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| 起源の場所 | 日本 |
| ブランド名 | MITSUBISHI |
| 証明 | CE ROHS |
| モデル番号 | HC-SFS702BK |
部品番号: HC-SFS702BK
検索用語: HCSFS702BK, HC-SFS-702BK
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 — キー付きシャフト、電磁ブレーキ
状態:新品未開封
この 三菱 HC-SFS702BK は、標準的な 2,000 rpm HC-SFS ファミリーの中で最も容量の大きいモーターです。7kW の中慣性 AC ブラシレスサーボモーターで、最も過酷な工作機械や産業オートメーション軸で要求される 2 つの機能を兼ね備えています。それは、キー付きシャフト による確実なトルク伝達と、スプリング作動フェイルセーフ電磁ブレーキ によるサーボオフ時の確実な機械的保持です。
定格連続トルク 33.4 Nm、ピークトルク 100 Nm を誇る、まさにパワフルなモーターです。三菱の J2-スーパーサーボプラットフォームの MR-J2S-700 クラスアンプと組み合わせて使用され、J2S の全機能を利用できます。17 ビット絶対エンコーダーフィードバック (131,072 ppr)、550 Hz を超える速度ループ帯域幅、リアルタイム適応チューニング、電源断後のホームポジション復帰サイクルを不要にする絶対位置システムを備えています。
「BK」の接尾辞は、2 文字で 2 つの主要な機能を捉えています。 B は電磁ブレーキ、K はキー付きシャフトを表します。この特定の組み合わせは、軸が大きな慣性負荷を運び、キー付きカップリングまたはプーリーでトルクを伝達し、サーボがオフラインになったときに位置を確実に保持する必要がある場合に指定されます。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 部品番号 | HC-SFS702BK |
| 定格出力 | 7,000 W (7 kW) |
| 供給電圧 | 200V AC クラス (3相) |
| 定格電流 | 35 A |
| 電源容量 | 10 kVA |
| 定格速度 | 2,000 rpm |
| 最高速度 | 3,000 rpm |
| 定格トルク | 33.4 Nm |
| 最大トルク | 100 Nm |
| エンコーダー | 17 ビット絶対 (131,072 ppr) |
| シャフトタイプ | キー付き (キー溝付き) |
| 電磁ブレーキ | スプリング作動、24V DC 解除、フェイルセーフ |
| 慣性クラス | 中慣性 |
| フランジサイズ | 176 × 176 mm |
| 保護等級 | IP65 |
| オイルシール | 装着済み |
| モーター重量 | 32 kg |
| 周囲温度 | 0℃～+40℃ |
| 互換性のあるアンプ | MR-J2S-700A / MR-J2S-700B |
| シリーズ | MELSERVO J2S (J2-スーパー) |
| 原産国 | 日本 |
| 製品ステータス | 生産終了 — 新品未開封在庫あり |
HC-SFS 2000 rpm ファミリー内では、容量は 500W から始まり、1kW、1.5kW、2kW、3.5kW、5kW、そして HC-SFS702BK の 7kW へとステップアップします。テーブルの各ステップアップで、トルクが増加し、必要な電源容量が増加し、モーター本体が物理的に長くなります。7kW モデルの重量は 32kg で、5kW モーターの約 3 倍であり、熱的な問題なく 33.4 Nm を連続的に維持するために必要な銅、積層、および質量が増加していることを反映しています。
トルク値 (定格 33.4 Nm、ピーク 100 Nm) は、このモーターがどこで使用されるかについて重要なことを示しています。ピーク対定格比 3:1 は、モーターが短時間のバーストで連続定格の 3 倍を生成できることを意味し、重い負荷を迅速に速度に乗せるために必要な加速トルクを提供しながら、作業サイクル中にその速度を維持するために必要な適度なトルクを維持します。重いパレット、大口径のロータリーテーブル、または高質量の Z 軸コラムにとって、高いピークと堅牢な連続定格の組み合わせは、まさにアプリケーションが要求するものです。
176 × 176 mm のフランジは、HC-SFS ファミリーの上位モデル (352、502、702 容量ポイント) で共有される標準的なヘビーフレーム取り付けフットプリントに適合します。3.5kW または 5kW モデル用に設計された機械は、取り付け構成を変更せずに 7kW モーターを収容できます。電源とケーブル接続のみが変更されます。
7kW および定格連続トルク 33.4 Nm では、シャフトカップリングインターフェースのトルクは相当なものです。フリクションクランプカップリングは多くのサーボアプリケーションで確実に機能しますが、この容量レベルでは、特に頻繁な逆転、切削による衝撃荷重、またはタイミングベルトからの高い予張力が発生する軸では、キー付きシャフトにより滑りのリスクが完全に排除されます。
キー溝は、モーターシャフトとハブの間に確実な形状フィットを作成します。キーは、トルクを伝達するためにクランプ摩擦に依存するのではなく、せん断荷重を直接負担します。プーリー、スプロケット、ピニオンギア、およびカップリングハブで、シャフトとハブ間の回転スリップが軸の位置決めを損なったり、機械的損傷を引き起こしたりする可能性がある場合、キー付きインターフェースは正しいエンジニアリング選択です。
キー付きシャフトへの正しい取り付けが重要です。キーはキー溝に最小限のクリアランスで適合する必要があります (緩いフィットはバックラッシュを導入します)。キーは、せん断荷重をハブの全深さに沿って分散するのに十分な長さである必要があり、ハブの保持ファスナーは仕様どおりに締め付ける必要があります。三菱の取扱説明書では、キー付きシャフトにコンポーネントを取り付ける際は、ダブルエンドスタッドをシャフト端のねじ穴に使用してコンポーネントを引き込むように指示されています。シャフト端へのハンマー打ちは明確に禁止されています。衝撃荷重はモーター後部のエンコーダーを損傷する可能性があるためです。
HC-SFS702BK のスプリング作動ブレーキは、減速ブレーキではなく保持装置です。動作ロジックはシンプルですが、非常に重要です。24V DC がブレーキコイルに電力を供給し、ディスクを摩擦面から離して保持し、シャフトをアンプ制御下で自由に回転させます。24V を除去すると (設計、故障、または電源障害による)、スプリングが直ちにブレーキディスクをクランプし、シャフトをロックします。
7kW では、このモーターが駆動する軸は通常、重力やプロセス力によって意味のある不均衡負荷が発生するほど大きいです。大型 VMC の重いスピンドルヘッド、ガントリークロスビーム、大型フォーマットロータリーテーブル、重いストッププレートを保持するプレスバックゲージなど、それぞれにサーボオフ時に機械的保持がないと制御不能な動きが発生する状態があります。HC-SFS702BK のブレーキは、利便性ではなく、フェイルセーフエンジニアリングの問題としてその状態に対処します。
7kW での実用的な配線上の考慮事項:
ブレーキコイルは、スイッチオフ時にかなりの誘導電圧スパイクを発生させます。コイル端子間のサージアブソーバーは、このスケールではオプションではありません。それがないと、スパイクがリレー接点を劣化させ、アンプの I/O 回路に長期間ストレスを与える可能性があります。MR-J2S アンプの MBR (ブレーキインターロック) 出力を使用してブレーキリレーを制御し、モーターがまだトルクで動作している間にブレーキが作動しないようにします。7kW で回転するシャフトにブレーキをかけると、摩擦面が急速に摩耗し、ドライブトレインに機械的衝撃が発生します。MBR 信号は、正しい減速から保持へのタイミングシーケンスを課すことでこれを防ぎます。
垂直軸の場合、三菱自身のガイダンスでは、不均衡トルクがモーターの定格トルクの 70% 未満になるように軸をサイジングすることを推奨しています。定格 33.4 Nm では、静的な不均衡負荷はモーターシャフトで約 23 Nm を超えない必要があります。これは、垂直軸への取り付け前に実際の負荷に対して確認する価値のある値です。
HC-SFS702BK は、HC-SFS ファミリー全体で使用されているのと同じ 17 ビットシリアル絶対エンコーダーを共有しています。1 回転あたり 131,072 の異なる位置を、高速シリアルリンク経由で MR-J2S アンプにフィードバックします。
7kW では、これは単純な位置決め精度を超える方法で重要です。アンプの速度ループは、エンコーダーから派生した速度データで動作します。解像度が高いほど、速度推定がより正確になり、切削力、慣性変動、または負荷の変化が軸を乱したときの外乱除去が向上します。大きな慣性を持ち、高送り速度で切削する軸は、切削中のハンチング、振動、位置誤差を回避するためにタイトな速度ループを必要とします。17 ビットエンコーダーと J2S アンプの 550 Hz 以上の帯域幅速度ループの組み合わせにより、そのタイトさが実現されます。
絶対機能は、バッテリーバックアップ (MR-J2S アンプの A6BAT リチウムセル) を通じて位置データを維持します。電源が中断した後、軸はホームポジション復帰サイクルなしで、最後に知られていた位置に正確に戻ります。重い軸のホームポジション復帰に時間がかかり、治具との衝突のリスクを生む大型機械では、これは運用上重要です。
横型マシニングセンタ W 軸およびパレット駆動。大型 HMC パレット移送システムは、重い治具を長距離移動させます。W 軸またはフェイスヘッドの位置決め駆動は、高い持続トルク、パレット駆動負荷を滑りなく処理するためのキー付きカップリング、および加工中または治具ロード中にパレット位置を保持するためのブレーキを必要とします。
大型 VMC Z 軸コラム。 substantial スピンドルヘッド質量を持つヘビーデューティ垂直マシニングセンタは、Z 軸に 7kW クラスを使用します。キー付きシャフトはボールねじまたはラックアンドピニオン駆動に直接接続され、サーボオフ時の Z 軸コラムの落下を防ぐためにブレーキが不可欠です。
大型 CNC 旋盤タレットおよびテールストック軸。大型径タレットを持つ高容量ターニングセンタは、迅速で決定的なインデックス作成のためにこの容量のサーボ駆動を使用します。キー付きシャフトはタレット駆動機構に確実に接続され、ブレーキは選択されたステーションでタレットを保持し、切削のためにクランプ機構で固定します。
トランスファーラインの位置決め駆動。大型治具プレートと長ストロークを持つ重いパレット移送システムは、ステーション間の高速で正確な位置決めのために高容量サーボ駆動を使用します。ブレーキは、各ステーションで治具、クランプ、または加工操作が行われている間、位置を保持します。
大型ロータリーテーブルおよびトラニオン軸。大型部品の 4 軸および 5 軸加工に使用されるダイレクトドライブまたはギアードサーボロータリーテーブルは、切削負荷下での正確な位置決めのために高トルクを必要とします。ウォームギアまたはダイレクトドライブ入力へのキー付きシャフト接続は、確実で滑りのないものでなければなりません。
ロボットアームおよびヘビーペイロードハンドリングシステム。一次ジョイントおよびトラベル軸にこの容量のサーボ駆動を使用する産業用ロボットおよびガントリー型ハンドリングシステム (ペイロード 200～500kg)。重力下でのジョイントの垂れ下がりを防ぐために、すべての静止位置でブレーキ保持が必要です。
| モデル | 出力 | 定格トルク | ピークトルク | フランジ |
|---|---|---|---|---|
| HC-SFS52 シリーズ | 500 W | 2.39 Nm | 7.16 Nm | 130×130mm |
| HC-SFS102 シリーズ | 1,000 W | 4.78 Nm | 14.4 Nm | 130×130mm |
| HC-SFS152 シリーズ | 1,500 W | 7.16 Nm | 21.5 Nm | 130×130mm |
| HC-SFS202 シリーズ | 2,000 W | 9.55 Nm | 28.6 Nm | 176×176mm |
| HC-SFS352 シリーズ | 3,500 W | 16.7 Nm | 50.1 Nm | 176×176mm |
| HC-SFS502 シリーズ | 5,000 W | 23.9 Nm | 71.6 Nm | 176×176mm |
| HC-SFS702 シリーズ | 7,000 W | 33.4 Nm | 100 Nm | 176×176mm |
各容量ポイントは、ストレートノーブレーキ、キー付きノーブレーキ、ブレーキ付きストレート、キー付きブレーキ付きの 4 つのシャフトとブレーキの組み合わせで利用可能です。HC-SFS702BK は、このレンジのトップである 7kW でのキー付きブレーキ付きバリアントです。
32kg のサーボモーターは、取り扱いと設置において重要なアイテムです。工場で密封された新品未開封とは、モーターが元の三菱の梱包で、すべての保護カバー (シャフトエンドキャップ、コネクタ防塵カバー、内部フォームサポート) が intact な状態で届くことを意味します。キー付きシャフトへの事前の取り付けストレスなし、以前のデューティからの熱履歴なし、ブレーキ摩擦面への摩耗の蓄積なし。
大規模な機械フリートを管理する保守部門にとって、新品未開封のスペアを 7kW 軸用に保管することは、最もコストのかかるダウンタイムを排除します。生産機械がアイドル状態のまま、モーターの修理または調達を待つことです。ブレーキとエンコーダーは、古いモーターで交換が必要になる可能性が最も高い 2 つのコンポーネントです。新品未開封ユニットは、どちらの懸念もありません。
涼しく乾燥した、振動のない条件下での保管は、数年間仕様を維持します。5 年を超える保管の場合は、取り付け前にベアリンググリースを再分配するために、定期的な低速シャフト回転が推奨されます。
Q1: HC-SFS702BK にはどのサーボアンプが使用できますか？
HC-SFS702BK には、MR-J2S-700 クラスのアンプが必要です。主なオプションは 2 つあり、MR-J2S-700A(汎用パルス/アナログコマンドインターフェース) とMR-J2S-700B(モーションコントローラーシステム用の SSCNET 光ファイバーバス) です。どちらも HC-SFS702BK の 17 ビットシリアルエンコーダーをサポートし、このモーターの 35A 定格電流に必要な電流容量を提供します。このモーターは、オリジナルの MR-J2 アンプや、専用の変換ハードウェアなしでは MR-J3 / MR-J4 シリーズのアンプとは互換性がありません。
Q2: キー付きシャフトは、HC-SFS702B の標準ストレートシャフトと比較して何を追加しますか？
両モデルは、シャフトを除いて機械的および電気的に同一です。 HC-SFS702BK には機械加工されたキー溝がありますシャフトにあり、カップリングハブまたは駆動コンポーネントとの確実なせん断荷重接続を作成します。定格連続トルク 7kW および 33.4 Nm では、ダイレクトドライブプーリー、スプロケット、またはピニオンギアを使用するアプリケーションは、トルク誘発スリップのリスクを排除するためにキー付き接続からメリットを得ます。カップリングがフリクションクランプスタイル (スプリットクランプまたは圧縮ハブ) で、キーの機械的要件がない場合、HC-SFS702B (ストレートシャフト) が同等のモデルです。
Q3: 「B」はブレーキを示しますが、どのように作動し、何のために使用されますか？
ブレーキはスプリング作動でフェイルセーフです。24V DC が通常動作中にそれを開いた状態に保ち、電圧が除去された瞬間にスプリングがブレーキディスクを係合させます。これは減速ブレーキではなく保持装置です。サーボアンプがすべての制御された減速を処理し、ブレーキは軸が停止した後にのみ係合します。垂直軸や、電源オフの軸が重力またはプロセス力で移動する可能性のあるアプリケーションで使用されます。モーターが停止するまでブレーキが係合しないように、常にアンプのMBR インターロック出力を介してブレーキ制御をルーティングしてください。
Q4: 17 ビット絶対エンコーダーはバッテリーが必要ですか？どこに設置されますか？
はい — シリアル絶対エンコーダーは、電源オフ中の位置データを保持するためにバッテリーバックアップが必要です。バッテリーはモーター内にはありません; それはA6BAT リチウムセルMR-J2S-700 サーボアンプ内に取り付けられています。バッテリーが健全な場合、軸は電源中断時でも絶対位置を保持し、再起動時にホームポジション復帰サイクルを必要としません。アンプのバッテリーアラームを監視し、警告が表示されたら次の計画されたシャットダウン時に A6BAT を交換してください。バッテリーが完全に消耗すると、再ホームポジション復帰操作が必要になるため、消耗させないでください。
Q5: HC-SFS702BK は、既存の機械の古い HC-SF702 または HC-SF702B を置き換えることができますか？
フランジ寸法とシャフト形状は互換性があります — HC-SFS702BK は、機械的変更なしに HC-SF702 または HC-SF702B と同じ場所にマウントできます。ただし、エンコーダーインターフェースが異なります。HC-SFS702BK は 17 ビットシリアルエンコーダーを使用しており、MR-J2S-700 アンプが必要です。オリジナルの MR-J2 アンプはこのエンコーダーと通信できません。機械がすでに 700A 容量で MR-J2S アンプを実行している場合、交換は機械的および電気的に直接行えます。機械にオリジナルの MR-J2 アンプがある場合、アンプは同時にアップグレードする必要があります。
