三菱 HC-SFS121K (HCSFS121K) — 1.2kW AC サーボモーター、キー溝付き軸、ブレーキなし、1000 rpm、MELSERVO-J2Sシリーズ

製品識別

部品番号: HC-SFS121K

別名: HCSFS121K, HC-SFS-121K

シリーズ: 三菱 MELSERVO HC-SFS (J2-スーパー世代)

モータータイプ: ACブラシレスサーボモーター — キー溝付き軸、ブレーキなし、1000 rpm、200V AC

このモーターの用途

1,000 rpmで11.5 Nmの連続トルクを持つ三菱 HC-SFS121Kは、MELSERVO-J2Sラインナップにおいて特定の意図を持った位置を占めています。これは、低速回転時に高いトルク対出力比を発揮する中慣性サーボモーターであり、機械的な確実な結合のためのキー溝加工が施され、サーボロックのみで十分な用途ではブレーキがありません。

1000 rpmという定格速度が決定的な特徴です。同じ1.2kWの出力を2,000 rpmのモーターで駆動すると、連続トルクは約5.7 Nmに半減します。HC-SFS121Kの低速定格速度は、利用可能なパワーを実質的に高い軸トルク（連続11.5 Nm）に集中させます。これは、モーターと負荷の間にギアを介さずに実現されます。トルク予算が速度制限よりも制約となる軸では、この動作点が設計上の問題を直接解決します。

キー溝付き軸がその特徴を完成させます。駆動されるコンポーネント（ウォームギア入力、タイミングベルトプーリー、チェーンスプロケットなど）が、摩擦クランプインターフェースではなく、機械的なトルク伝達経路を必要とする場合、キー溝加工がそれを提供します。ブレーキがないということは、配線がシンプルになり、リレーシーケンスが不要になり、サーボロックが静止時に十分な位置保持を行う用途ではMBRインターロックのオーバーヘッドがなくなります。

17ビットシリアルアブソリュートエンコーダー（131,072 ppr）とMR-J2S-200アンプと組み合わせることで、HC-SFS121KはJ2-スーパープラットフォームの性能（高帯域幅速度制御、高分解能エンコーダー、マルチターンアブソリュート位置バックアップ）を、この中程度の1000 rpm容量ポイントで提供します。技術仕様パラメータ

値

モーターがどれだけ速く回転するかではなく、モーターが生産負荷の下で連続的に維持できるトルクが重要な設計パラメータである用途では、この違いは実質的に重要です。重い低速コンベア駆動。モータートルクが追加ステージなしで直接減速に供給されるウォームギア入力軸。広いロール径範囲で一定の張力を維持する必要がある材料巻き取り駆動。各ステーションで負荷がかかった状態で停止するロータリーインデキシングテーブル。これらはすべて、追加の機械的減速を必要とせずに、高い連続トルクを軸で利用することから恩恵を受けます。

34.4 Nmのピークトルク（定格連続トルクの3倍）は、加速に対応します。軸が静止状態から運転速度に達する必要がある場合、または急速な停止・移動サイクルで加速・減速フェーズに高トルクが必要な場合、ピーク容量はその過渡状態に対応できます。モーターは各サイクルの持続フェーズ中に連続運転条件に戻り、熱予算は維持されます。

この容量でのキー溝付き軸

連続11.5 Nm、ピーク34.4 Nmのトルクは、軸とハブのインターフェースに実際の要求を課します。モーター軸と駆動コンポーネント間のトルク経路は、定常状態の負荷、周期的な反転、チェーンの噛み合いやギアの噛み合いからの衝撃入力、加速・減速中の高トルク過渡状態など、すべての動作条件で信頼性がなければなりません。

摩擦クランプカップリングは、ハブのボアと軸の外径間の接触力に完全に依存します。その力は取り付け時に設定され、モーターの耐用年数を通じて最悪の動作条件でのピークトルクに抵抗するのに十分でなければなりません。振動、熱サイクル、摩耗は時間の経過とともにその力を低下させる可能性があり、連続トルクを処理できるわずかなクランプでもピーク過渡状態で滑る可能性があり、視覚的な問題を引き起こす前に検出されずに蓄積される位置誤差を引き起こします。

キー溝はトルク伝達メカニズムを変更します。キーは軸とハブの両方の対応するスロットを占め、摩擦ではなくキーのせん断断面積を通じてトルクを伝達します。これは、摩擦インターフェースが最も困難とするすべての条件（反転、周期的な負荷、衝撃）で機械的に堅牢です。また、摩擦インターフェースが脆弱である時間の経過とともにクランプ力が失われることにも影響されません。

このフレームサイズでは、ハブの取り付け手順が重要です。

三菱サーボモーターの取扱説明書には明確に記載されています。軸端のねじ穴と引きボルトを使用して、ハブを押し込んだりハンマーで叩いたりするのではなく、軸に引き込みます。130 × 130 mmフレームサイズでのハブ取り付け時の衝撃荷重は、軸を介してモーター後部のエンコーダーディスクとベアリングアセンブリに伝達されます。これにより生じる損傷は、めったに即時ではなく、クリーンなフォルトアラームを生成することもめったにありません。振動下での断続的なエンコーダーエラーとして後で現れ、元の取り付けにまで遡るのが非常に困難です。引きボルト方式はこれを完全に防ぎ、数秒しか余分にかかりません。

ブレーキなし：これらの軸に最適な選択HC-SFS121Kでの静止時の位置は、アンプのサーボロックによって維持されます。位置ループはアクティブなままで、エンコーダーフィードバックは軸角度を継続的に監視し、アンプはゼロフォローエラーを保持するために必要な電流を供給します。水平軸およびサーボがホールド状態にあるときに軸回転方向に正味の力が作用しない駆動装置では、これは信頼性が高く、正確であり、通常のサーボシステムがすでに必要としているもの以上の追加のパネルリソースを消費しません。

このモーターが通常サービスする軸（巻き取り駆動、低速コンベア、ロータリーテーブル、ギア駆動移送機構）は、水平または対称に負荷がかかっています。サーボロックはそれらをきれいに保持します。これらの軸にブレーキを追加すると、リレー、サージアブソーバー、24V DC配線、MBRインターロック回路、および定期的なブレーキディスク点検が取り付けに追加されますが、機能的なリターンはありません。ブレーキなしのHC-SFS121Kは、機械内のすべての軸でこれらすべてを排除します。

垂直軸、傾斜フィード、またはサーボ電流が低下したときに負荷の不均衡が制御不能な動きを引き起こす可能性のある機構では、選択が変わります。これらの用途は、キー溝付き軸とばね適用電磁ブレーキを備えたHC-SFS121BKに属します。この容量のサーボ軸が複数ある機械では、ブレーキが必要なものとそうでないものを正しく分類することで、全体的にクリーンでシンプルな電気設計が得られます。

互換性のあるアンプ

HC-SFS121Kは、2kWのJ2-スーパープラットフォームであるMR-J2S-200クラスのアンプとペアになります。3つのインターフェースタイプがあります。MR-J2S-200Aは、CNCシステムおよびPLCからのアナログおよびパルス列コマンドを処理します。RS-232C接続による位置、速度、トルク制御モード。ほとんどの工作機械および汎用自動化用途の標準的な選択肢です。MR-J2S-200Bは、SSCNET光ファイバーシリアルバスを介して三菱AシリーズまたはQシリーズモーションコントローラーに接続します。すべての位置コマンドはネットワーク経由で到着します。エンコーダーデータは同じファイバーリンクを介して返されます。モーションコントローラー下の協調多軸システムに最適です。

MR-J2S-200CPは、内蔵ポジショニング機能を備えています。最大31のターゲット位置がアンプに格納され、I/OまたはCC-Linkコマンドによってアクティブ化されます。独立したモーションコントローラーが不要なスタンドアロンインデックスポジショニング用途向けです。

HC-SFS121Kは、オリジナルのMR-J2-200（第一世代）アンプとは互換性がありません。これは17ビットJ2Sエンコーダープロトコルを読み取ることができません。第一世代MR-J2ハードウェアを実行している機械の場合、HC-SF121K（J2世代、14ビットエンコーダー、同じ機械仕様）が正しい調達先です。MR-J3またはMR-J4アンプとも互換性がありません。モデル

定格トルク

フランジ

800 W

7.64 Nm22.9 Nm130 × 130 mmHC-SFS121シリーズ1,200 W

11.5 Nm

よくある質問

Q1: HC-SFS121Kと互換性のあるアンプは何ですか？

HC-SFS121Kには、MR-J2S-200クラスのアンプが必要です。3つのバリアントは、MR-J2S-200A（アナログ/パルスコマンド、位置/速度/トルクモード）、MR-J2S-200B（三菱モーションコントローラー用のSSCNET光ファイバーバス）、およびMR-J2S-200CP（CC-Linkによる内蔵ポジショニング）です。すべて17ビットシリアルエンコーダーをサポートしています。このモーターは、オリジナルのMR-J2-200アンプまたはMR-J3 / MR-J4アンプとは互換性がありません。

Q2: HC-SFS121KとHC-SFS81Kの違いは何ですか？どちらもキー溝付き軸、ブレーキなしモーターで、130 × 130 mmフランジ、17ビットエンコーダー、1000 rpm定格速度を備えています。違いはパワーとトルクです。HC-SFS81Kは800Wで連続トルク7.64 Nmで、MR-J2S-100アンプを使用します。HC-SFS121Kは1.2kWで連続トルク11.5 Nmで、MR-J2S-200アンプを使用します。軸のトルク予算に基づいて選択してください。7.64 Nmが最悪ケースの連続デューティに対して十分な余裕がある場合は、81Kで十分です。負荷が常にそれに近づくかそれを超える場合は、121Kが必要なヘッドルームを提供します。

Q3: なぜ1.2kWモーターがMR-J2S-100（2kW）アンプではなくMR-J2S-200（2kW）アンプを使用するのですか？1000 rpmでのHC-SFS121Kは、MR-J2S-100の定格を超える電流を消費します。1000 rpmでの11.5 Nmの定格トルクは、1kWアンプが供給できるよりも高い電流定格を必要とします。三菱のモーター・アンプペアリングドキュメントは、HC-SFS121をMR-J2S-200クラスで確認しています。これは、モーターのトルクプロファイルからの電流需要が、次の小さいアンプの連続定格を超える場合に標準的なプラクティスです。

Q4: アブソリュートエンコーダーは電源喪失時にも位置を保持しますか？バッテリーはどこにありますか？はい。17ビットシリアルアブソリュートエンコーダーは、MR-J2Sサーボアンプ内に収容された三菱A6BATリチウムバッテリーを使用して、あらゆる電源オフイベントを通じてマルチターンの位置データを保持します。モーター内ではありません。アンプがバッテリー低下アラームを表示したら、A6BATを交換してください。完全に枯渇すると、アブソリュートカウンターがリセットされます。バッテリーが枯渇すると、生産を再開する前にリファレンス復帰サイクルが必要です。

Q5: HC-SFS121Kは、ブレーキなしバリアントのみが入手可能な場合、HC-SFS121BKの代替として使用できますか？アプリケーションが本当にブレーキを必要としない場合にのみ。HC-SFS121BKとHC-SFS121Kは、ブレーキを除いてすべての電気的および機械的仕様で同一です。機械がBKバリアントで指定された場合（通常は垂直軸、重力負荷機構、またはサーボオフ時に安全でない軸移動を引き起こす可能性のある駆動装置のため）、ブレーキを除去すると設計された安全機能が失われます。その代替には、軸の安全要件の正式なレビューが必要です。重力負荷成分のない水平軸であることが確認された軸については、ブレーキなしのHC-SFS121Kは最初から有効で正しい仕様です。