三菱 HC-SFS52BG1H サーボモーター — 500W | ブレーキ + 高精度ギアヘッド | 17ビット絶対エンコーダ | MELSERVO J2S

すべてのサーボ軸が平坦な面での単純な点対点移動であるとは限りません。実際の産業用途の大部分 — ロータリーテーブル、垂直クランプ軸、角度ポジショナ、傾斜スライド — は、ドライブに 3 つの厳しい要件を課します。低速時の十分な出力トルク、移動間の機械的保持、および時間とともにドリフトしない角度位置決め精度。HC-SFS52BG1H は、これら 3 つすべてを 1 つの工場組み立て済みユニットで実現します。500W HC-SFS 中慣性モーター、スプリング作動式電磁ブレーキ、および G1H 高精度ギアヘッドを 1 つの統合アセンブリとして出荷および取り付けます。

仕様概要

この構成が存在する理由 — そしてそれが解決すること

2,000 rpm で動作する 500W サーボモーターは、シャフトで 2.39 Nm の連続トルクを発生します。この値は多くの用途に適していますが、他の用途では全く不十分です。30 kg の治具を搭載したロータリーテーブル、大きなバックスプリング力に逆らって押し付けるクランプシリンダー、自身の重量を支える垂直ボールねじ軸 — これらはすべて、モーター単独では供給できないトルクを必要とします。

G1H ギアヘッドがその方程式を変えます。ギア減速は、ギア比に比例して出力トルクを増倍し、同時に出力速度を同じ係数で割ります。例えば、1/20 の比率では、同じ 500W モーターボディから、ギアヘッド出力シャフトで最大 47.8 Nm の連続トルクが得られます。機械は、より大きく、より重く、より高価なドライブクラスにステップアップすることなく、必要な力を得ます。

標準の G1 一般産業用ギアヘッドではなく G1H が適切なギアヘッドである理由は バックラッシュ制御 です。標準の G1 一般産業用ギアヘッドは、出力シャフトの角度遊びが許容される広範な産業用途向けに製造されています。G1H 高精度ユニットは、より厳しい仕様で製造されており、バックラッシュが低減されているため、エンコーダの 131,072 ppr 解像度がギアボックス出力シャフトまで効果的に伝達されます。度または度の分数で部品品質が決まるインデックステーブルや角度位置決め治具では、その違いは直接重要になります。

電磁ブレーキ が全体像を完成させます。ギアヘッドは、駆動トルクを増倍するのと同じように保持トルクを増倍します — ただし、モーターシャフトが物理的にロックされている場合に限ります。移動間、電源オフ時、非常停止時: ブレーキは、サーボ電流なし、アンプがアクティブでなくても、サーボが最後に指示した位置でアセンブリ全体を保持します。

ブレーキ: 設計によるフェールセーフ

HC-SFS52BG1H ブレーキはスプリングエンゲージ式で、電気的にリリースされます。コイルに 24V DC を印加すると、スプリングが圧縮され、シャフトが自由に回転します。意図的なシャットダウン、停電、安全回路トリップ、非常停止作動など、何らかの理由で電圧が失われると、スプリングが即座に再エンゲージし、シャフトがロックされます。

これは、ほとんどの機械安全規格で垂直軸や重力負荷機構に要求されるフェールセーフ構成です。ブレーキは、位置を保持するためにコントローラーロジックやアンプの可用性に依存しません。デフォルトで保持し、リリースにはアクティブなエネルギーが必要です。

設置上の注意: ブレーキコイルには、モーターのブレーキコネクタに配線された 専用の 24V DC 電源 が必要です。この回路はサーボアンプとは独立しています — MR-J2S-60A および MR-J2S-60B アンプはブレーキ電源を直接供給しません。24V 電源とそのインターロック配線は、機械の電気設計に含める必要があります。

17ビット絶対エンコーダ — 起動時のホーム復帰不要

内蔵エンコーダは、全マルチターン範囲でモーターシャフトの 1 回転あたり 131,072 位置をカウントし、サーボアンプにインストールされた三菱 A6BAT バックアップバッテリーによって電源オフサイクルでもカウントが保持されます。シフト交代、メンテナンスシャットダウン、非常停止と復旧など、すべての起動時に、機械はホーム復帰シーケンスなしで自身の位置を把握します。

G1H ギアヘッドを備えたシステムでは、この機能には付加価値があります。ギア比構成全体で、モーターエンコーダの読み取り値から出力シャフトの位置が完全に決定されます。ギアヘッド出力シャフトの位置を知るために、追加の出力側フィードバックデバイスは必要ありません。

互換アンプ: MR-J2S-60A および MR-J2S-60B

60 シリーズ J2S アンプは、HC-SFS モーターファミリーの定格マッチです。

MR-J2S-60A — パルス列 (差動またはオープンコレクタ) またはアナログコマンド入力を受け入れます。位置、速度、トルク制御モードはすべてサポートされています。RS-232C または RS-422 経由の MR Configurator ソフトウェアによるセットアップ。PLC ベースのモーションシステム、スタンドアロン CNC アプリケーション、およびパルス/方向コマンドを出力するホストの標準選択肢です。

MR-J2S-60B — 三菱マルチ軸モーションコントローラーシステム (Q172D、Q173D、A172SHCPUN シリーズ) 用の SSCNET インターフェース。すべての軸が同期 SSCNET バスを共有し、電子ギアリングとタイトな軸間タイミングによる協調マルチ軸移動を可能にします。単一の三菱モーションコントローラー上の複数のサーボ軸を持つシステムに最適な選択肢です。

ギア比オプションと適切な構成の選択

HC-SFS52B の G1H ギアヘッドは、複数の比率オプションで提供されています — 通常は 1/5、1/9、1/12、1/15、1/20、1/25 です。各比率は、HC-SFS52BG1H ファミリー内で異なる部品番号を生成します。既存のユニットを交換する場合、ギア比は 元の機械ドキュメントまたはギアヘッドのネームプレートから確認する必要があります。異なる比率を取り付けると、出力速度とトルクが不正確になり、モーションプロファイルのエラーや機械的衝突を引き起こす可能性があります。

出力トルクは比率とともに増加し、出力速度は比例して減少します。定格出力トルクでのモーター速度は、比率に関係なく常に 2,000 rpm です — ギアヘッドがその速度を分割して必要な出力 rpm を生成します。

HC-SFS52BG1H が指定される場所

工作機械の精密ロータリーインデックステーブル — G1H ギアヘッドがインデックス角度精度を制御し、ブレーキが切削中にテーブルをロックし、絶対エンコーダがシフト交代ごとの起動時のホーム復帰ランを排除します。

重力負荷のある垂直ボールねじ軸 — ブレーキが電源オフ時の軸の落下を防ぎ、ギア増幅トルクが連続サーボ電流なしで保持要件を処理し、IP65 モーター保護がクーラント環境を処理します。

ワークピース治具の傾斜および角度位置決め軸 — 傾斜治具は任意の角度で位置を保持し、すべての位置で重力トルク負荷に抵抗するためにブレーキの権限とギア増幅トルクの両方を必要とします。

自動溶接ポジショナ — ポジショナのヘッドストックドライブは、溶接パス間の精密な角度インデックスを必要とし、溶接中はサーボ電流なしでワークピースがロックされます。

CNC 第 4 軸ドライブ (A 軸、B 軸) — 中電力の第 4 軸用途で、垂直マシニングセンターで使用され、130mm モーターボディサイズ、500W 電力クラス、ブレーキ保持、IP65 がすべて標準仕様です。

HC-SFS52 バリアント概要

すべてのバリアントは、同じ 500W 出力、17 ビットエンコーダ、オイルシール、IP65 モーターハウジングを共有します。HC-SFS52BG1H は、ブレーキ、高精度ギアヘッド、ストレートシャフトの 3 つの機能すべてが同時に必要な場合に正しい選択です。

よくある質問

Q1: 三菱 HC-SFS モーターの G1H と G1 ギアヘッドの違いは何ですか？

どちらも HC-SFS シリーズ用の三菱工場取り付け減速ギアヘッドですが、精度レベルが異なります。G1 は、出力の適度な角度遊びが許容される場合に適した一般産業用ギアヘッドです。 G1H は高精度バリアント で、より厳しい製造公差で低バックラッシュで製造されています — これは、コマンドされたサーボ位置がギアヘッド出力シャフトでより正確に再現されることを意味します。ロータリーインデックス、精密治具ドライブ、および出力シャフトの角度精度が直接的な品質パラメータであるあらゆる用途では、G1H が正しい仕様です。

Q2: HC-SFS52BG1H に必要なサーボアンプはどれですか？

HC-SFS52BG1H は、MR-J2S-60A (パルス列またはアナログコマンド入力用) または MR-J2S-60B (SSCNET マルチ軸ネットワークアプリケーション用) に適合します。どちらも三菱 MELSERVO J2S シリーズの 500W クラスアンプです。電磁ブレーキには、モーターブレーキコネクタに配線された 別途 24V DC 電源 が必要です — サーボアンプはブレーキコイル電源を直接供給しません。

Q3: HC-SFS52BG1H ユニットのギア比を確認するにはどうすればよいですか？

ギア比は特定の組み立て構成の一部であり、元の機械設計と一致する必要があります。物理ユニットの ギアヘッドネームプレート を確認するか、元の機械の部品表および電気図面を参照してください。比率は、ベース部品番号 HC-SFS52BG1H だけでは識別できません — 比率サフィックスが完全なカタログ表記 (例: 1/20) で追加されます。比率を確認せずに交換品を注文すると、出力速度が不正確になり、機械的損傷が発生する可能性があります。

Q4: 機械の電源が予期せず切断された場合、絶対エンコーダは位置データを保持しますか？

はい、A6BAT リチウムバックアップバッテリー がサーボアンプのバッテリーホルダーにインストールされており、良好な状態であれば保持されます。バッテリーが存在する場合、マルチターン位置データはあらゆる電源中断時でも保持されます。交換時期が来ると、アンプはバッテリー電圧アラームを表示します。バッテリーがない場合、電源オフ時に位置データが失われ、生産を再開する前にリファレンス復帰ホームサイクルが必要になります。

Q5: HC-SFS52BG1H のギアヘッド部分に適用される保護等級は何ですか？

モーター本体は IP65 — 粉塵に対して完全に密閉され、あらゆる方向からの水しぶきに対して保護されています。 ギアヘッド部分は IP44 等級 で、1mm より大きい固形粒子およびあらゆる方向からの水しぶきをカバーしますが、直接の水しぶきやクーラントの浸漬はカバーしません。ギアヘッドの近くでアクティブなクーラントスプレーがある工作機械環境では、設置設計に機械的シールドまたはクーラントデフレクタを組み込む必要があります。