Renishaw HPMA high-precision motorised arm Installation & User's Guide

Installations- und Benutzerhandbuch

H-2000-5357-01-B

HPMA Hochpräziser motorisch

angetriebener Schwenkarm

Deutsch

Renishaw-Artikelnummer: H-2000-5357-01-B

Veröffentlicht: 02.2018

i

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ii

Sicherheitshinweise

Vor Wartungsarbeiten begonnen werden, muss die Stromversorgung getrennt werden.

Es obliegt dem Maschinenlieferanten, den Anwender über alle Gefahren, die sich aus dem

Betrieb der Ausrüstung, einschließlich der, die in der Renishaw Produktdokumentation erwähnt

sind, zu unterrichten und sicherzustellen, dass ausreichende Schutzvorrichtungen und

Sicherheitsverriegelungen eingebaut sind.

Es kann passieren, dass der Messtaster fälschlicherweise eine Ruhestellung des Messtasters

signalisiert. Verlassen Sie sich nicht allein auf das Messtastersignal, um die Maschinenbewegung

zu stoppen.

Zwischen zwei beweglichen und zwischen beweglichen und statischen Teilen besteht

Einklemmgefahr.

1

Inhalt

Bevor Sie beginnen .......................................................................................................5

Haftungsausschluss

.......................................................................................5

Marken

............................................................................................................5

Garantie

.......................................................................................................... 5

Technische Änderungen

................................................................................. 5

CNC-Maschinen

.............................................................................................5

Patente

...........................................................................................................6

EU-Konformitätserklärung

..............................................................................6

WEEE-Richtlinie

.............................................................................................7

Sicherheitshinweise

........................................................................................ 7

Systemkit

........................................................................................................................8

Speziﬁkationen

..............................................................................................................9

Systeminstallation

.......................................................................................................10

Installation des HPMA

..................................................................................10

HPMA Installation

......................................................................................... 11

Akzeptable Orientierung von Gehäuse- und Basiseinheit

............................12

Montagehinweise

.........................................................................................................13

Abmessungen und Verdrahtung

................................................................................14

Gesamtabmessungen und Verdrahtung (rückseitiger Kabelausgang)

.........14

Gesamtabmessungen (seitlicher Kabelausgang)

.........................................15

Abmessungen

..............................................................................................................16

Abmessungen

...............................................................................................16

Abmessungen des Tastereinsatzes entsprechend der Werkzeuggröße

.......17

Systeminstallation

.......................................................................................................19

Befestigung des Messtasters am Messarm

..................................................19

Tastereinsatzeinbau

......................................................................................19

Grobeinstellung des Tastereinsatzes

............................................................ 19

Feineinstellung des Tastereinsatzes

............................................................. 20

Parallelität der Oberseite

..............................................................................21

2

Inhalt

Anbringung des Messtasterschutzgehäuses ................................................22

Installation des TSI 3 oder TSI 3-C Interface

................................................ 23

Alternative Befestigung

.................................................................................23

HPMA Verdrahtungsschema mit TSI 3

.........................................................24

HPMA Verdrahtungsschema mit TSI 3-C

.....................................................25

Anschlüsse des TSI 3 Interface

....................................................................26

Anschlüsse des TSI 3-C Interface

................................................................27

Auslenksignalverzögerung

.........................................................................................28

HPMA mit einem TSI 3 Interface

..................................................................28

HPMA mit einem TSI 3-C Interface

..............................................................29

Standardverdrahtung

..................................................................................................30

HPMA und TSI 3 Verdrahtung

......................................................................30

HPMA und TSI 3-C Verdrahtung

...................................................................31

HPMA / TSI 3 Betrieb

...................................................................................................32

Armsteuerung

............................................................................................... 32

Messtasterauswahleingänge

........................................................................36

HPMA / TSI 3-C Betrieb................................................................................................37

Armsteuerung

............................................................................................... 37

Messtastersperre

......................................................................................................... 42

Messtastersperre beim TSI 3

........................................................................42

Messtastersperre beim TSI 3-C

....................................................................43

Sperreingänge

.............................................................................................................44

TSI 3 Interfaceeingänge

...............................................................................44

TSI 3-C Interfaceeingänge

...........................................................................44

Eingangsspeziﬁkation

.................................................................................................45

Eingangsspeziﬁkation bei TSI 3

....................................................................45

Ausgangsspeziﬁkation bei TSI 3

...................................................................45

Eingangsspeziﬁkation bei TSI 3-C

................................................................45

Ausgangsspeziﬁkation bei TSI 3-C

............................................................... 45

3

Inhalt

Wartung ........................................................................................................................ 46

Ausbau des RP3 Messtasters

......................................................................46

Ausbau von Tastereinsatz und Sollbruchstück

.............................................46

Montage von Sollbruchstück und Tastereinsatz

...........................................46

Wartung des RP3 Messtasters

.....................................................................47

HPMA Wartung

.............................................................................................48

Werkzeugeinstellung und Messtasterkalibrierung

...................................................49

Werkzeugmessung

....................................................................................... 49

Messtasterkalibrierung

.................................................................................49

Werkzeugeinstellung

...................................................................................................50

Werkzeugeinstellung

....................................................................................50

Werkzeugbrucherkennung und Kalibrierung

............................................................51

Werkzeugbrucherkennung

...........................................................................51

Kalibrieren des Werkzeug messtasters .........................................................51

Fehlersuche

.................................................................................................................52

Teileliste

.......................................................................................................................55

4

Leere Seite.

5

vorbehalten.

Dieses Dokument darf ohne vorherige

schriftliche Genehmigung von Renishaw weder

ganz noch teilweise kopiert oder vervielfältigt

werden, oder auf irgendeine Weise auf

andere Medien oder in eine andere Sprache

übertragen werden.

Die Veröffentlichung von Material dieses

Dokuments bedeutet nicht die Befreiung von

Patentrechten der Renishaw plc.

Technische Änderungen

Renishaw behält sich das Recht vor,

technische Änderungen ohne Vorankündigung

vorzunehmen.

CNC-Maschinen

CNC-Werkzeugmaschinen dürfen,

entsprechend den Herstellerangaben, nur von

geschultem Fachpersonal bedient werden.

Bevor Sie beginnen

Haftungsausschluss

RENISHAW IST UM DIE RICHTIGKEIT

UND AKTUALITÄT DIESES DOKUMENTS

BEMÜHT, ÜBERNIMMT JEDOCH KEINERLEI

ZUSICHERUNG BEZÜGLICH DES INHALTS.

EINE HAFTUNG ODER GARANTIE FÜR

DIE AKTUALITÄT, RICHTIGKEIT UND

VOLLSTÄNDIGKEIT DER ZUR VERFÜGUNG

GESTELLTEN INFORMATIONEN IST

FOLGLICH AUSGESCHLOSSEN.

Marken

RENISHAW und das Messtaster-Symbol, wie

sie im RENISHAW-Logo verwendet werden,

sind eingetragene Marken von Renishaw plc

im Vereinigten Königreich und anderen

Ländern. apply innovation sowie Namen

und Produktbezeichnungen von anderen

Renishaw Produkten sind Schutzmarken von

Renishaw plc und deren Niederlassungen.

Alle anderen Handelsnamen und Produkt-

namen, die in diesem Dokument verwendet

werden, sind Handelsnamen, Schutzmarken,

oder registrierte Schutzmarken, bzw.

eingetragene Marken ihrer jeweiligen

Eigentümer.

Garantie

Produkte, die während der Garantiezeit

Mängel aufweisen, sind an den Verkäufer

zurückzugeben.

Für den Erwerb von Renishaw-Produkten

von einer Gesellschaft der RENISHAW-

Gruppe und sofern nicht ausdrücklich

schriftlich zwischen Renishaw und dem

Kunden vereinbart, gelten die Garantie-

bzw. Gewährleistungsbedingungen der

RENISHAW-Gruppe für den Verkauf von

Produkten. Die Details der Garantie- bzw.

Gewährleistungsbedingungen sind dort

nachzulesen und zusammenfassend sind

folgende Ausnahmen von der Garantie- bzw.

Gewährleistungsverpﬂichtung festzuhalten:

• Fehlende Wartung, missbräuchlicher

oder unangemessener Gebrauch sowie

• Modiﬁkation oder sonstige

Veränderungen ohne schriftliche

Freigabe seitens Renishaw.

Falls Sie die Produkte von einem anderen

Lieferanten erworben haben, können andere

Gewährleistungs- und Garantiebedingungen

gelten. Bitte kontaktieren Sie hierzu Ihren

Lieferanten.

6

Patente

Die Merkmale und Funktionen des

HPMA Arms von Renishaw und anderer

zugehöriger Produkte sind durch ein oder

mehrere der folgenden Patente und/oder

Patentanmeldungen geschützt:

EU-Konformitätserklärung

Renishaw plc erklärt, dass der hochpräzise,

motorisch angetriebene Schwenkarm HPMA

allen zutreffenden Normen und Vorschriften

entspricht.

Die komplette EU-Konformitätserklärung

erhalten Sie entweder bei Renishaw plc oder

unter www.renishaw.de/mtpdoc.

Bevor Sie beginnen

CN 1327188

CN 100455979

EP 0967455

EP 1092890

EP 1537376

JP 3627855

JP 4398011

JP 4444109

JP 4444509

KR 1027729

US 5647137

US 6275053

US 6519863

US 7281336

C

7

Sicherheitshinweise

Informationen für den Benutzer

Bei Arbeiten an Koordinatenmessgeräten und

Werkzeugmaschinen wird ein Augenschutz

empfohlen.

Beachten Sie auch die Bedienungsanleitung

des Maschinenherstellers.

Das HPMA System darf nur von Fachpersonal

unter Beachtung der erforderlichen

Sicherheitsvorkehrungen installiert werden.

Vor Arbeitsbeginn ist sicherzustellen, dass sich

die Werkzeugmaschine in einem sicheren,

spannungslosen Zustand beﬁndet und die

Spannungsversorgung zum TSI 3 oder TSI 3-C

getrennt ist.

Informationen für den Maschinen-

lieferanten

Es obliegt dem Maschinenlieferanten,

den Anwender über alle Gefahren zu

unterrichten, die sich aus dem Betrieb der

Ausrüstung ergeben, einschließlich der,

die in der Renishaw Produktdokumentation

erwähnt sind, und sicherzustellen, dass

ausreichende Schutzvorrichtungen und

Sicherheitsverriegelungen eingebaut sind.

Unter gewissen Umständen könnte

der Messtaster fälschlicherweise eine

Ruhestellung (nicht ausgelenkt) signalisieren.

Verlassen Sie sich nicht allein auf das

Messtastersignal, um die Maschinenbewegung

zu stoppen.

Bevor Sie beginnen

WEEE-Richtlinie

Der Gebrauch dieses Symbols auf Produkten

von Renishaw und/oder den beigefügten

Unterlagen gibt an, dass das Produkt nicht

mit allgemeinem Haushaltsmüll entsorgt

werden darf. Es liegt in der Verantwortung

des Endverbrauchers, dieses Produkt zur

Entsorgung an speziell dafür vorgesehene

Sammelstellen für Elektro- und Elektronik-

Altgeräte (WEEE) zu übergeben, um eine

Wiederverwendung oder Verwertung zu

ermöglichen. Die richtige Entsorgung dieses

Produktes trägt zur Schonung wertvoller

Ressourcen bei und verhindert mögliche

negative Auswirkungen auf die Umwelt.

Weitere Informationen erhalten Sie von Ihrem

örtlichen Entsorgungsunternehmen oder von

Ihrer Renishaw Vertretung.

8

Systemkit

HINWEIS: Artikelnummern sind in der „Teileliste“ auf Seite 55 zu ﬁnden.

TSI 3 oder

TSI 3-C

HPMA

Messtasterschutzgehäuse

Tastereinsatz

RP3

Kabel

Kabel (nicht im

Lieferumfang)

Maschinensteuerung

Messtasterstatus-LED

Grün Arm bereit und Messtaster

in Ruhestellung

Rot Ausgelenkt

9

Speziﬁkationen

Version Rückseitiger Kabelausgang Seitlicher Kabelausgang

Hauptanwendung Werkzeugmessung und -bruchkontrolle auf zweiachsigen

und dreiachsigen CNC-Drehmaschinen.

Signalübertragung Kabelübertragung

Gewicht

≈ 5 kg

Messtaster RP3 (siehe Hinweise 1 und 2)

Kompatibles Interface TSI 3 oder TSI 3-C

Kabel

(zum Interface)

Speziﬁkationen Ø7,3 mm, 5-adriges

geschirmtes Kabel, jede Ader

42 × 0,15 mm

Ø4,35 mm, 4-adriges

geschirmtes Kabel, jede Ader

7 × 0,2 mm

Länge 2 m, 5 m, 10 m 7 m

Antastrichtungen ±X, ±Y

Typische Positionsgenauigkeit

(siehe Hinweis 3)

5,00 μm 2σ X/Z (Arme für Maschinen mit Spannfuttergröße

6 Zoll bis 15 Zoll)

8,00 μm 2σ X/Z (Arme für Maschinen mit Spannfuttergröße

18 Zoll bis 24 Zoll)

Auslösekraft

(siehe Hinweise 4 und 5)

XY – geringe Kraft

XY – hohe Kraft

+Z-Richtung

1,50 N, 153 gf

3,50 N, 357 gf

12,00 N, 1224 gf

Schwenkzeit des Messarms

MRO ARO ≈ 3 Sekunden

ARO MRO ≈ 3 Sekunden

Schwenkwinkel des Messarms 90°/91°

(Wird das Messtasterschutzgehäuse von Renishaw nicht

verwendet, beträgt der max. Arm-Schwenkwinkel 91°.)

Schutzklasse IPX8, BS EN 60529:1992+A2:2013

(IEC 60529:1989+A1:1999+A2:2013)

Montage M8-Schrauben (3 Stück)

Betriebstemperatur +5 °C bis +55 °C

Lagertemperatur −

25 °C bis +70 °C

Hinweis 1 Falls der RP3 in der Z-Achse des Messtasters (der Y-Achse der Drehmaschine) verwendet werden soll, kann ein

fünfseitiger Tastereinsatz bei der Produktabteilung für Tastereinsätze und Spannmittel von Renishaw bestellt werden.

Hinweis 2 Die Speziﬁkation wird bei einer Standard-Testgeschwindigkeit von 480 mm/min mit einem 35 mm langen Tastereinsatz

geprüft. Je nach Anwendungsanforderungen ist eine deutlich höhere Geschwindigkeit möglich.

Hinweis 3 Testbedingungen: Tastereinsatzlänge:

Antastgeschwindigkeit:

Antastkraft:

22 mm

36 mm/min

Werkseinstellungen

Hinweis 4 Die Auslösekraft, die in manchen Anwendungen kritisch ist, ist die Kraft, die durch den Tastereinsatz auf das

Werkstück wirkt, während das Tastsignal ausgelöst wird. Die maximal auf das Werkstück wirkende Kraft tritt nach dem

Auslösepunkt auf, d. h. im Überlauf. Die Kraft hängt von zugehörigen Variablen einschließlich der Messgeschwindigkeit

und Maschinenverzögerung ab.

Hinweis 5 Dies sind die Werkseinstellungen. Eine manuelle Einstellung ist nicht möglich.

10

< 8 mm

> 8 mm

Systeminstallation

Installation des HPMA

11

Systeminstallation

HPMA Installation

Zur Leistungsoptimierung des HPMA sollten folgende Installationsrichtlinien beachtet werden:

• Der HPMA wird idealerweise an einem stabilen, festen Bauteil der Werkzeug-

maschine, beispielsweise am Spindelstock, montiert. Falls Montagehalterungen oder

-platten verwendet werden, müssen diese maximal steif sein und möglichst wenige

Gelenke aufweisen. Die Montage an einem beweglichen Teil der Werkzeugmaschine

kann sich nachteilig auf die Wiederholgenauigkeit auswirken.

• Der HPMA kann auf jeden beliebigen Winkel zwischen 0° und 60° von der Vertikalen

orientiert und der Arm dadurch auf die „Arm bereit“-Position abgesenkt werden. Ist

der HPMA hingegen so ausgerichtet, dass der Arm senkrecht in die „Arm bereit“-

Position angehoben wird, kann dies eine Leistungsminderung zur Folge haben. Dies

sollte vermieden werden, es sei denn die Installation wurde von Renishaw genehmigt.

• Der HPMA ist nach IPX8 geschützt und für die rauen Umgebungen in einer

Werkzeugmaschine ausgelegt. Jedoch dürfen Hochdruckstrahlen und zurück-

spritzende Flüssigkeiten nicht direkt auf den HPMA spritzen. Falls der HPMA nicht

in ausreichender Entfernung von diesen Strahlen positioniert werden kann, sollte

die Gehäuse- und Basiseinheit durch eine geeignete Schutzvorrichtung geschützt

werden. Eine solche Schutzvorrichtung wird von Renishaw nicht bereitgestellt.

• Wie bei allen Messsystemen kann die Wiederholgenauigkeit durch thermische

Effekte auf der Werkzeugmaschine beeinträchtigt werden. Renishaw empﬁehlt

die Einbindung von Routinen zur thermischen Kompensation in die Zyklen der

Messsoftware, um diesen Effekten entgegenzuwirken.

12

Systeminstallation

Akzeptable Orientierung von Gehäuse- und Basiseinheit

MRO

ARO

MRO

ARO

MRO

ARO

MRO

ARO

*Nicht empfohlen

*Für Anwendungen < 30° bitte Renishaw kontaktieren.

ARO

*Mindestens 30°

13

118,8

8,5

36

7,8

47,2 25,8

Ø

30

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