三菱 HC-SFS352BG1H AC サーボギアモーター — 3.5 kW 電磁ブレーキ & G1H 高精度ギアヘッド付き | MELSERVO J2S | 新品未開封

サーボ軸のエンジニアリングを真に困難にする 3 つの要因があります。それは、モーターの制御帯域幅を超える大きな負荷慣性、電源が切断されたときに機械的に位置を保持する必要性、そしてかさばる外部ギアボックスを取り付けることなく低速で高出力トルクが必要なことです。この 三菱 HC-SFS352BG1H 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解決します。実績のある 3.5 kW HC-SFS352 中慣性サーボモーターと G1H 高精度プラネタリーギアヘッド、および 内蔵電磁ブレーキ を組み合わせたもので、要求の厳しい産業オートメーションおよび工作機械アプリケーション向けの完全統合型駆動装置です。元の三菱電機パッケージに入った新品です。

技術仕様

3 つのコンポーネント、1 つの工場マッチングアセンブリ

HC-SFS352BG1H は、別途調達、機械的調整、および設置エンジニアリングが必要となる 3 つのサブシステムを統合します。

HC-SFS352 ベースモーター は、三菱の 3.5 kW 中慣性 HC-SFS 2,000 rpm シリーズのメンバーです。定格トルク 16.7 Nm、ピークトルク 50.1 Nm、17 ビットアブソリュートエンコーダ、オイルシール付き IP65 ハウジング、および大型 HC-SFS モデルに共通の 176 × 176 mm フランジを備えています。CNC 工作機械送り軸および産業オートメーションドライブの確立されたプラットフォームです。

G1H ギアヘッド は、三菱の高精度プラネタリー減速ギア構成です。G1H 指定は、標準の G1 一般産業用ギアよりも高精度の出力を示します。バックラッシ仕様が厳しく、ギア精度がより制御されており、出力軸の角度繰り返し精度がトルク増倍率と同じくらい重要な位置決め軸に適しています。

電磁ブレーキ はスプリング作動、電源オフタイプのブレーキです。ブレーキコイル電圧がなくなるとシャフトを機械的にロックし、通電すると解放されます。これは、垂直軸、傾斜駆動、およびサーボ電源がない場合に安全に位置を保持する必要がある負荷に最適なフェイルセーフ構成です。

これら 3 つは工場で取り付け、調整され、マッチングアセンブリとしてテストされています。機械メーカーは、モーター、ギアヘッド、ブレーキ間の検証済みの寸法関係を持つ完全な駆動装置を受け取ります。

G1H ギアヘッド — 位置決めアプリケーション向け高精度

三菱の HC-SFS ギアヘッドカタログ内では、G1H 指定は、出力精度に関して G1 一般産業用ギアよりも上位に位置します。G1H は、高精度ギアヘッド構成であり、バックラッシが制御されており、ギアヘッド出力軸の位置精度が機械の性能にとって重要であるアプリケーション向けです。

ギアヘッドは、2 つのエンジニアリング機能を同時に果たします。まず、ギア比に比例してモーターの定格トルクを増倍し、出力軸で 3.5 kW モーター単独では生成できない大幅に高い出力トルクを提供します。次に、ギア比の 2 乗で負荷の反射慣性をモーター軸に低減します。これにより、直接カップリング構成ではモーターの推奨慣性比を超える可能性のある高慣性負荷を駆動できるようになります。

大型回転テーブル、重いワーク固定具、および機械的負荷が大きな慣性を呈する多軸ガントリードライブの場合、G1H ギアヘッドはシステムを限界から仕様内に収まるように変更します。

電磁ブレーキ — この構成が重要な理由

HC-SFS352BG1H の B はスプリング作動式電磁ブレーキであり、その組み込みは偶然ではありません。3.5 kW の出力と高精度ギアヘッドによるさらなるトルク増倍により、モーターは大きな機械的エネルギーを持つ負荷を駆動します。サーボ電源が切断された場合 — サイクル終了時の意図的な切断、緊急停止中、または電源喪失時 — 機械ブレーキのない負荷は、重力または慣性によって移動する可能性があります。

スプリング作動式ブレーキは、ブレーキコイル電圧が低下した瞬間にギアヘッド出力軸をロックします。これは、以下の用途に最適な仕様です。

• 垂直軸負荷質量をモーターがコマンドされていないときに重力に逆らって保持する必要がある場合
• 傾斜軸重力が駆動に持続的なトルク成分を生み出す場合
• 安全保持要件メンテナンス中またはガード開放時にシャフトの固定が必要な機械設計の場合
• 精密位置決め保持モーションサイクルの間で、連続サーボ電流に依存せずに位置を機械的にロックする必要があるアプリケーション

1 つの重要な注意点: 電磁ブレーキは動的な減速ブレーキではなく、機械的な保持装置です。軸が停止した後に作動し、静止時にシャフトをロックするように設計されています。

17 ビットアブソリュートエンコーダ — ホーミングなしでの位置決め

HC-SFS352BG1H に内蔵されたエンコーダは、三菱の高速シリアルリンクを介してサーボアンプに 131,072 ppr でモーター軸を読み取ります。アンプは、電子ギアパラメータでギアヘッド比を考慮し、モーター位置データを CNC またはモーションコントローラに対して正確に出力軸角度に変換します。

アブソリュートアーキテクチャは、電源サイクルを通じて位置が保持されることを意味します。サーボアンプバッテリーが取り付けられている場合、機械がシャットダウンしてもマルチターン位置カウンタは維持されます。そのため、起動時にホーミングシーケンスは必要ありません。大型回転テーブルや重い多軸固定具を備えた機械で、生産開始前に各軸をホーミングするのが時間がかかる場合、この起動ルーチンを排除することは生産性の直接的な向上につながります。

互換性のあるサーボアンプ

HC-SFS352BG1H は、MR-J2S-350A(アナログ/パルス列コマンド) または MR-J2S-350B(SSCNET デジタルネットワークコマンド) サーボアンプとペアになります。どちらも MELSERVO J2S プラットフォーム内で 3.5 kW 定格です。G1H ギアヘッド比は、コミッショニング中にアンプの電子ギア比パラメータにプログラムする必要があります。電磁ブレーキは、三菱の配線仕様に従って、ブレーキ回路に別途 24V DC 電源を接続する必要があります。

アプリケーション環境

HC-SFS352BG1H は、モーター、ブレーキ、および高精度ギアヘッドがすべて必要とされる特定のアプリケーションカテゴリ向けの専用ソリューションです。

大型回転テーブルおよび傾斜ヘッド工作機械センターで、ワーク固定具の質量が大きな負荷慣性を生み出し、第 4 または第 5 軸が切削力下で位置を保持する必要があり、機械ガードが開いたときに駆動が機械的にロックする必要がある場合

重い垂直軸CNC 工作機械、ドリルマシン、および自動組立装置で、ギアヘッド出力で 3.5 kW が軸移動の任意の位置で大きな負荷を移動および保持するための力マージンを提供する場合

産業用ロボット中〜大型ペイロードの関節ロボットのショルダーおよびアッパーアームジョイントで、G1H ギアヘッドによるトルク増倍がモーターの効果的なトルク範囲を拡張し、ジョイントの構造要件に一致する場合

精密インデキシングドライブダイヤルインデクサ、スターインデクサ、およびロータリートランスファーシステムで、G1H のよりタイトなバックラッシ仕様により、各インデックス後の出力ステーションでの繰り返し可能な角度位置決めが保証される場合

自動溶接および切断システム大型ガントリーおよびポータル軸で、3.5 kW 出力、ギアヘッドトルク増倍、および機械ブレーキの組み合わせにより、安全な保持能力を備えた信頼性の高い制御されたモーションを提供する場合

HC-SFS352 バリアント概要

HC-SFS352 ベースモーターは、いくつかの構成で利用可能です。BG1H は 2 つのオプションを組み合わせています。

• HC-SFS352 — ストレートシャフト、ブレーキなし、ギアヘッドなし
• HC-SFS352B — 電磁ブレーキ付き、ギアヘッドなし
• HC-SFS352G1H — G1H ギアヘッド付き、ブレーキなし
• HC-SFS352BG1H — 電磁ブレーキ + G1H ギアヘッド付き (このリスト)

すべてのバリアントは、同じ 3.5 kW 出力、17 ビットアブソリュートエンコーダ、IP65 モーターハウジング、および 176 × 176 mm モーターフランジを共有しています。

よくある質問

Q1: HC-SFS352BG1H と互換性のあるサーボアンプは何ですか？

適切なアンプは、MR-J2S-350A(PLC または外部コントローラからのアナログまたはパルス列コマンド) または MR-J2S-350B(マルチ軸三菱モーションシステム用の SSCNET 光ファイバーネットワーク) です。どちらも MELSERVO J2S プラットフォーム内で 3.5 kW 定格です。ギアヘッド比は、コミッショニング時にアンプの電子ギア比パラメータにプログラムする必要があります。

Q2: 電磁ブレーキにはどのような電源が必要ですか？

スプリング作動式電磁ブレーキには、別途 24V DC 電源 が必要です。これは、モーターのブレーキケーブルとコネクタを介してブレーキ回路に接続されます。ブレーキは、コイルに 24V DC が印加されると解放され、電圧がなくなるとロックされます。サーボアンプ自体はブレーキ電源を供給しません。機械の電気設計には、専用の 24V DC 電源が必要です。適切なコネクタタイプとケーブル配線については、三菱の配線仕様を参照してください。

Q3: HC-SFS シリーズの G1、G1H、G5、および G7 ギアヘッドの違いは何ですか？

G1 は標準の一般産業用減速ギアです。スパーギアタイプで、中程度の出力軸精度が許容されるほとんどのオートメーションおよびハンドリングアプリケーションに適しています。 G1H は G1 構成の高精度バージョンです。G1 と比較してバックラッシがタイトでギア精度が向上しており、出力での角度繰り返し精度が重要な位置決め軸に適しています。 G5 および G7 は、タイトなバックラッシ仕様を持つスパイラルベベル精密ギアで、精密回転テーブルなどの最高の出力軸角度精度を必要とするアプリケーション向けです。G1H は、G5/G7 のプレミアムコストなしで要求の厳しい産業用位置決めを行うための適切な中間選択肢です。

Q4: HC-SFS352BG1H を、電磁ブレーキを常にアクティブにせずに垂直軸に使用できますか？

ブレーキは、通常の動作中に継続的に通電する必要はありません。通電 (解放) されるのは、電源が入った状態で動作している間だけです。サーボ電源が切断されている状態、または軸が静止していて重力に逆らって保持する必要がある状態では、スプリングがシャフトをロックできるように、ブレーキは通電を解除する必要があります。三菱の一般的なガイダンスでは、信頼性の高いブレーキ保持のために、垂直軸の不均衡トルクは定格モータートルクの 70% 以内に収まる必要があります。コミッショニング前に、必ず実際の負荷に対してブレーキ保持トルクを確認してください。

Q5: HC-SFS352BG1H はまだ生産されていますか？現在の世代の同等品は何ですか？

HC-SFS シリーズは、三菱の MELSERVO J2S 世代に属しており、その後継として J4 および J5 シリーズ製品が登場しています。新品の HC-SFS352BG1H ユニットは、機械のメンテナンス、スペアパーツ、および既存の J2S プラットフォームシステム向けに、産業オートメーションチャネルを通じて引き続き入手可能です。新しい機械設計の場合、3.5 kW クラスで G1H ギアヘッドとブレーキを備えた三菱の現在の世代の同等品は、HG-SR(MELSERVO J4) シリーズです。22 ビットエンコーダと IP67 ハウジングを提供しますが、J4 アンプと異なるケーブルインターフェイスが必要です。