三菱 HC-SFS301B AC サーボモーター — 3 kW / 1,000 rpm | 28.6 Nm | 電磁ブレーキ | MELSERVO J2S | 新品未開封

すべてのサーボアプリケーションで高速度が必要とされるわけではありません。工作機械の軸、回転テーブル、産業用ロボットの関節など、何よりも重要なのは「低速トルク」です。これは、大きな負荷を精密に保持・駆動し、機械の電源がオフになったときにシャフトを確実にロックする能力を指します。三菱 HC-SFS301Bは、まさにこの要件を満たすために設計されています。3 kW の中慣性モーターは、1,000 rpm で 28.6 Nm の定格トルクを発揮し、工場出荷時に取り付けられた電磁ブレーキと三菱の 17 ビットアブソリュートエンコーダーを備えています。元の未開封パッケージに入った新品で、迅速な発送が可能です。

技術仕様

1,000 rpm、28.6 Nm — トルク最適化された性能

HC-SFS301B は、特定の明確な性能ニッチを占めています。HC-SFS シリーズは、同じ 3.5 kW フレームサイズで 2,000 rpm バリアント (HC-SFS352) と 3,000 rpm バリアント (HC-SFS353) を提供していますが、これらはどちらも低トルクでの高速度を優先しています。HC-SFS301は、そのトレードオフの反対側で機能します。定格1,000 rpmで28.6 Nm の連続トルクを発揮し、同等の電力で 2,000 rpm バリアントの 2 倍以上の定格トルクを提供します。

これは実際には何を意味するのでしょうか？ 1,000 rpm で 28.6 Nm の場合、このモーターは最も強力な連続ポイントで動作しており、持続的な高トルク、低速モーションを通じて 3 kW の有効機械的電力を生成しています。ピークトルク85.8 Nm（定格の 3 倍）は、定常運転で熱限界を超えることなく、急激なモーション遷移を通じて重い負荷を駆動するための過渡的な加速能力を提供します。

このトルク・速度プロファイルは、大型回転テーブルドライブ、ヘビーフィクスチャの第 4・第 5 軸モーション、ロボットのショルダー関節、および負荷質量や摩擦が低速トルクを主要な設計制約とするあらゆる軸の要件に直接対応します。

電磁ブレーキ — すべてを変える B

「B」の接尾辞は、このモーターに統合されたスプリング適用型電磁ブレーキを示します。その仕組みを理解することで、なぜそれが重要なのかがわかります。

ブレーキは電源オフタイプです。ブレーキコイル電圧がない場合はスプリングがシャフトをロックし、24V DC が印加されると解除されます。これはフェイルセーフ構成です。電源喪失、非常停止、ガードドアの開放、意図的な機械シャットダウンなど、いずれの場合も、制御システムからのコマンドなしにシャフトは即座にロックされます。電源を復旧するとブレーキが解除され、通常のサーボ動作が再開されます。

定格連続トルク 28.6 Nm、ピークトルク 85.8 Nm を誇るモーターで、回転テーブル、チルトヘッド、または大きな重力負荷下でのロボットアームを駆動する場合、ブレーキの機械的保持機能はオプションではありません。それがなければ、電源オフ状態の垂直または傾斜軸は負荷によって下降します。HC-SFS301B を使用すると、電源が切断されたときにシャフトは元の位置に正確に保持されます。

電磁ブレーキは動的な制動要素ではなく、機械的な保持装置です。軸が静止状態に達した後で係合し、サーボ電流に依存しない静的な保持力を提供します。三菱のガイダンスでは、温度や摩耗全体で信頼性の高いブレーキ保持のために、垂直軸の不均衡負荷トルクをモーター定格トルクの 70% 未満に保つことを推奨しています。

オイルシールと IP65 — 工場フロア向けに密閉

HC-SFS301B のドライブエンドシャフトは、工場出荷時に取り付けられたオイルシールを通過し、ベアリングとエンコーダーキャビティへの主要な汚染経路を閉じます。切削油、クーラントミスト、金属粒子が環境中に存在する工作機械や生産設備では、オイルシールがこれらの汚染物質が数千時間の運転でベアリングやエンコーダーを劣化させるのを防ぎます。

「IP65 モーターハウジングは、完全な防塵性とあらゆる方向からの水噴流に対する耐性を提供します。オイルシールと IP65 エンクロージャの組み合わせにより、このモーターは追加の保護エンクロージャなしで工作機械に直接取り付けるのに適しています。これは、CNC 環境における 3 kW サーボモーターの標準的な要件です。

17 ビットアブソリュートエンコーダー — 131,072 ppr、起動時のホミング不要

エンコーダーは、三菱の高速シリアルリンクを介してサーボアンプに、モーターシャフトの 1 回転あたり 131,072 の位置カウントを提供します。アブソリュートであるため、電源サイクルを通じて完全な位置情報を保持します。アンプに A6BAT バッテリーが取り付けられている場合、マルチターンカウンターは機械のシャットダウン時にも保持されます。

重い回転テーブルや第 4 軸ドライブで、起動ごとに参照リターンホミングシーケンスにかなりの時間がかかる場合、そのルーチンを排除することは具体的な生産上の利点となります。電源サイクルのたびに、シフトチェンジのたびに、定期メンテナンス停止のたびに、機械はホミングを待つことなくすぐに使用可能になります。機械の耐用年数を通じて、その運用効率は大幅な生産時間の回復につながります。

互換性のあるサーボアンプ

HC-SFS301B 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 プラットフォームで 3.5 kW 定格であり、HC-SFS301 モーターファミリーとの互換性が確認されています。

電磁ブレーキには、三菱の設置仕様に従ってブレーキコネクタに配線された24V DC 電源が別途必要です。サーボアンプはブレーキ電源を直接供給しません。機械の電気設計には、専用の 24V 電源を含める必要があります。

適用環境

HC-SFS301B のトルク重視の 1,000 rpm プロファイルと電磁ブレーキの組み合わせにより、明確に定義された一連のアプリケーションで第一選択となります。

CNC マシニングセンターの大型第 4・第 5 軸回転テーブル — 1,000 rpm で 28.6 Nm の定格トルクは、重いワーク保持治具の駆動力を提供し、ブレーキは非切削セグメント中に安全に保持し、アブソリュートエンコーダーは起動ごとのホミングを不要にします。

CNC 旋盤のクロススライドおよび深穴ドリル軸 — 送り速度は中程度ですが、切削力は切削全体で高い連続トルクを要求するアプリケーション

産業用ロボットのショルダー関節 — 中ペイロード産業用ロボットの主要軸で、3 kW 出力、高トルク、機械的保持ブレーキの組み合わせが標準的な関節仕様です

自動溶接・切断ポジショナドライブ — ポジショナのヘッドストックおよびテールストック回転軸は、大型溶接部品を保持するために、このモーターが提供するトルク密度とブレーキ保持機能を正確に必要とします

ヘビーオートメーションマテリアルハンドリング — 自動生産セル内のパレット回転、治具傾斜、バレルインデックス機構で、負荷質量により高トルク・低速サーボ制御が唯一実行可能なアプローチとなります

HC-SFS301 バリアント概要

HC-SFS301 ベースモーターは、いくつかの機械的構成で利用可能ですが、すべて同じ 3 kW 出力、17 ビットアブソリュートエンコーダー、オイルシール、IP65 ハウジング、および 176 × 176 mm フランジを共有しています。

• HC-SFS301 — ストレートシャフト、ブレーキなし
• HC-SFS301B — ストレートシャフト、電磁ブレーキ付き（この出品）
• HC-SFS301BK — キー付きシャフト、電磁ブレーキ付き

HC-SFS301B は、プレーンシャフトにクランプカップリングを使用し、ブレーキが必要な設置に適しています。キー付きボアを持つ駆動コンポーネントの場合、HC-SFS301BK はキー付きシャフトインターフェースで同じブレーキ機能を提供します。

FAQ

Q1: HC-SFS301B と互換性のあるサーボアンプは何ですか？

HC-SFS301B は、MR-J2S-350A（PLC または外部 CNC からのアナログまたはパルス列コマンド用）またはMR-J2S-350B（三菱モーションコントローラーとの SSCNET マルチ軸ネットワークシステム用）とペアになります。どちらも MELSERVO J2S プラットフォームで 3.5 kW 定格です。電磁ブレーキには別途 24V DC 電源が必要です。サーボアンプから直接電源は供給されません。

Q2: 電磁ブレーキに必要な電源は何ですか？また、どのように配線されますか？

ブレーキコイルには、モーターのブレーキケーブルコネクタに配線された24V DC 電源が別途必要です。24V DC が印加されるとブレーキは解除され（シャフトフリー）、電圧が除去されるとロックされます（シャフト保持）。24V 電源は、サーボアンプ電源とは別に、機械の電気キャビネット設計に含める必要があります。ワイヤサイズ、コネクタタイプ、インターロックロジックの要件は、HC-SFS シリーズの三菱サーボモーター取扱説明書に記載されています。

Q3: HC-SFS301 と HC-SFS302 または HC-SFS303 モデルの違いは何ですか？

3 つのモデルは、HC-SFS 3kW ファミリーの異なる定格速度構成を表しています。HC-SFS301は、最も高いトルク出力（28.6 Nm）を持つ 1,000 rpm 定格バリアントです。番号が大きいバリアントは、2,000 rpm または 3,000 rpm で動作し、定格トルクは徐々に低くなります。高トルク・低速～中速出力が主な要件の場合は 301 を選択してください。アプリケーションが低トルク負荷でのより高速な軸移動を要求する場合は、高速バリアントを選択してください。

Q4: HC-SFS301B は電源オフサイクルでの絶対位置保持をサポートしていますか？

はい。17 ビットエンコーダーはアブソリュートタイプです。三菱 A6BAT バックアップバッテリーをサーボアンプに取り付けると、機械がシャットダウンされたときにマルチターン位置データが保持されます。次回の起動時に、すべての軸位置が参照リターンシーケンスなしで即座に利用可能になります。ホミングにブレーキと軸の慎重な手動管理が必要な重いフィクスチャ負荷を持つ機械の場合、このゼロホミング起動は意味のある運用上の利点となります。

Q5: HC-SFS301B はまだ生産されていますか？また、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、J4 および J5 シリーズ製品に引き継がれています。新品未開封の HC-SFS301B ユニットは、機械のメンテナンスや既存の J2S プラットフォームの設置用に引き続き利用可能です。3 kW / 1,000 rpm クラスでブレーキ付きの三菱の現在の世代の同等品は、HG-SR301B（MELSERVO J4 シリーズ）です。22 ビットエンコーダーと 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ースが必要です。既存の J2S 機械の場合、HC-SFS301B は直接互換性のある交換品です。