垂直軸が予期せず停止した場合に何が起こるかを考えてみてください — 加工サイクル中のE-stop、位置決め移動中の電源断、自動運転中のパネル障害。スプリング作動式ブレーキと絶対値エンコーダーを備えた機械では、ブレーキが即座に係合し、軸を機械的に保持します。エンコーダーは、MR-J2S-100アンプのA6BATバッテリーによって、停電中も正確なシャフト角度をメモリに保持します。電源が復旧すると、アンプは即座に絶対位置を読み取ります。コントローラーは軸の正確な位置を把握します。サーボロックが確立されます。ブレーキは正しいシーケンスで解除されます。機械は、軸が停止したどの位置からでも、基準を探すための移動なしに再開する準備ができています。

代替案 — スプリング作動式ブレーキとインクリメンタルエンコーダーの組み合わせでは、軸は機械的に保持されますが、電源喪失後に位置情報を提供しません。再起動時には、軸は基準位置を見つけるためにホームングルーチンを実行する必要があります。小型マシニングセンタのZ軸で、ホームングルーチンがスピンドルをテーブルに近づける場合、そのホームングルーチンは作業エリアのクリアを必要とし、予期せぬ停止ごとに時間と手動介入が増加します。

絶対値エンコーダーはこれを完全に排除します。ブレーキは軸を安全に保持し、エンコーダーは位置を記憶します。再起動は即座に完全に自動化されます。

バッテリーメンテナンス。

MR-J2S-100アンプのA6BATは、電源オフ期間中もマルチターンカウンターを維持します。低バッテリーアラームが発生したらすぐに交換してください — 次の定期メンテナンス停止時や、都合の良い次の時点ではありません。バッテリーが消耗すると、カウンターがリセットされます。ブレーキ付き垂直軸では、そのリセットは次の起動時にホームングルーチンが必要になることを意味します。これは多くの機械で、安全のために人間の介入を必要とします。アラームはバッテリー交換期間が開いていることを通知するものです。迅速に対応することが、中断なく生産を継続させるためのプラクティスです。

1kWでのブレーキ配線とシーケンス

HC-SFS103Bのブレーキコイルには、サーボアンプの電源および出力端子とは別に、機械パネル内に専用の24V DC回路が必要です。このモーターのパネル設計には、ブレーキコイル電流に対応した24V DC電源、コイル負荷に対応した定格の接点を持つリレー、およびコイル端子間のサージ抑制機能が含まれており、アンプのサーボイネーブル状態に対してブレーキの解除と係合を正しくシーケンスするインターロックロジックが含まれています。

解除時 — ブレーキを開く場合:

ブレーキコイルに電源が供給され、ブレーキが解除される前に、サーボがイネーブルされ、サーボロックが確立されている必要があります。1kWの垂直軸では、重いモーターと比較して負荷質量は控えめですが、原則は同じです。アンプが位置を保持する前にブレーキが解除されると、サーボが追いつくまで軸は重力で移動します。小質量・短移動距離の場合、このスリップは軽微かもしれません。大負荷または長移動距離の場合、位置エラーアラームや、さらに悪いことに機械的接触を引き起こす可能性があります。MR-J2S-100のMBR（Magnetic Brake Release）出力は、ブレーキリレーに配線されている場合、サーボロックが確認され、ブレーキが安全に解除できるときにアンプが信号を送ることで、このシーケンスを自動的に管理します。

係合時 — ブレーキを閉じる場合:サーボ制御下で軸を停止させてからブレーキを係合させてください。正しい3段階シーケンス: サーボでゼロまで減速、ブレーキを係合、その後サーボイネーブルを解除。移動中のシャフトにブレーキをかけると、摩擦ディスクに熱と摩耗が発生します。1kWモーターで頻繁な始動・停止サイクルがある場合 — 1回のシフトで数百回の移動を行う組立機Z軸など — このシーケンスを常に遵守することで、長年の運用におけるブレーキの寿命に測定可能な違いが生じます。

サージ抑制。

ブレーキコイルは誘導性負荷です。リレーが開いてコイルへの電流を遮断すると、磁場の崩壊が電圧スパイクを発生させます。DCコイルの両端のフライバックダイオード — 24V DCブレーキ回路の標準的な解決策 — は必須です。これを省略すると、リレー接点が繰り返しアーク損傷を受け、制御電子機器にノイズが結合する可能性があります。これは、誘導性コイルの標準的な産業パネルプラクティスであり、HC-SFS103Bのブレーキコイルも例外ではありません。HC-SFS103Bが適切な場合 — およびそうでない場合スプリング作動式ブレーキは、ブレーキなしのHC-SFS103と比較して、重量、長さ、およびパネル回路の複雑さを増加させます。サーボロックだけで位置を適切に保持できる水平軸では、この追加の複雑さは機能的な利点をもたらしません。これらの軸では、HC-SFS103がより良い選択肢です。

HC-SFS103Bが適切なモーターとなるのは、以下の条件を満たす場合です:軸が垂直または傾斜しており

、サーボ電流がゼロに低下した場合に負荷が重力で下降する可能性がある場合。スプリング作動式ブレーキは、サーボの状態に関係なく負荷を機械的に保持します。機械安全要件が、確実な機械的拘束を義務付けている場合

重力負荷軸に対して。欧州機械指令に基づくCEマーキング機械では、垂直軸に対する確実な拘束の要件は、安全評価において通常明記されています。スプリング作動式ブレーキはこの要件を満たしますが、サーボロックは満たしません。予期せぬ停止後の再起動が迅速かつ完全に自動化される必要がある場合。

スプリング作動式ブレーキと絶対値エンコーダーの組み合わせにより、軸はあらゆる電源中断時でも位置を保持し、再起動時に正確な位置を報告します。ホームングルーチン、手動クリア、人間の介入は不要です。

軸が、電気供給が中断された場合に滑ってはならない負荷を運ぶ場合。

半導体ハンドリング、精密測定、医療機器の用途では、あらゆる時点での軸位置 — 電源障害時を含む — を維持する必要があります。スプリング作動式ブレーキはこれを無条件に保証します。

これらの条件のいずれも適用されない場合 — 水平またはバランスの取れた軸であることが確認されており、重力負荷成分がなく、確実な拘束に関する規制要件がない場合 — ブレーキなしのHC-SFS103が、よりクリーンで、よりシンプルで、より軽量な仕様です。ブレーキが必要かどうかに関わらず、すべての軸にHC-SFS103Bを取り付けると、コスト、パネル回路の複雑さ、およびメンテナンス項目が増加し、それらの軸では機能的なリターンが得られません。互換性のあるアンプ

HC-SFS103Bは、1kW容量のJ2-SuperプラットフォームであるMR-J2S-100アンプファミリーとペアになります。3つのインターフェースバリアントがあります:MR-J2S-100A は、CNCシステム、PLC、および外部モーションコントローラーからのアナログおよびパルス列コマンドを処理します。位置、速度、トルク制御モードがすべて利用可能であり、スイッチングモードの組み合わせP/S、S/T、T/Pも利用可能です。RS-232Cは、コミッショニング、パラメータ設定、診断監視のためにMR Configuratorに接続します。工作機械の補助軸、スタンドアロンの位置決め軸、およびコマンドソースが外部コントローラーであるあらゆる用途で、これが標準的な選択肢です。

MR-J2S-100B は、SSCNET光ファイバーシリアルバスを介して三菱AシリーズおよびQシリーズモーションコントローラーに接続します。軸コマンドとすべてのフィードバックデータは、光ファイバーネットワークを介して転送されます。垂直軸がモーションコントローラーの下で水平軸と連携する必要があるマルチ軸機械の場合 — 同時X、Y、Zモーションを持つCNCシステムのZ軸 — SSCNETバスは、パルスおよびアナログインターフェースでは実現できないリアルタイム軸カップリングを提供します。MR-J2S-100CP は、デジタルI/OまたはCC-Linkコマンドでアクティブ化される、最大31個の格納済みポイントテーブル位置を備えた内蔵単軸位置決めを提供します。他の軸との連携を必要としないスタンドアロン垂直位置決め軸 — ドリルヘッドZ送り、簡単なリフトステーション、インデックス付き垂直移送スライド — の場合、CPは専用モーションコントローラーのコストと複雑さを排除します。

すべての3つのバリアントには、ブレーキリレーシーケンス用のMBR（Magnetic Brake Release）出力、リアルタイム自動チューニング、適応振動抑制、および電子熱過負荷、過速、エンコーダー障害検出、回生過電圧保護を含むJ2-Super保護機能スイートがすべて含まれています。互換性に関する注意。

HC-SFS103BにはMR-J2S-100アンプが必要です。初代MR-J2-100アンプとは互換性がありません。これは、17ビットJ2-Superエンコーダーシリアルプロトコルをデコードできないためです。オリジナルのMR-J2-100ハードウェアを実行している機械の場合、正しいブレーキ付きモーターはHC-SF103B（同じ機械仕様、14ビットエンコーダー、スプリング作動式ブレーキ）です。

HC-SFS 3000 rpm ブレーキ付きファミリー: 103Bの文脈

モデル176 × 176 mm定格トルク

ピークトルクフランジ

アンプHC-SFS53B

500 W1.59 Nm

4.77 Nm

130 × 130 mmMR-J2S-60HC-SFS103B1,000 W9.55 Nm

130 × 130 mm

はい — E-stop回路が緊急停止シーケンスの一部としてブレーキコイルへの24Vを遮断する場合です。これは標準的なパネル設計プラクティスです。コイルの電源が何らかの理由でオフになると、スプリングは即座にブレーキディスクを摩擦面に押し付けます。係合は機械的かつ瞬時であり、アンプ、PLC、またはその他のアクティブシステムが機能しているかどうかには依存しません。これは、電気作動式または摩擦のみのブレーキと比較して、スプリング作動式設計の重要な安全上の利点です。

Q3: HC-SFS103Bは初代MR-J2-100アンプで使用できますか？

いいえ。HC-SFS103Bは17ビットJ2-Superエンコーダーシリアルプロトコルを使用しており、オリジナルのMR-J2-100アンプはそれを読み取ることができません。HC-SFS103Bを初代MR-J2-100に接続すると、起動時にエンコーダー通信エラーが発生します。MR-J2-100ハードウェアを実行している機械の場合、正しいブレーキ付きモーターはHC-SF103Bです — 機械的に同一、14ビットエンコーダー、スプリング作動式ブレーキ — これはMR-J2-100およびMR-J2S-100アンプの両方と互換性があります。

Q4: 絶対値エンコーダーのバックアップバッテリーはどこにあり、完全に枯渇した場合はどうなりますか？三菱A6BATリチウムセルは、MR-J2S-100サーボアンプの内部にあり、モーター内ではありません。これは、すべての電源オフ期間中にマルチターン絶対値カウンターを維持します。ブレーキ付き垂直軸では、これはブレーキが軸を機械的に保持し、エンコーダーが正確なシャフト角度をメモリに保持することを意味します — そのため、コントローラーは再起動時にホームングルーチンなしで絶対位置を即座に読み取ることができます。バッテリーが完全に枯渇すると、マルチターンカウンターがリセットされます。次の起動時に、コントローラーは軸の位置を認識せず、生産を再開する前に基準復帰サイクルを完了する必要があります。これを防ぐために、最初の低バッテリーアラームでA6BATを交換してください。

Q5: HC-SFS103Bは生産終了していますが、機械メンテナンスのためにまだ入手可能ですか？はい。HC-SFS103Bは、産業オートメーション中古品ディーラーおよび三菱サーボ専門サプライヤーを通じて、新品旧在庫およびテスト済み再生品として引き続き入手可能であり、既存のJ2-Superプラットフォーム機械のメンテナンスのための実用的な調達オプションとなっています。新しい機械設計または主要なプラットフォームアップグレードの場合、同等の容量の現行世代ブレーキ付き相当品は、HG-KRまたはHF-KPシリーズとMR-J4またはMR-JEアンプから引き出されます — ただし、世代間のエンコーダープロトコルが互換性がないため、モーターとアンプの両方を一緒に交換する必要があります。