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MR-J5系列伺服系统

时间:2019年10月10日

三菱电机新一代通用型伺服驱动系统MELSERVO-J5(简称MR-J5或J5),自发布之日就吸引了众多目光。日前喜讯传来,J5系列获得日本优良设计奖(Good Design Award)!评委点评这样描述J5系列的优良基因:

MELSERVO-J5系列具有高速度、高精度、开放性、易用性的特点,是全球首款支持CC-Link IE TSN的新一代伺服驱动系统。

MELSERVO-J5产品阵容


2019工博会上,三菱电机新一代伺服驱动系统MELSERVO-J5正式在中国发布,基于创新和传承理念的整体驱动解决方案,将通过提高生产率助力帮助客户降低生产成本,提升经营效益。伺服系统控制器(TSN网络型运动控制模块RD78G、RD78GH,以及运动控制软件SWM78)、伺服放大器(MR-J5-G、MR-J5-G-RJ、MR-J5-A、MR-J5-A-RJ)、伺服马达(旋转型伺服电机HK系列、直线伺服电机LM-AJ系列)等产品都有哪些突破创新?又将怎样最大限度地发挥设备、系统的性能?让我们一起开启探秘之旅吧。


一、伺服系统控制器

搭载多核处理器的运动模块,导入了CC-Link IE TSN技术,帮助客户搭建更加灵活、高速度、更大规模的系统。


运动模块RD78G(H)
运动模块采用多核处理器,运算周期为31.25μs(GH系列),实现高速运动控制。支持国际标准程序(PLCopen Motion FB),可构建最大256轴/模块的大规模系统。

运动控制软件SWM78
仅需在可进行实时处理的IPC环境中安装运动控制软件,即可构建支持CC-Link IE TSN的驱动控制系统。可进行定位、同步、凸轮、速度、转矩等运动控制。支持实时OS(INtime),配备相当于PLCopen® Motion Control FB的API库,可适用于各种设备。

灵活的系统配置
运动模块备有CC-Link IE TSN主站的功能,不仅可以进行运动控制,还能作为网络主站使用,有效减少系统构建成本。

二、伺服放大器MELSERVO-J5系列

作为近八年来第一个伺服新新产品,J5在研发之日就被寄予厚望,不仅导入各种先进科技,更是在设计上匠心独具,致力于为全球客户实现IIoT布局,并降低客户的总体拥有成本(TCO)。

更快、更精准
采用26bit高分辨率编码器,速度频率响应达3.5kHz,最小运算周期31.25us,实现高速、高精度的定位控制。采用开放性网络,可与CC-Link IE TSN和通用接口兼容。多轴一体伺服放大器可通过一个模块驱动2-3台伺服电机,从而实现节省空间、节省接线和低成本。

调整功能升级
新增瞬间调谐。仅需伺服ON,即可使用瞬间调谐自动抑制振动及过冲。常规运行前自动施加振动,并在0.3秒内调整完控制增益和机械共振抑制滤波器后进行常规运行。
一键式调整。仅开启一键式调整功能,即可根据机械特性进行调整来缩短整定时间。包括机械共振抑制滤波、先进振动抑制控制II、鲁棒滤波的伺服增益调整自动完成。加强过冲抑制、振动抑制控制,可进一步提高设备性能。
指令陷波滤波器升级。通过振动抑制算法升级,可实现对振动频率1Hz以上的振动进行抑制,即使是刚性较低的设备也能够抑制振动。
机械共振抑制滤波功能提升。适用频率范围扩展至10Hz~8000Hz,可使用的滤波器个数有5个,使设备的抗振性能得到了显著提升。

节能、节省空间、节省接线
通过直流共母线连接,可有效利用再生功率实现节能,并可削减塑壳断路器/电磁接触器的数量,从而节省空间和接线。简易共直流母线单元MR-CM可连接的伺服放大器总容量为3kW,最多可连接6台伺服放大器。

 

全面的维护功能
预测性维护。通过Maisart的AI技术,实现对滚柱丝杠、线性导轨状态监测外,新增对皮带和齿轮的状态监测。
预防性维护。通过对电机和部件的运行参数,推测标准寿命,通知更换时期。
事后分析维护。持续监视伺服放大器的状态,并记录报警发生前后一段时间的触发条件的状态变化,使用MR Configurator2进行原因分析。

新增检测及诊断功能

01 断线检测

配备了检测伺服放大器的主电路电源缺相的输入缺相检测,与检测伺服电机电源缺相的输出缺相的功能。可与过载等报警相区分,缩短复位作业。

 

02 电机错误接线检测 MR-J5W2 MR-J5W3

检测出多轴一体型伺服放大器MR-J5W2-G/MRJ5W3-G的A轴/B轴/C轴所连接的不同容量的伺服电机的错误接线,有助于保护伺服电机。从连接的伺服电机的编码器取得电机容量信息,确认电机电源电缆连接的电机容量是否相符,若不相符时则发出报警。

 

03 编码器通信诊断
可对伺服放大器内的编码器通信电路进行诊断。当编码器通信报警发生时,可用于区分编码器电缆断线等故障原因。

伺服设置软件 MR Configurator2
新增软件复位功能,可在不关闭伺服放大器电源的状态下,更改开关设定或更改参数。

三、伺服电机

高性能电机凭借创新科技提升易用性,并且不断扩容,为产品应用提供更广阔的空间,也将激发出三菱电机整体驱动方案的无限潜力。

旋转型伺服电机HK系列
相较HG-KR系列 (支持MR-J4) 的5机型,HK-KT系列将产品线扩展到16机型,并新增7种400V级别机型。(合计23机型)小容量HK-KT系列扩充到2kW,中容量HK-ST系列扩充至11kW。


①无电池绝对位置编码器
无需更换电池及管理电池库存,削减维护成本,削减多轴系统中的接线。即使拆解控制柜 (伺服放大器) 与机器 (旋转型伺服电机),位置数据也不会丢失,因此搬运设备时的操作较简单。此外,运输时无需担心锂电池的海运、空运时的处理。

②1个连接器/直插锁定/单电缆
HK-KT系列采用了1个连接器,可通过单电缆连接电机电源电缆/编码器电缆/电磁制动器电缆。均无需通过紧固螺丝而采用直插锁定,改善接线作业。


HK-KT系列直插锁定单电缆连接示例

线性伺服电机LM系列
提供4种产品系列,可为丝网印刷机、扫描曝光机、设备间搬运、印刷机给纸设备、NC机床、液晶组装设备、半导体封装设备等行业提供定位要求高、传输要求高的高品质电机。

直驱电机TM系列

驱动系统容量选择软件 Motorizer
只需设定机器的构造和运行模式,即可选择最合适的伺服电机、伺服放大器、再生选件。可从多个候补的选择结果中选择最合适的组合,也支持多轴系统。

 

面向未来的伺服驱动系统

三菱电机拥有丰富的产品线,能够满足客户的多种需求。并且,从控制器到编码器,三菱电机通过与合作伙伴联动,灵活支持客户的系统构建,为客户创造全新价值。

CC-Link IE TSN通讯技术在2018年发布之后,由于技术的先进性、和广阔的应用前景受到业界的关注和支持。三菱电机将这一技术导入伺服控制产品,在保证实时性的同时,使得IT系统和信息通讯可共享同一网络,也可将通过以太网通讯的不同设备整合到同一网络。对目前维护性功能实现,以及构建灵活、高效的IIoT网络和智能化工厂提供了可靠的网络基础。

 

MELSOFT GX Works3。针对需要高级工程技术的伺服系统编程工作,三菱电机可编程控制器工程软件“MELSOFT GX Works3”以直观的操作性进行更舒适、更有效率的革新。从伺服放大器的容量选择到FB的编程、启动、维护,通过具有一贯性的工程技术构建舒适的设计环境。从伺服放大器的参数到可编程控制器CPU的数据,均可在一个工程项目中进行创建。

使用PLCopen® Motion Control FB,可进行定位、同步、速度、转矩等复杂的运动控制。可使用语言有梯形图语言、FBD/LD语言、ST语言,可根据规模、用途、功能选择语言。

扩充组合范围

01 变更伺服放大器提升最大转矩
通过变更所组合的伺服放大器,可增大最大转矩,有助于缩短节拍时间。

02 驱动小容量伺服电机
可驱动容量小于伺服放大器的伺服电机,削减伺服放大器的备件种类。

03 宽范围电机驱动
可以使用200V的伺服放大器,驱动400V级别的伺服电机HK-KT_4_W/HK-ST_4_W。在满足与200V伺服放大器组合的转矩特性的情况下运行时,可减小伺服放大器的容量,有助于降低成本和削减安装空间。

 

扩展:Good Design Award
作为世界四大顶级设计奖之一,该奖由日本工业设计组织(JIDPO)管理运营,已被拓展为针对产品、建筑、软件、系统和服务等与人们息息相关的各种事物。今年已是第六十二届,致力于对获奖作品的设计力、使用性、创新性等进行综合评价,并授予获奖作品G-Mark标志。

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