Mitsubishi Electronics J2, JR, MR-J2-03A5 User Manual

General-Purpose AC Servo

J2-Jr

General-Purpose Interface MR-J2-03A5 Servo Amplifier Instruction Manual

Series

z Safety Instructions z

(Always read these instructions before using the equipment.)

Do not attempt to install, operate, m aintain or inspect the servo am plifier and s ervo m otor until you have read through this Instruction Manual, Installation guide, Servo motor Instruc tion Manual and appended documents carefully and can use the equipment correctly. Do not use the servo amplifier and servo motor until you have a full knowledge of the equipment, safety information and instructions. In this Instruction Manual, the safety instruction levels are classified into "WARNING" and "CAUTION".

WARNING CAUTION

Note that the CAUTION level may lead to a serious consequence according to c onditions. Please follow the instructions of both levels because they are important to personnel safety. What must not be done and what must be done are indicated by the following diagrammatic symbols:

: Indicates what must not be done. For example, "No Fire" is indicated by . : Indicates what must be done. For example, grounding is indicated by .

In this Instruction Manual, instructions at a lower level than the above, instruc tions for other functions, and so on are classified into "POINT". After reading this installation guide, always keep it accessible to the operator.

Indicates that incorrect handling may cause hazardous conditions,, resulting in death or severe injury.

Indicates that incorrect handling may cause hazardous conditions,, resulting in medium or slight injury to personnel or may cause physical damage.

A - 1

1. To prevent electric shock, note the following:

WARNING

y Before wiring or inspection, switch power off and wait for more than 10 minutes. Then, confirm the voltage is

safe with voltage tester. Otherwise, you may get an electric shock.

y Connect the servo amplifier and servo motor to ground. y Any person who is involved in wiring and inspection should be fully competent to do the work. y Do not attempt to wire the servo amplifier and servo motor until they have been installed. Otherwise, you

may get an electric shock.

y Operate the switches with dry hand to prevent an electric shock. y The cables should not be damaged, stressed loaded,, or pinched. Otherwise, you may get an electric

shock.

2. To prevent fire, note the following:

CAUTION

y Do not install the servo amplifier, servo motor and regenerative brake resistor on or near combustibles.

Otherwise a fire may cause.

y When the servo amplifier has become faulty, switch off the main servo amplifier power side. Continuous

flow of a large current may cause a fire.

3. To prevent injury, note the follow

CAUTION

y Only the voltage specified in the Instruction Manual should be applied to each terminal,, Otherwise,, a burst,,

damage,, etc. may occur.

y Connect the terminals correctly to prevent a burst,, damage,, etc. y Ensure that polarity (+, −) is correct. Otherwise, a burst, damage, etc. may occur. y During power-on or for some time after power-off, do not touch the servo motor. Their temperatures may be

high and you may get burnt.

A - 2

4. Additional instructions

The following instructions should also be fully noted. Incorrect handling may cause a fault, injury, electric shock, etc.

(1) Transportation and installation

CAUTION

y Transport the products correctly according to their weights. y Stacking in excess of the specified number of products is not allowed. y Do not carry the motor by the cables, shaft or encoder. y Do not hold the front cover to transport the controller. The controller may drop. y Install the servo amplifier in a load-bearing place in accordance with the Instruction Manual. y Do not climb or stand on servo equipment. Do not put heavy objects on equipment. y The controller and servo motor must be installed in the specified direction. y Leave specified clearances between the servo amplifier and control enclosure walls or other equipment. y Do not install or operate the servo amplifier and ser vo motor which has been damaged or has any parts

missing.

y Provide adequate protection to prevent screws and other conductive matter, oil and other combustible

matter from entering the servo amplifier.

y Do not drop or strike servo amplifier or servo motor. Isolate from all impact loads. y Use the servo amplifier and servo motor under the following environmental conditions:

Environment

Ambient temperature

Ambient humidity 90%RH or less (non-condensing) 80%RH or less (non-condensing) Storage

temperature Storage humidity 90%RH or less (non-condensing)

Ambience Indoors (no direct sunli ght) Free from corrosive gas, fl ammable gas, oil m i st, dust and dirt Altitude Max. 1000m (3280 ft) above sea level

Vibration

[°C] 0 to +55 (non-freezing) 0 to +40 (non-freezing) [°F] 32 to 131 (non-freezing) 32 to 104 (non-freezing)

[°C] −20 to +65 (non-freezing) −15 to +70 (non-freezing) [°F] −4 to 149 (non-freezing) 5 to 158 (non-freezing)

[m/s2] 5.9 {0.6G} or less HC-AQ Series X x Y : 19.6 {2G}

[ft/s

] 19.4 or less HC-AQ Series X x Y : 64

Servo Amplifier Servo Motor

Conditions

A - 3

CAUTION

y Securely attach the servo motor to the machine. If attach insec urely, the servo motor m ay come off dur ing

operation.

y The servo motor with reduction gear must be installed in the specified direction to prevent oil leakage. y For safety of personnel, always cover rotating and moving parts. y Never hit the servo motor or shaft, espec ially when coupling the servo motor to the mac hine. The encoder

may become faulty.

y Do not subject the servo motor shaft to more than the permissible load. Otherwise, the shaft may break. y When the equipment has been stored for an extended period of time, consult Mitsubishi.

(2) Wiring

CAUTION

y Wire the equipment correctly and securely. Otherwise, the servo motor may misoperate. y Do not install a power capacitor, surge absorber or radio noise filter between the servo motor and servo

amplifier.

y Connect the output terminals (U, V, W) correctly. Otherwise, the servo motor will operate improperly. y Do not connect AC power directly to the servo motor. Otherwise, a fault may occur. y The surge absorbing diode installed on the DC output signal relay must be wired in the specif ied direction.

Otherwise, the emergency stop and other protective circuits may not operate.

Servo Amplifier

COM

(24VDC)

Control

output

signal

(3) Test run adjustment

CAUTION

y Before operation, check the param eter settings. Im proper settings m ay cause some mac hines to perform

unexpected operation.

y The parameter settings must not be changed excessively. Operation will be instable.

A - 4

(4) Usage

CAUTION

y Provide an external emergency stop circuit to ensure that operation can be stopped and power switched off

immediately.

y Any person who is involved in disassembly and repair should be fully competent to do the work. y Before resetting an alarm, m ake sure that the run signal is off to prevent an accident. A sudden r estart is

made if an alarm is reset with the run signal on.

y Do not modify the equipment. y Use a noise filter, etc. to minimize the influence of electrom agnetic interference, which m ay be caused by

electronic equipment used near the servo amplifier.

y Use the servo amplifier with the specified servo motor. y The electromagnetic br ak e on the ser vo m otor is designed to hold the m otor shaft and s hould not be used

for ordinary braking.

y For such reasons as s er vice lif e and mechanical struct ure ( e.g. where a ballsc r ew and the s ervo motor are

coupled via a timing belt), the electromagnetic brake may not hold the motor shaft. T o ens ur e safety, install a stopper on the machine side.

(5) Corrective a ctions

CAUTION

y When it is ass umed that a hazardous condition may take place at the occur due to a power failure or a

product fault, use a servo motor with electromagnetic brake or an external brake mechanism for the purpose of prevention.

y When any alarm has occurred, eliminate its cause, ensure safety, and deactivate the alarm before

restarting operation.

y When power is r estored after an instantaneous power f ailure, keep away from the m achine because the

machine may be restarted suddenly (design the machine so that it is secured against hazard if restarted).

(6) Maintenance, inspection and parts replacement

CAUTION

y With age, the electrolytic capacitor will deteriorate. To prevent a secondary accident due to a fault, it is

recommended to replace the electrolytic capacitor every 10 years when used in general environment.

A - 5

(7)

Disposal

CAUTION

y Dispose of the product as general industrial waste.

(8) General instruction

y To illustrate details, the equipment in the diagrams of this Inst ruc tion Manual m ay have been drawn without

covers and safety guards. When the equipment is operated, the covers and safety guards must be installed as specified. Operation must be performed in accordance with this Instruction Manual.

A - 6

COMPLIANCE WITH EC DIRECTIVES

1. WHAT ARE EC DIRECTIVES?

The EC Directives were issued to standardize the regulations of the EU countries and ensure smooth distribution of safety-guaranteed products. In the EU countries, the Machinery Directive (effective in January, 1995), EMC Directive (effective in January, 1996) and Low Voltage Directive (effective in January, 1997) of the EC Directives require that p ro du cts to be sold sho uld mee t their f und ame ntal saf ety requirements and carry the CE marks (CE marking). CE marking applies to machines and equipment into which servo amplifiers have been installed. The servo amplifiers do not funct ion independentl y but a re designed for us e with ma chines and eq uipment. Therefore, the CE marking does not apply to the servo amplifiers but applies to the machines and equipment into which the servo amplifiers are installed. This servo amplifier conforms to the standards related to the Low Voltage Directive to facilitate CE marking on machines and equipment in to which the servo amplifiers will be installed. To ensure ease of compliance with the EMC Directive, Mitsubishi Electric prepared the "EMC INSTALLATION GUIDELINES" (IB(NA)67310) which prov ides servo amplifier installation, control bo x making and other procedures. Please contact your sa les repres enta t ive.

2. PRECAUTIONS FOR COMPLIANCE

The standard models of the servo amplifier and servo motor comply with the EN Standard. In addition to the instructions provided in this In structio n Manual, also fo llo w the in structio ns below . If the mode l is no t specifically described to comply with the EN Standard in this Instruction Manual, it has the same specifications as t hose of t he s t anda rd models :

(1) Structure

Control box

Reinforced insulation type

24VDC power supply

Circuit protector

Servo amplifier

Servo motor

(2) Environment

Operate the servo amplifier at or above the contamination level 2 set forth in IEC664. For this purpose, install the servo amplifier in a co ntrol box wh ich is pro tected against w ater, oil, carbon, du st, dirt, etc. (IP54).

(3) Power supply

Use a 24VDC power supply which ha s b een ins ul at ion-rei nforced in I/ O.

(4) Grounding

To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always connect it to the earth (E) of the control box.

A - 7

(5) Auxiliary equipment and options

(a) The circuit protector used should be the EN or IEC Standard-compliant product of the model

described in Section 12.2.2.

(b) The sizes of the cables described in Section 12.2.2 meet the following requirements. To meet the

other requirements, follow Table 5 and Appendix C in EN60204.

y Ambient temperature: 40 (104) [°C (°F)] y Sheath: PVC (polyvi nyl chl oride) y Installed on wall s urfa ce or open t ab le t ra y

(6) Performing EMC tests

When EMC tests are run on a machine/device into which the servo amplifier has been installed, it must conform to the e lectromagnetic compatibility (immunity /emission) standards after it has satisfied the operating environment/electrica l eq uipment s pecifi cat i ons. For the other EMC Directive guidelines on the servo amplifier, refer to the "EMC INSTALLATION GUIDELINES".

A - 8

CONFORMANCE WITH UL/C-UL STANDARD

The standard models of the servo amplifier and servo motor comply with the UL/C-UL St andard. Unless otherwise specified, the handling, performance, specifications, etc. of the UL/C-UL Standardcompliant models are the s ame a s th ose of t he s ta nda rd models . When using 24VDC power supply, options and auxiliary equipment, use those which conform to the UL/CUL Standard.

A - 9

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION 1- 1 to 1- 5

1.1 Introduction ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 1

1.2 Function List ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 2

1.3 Model Code Definition ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 3

1.4 Combination with Servo Motor ･･････････････････････････････････････････････････････････ 1- 3

1.5 Parts Identification･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 1- 4

1.6 Servo System with Auxiliary Equipment･･････････････････････････････････････････････････ 1- 5

2. INSTALLATION 2- 1 to 2- 4

2.1 Environmental conditions ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 1

2.2 Installation direction and clearances ･････････････････････････････････････････････････････ 2- 2

2.3 Keep out foreign materials ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 3

2.4 Cable stress････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 2- 3

2.5 Using the DIN rail for installation ･･･････････････････････････････････････････････････････ 2- 4

3. SIGNALS AND WIRING 3- 1 to 3- 46

3.1 Standard connection example････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 2

3.1.1 Position control mode AD75P (A1SD75P) ･･････････････････････････････････････････ 3- 2

3.1.2 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 4

3.1.3 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 5

3.2 Internal Connection Diagram of Servo Amplifier ･･････････････････････････････････････････ 3- 6

3.3 I/O Signals ････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 7

3.3.1 Connectors and signal arrangements･･････････････････････････････････････････････････ 3- 7

3.3.2 Signal explanations ････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 10

3.4 Detailed Description of the Signals･･････････････････････････････････････････････････････ 3- 19

3.4.1 Position control mode･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 19

3.4.2 Speed control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 24

3.4.3 Torque control mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 26

3.4.4 Position/speed control change mode･･････････････････････････････････････････････････ 3- 29

3.4.5 Speed/torque control change mode ･･･････････････････････････････････････････････････ 3- 31

3.4.6 Torque/position control change mode･････････････････････････････････････････････････ 3- 33

3.5 Alarm Occurrence Timing Chart････････････････････････････････････････････････････････ 3- 34

3.6 Interfaces ････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 35

3.6.1 Common line ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 35

3.6.2 Detailed description of the interfaces･････････････････････････････････････････････････ 3- 36

3.7 Input Power Supply Circuit ････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 40

3.7.1 Connection example････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 40

3.7.2 Explanation of signals ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 41

3.7.3 Power-on sequence ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 41

3.8 Servo Motor with Electromagnetic Brake ････････････････････････････････････････････････ 3- 43

3.9 Grounding････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3- 45

3.10 Instructions for the 3M Connector ･････････････････････････････････････････････････････ 3- 46

4. OPERATION 4- 1 to 4- 6

4.1 When Switching Power On for the First Time ･････････････････････････････････････････････ 4- 1

4.2 Startup････････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.1 Selection of control mode ････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.2 Position control mode････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 2

4.2.3 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 4

4.2.4 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 5

4.3 Multidrop Communication ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 4- 6

5. PARAMETERS 5- 1 to 5- 21

5.1 Parameter List･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 1

5.1.1 Parameter write inhibit･･････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 1

5.1.2 Lists･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 2

5.2 Detailed Description･･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 18

5.2.1 Electronic gear ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 18

5.2.2 Changing the status display screen ･･････････････････････････････････････････････････ 5- 20

5.2.3 Using forward/reverse rotation stroke end to change the st opping patt ern ･･･････････････ 5- 21

5.2.4 Alarm history clear･････････････････････････････････････････････････････････････････ 5- 21

6. DISPLAY AND OPERATION 6- 1 to 6- 15

6.1 Display Flowchart･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 1

6.2 Status Display ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 2

6.3 Diagnostic mode････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 4

6.4 Alarm mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 5

6.5 Parameter mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 6

6.6 External I/O signal display ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 8

6.7 Output signal forced output (DO forced output)･･･････････････････････････････････････････ 6- 11

6.8 Test operation mode ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 12

6.8.1 Mode change ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 12

6.8.2 Jog operation ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 13

6.8.3 Positioning operation･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 14

6.8.4 Motor-less operation ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 6- 15

7. ADJUSTMENT 7- 1 to 7- 10

7.1 What Is Gain Adjustment? ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 1

7.1.1 Difference between servo amplifier and other drives････････････････････････････････････ 7- 1

7.1.2 Basics of the servo system ･･･････････････････････････････････････････････････････････ 7- 2

7.2 Gain Adjustment･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.1 Parameters required for gain adjustment･･････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.2 Block diagram ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 3

7.2.3 What is auto tuning? ････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 4

7.3 Gain Adjustment by Auto Tuning････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.3.1 Adjustment method ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.3.2 Valid conditions･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 5

7.4 Manual Gain Adjustment ･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 7- 6

7.4.1 When machine rigidity is low･････････････････････････････････････････････････････････ 7- 6

7.4.2 When the machine vib ra tes due t o machin e resona nce frequency ････････････････････････ 7- 7

7.4.3 Load inertia moment is 20 or more times ･･････････････････････････････････････････････ 7- 8

7.4.4 When shortening the settling time ････････････････････････････････････････････････････ 7- 9

7.4.5 When the same ga i n is us ed for two or more a xes･･････････････････････････････････････ 7- 10

7.5 Slight Vibration Suppression Control････････････････････････････････････････････････････ 7- 10

8. INSPECTION 8- 1

9. TROUBLESHOOTING 9- 1 to 9- 11

9.1 Trouble at Start-Up ････････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 1

9.1.1 Position control mode････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 1

9.1.2 Speed control mode ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 4

9.1.3 Torque control mode ････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 5

9.2 When Alarm or Warning Has Occurred･･･････････････････････････････････････････････････ 9- 6

9.2.1 Alarms and Warning list･････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 6

9.2.2 Remedies for alarms ････････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 7

9.2.3 Remedies for Warnings ･････････････････････････････････････････････････････････････ 9- 11

10. SPECIFICATIONS 10- 1 to 10- 4

10.1 Servo Amplifier Standard Specifications････････････････････････････････････････････････ 10- 1

10.2 Outline Dimension Drawings･･････････････････････････････････････････････････････････ 10- 2

10.2.1 Servo amplifiers ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 10- 2

10.2.2 Connectors ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 10- 3

11. CHARACTERISTICS 11- 1 to 11- 3

11.1 Overload Protection Characteristics････････････････････････････････････････････････････ 11- 1

11.2 Dynamic Brake Characteristics････････････････････････････････････････････････････････ 11- 2

11.3 Encoder Cable Flexing Life････････････････････････････････････････････････････････････ 11- 3

12. OPTIONS AND AUXILIARY EQUIPMENT 12- 1 to 12- 14

12.1 Options ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 1

12.1.1 Cables and connectors･････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 1

12.1.2 Junction terminal block (MR-TB20)･････････････････････････････････････････････････ 12- 6

12.1.3 Servo configurations software ･･････････････････････････････････････････････････････ 12- 8

12.2 Auxiliary Equipment ････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 10

12.2.1 Recommended wires ･････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 10

12.2.2 Circuit protector ･････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 10

12.2.3 Relays ･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 12- 11

12.2.4 Noise reduction techniques ･･･････････････････････････････････････････････････････ 12- 11

13. COMMUNICATION FUNCTIONS 13- 1 to 13- 26

13.1 Configuration････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 1

13.1.1 RS-422 configuration･･････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 1

13.1.2 RS-232C configuration ････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 2

13.2 Communication Specifications ･････････････････････････････････････････････････････････ 13- 3

13.2.1 Communication overvi ew･･････････････････････････････････････････････････････････ 13- 3

13.2.2 Parameter setting･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 4

13.3 Protocol ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 5

13.4 Character Codes ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 6

13.5 Error Codes ･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 7

13.6 Checksum ･･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 7

13.7 Time-Out Operation ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 8

13.8 Retry Operation･･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 8

13.9 Initialization･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 9

13.10 Communication Procedure Exa mple ･･････････････････････････････････････････････････ 13- 9

13.11 Command and Data No. List ････････････････････････････････････････････････････････ 13- 10

13.11.1 Read commands ････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 10

13.11.2 Write commands････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 11

13.12 Detailed Explanations of Commands･････････････････････････････････････････････････ 13- 13

13.12.1 Data processing ････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 13

13.12.2 Status display ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 15

13.12.3 Parameter ･････････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 16

13.12.4 External I/O pin statuses (DIO diagnosis) ･････････････････････････････････････････ 13- 18

13.12.5 Disable/enable of external I/O signals (DIO) ･･･････････････････････････････････････ 13- 19

13.12.6 External input signal ON/OFF (Test operation) ････････････････････････････････････ 13- 20

13.12.7 Test operation mode ････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 21

13.12.8 Output signal pin ON/OFF (DO forced output)･････････････････････････････････････ 13- 23

13.12.9 Alarm history ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 24

13.12.10 Current alarm･････････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 25

13.12.11 Other commands ･･････････････････････････････････････････････････････････････ 13- 26

Optional Servo Motor Instruction Manual CONTENTS

The rough table of contents of the optional MELSERVO Servo Motor Instruction Manual is introduced here for your reference. Note that the contents of the Servo Motor Instruction Manual are not included in the Servo Amplifier Instruction Manual.

1. INTRODUCTION

2. INSTALLATION

3. CONNECTORS USED FOR SERVO MOTOR WIRING

4. INSPECTION

5. SPECIFICATIONS

6. CHARACTERISTICS

7. OUTLINE DIMENSION DRAWINGS

8. CALCULATION METHODS FOR DESIGNING

About the Manuals

This Instruction Manual and the MELSERVO Servo Motor Instruction Manual are required if you use the General-Purpose AC servo MR-J2-03A5 for the first time. Always purchase them and use the MR-J2-03A5 safely.

Relevant manuals

Manual Name Manual No.

MELSERVO-J2-Jr Series Installation Guide IB(NA)67426 MELSERVO Servo Motor Instruction Manual SH(NA)3181 (Ver-C or later) EMC Installation Guidelines IB(NA)67310

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.1 Introduction

The MELSERVO-J2-Jr series general-purpose AC servo has been developed as an ultracompact, small capacity servo system compatible with the MELSERVO-J2 series 24VDC power supply. It can be used in a wide range of fields from semiconductor equipment to s ma ll robots , etc. The input signals of t he s ervo ampl if ier cont rol s ys tem a re compat i bl e wit h th ose of t he M R-J 2- A. As the standard models comply with the EN Standard x UL/C-UL Standard, they can be used satisfactorily in various countries. The MR-J2-03A5 servo amplifier can be easily installed to a control box with a DIN rail. The power supply/electromagnetic brake and encoder of the servo motor can be wired easily with a single cable. Using a personal computer where the Servo Configuration software has been installed, you can make parameter setting, status display, etc. Also, you can use the RS-422 communication function to set up to 32 axes of servo amplifiers. The compatible servo motors have achieved the smallest 28mm-bore flange size in this class and are further equipped with encoders of 8192 pulses/rev (incremental) resolution.

1 - 1

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.2 Function List

The following table lists the functions of the MR-J2-03A5. For details of the functions, refer to the corresponding chapters and sections.

Function Description

Position control mode MR-J2-03A5 is used as position control servo. P

Speed control mode MR-J2-03A5 is used as speed control servo . S

Torque control mode MR-J2-03A5 is used as torque control servo. T

Position/speed control change mode Speed/torque control change mode Torque/position control change mode Slight vibration suppression control Electronic gear Input pulses can be multiplied by 1/50 to 50. P Par ameters No. 3, 4

Real-time auto tuning Smoothing Speed can be increased smooth ly i n resp onse t o inp ut p uls e. P Parameter No. 7

S-pattern acceleration/ deceleration time constant Alarm history clear Alarm history is cleared. P, S, T Parameter No. 16

Restart after instantaneous power failure

Command pulse selection

Input signal selection

Torque limit Servo motor-generated torque can be limited to any value. P, S

Speed limit Servo motor speed can be limited to any value. T

Status display

External I/O display

Output signal forced output

Automatic VC offset

Test operation mode

Using external input signal, control can be switched between position control and speed control. Using external input signal, control can be switched between speed control and torque control. Using external input signal, control can be switched between torque control and position control. Suppresses vibration of ±1 pulse produced at a servo motor stop.

Automatically adjusts the gain to optimum value if load applied to the servo motor shaft varies.

Speed can be increased and decreased smoothly. S Parameter No. 13

If the input power supply voltage had reduc ed to cause an alarm but has returned to normal, the servo motor can be restarted by merely switching on the start signal. Command pulse train form can be selected from among four different types. Forward rotation start, reverse rotation start, servo on and other input signals can be assigned to any pins.

Servo status is shown on the 4-digit, 7-segment LED display ON/OFF statuses of external I/O signals are shown on the display. Output signal can be forced on/off independently of the servo status. Use this function for output signal wiring check, etc. Voltage is automatically offset to stop the servo motor if it does not come to a stop at the analog speed command (VC) or analog speed limit (VLA) of 0V. Servo motor can be run from the operation section of the servo amplifier without the start signal entered.

(Note)

Control Mode

P/S Section 3.4.4

S/T Section 3.4.5

T/P Section 3.4.6

P Section 7.5

P, S

S Parameter N o. 20

P Parameter No. 21

P, S, T

P, S, T Section 6.2

P, S, T Section 6.6

P, S, T Section 6.7

S, T Section 6.3

P, S, T Section 6.8

Refer To

Section 3.1.1 Section 3.4.1 Section 4.2.2 Section 3.1.2 Section 3.4.2 Section 4.2.3 Section 3.1.3 Section 3.4.3 Section 4.2.4

Section 7.3 Parameter No. 2

Parameters No. 43 to 48 Section 3.4.1 (2) Parameter No. 28 Section 3.4.3 (3) Parameter No. 8 to 10

1 - 2

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

Function Description

Servo configuration software

Alarm code output

Note:P: Position control mode, S: Speed cont rol mode, T: Torq ue control mode

P/S: Position/speed control change mod e, S/T: Sp eed/torq ue control cha nge mode, T/P: Torq ue/posit ion control chan ge mode

Using a personal computer, parameter setting, test operation, status display, etc. can be performed. If an alarm has occurred, the c orre sponding alarm number is output in 3-bit code.

(Note)

Control Mode

P, S, T Section 12.1.3

P, S, T Section 9.2.1

1.3 Model Code Definition

(1) Rating plate

MITSUBISHI

MITSUBISHIMITSUBISHI

MODEL

POWER

MR‑J2‑03A5

POWER: INPUT:

OUTPUT: SERIAL:

MITSUBISHIELECTRICCORPORATION

MADEINJAPAN

30W

DC24V



2.3A TC300A034G55

ACSERVO

PASSED

Model Capacity

Applicable power supply

Rated output current Serial number

Refer To

(2) Model

MR-J2 - 03 A 5

Series name

Rating plate

24VDC power supply specification General-purpose interface

Rated output 30[W]

1.4 Combination with Servo Motor

The HC-AQ series servo motors can be used. The same combinations apply to the servo motors provided with electromagnetic brakes and reduction gears.

Servo Amplifier Servo motor

HC-AQ0135D HC-AQ0235DMR-J2-03A5 HC-AQ0335D

1 - 3

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.5 Parts Identification

Name/Application

Display The four-digit, seven-segment LED shows the servo status and alarm number.

Operation section Used to perform status display, diagnostic, alarm and parameter operations.

DOWN

MODE

I/O signal connector (CN1A) Used to connect digital I/O signals.

I/O signal connector (CN1B) Used to connect digital I/O signals.

Name plate

Servo motor connector (CNP2) Connector for connection of the servo motor.

Power input connector (CNP1) Used to connect the input power supply/control circuit power supply/RS-422.

SET

Used to set parameter data.

Used to change the display or data in each mode.

Used to change the mode.

Refer To

Chapter6

Section3.3

Section1.3

Section3.3 Section10.2.1 Section12.1.1

Section3.3 Section10.2.1

Communication connector (CNP3) Used for connection with a personal computer (RS-232C).

Earth (E) terminal ( ) To conform to the EN Standard, fit the supplied earth terminal for grounding.

Section3.3 Section10.2.1 Section12.1.3

Section3.9

1 - 4

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.6 Servo System with Auxiliary Equipment

y To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo

WARNING

amplifier (refer to ( 2), Section 3.9) and always connect it to the earth (E) of the control box.

Power supply

24VDC

Servo Configuration software

−

Circuit protector

Main ci rcuit power suppl y

Relay

Control power supply

Personal computer

To CNP1

To CNP3

Servo amplifier

MITSUBISHI

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

CNP3

MELSERVO

Earth (E) terminal

To CNP2

To CN1A

To CN1B

Motor cable

Power leads

Positioning unit/ speed controller

Junction terminal block

Encoder cable



Servo motor

1 - 5

2. INSTALLATION

CAUTION

y Stacking in excess of the limited number of products is not allowed. y Install the equipment to incombustible. Installing them directly or close to

combustibles will led to a fire.

y Install the equipment in a load-bearing place in accordance with this Instruction

Manual.

y Do not get on or put heavy load on the equipment to prevent injury. y Use the equipment within the specified environmental condition range. y Provide an adequate protection to prevent screws, metallic detritus and other

conductive matter or oil and other combustible matter from entering the servo amplifier.

y Do not block the intake/exhaust ports of the servo amplifier. Otherwise, a fault may

occur.

y Do not subject the servo amplifier to drop impact or shock loads as they are

precision equipment.

y Do not install or operate a faulty servo amplifier. y When the product has been stored for an extended period of time, consult

Mitsubishi.

2.1 Environmental conditions Environment Conditions

Ambient temperature Ambient humidity 90%RH or less (non-condensing) storage temperature storage humidity 90%RH or less (non-condensin g) Ambient Altitude Max. 1000m (3280 ft) above sea level Vibration

0 to +55 [°C] (non-freezing) 32 to +131 [°F] (non-freezing)

−20 to +65 [°C] (non-freezing)

−4 to +149 [°F] (non-freezing)

Indoors (no direct sunlight) Free from corrosive gas, flammable gas, oil mist, dust and dirt

5.9 [m/s2] {0.6G} or less

19.4 [ft/s

] or less

2 - 1

2. INSTALLATION

2.2 Installation direction and clearances

y The equipment must be installed in the specified direction. O therwise, a fault may

CAUTION

(1) Installation of one servo amplifier

10mm (0.4 in.) or more

occur.

y Leave specified clearances between the servo amplif ier and c ontr ol box ins ide walls

or other equipment.

Control box Control box

40mm (1.6 in.) or more

Servo am plifier

MITSUBISHI

MELSERVO

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

10mm (0.4 in.) or more

Wiring clearance

70mm (2.8 in.)

Top



CNP3

40mm (1.6 in.)

Bottom

or more

(2) Installation of two or more servo amplifiers

Leave a large clearance between the top of the servo amplifier and the internal surface of the control box, and install a fan to prevent the internal temperature of the control box from exceeding the environmental conditions.

Control box

10mm (0.4 in.) or more

100mm (4.0 in.) or more

MITSUBISHI

OPEN

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

MELSERVO

1mm (0.04 in.) or more

MITSUBISHI

OPEN

MELSERVO

CN1A CN1B

CNP1 CNP2

10mm (0.4 in.) or more

CNP3

40mm (1.6 in.) or more

CNP3

(3) Others

Install the servo amplifier on a perpendicular wall in the correct vertical direction.

2 - 2

2. INSTALLATION

2.3 Keep out foreign materials

(1) Whe n installing the unit in a control box, prev ent drill chips and wire fragments from entering the

servo amplifier.

(2) Preve nt oil, wate r, me tallic dust, etc. fro m e nte ring the se rvo amplif ier th rou gh open ing s in the con trol

box or a fan installed on the ceiling.

(3) Whe n installing the control box in a place where there are toxic gas, dirt an d dust, provide positive

pressure in the control box by forcing in clean air to prevent such materials from entering the control box.

2.4 Cable stress

(1) The way of clamping the cable must be fully examined so that fle xing stress and cable's own weight

stress are not applied to the cable connection.

(2) In any application where the servo motor moves, the cables should be free from excessive stress. For

use in any application where the servo motor moves, run the cables so that their flexing portions fall within the optional motor ca bl e range. Fi x th e motor ca ble a nd power l ead of t he servo mot or.

(3) Avoid any probability that the cable sheath might be cut by sharp chips, rubbed by a machine corner or

stamped by workers or vehicles.

(4) For in stallation on a machine where the se rvo motor will move, the flexing radius should be made as

large as possible. Refer t o sect ion 1 1. 4 for t he flexi ng li fe.

2 - 3

2. INSTALLATION

2.5 Using the DIN rail for installation (1) Fitting into the DIN rail

Put the upper catch on the DIN rail and push the unit until it clicks.

(2) Removal from DIN rail

1) Pull down the hook.

2) Pull it toward you.

3) Lift and remove the unit.

Wall

DIN rail

Wall

Upper catch

DIN rail

2) 3)

Wall

Upper catch

DIN rail

Wall

DIN rail

Wall

DIN rail

Hook

2 - 4

3. SIGNALS AND WIRING

y Any person who is involved in wiring should be fully competent to do the work. y Before starting wiring, make sure that the voltage is safe in the tester more than 10

minutes after power-off. Otherwise, you may get an electric shock.

WARNING

CAUTION

y Ground the servo amplifier and the servo motor securely. y Do not attempt to wire the servo amplifier and servo motor until they have been

installed. Otherwise, you may get an electric shock.

y The cables should not be damaged, stressed excessively, loaded heavily, or

pinched. Otherwise, you may get an electric shock.

y Wire the equipment correctly and securely. Otherwise, the servo motor may

misoperate, resulting in injury.

y Connect cables to correct terminals to prevent a burst, fault, etc. y Ensure that polarity (+, −) is correct. Otherwise, a burst, damage, etc. may occur. y The surge absorbing diode installed to the DC relay designed for control output

should be fitted in the specified direction. Otherwise, the signal is not output due to a fault, disabling the forced stop and other protective circuits.

Servo amplifier

COM

(24VDC)

Control output signal

y Use a noise filter, etc. to minimize the influence of electromagnetic interference,

which may be given to electronic equipment used near the servo amplifier.

y Do not install a power capacitor, surge suppressor or radio noise filter with the power

line of the servo motor.

y Do not modify the equipment.

POINT

CN1A and CN1B have the same s ha pe. W rong connect ion of t he connectors will lead to a failure. Connect them correctly.

3 - 1

3. SIGNALS AND WIRING

3.1 Standard connection example POINT

y For the connection of the power supply system, refer to Sect ion 3.7.1.

3.1.1 Position control mode AD75P (A1SD75P)

(Note 3)

(Note 5)

Forward rotation stroke end

Reverse rotation stroke end

(Note 8) Analog torque limit

(Note 9)

Servo Configuration

software

24VDC power supply

−

Signal Name

PULSE F PULSE F− PULSE R+ PULSE R− CLEAR

CLEAR COM

READY COM INPS

Positioni n g un it AD 75 P/ A1SD75P

PG0(+5V) PG0 COM

Proportion control

±10V/max. current

Pin No.

Forced stop

Servo on

Reset

Torque limit

Upper limit setting

Personal

computer

24 25

(Note 8)

Circuit protector

10m (32ft) max.

2m (6.5ft) max.

Servo amplifier

CNP1 P24M P24G

P24L

(Note 4,7)

CN1A

PP PG NP NG CR SG RD

COM 9

INP

LZ LZR

Plate

(Note 4,7)

CN1B

EMG SON RES PC TL LSP LSN SG SG

P15R

TLA LG

Plate

CNP3

1 2 3

8 10 19

5 15

5 14

9 16 17 10 20 11 12

(Note 4)

CN1B

(Note 4,7)

CN1A

Plate

CNP2

3VDD 13 COM

ALM

19 ZSP

6TLC

LAR

LBR LG

P15R

30m (98ft) max.

(Note1)

(Note 2)

RA1

RA2

RA3

(Note 6) Trouble

Zero speed Limiting torque

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

Servo motor

3 - 2

3. SIGNALS AND WIRING

Note: 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the cont rol box. (Refer t o section 3 .9.)

2. Connect th e diode in the correct dire ction. If it is connected rev ersely, the servo amplifier w ill be faulty and will not output signals, disabling the forced stop and other protective circuits.

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. When starting operation, always connect the forward/reverse rotation stroke end signal (LSN/LSP) with SG. (Normally closed contacts)

6. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

7. The pins with the same signal na me are connected in t he servo ampl ifier.

8. For the command pulse train input of the differential line driver system. 2m max. for the open collector system.

9. Use MRZJW3-SETUP61E or later.

3 - 3

3. SIGNALS AND WIRING

3.1.2 Speed control mode

(Note 3)

Forward rotation start

Reverse rotation start

Forward rotation stroke end

(Note 5)

Reverse rotation stroke end

Analog speed command

(Note 8) Analog torque limit

(Note 9)

Servo configuration

software

24VDC power supply

−

Speed Selection 1

Forced stop

Servo on

Reset

Speed selection 2

Upper limit setting

±10V/Rated speed

Upper limit setting

+10V/max. current

Personal

computer

Circuit protector

10m (32ft) max.

2m (6.5ft) max.

P24M P24G

P24L

SP1 SG SG

EMG SON RES

ST1 ST2 LSP LSN SG SG

P15R

VC LG

Servo amplifier

CNP1

1 2

(Note 4)

(Note 4,7)

CN1A

8 10 20

(Note 4,7)

CN1B

5 14

7SP2

(Note 4,7)

9 16 17 10 20 11

1 12TLA

Plate

CNP3

CN1B

3 VDD 13 18 19 ZSP

6TLC

CN1A

18 SA

Plate

CNP2

COM

ALM

RD LZ

LZR LA LAR LB LBR LG OP

P15R

30m (98ft) max.

(Note1)

RA1 RA2 RA3

RA5

RA4

Encoder Z-phase pulse (differential line driver)

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

(Note 6) Trouble

Zero speed Limiting torque

Speed reached

Ready

Servo motor

Note: 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the cont rol box. (Refer t o section 3 .9.)

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. When starting operation, always connect the forward/reverse rotation stroke end signal (LSN/LSP) with SG. (Normally closed contacts)

6. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

7. The pins with the same signal na me are connected in t he servo ampl ifier.

8. TLA can be used by setting any of parameters No. 43 to 48 to make TL available.

9. Use MRZJW3-SETUP61E or later.

3 - 4

3. SIGNALS AND WIRING

3.1.3 Torque control mode

(Note 3)

Forward rotation selection

Reverse rotation selection

Analog torque command

(Note 7)

Servo configuration

software

24VDC power supply

−

Speed Selection 1

Forced stop

Servo on

Reset

Speed selection2

Upper limit setting

±8V/max. current

Upper limit setting

Analog speed limit

0 to +10V/max. speed

Personal

computer

Circuit protector

10m(32ft) ma x.

2m (6.5ft) max.

P24M P24G

P24L

SP1 SG SG

EMG SON RES

RS1 RS2 SG SG

P15R

TC LG

Servo amplifier

CNP1

1 2

(Note 4)

(Note 4,6) CN1A

8 10 20

(Note 4,6) CN1B

5 14

7SP2

(Note 4,6)

10 20 11 12

2VLA

Plate

CNP3

CN1B

3 VDD

COM

13 18

ALM

19 ZSP

6TLC

CN1A

19 RD RA4

LZR LA

LAR

LBR

P15R

Plate

(Note 2)

RA1

RA2

RA3

Encoder Z-phase pulse (differential line driver)

Encoder A-phase pulse (differential line driver)

Encoder B-phase pulse (differential line driver)

Control common Encoder Z-phase pulse (open collector)

(Note 5)

Trouble Zero speed Limiting torque

Ready

CNP2

30m (98ft) max.

(Note1)

Servo motor

Note: 1. To prevent an electric shock, fit the supplied earth terminal (E) to the servo amplifier and always

connect it to the earth (E) of the cont rol box. (Refer t o section 3 .9.)

3. The forced stop switch must be installed.

4. CN1A and CN1B have the same shape. Wrong connection of the connectors will lead to a fault.

5. Trouble (ALM) is connected with COM in normal alarm-free condition.

6. The pins with the same signal na me are connected in t he servo ampl ifier.

7. Use MRZJW3-SETUP61E or later.

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Mitsubishi Electronics J2, JR, MR-J2-03A5 User Manual

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual

z Safety Instructions z

COMPLIANCE WITH EC DIRECTIVES

CONFORMANCE WITH UL/C-UL STANDARD

CONTENTS

Optional Servo Motor Instruction Manual CONTENTS

About the Manuals

Relevant manuals

1. FUNCTIONS AND CONFIGURATION

1.1 Introduction

1.2 Function List

1.3 Model Code Definition

1.4 Combination with Servo Motor

1.5 Parts Identification

1.6 Servo System with Auxiliary Equipment

2. INSTALLATION

2.1 Environmental conditions Environment Conditions

2.2 Installation direction and clearances

2.3 Keep out foreign materials

2.4 Cable stress

2.5 Using the DIN rail for installation (1) Fitting into the DIN rail

3. SIGNALS AND WIRING

3.1 Standard connection example POINT

3.1.2 Speed control mode

3.1.3 Torque control mode