Systèmes de palpage

Systèmes de
palpage
pour machines-outils
Janvier 2009
Systèmes de palpage pour machines-outils
Les palpeurs HEIDENHAIN sont conçus
pour être utilisés sur les machines-outils –
et notamment sur les fraiseuses et les
centres d‘usinage. Les systèmes de palpage aident à réduire les temps de préparation, à augmenter les durées d'utilisation
de la machine et à améliorer la précision
dimensionnelle des pièces usinées. Les
fonctions de dégauchissage, de mesure et
de contrôle sont exécutables soit manuellement ou par programme avec la plupart
des commandes numériques.
Mesure des pièces
Pour mesurer les pièces directement sur la
machine, HEIDENHAIN propose les palpeurs à commutation TS. Ceux-ci sont
installés dans la broche soit manuellement,
soit au moyen du changeur d'outil. Selon
les fonctions de palpage de la CN, vous
pouvez automatiquement ou manuellement
•
•
•
•
Dégauchir les pièces
Initialiser les points d'origine
Mesurer les pièces
Digitaliser ou contrôler des formes 3D
Etalonnage des outils
Dans la production de séries, il est impératif d'éviter les rebuts et les reprises ainsi
que de garantir une constante et haute
qualité de fabrication. En cela, l'outil joue
un rôle déterminant. L'usure et la rupture
des arêtes de coupe occasionnent des pièces défectueuses qui peuvent longtemps
rester ignorées surtout lors d'un travail en
poste sans opérateur, impliquant ainsi des
coût élevés. Une prise en compte des dimensions de l'outils et un contrôle périodique de leur usure sont donc indispensables.
Pour étalonner les outils sur la machine,
HEIDENHAIN propose le système de palpage TT et les systèmes laser TL.
Avec le système de palpage TT 140 et
lors du palpage statique ou dynamique de
l'outil, l'élément de palpage est dévié de sa
position de repos et un signal de commutation est transmis à la commande numérique.
Les systèmes laser TL fonctionnent sans
contact. Un faisceau laser palpe la longueur, le diamètre ou le contour de l'outil.
Des cycles de mesure spéciaux exploitent
les informations dans la commande numérique.
2
Table des matières
Exemples d'applications
Dégauchir les pièces
4
Initialiser le point d'origine
5
Mesurer des pièces
6
Exemples dans la pratique: réduire les temps morts
7
Etalonner les outils avec le palpeur TT
8
Etalonner les outils avec le système laser TL
9
Mesure des pièces
Palpeurs TS
Comment choisir
10
Principe du fonctionnement
12
Montage
17
Palpage
20
Caractéristiques techniques
22
Etalonnage des outils
Comment choisir
Système de palpage TT
Système laser TL
30
Principe de fonctionnement
33
Montage
34
Palpage
35
Caractéristiques techniques
36
Composants
39
Montage
40
Palpage
42
Caractéristiques techniques
44
Raccordement électrique
Tension d'alimentation
Interfaces
50
Système de palpage TS, TT
52
Systèmes laser TL, DA 301 TL
54
Interface palpeur universelle
Connecteurs et câbles
56
Généralités
58
SE 540, SE 640, APE 642
59
TS 220, TS 230
60
TT 140
61
TL, DA 301 TL
62
Exemples d'applications
Dégauchir les pièces
Particulièrement en présence de pièces
pré-usinées, un dégauchissage paraxial
précis est indispensable afin d'amener les
surfaces de référence à une position définie exactement . Grâce aux palpeurs TS de
HEIDENHAIN , vous vous épargnez cette
lourde procédure tout en faisant l‘économie du dispositif de bridage:
Compensation de la position oblique par la
rotation de base du système de coordonnées
Compensation de la position oblique par la
rotation du plateau circulaire
4
• La pièce est bridée dans n‘importe quelle position.
• En palpant une surface, deux trous ou tenons, le système de palpage enregistre
la position oblique de la pièce.
• La CN compense cette position oblique
par une rotation de base du système de
coordonnées. Une compensation par
une rotation du plateau circulaire est également possible.
Initialiser le point d'origine
Exemples d'applications
Les programmes d‘usinage de la pièce se
réfèrent aux points d'origine. Une saisie rapide et sûre du point d‘origine à l'aide d'un
palpeur de pièce économise les temps
morts et améliore la précision de l’usinage.
Selon les fonctions de palpage de la CN,
les palpeurs TS de HEIDENHAIN permettent d‘initialiser automatiquement les
points d'origine.
Extérieur coin
Centre d‘un tenon rectangulaire
Centre d‘un tenon circulaire
Centre d'un cercle de trous
5
Mesure des pièces
Les palpeurs HEIDENHAIN sont appropriés,
par exemple, pour réaliser un contrôle programmé des pièces entre deux opérations
d‘usinage. Les valeurs de position ainsi obtenues servent à compenser l‘usure de
l‘outil.
En fin de fabrication, les palpeurs peuvent
servir à élaborer un procès-verbal de précision de la pièce ou à connaître les dérives
de la machine. La CN peut ensuite restituer
les résultats de la mesure via l‘interface de
données.
Mesure d'une position donnée sur un axe
Mesure d'angle d'un plan
Mesure de longueur
Mesure d'une poche rectangulaire
Mesure de poche circulaire/trou
Mesure d‘un cercle de trous
6
Mesure de l'angle d' une droite
Exemples dans la pratique:
Réduction des temps morts
A l'aide d'un logiciel externe – par exemple
FormControl (Kit logiciel de la société
Blum-Novotest) – ou d'un logiciel de digitalisation, vous pouvez digitaliser des modèles ou bien mesurer des surfaces de forme
libre directement sur la machine-outil. Ainsi
vous détectez immédiatement les défauts
d'usinage et vous les corrigez en gardant le
bridage d'origine. Les palpeurs TS
HEIDENHAIN sont particulièrement bien
adaptés à ces opérations grâce à leur mécanique équipée d'un commutateur optique exempt d'usure.
2
Pour vous fournir une évaluation quantitative de la réduction des temps morts, les
manipulations préalables réalisées sur deux
pièces à l‘aide d‘un comparateur et d‘un
palpeur HEIDENHAIN ont été juxtaposées
ci-dessous.
5
3
1
Les palpeurs HEIDENHAIN réduisent les
temps morts, améliorent la qualité de fabrication, évitent les rebuts et augmentent la
productivité.
4
Mesure de surfaces de forme libre
Opération à réaliser
• Dégauchir la pièce brute sur un axe
• Initialiser le point d'origine en un coin,
dans le plan d‘usinage
• Initialiser le point d'origine dans l‘axe
d‘outil, sur le haut de la surface de la
pièce brute
Opération à réaliser
• Dégauchir la pièce brute à partir de deux
trous
• Initialiser le point d'origine dans le plan
d‘usinage, au centre du premier trou
• Initialiser le point d'origine dans l‘axe d‘outil,
sur le haut de la surface de la pièce brute
Gain de temps
Pour cette procédure de dégauchissage, le
palpeur TS HEIDENHAIN permet un gain
de temps d'env. 4 min ou env. 72 %.
Gain de temps
Pour cette procédure de dégauchissage, le
palpeur TS HEIDENHAIN permet un gain
de temps d‘environ 5 min ou env. 77 %.
Par conséquent, si vous exécutez une fois
par jour une telle procédure de dégauchissage, vous économisez par an plus de
™ 1 000,- (taux horaire machine de ™ 70,sur 220 jours de travail).
Par conséquent, si vous exécutez une fois
par jour une telle procédure de dégauchissage, vous économisez par an environ ™ 1 280,- (taux horaire machine de
™ 70,- pour 220 jours de travail).
Système de palpage
Système de palpage
1 min 25 sec
1 min 30 sec
Comparateur
Comparateur
5 min 30 sec
6 min 30 sec
7
Etalonnage d'outils avec le palpeur TT 140
Une précision d‘usinage élevée et constante nécessite l‘enregistrement exact des
données d‘outils ainsi que le contrôle périodique de leur usure. Le système de palpage d'outil TT 140 mesure les outils les plus
divers directement sur la machine. Lon-
gueur et diamètre d'outils sont pris en
compte avec la possibilité d'une mesure
dent par dent. Les données d‘outils ainsi
déterminées sont mémorisées par la CN
dans la mémoire d‘outils pour des calculs
ultérieurs dans le programme d‘usinage.
Etalonnage de la longueur d‘outil
avec broche à l'arrêt ou en rotation
Etalonnage du rayon d'outil
avec broche à l'arrêt ou en rotation
Etalonnage dent par dent
pour le contrôle de plaquettes d‘outil
(sauf pour arêtes d'outils fragiles)
Mesure de l‘usure de l‘outil
Surveillance de rupture d‘outil
8
Etalonnage d'outils avec les systèmes laser TL
L'étalonnage des outils à l'aide des systèmes laser TL présente des avantages particuliers. Le palpage optique sans contact du
contour de l'outil par le faisceau laser vous
permet de vérifier les outils, y compris les
plus petits, à la fois rapidement, en toute
sécurité et sans risque de collision. Même
les matériaux de coupe modernes fragiles
ne posent aucun problème aux systèmes
laser TL.
En mesurant à la vitesse de rotation nominale, les défauts de l'outil, de la broche et
du porte-outil sont directement détectés et
corrigés.
Etalonnage du rayon d'outil,
détection de bris d'arêtes
Etalonnage de longueur d'outil
Détection de rupture de la tige
Contrôle dent par dent et contrôle de forme
9
Comment choisir
Les systèmes de palpage de pièces TS
HEIDENHAIN vous aident à exécuter
directement sur la machine-outil les fonctions de dégauchissage, de mesure et de
contrôle.
Au contact de la surface d'une pièce, la
tige de palpage d'un palpeur à commutation TS est déviée. Le TS délivre alors un signal de commutation qui est transmis à la
commande soit par l‘intermédiaire d‘un câble, soit par liaison infrarouge. De manière
synchrone, la commande mémorise la valeur de position effective déterminée par
les systèmes de mesure des axes de la
machine, puis en effectue le traitement ultérieur. Le signal de commutation est généré à partir d'un détecteur optique
exempt d'usure d'une extrême fiabilité.
Les systèmes de palpageHEIDENHAINpour la mesure de pièce sont disponibles
en plusieurs versions:
Système de palpage avec transmission
infrarouge du signal pour machines avec
changement d'outil automatique:
TS 440 – encombrements réduits
TS 444 – dimensions compactes, pas de
piles - alimentation par générateur à turbine
à air intégré et pressurisation centrale
TS 640 – Système de palpage standard
avec grande portée infrarouge
TS 740 – grande précision et reproductibilité du palpage, faibles forces de palpage.
Système de palpage avec transmission
du signal par câble pour machines avec
changement d'outil manuel:
TS 220 – version TTL
TS 230 – version HTL
10
Système de palpage TS
Type de machine
Machine-outil à CN avec changement d'outil
automatique
Transmission du
signal
infrarouge vers l'unité émettrice/réceptrice SE
• SE 540: à intégrer dans la tête porte-broche
• SE 640 à intégrer dans l'espace de travail de la machine
Tension
d'alimentation
2 piles ou
accus 1 à 4 V
Interface vers la CN
Niveau du signal HTL par l'unité émettrice/réceptrice SE
Reproductibilité de
palpage
2 σ † 1 µm (à 1 m/min)
Type
TS 440
avec générateur 2 piles ou
à turbine à air
accus 1 à 4 V
intégré
TS 444
2 σ † 0,25 µm
(à 0,25 m/min)
TS 640
TS 740
Machine-outil à CN avec changement d'outil
manuel
Principe de
fonctionnement
Détecteur
12
Précision
12
Transmission du signal
14
Transmission infrarouge
15
Domaine de transmission
infrarouge
16
Unité émettrice/réceptrice
17
Système de palpage de
pièce TS
18
Généralités
20
Tiges de palpage
21
TS 440 et TS 444
22
TS 640 et TS 740
24
SE 540 et SE 640
26
TS 220 etTS 230
28
Câbles
5 V de la CN
Niveau du signal TTL
10 à 30 V
de la CN
Niveau du signal HTL
Montage
2 σ † 1 µm (à 1 m/min)
TS 220
TS 230
Palpage
Caractéristiques
techniques
Mesure des pièces
Table des matières
11
Principe de
fonctionnement
Détecteur
TS 2xx, TS 44x, TS 640
Les palpeurs HEIDENHAIN fonctionnent à
l'aide d' un commutateur optique comme
détecteur. Le flux lumineux émis par une
LED est focalisé par un système de lentilles et dirigé sous forme de point lumineux sur élément photo-électrique différentiel. Lorsque la tige de palpage est déviée,
l'élément photo-électrique différentiel génère un signal de commutation.
Grâce au commutateur optique sans contact,
le détecteur fonctionne sans usure et garantit ainsi aux palpeurs HEIDENHAIN une
grande stabilité dans le temps.
La tige de palpage est solidaire d' un plateau de commutation intégré dans le carter
du palpeur au moyen d'un appui sur trois
points. Cet appui sur trois points garantit
physiquement une position idéale au repos.
TS 740
Le TS 740 fonctionne avec un capteur de
pression de haute précision. L'impulsion
de commutation est générée par analyse
de force. Les forces intervenant dans le
palpage sont exploitées électroniquement.
Ce procédé permet d'obtenir une précision
de palpage extrêmement homogène sur
360°.
La déviation de la tige de palpage du TS 740
est déterminée au moyen de plusieurs capteurs de pression disposés entre le plateau
de commutation et le boîtier du système
de palpage. Au contact d’une pièce, la tige
de palpage est déviée en exerçant une force sur les capteurs. Les signaux ainsi obtenus sont exploités et le signal de commutation est généré. Compte tenu des forces
de palpage relativement faibles, on peut
obtenir une précision et une reproductibilité
de palpage élevées.
Plateau de
commutation
Plateau de
commutation
Capteurs de
pression
LED
Système de
lentilles
Boîtier
Elément photoélectrique différentiel
Tige de palpage
12
Tige de palpage
Précision
La précision de palpage comprend également le rayon utile de la bille. Le rayon utile
de la bille résulte du rayon réel de la bille et
de la déviation nécessaire de la tige de palpage pour générer le signal de commutation. Ainsi sont prises en compte les déformations de la tige de palpage.
La précision de palpage d'un système de
palpage est déterminée par HEIDENHAIN
sur des machines à mesurer de précision.
Reproductibilité de palpage
Par reproductibilité de palpage, on entend
les écarts obtenus à l'issue de palpages
répétés sur une pièce de test dans une
même direction.
Influence des tiges de palpage
La longueur et le matériau de la tige de palpage ont une influence importante sur la
caractéristique de commutation d'un système de palpage. Les tiges de palpage
HEIDENHAIN garantissent une précision
de palpage supérieure à ± 5 µm.
Ecart
Précision de palpage
La précision de palpage correspond à
l'écart calculé lors du palpage d'une piècetest dans différentes directions et à température ambiante de 22 °C.
Le système de palpage à commutation
TS 740 se distingue plus particulièrement
par une haute précision et reproductibilité.
Associé à une force de palpage réduite, le
TS 740 est particulièrement adapté à d'exigeantes opérations de mesure sur les machine-outils.
Nombre de palpages
Comportement typique de la reproductibilité de palpage d'un palpeur TS 2xx/4xx/6xx: palpage multiple dans une même direction
avec une orientation définie de la broche
13
Transmission du signal
TS 220, TS 230
Palpeurs avec transmission du
signal par câble
CNC
TS 220
TS 230
Sur ces palpeurs, l'alimentation en tension
ainsi que la transmission du signal de commutation sont assurées via le câble de raccordement.
Les palpeurs TS sont mis en broche manuellement par l'opérateur de la machine.
La broche doit être à l'arrêt (arrêt broche)
pour que le palpeur puisse être mis en place. Les cycles de palpage de la CN peuvent
être exécutés avec broche verticale ou horizontale.
Tension d'alimentation
Signal de commutation
TS 44x, TS 640, TS 740
Palpeurs avec transmission infrarouge du signal de commutation
ou
Les palpeurs TS 44x, TS 640 et TS 740
transmettent le signal de commutation par
voie infrarouge. Ils sont ainsi destinés aux
machines équipées d'un changement automatique d'outil.
Transmission infrarouge
La transmission infrarouge est réalisée entre le palpeur et l‘unité émettrice/réceptrice
SE. On dispose des unités émettrices/réceptrices suivantes:
• SE 540 à intégrer dans la tête portebroche
• SE 640 à intégrer dans la zone d'usinage
de la machine
Elles peuvent être librement combinées
avec les palpeurs TS 44x, TS 640 et TS 740.
La transmission infrarouge est insensible
aux perturbations et fonctionne également
par réflexion. Ceci permet donc de couvrir
un large spectre d'applications. Ainsi, le
TS 640 peut non seulement équiper les
broches verticales ou horizontales mais
aussi les têtes pivotantes. Dans le cas ou
le domaine de transmission infrarouge
s'avère tout de même insuffisant, on peut
combiner deux SE 640 avec une électronique d'adaptation APE 642.
Plusieurs signaux sont transmis par voie infrarouge: avec le signal de Start le système de palpage est activé. En réponse, le
signal „palpeur prêt“ indique que le palpage est disponible. Le signal de commutation est généré lors de déviation de la
tige. Si la charge de la pile du TS 640/
TS 740 tombe en dessous de 10 %, une
une alerte de pile est délivrée. Le palpeur
est à nouveau désactivé avec le front descendant du signal de Start.
14
CNC
Tension d'alimentation
Signal de Start
Signal „palpeur prêt“
ou
Signal de commutation
Alerte de pile
SE 640
APE 642
CNC
Rayonnement infrarouge
Rayonnement périphérique
Les LEDs et modules récepteurs destinés
à la transmission infrarouge sont répartis
régulièrement sur la périphérie du système
de palpage. Ainsi on obtient une transmission périphérique tout en garantissant une
réception fiable sans orientation préalable
de la broche .
Rayonnement
périphérique
par ex. SE 640
Angle de rayonnement
par ex. SE 540
par ex. TS 440
par ex.TS 640
Angle de rayonnement
Pour s'adapter à la structure mécanique de
la machine, les systèmes de palpage à
transmission infrarouge existent avec angles de rayonnement horizontaux de 0° ou
de + 30°.
par ex. SE 640
Contrôle visuel d‘état SE 540
L’unité émettrice/réceptrice SE 540 est dotée d'une LED multicolore qui affiche en
permanence l’état du système de palpage
(déviation de la tige et charge de la pile).
LED
Système de palpage
vert
Système de palpage prêt
Tige de palpage au repos
jaune
Système de palpage prêt
Tige de palpage déviée
rouge Eclairage permanent:
Charge de la batterie < 10 %
Pile à remplacer
clignotant:
Système de palpage non prêt
Contrôle visuel d‘état SE 640
L’unité émettrice/réceptrice SE 640 est dotée de deux LED multicolores qui affichent
en permanence l’état de la transmission infrarouge et du palpeur (déviation de la tige
et charge de la pile). Ceci est très utile, notamment lors du montage des unités réceptrices car un coup d’œil suffit à visualiser l’état de la transmission.
LED
Transmission infrarouge
LED
Système de palpage
vert
OK
vert
Système de palpage prêt
Tige de palpage au repos
jaune
encore acceptable
jaune
Système de palpage prêt
Tige de palpage déviée
rouge non acceptable
Contrôle visuel d'état TS
Les systèmes de palpage avec transmission infra-rouge sont équipés de LEDs qui,
en plus des signaux de sortie, affichent visuellement l'état du palpeur (palpeur en
service et déviation de la tige):
• Palpeur prêt: Les LEDs clignotent lentement
• Tige de palpage déviée: Les LEDs clignotent rapidement.
Un coup d'œil permet de contrôler l'état du
système de palpage.
rouge Charge de la batterie < 10 %
Pile à remplacer
éteint
Système de palpage non prêt
15
Zone de transmission infrarouge
Zone de transmission
Les zones de transmission entre les unités
émettrices/réceptrices SE et les systèmes
de palpage avec transmission infrarouge
sont en forme de lobe. Pour une transmission optimale du signal dans les deux directions, l‘unité émettrice/réceptrice doit être
montée de manière à ce que le système
de palpage soit situé à l‘intérieur de cette
zone de transmission et ce, quelque soit sa
position de fonctionnement. Dès que la
transmission infrarouge est perturbée ou
que le signal devient trop faible, l‘unité SE
le signale à la CN au moyen du signal „palpeur prêt“. L'amplitude de la zone de transmission dépend à la fois du système de
palpage utilisé et de l'unité émettrice/réceptrice qui lui est associée.
Zone de transmission TS 440/TS 444
Zone de transmission TS 640/ TS 740
[mm]
1 000
SE 540
800
600
400
200
TS
0
0
[mm]
200
400
600
800
–100
1 000
Abstrahlbereich
TS 440
Zone de transmission
TS 440/TS 444
Abstrahlbereich
TS 640
Zone de transmission
TS 640/ TS 740
[mm]
7 000
6 000
5 000
+
4 000
°
30
3 000
2 500
2 000
1 500
SE 640
TS
1 000
500
0
500
1 000
1 500
2 000
2 500
200
16
500 1 000
2 000
3 000
4 000
5 000
6 000
7 000
[mm]
3 000
Montage
Unité émettrice/réceptrice
Les unités émettrices/réceptrices SE doivent être montées de manière à être positionnées dans la zone de rayonnement du
système de palpage sur toute la course de
la machine.
Unité émettrice/réceptrice SE 540
La SE 540 est prévue pour être intégrée
dans la tête de la broche. A de rares exceptions près (machine avec fourreau, par
exemple), le palpeur est conçu pour être
utilisé également sur des machines avec
de très grandes courses ou équipées d'une
tête pivotante. Le domaine de transmission
du signal infrarouge est approprié au montage. Dans la mesure où la SE 540 est toujours positionnée obliquement et au dessus du TS, il est généralement conseillé
d'utiliser un système de palpage avec un
angle de rayonnement de +30°. La structure de la machine doit être prévue pour l'implantation de la SE 540.
Unité émettrice/réceptrice SE 640
La SE 640 est intégrée à un endroit approprié de la zone d'usinage de la machine. On
peut réaliser sans problème un montage
ultérieur. Grâce à son indice de protection
élevé IP 67, elle peut être mise en présence de liquide de refroidissement. Une attache livrée comme accessoire est destinée
à faciliter le montage. La très grande zone
de rayonnement (jusqu'à 7 m avec le
TS 640) permet une transmission sûre, y
compris sur les machines avec de grands
axes.
Dans certaines applications spéciales, sur
de grandes machines, par exemple, une
deuxième SE 640 permet d'étendre la
zone de transmission. L'électronique
d'adaptation APE 642 raccordée traite les
signaux infrarouges, en émettant un signal
de commutation qui est transmis à la CN
quel que soit la zone de travail où se trouve
le palpeur.
81.4
ID 370 827-01
42±1
¬ 5.2
70±0.5
2
¬ 8.2
30±0.5
0.7±0.1
Accessoire de montage
Support pour SE 640
61.4±0.5
17
Palpeur de pièces TS
Cônes de serrage
Les palpeurs de pièces TS sont installés directement dans la broche de la machine.
Selon le système de serrage utilisé, les TS
sont livrables en différentes versions de
cône de serrage. Il convient d'en indiquer
le modèle lors de la commande.
Les palpeurs TS peuvent aussi être fournis
sans cône de serrage. Dans ce cas, un filetage permet le raccordement du cône.
• M30 x 0,5 pour TS 2xx, TS 640/TS740
• M12 x 0,5 pour TS 440/TS444
7:24
D
DIN 2080
Cône
pour TS 2xx
SK-A 40
SK-A 45
SK-A 50
SK-A 50
DIN 69893
Cône
pour TS 2xx
HSK-A 63
HSK-A 100
D
Type
M16
M20
M24
UNC 1.000-8
S51
S65
S52
S62
D
Type
M16
M20
M24
S53
S64
S55
pour TS 440/TS 640
SK-AD/B 30
M12
SK-AD/B 40
M16
SK-AD/B 45
M20
SK-AD/B 50
M24
S48
S81
S95
S75
Type
S77
S80
pour TS 440/TS 640
HSK-E 32
S97
HSK-A 40
S92
HSK-E 40
S94
HSK-A 50
S49
HSK-E 50
HSK-A 63
HSK-A 80
HSK-A 100
7:24
D
DIN 69871
Cône
pour TS 2xx
SK-A 40
SK-A 45
SK-A 50
D
7:24
JIS B 6339
Cône
D
BT 40
M16
BT 50
M24
Type
S88
S40
S68
S69
S39
S72
ASME B5.50
Cône
D
SK 50
UNC 1x000-8
D
18
7:24
Type
S42
Porte-outils
Accessoire de montage
Si vous utilisez d'autres cônes d'outils, les
systèmes de palpage peuvent être montés
dans des pinces de serrage du commerce
au moyen des tiges cylindriques standard.
Tiges cylindriques disponibles pour les porteoutils suivants:
• Weldon ou mandrin de frettage selon
DIN 6535-HB16
• Whistle Notch selon DIN 6535-HE16
Si le palpeur est choisi sans cône de serrage
et que vous souhaitez monter vous-même
un cône au moyen du filetage de raccordement, les accessoires de montage suivants
sont disponibles:
Clé de montage
pour monter un cône de serrage sur
TS 440/TS 444: ID 519 873-01
TS 640/TS 740: ID 519 833-01
Bague filetée M12/M30
pour adapter les cônes de serrage et
porte-outils avec filetage M30 sur le
TS 44x (M12 x 0,5)
ID 391 026-01
¬ 16h6
DIN 6535-HB16Typ
Tige cylindrique
Porte-outil Weldon
S30
Bague filetée
Clé de montage
¬ 16h6
DIN 6535-HE16Type
Tige cylindrique
Porte-outil Whistle
Notch
S31
19
Palpage
Le palpeur de pièces TS enregistre la -géométrie ou la position de la pièce par palpage mécanique. La pièce doit être relativement propre pour éviter les mesures
erronées dues à la présence de copeaux
ou autres salissures.
Lorsque la tige de palpage est déviée, le
palpeur transmet un signal de commutation à la commande numérique. Des LEDs
indiquent également la déviation de la tige:
• sur les TS 220/TS 230 par un éclairage
permanent.
• sur les systèmes de palpage avec transmission infrarouge par un clignotement
rapide.
Les systèmes de palpage avec transmission infrarouge sont équipés d'un dispositif de soufflage : trois buses situées en
dessous du système de palpage et alimentées en air comprimé ou en liquide de refroidissement permettent l' évacuation des
salissures situées autour du point de palpage. L'accumulation de copeaux à l'intérieur
de poches ne pose pas de problème non
plus. Ainsi les cycles de mesure automatiques sont également possibles lors de travail en poste sans opérateur. Pour utiliser le
dispositif de soufflage, la machine doit
avoir une alimentation d’air comprimé ou
d'arrosage par la broche.
Avec le système de palpage TS 444, l'air
comprimé sert en même temps au chargement des condensateurs.
Déviation de l'élément de palpage
La déviation max. admissible de la tige de
palpage est de 5 mm dans chaque direction. Le déplacement de la machine doit
être interrompu à l'intérieur de cette course pour éviter d' endommager le système
de palpage.
20
Déviation max.
de la tige de palpage
max. 5 mm
Vitesse de palpage
Les temps de propagation du signal de la
CN influent sur la reproductibilité de palpage du système. Pour la vitesse de palpage
max., outre le temps de propagation du signal, la déviation admissible de la tige de
palpage doit être prise en compte. La vitesse de palpage admissible mécaniquement
est indiquée dans les caractéristiques techniques.
max. 5 mm
Tiges de palpage
Tiges de palpage pour TS
HEIDENHAIN fournit des tiges de palpage
de différents diamètres de billes et de différentes longueurs. Toutes les tiges de palpage se montent sur le palpeur au moyen
d' un filetage M3. A partir d‘un diamètre de
bille de 4 mm, une amorce de rupture protège les palpeurs de dommages mécaniques dus à une erreur d‘utilisation. Les tiges T404 et T424 sont comprises dans la
fourniture des palpeurs TS.
Tiges de palpage à bille
Type ID
Long. l
T421
T422
T423
T424
T404
T405
T406
T408
295 770-21
295 770-22
295 770-23
352 776-24
352 776-04
352 776-05
352 776-06
352 776-08
21 mm
21 mm
21 mm
21 mm
40 mm
40 mm
40 mm
40 mm
Diamètre
bille D
1 mm
2 mm
3 mm
4 mm
4 mm
5 mm
6 mm
8 mm
Tiges de palpage
Rallonge
Rallonge pour tige de palpage
Type ID
Long. l Matière
T490 296 566-90 50 mm acier
21
TS 440 et TS 444
Systèmes de palpage de pièces avec transmission infrarouge
8.5
TS 444
8.5
TS 440
M12 x 0.5
6.4
6.4
63
63
41
41
M12 x 0.5
¬ 32.2
¬ 54.3
¬ 49
Angle de
rayonnement 0°
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
22
¬ 32.2
¬ 54.3
¬ 49
Angle de
rayonnement 30°
Angle de
rayonnement 0°
Angle de
rayonnement 30°
Système de palpage
de pièce
TS 440
TS 444
Précision de palpage
† ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage standard
Reproductibilité de
palpage
palpages multiples dans
une même direction
2 σ † 1 µm avec une vitesse de palpage de 1 m/min.
valeurs typiques:
2 σ † 1 µm avec une vitesse de palpage de 3 m/min.
2 σ † 4 µm avec une vitesse de palpage de 5 m/min.
Déviation de l'élément de † 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm)
palpage
Forces de déviation
axiale: env. 7 N
radiale: 0.7 à 1,3 N
Vitesse de palpage
† 5 m/min.
Indice de protection
EN 60 529
IP 67
Température de travail
Température de stockage
10 °C à 40 °C
–20 °C à 70 °C
Masse sans cône de
serrage
env. 0,4 kg
Cône de serrage*
• avec cône de serrage* (vue d'ensemble page 18)
• sans cône de serrage (filetage de raccordement M12 x 0,5)
Transmission du signal
Transmission infrarouge avec rayonnement périphérique
Angle de rayonnement du 0° ou + 30°
signal infrarouge*
Unité émettrice/réceptrice* SE 540 ou SE 640
Activation/désactivation
du TS
Signal infrarouge de la SE
–
Tension d'alimentation/
alimentation en énergie
Piles ou accus
Air comprimé
5
5
Pression de service conseillée 5,5 x 10 à 8 x 10 Pa
Stockage de l'énergie
2 piles ou accus type 2/3 AA ou type N1)
1 bis 4 V chacun
Condensateurs haute puissance intégrés;
Durée de charge typ. 3 s pour 5,5 x 105 Pa
Durée de fonctionnement
Durée de fonctionnement typ. avec piles au lithium2) 120 sec. typ.
3,6 V/1 200 mAh
* à indiquer SVP à la commande
avec adaptateur, incluses dans la fourniture
2)
incluses dans la fourniture
1)
105 Pa ƒ 1 bar
23
TS 640 et TS 740
Systèmes de palpage de pièces avec transmission infrarouge
TS 640
TS 740
Ø 72
Ø 72
Ø 60
Ø 60
M30 x 0.5
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
24
38.5
29.2
41.2
116.2
112.5
8.5
8.5
M30 x 0.5
¬ 6.2
¬ 6.2
Ø 25.2
¬ 30
¬ 48
Système de palpage
de pièce
TS 640
TS 740
Précision de palpage
† ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage
standard
† ± 1 µm avec utilisation des tiges de palpage
standard
Reproductibilité de
palpage
palpages multiples dans
une même direction
2 σ † 1 µm
à une vitesse de palpage de 1 m/min
valeurs typiques:
2 σ † 1 µm
à une vitesse de palpage de 3 m/min
2 σ † 4 µm
à une vitesse de palpage de 5 m/min
2 σ † 0.25 µm
à une vitesse de palpage de 0.25 m/min
Déviation de l'élément de † 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm)
palpage
Forces de déviation
axiale: env. 8 N
radiale: env. 1 N
axiale: env. 0,6 N
radiale: env. 0,2 N
Vitesse de palpage
† 5 m/min.
† 0,25 m/min.
Indice de protection
EN 60 529
IP 67
Température de travail
Température de stockage
10 °C à 40 °C
–20 °C à 70 °C
Masse sans cône de
serrage
env. 1,1 kg
Cône de serrage*
• avec cône de serrage* (vue d'ensemble page 18)
• sans cône de serrage (filetage de raccordement M30 x 0,5)
Transmission du signal
Transmission infrarouge avec rayonnement périphérique
Angle de rayonnement du 0° ou + 30°
signal infrarouge*
Unité émettrice/réceptrice* SE 540 ou SE 640
Activation/désactivation
du TS
Signal infrarouge de la SE
Tension d'alimentation
2 piles ou accus Type C 1 à 4 V chacun
1)
Durée de fonctionnement
Fonctionnement continu typ. 800 h
Fonctionnement continu typ. 500 h
* à indiquer SVP à la commande
avec piles au lithium 3,6 V/6 000 mAh; incluses dans la fourniture
1)
25
SE 540 et SE 640
Unités émettrices/réceptrices pour palpeurs de pièces avec
transmission infrarouge-
SE 540
SE 640
X
77–0.2
.1
±0
72
M5
¬ 4.5
14
4.6
H7
f7 e
5
M6
¬8
110
35°
4
¬6
A
M3
¬ 29
¬ 28
11
0.4
5
10
14
22
.8
66
L2
¬5
£ 29.4
R5
X
18
1
°
L1
À
28
7
12
8
1.5x60°
10
 43
M4
¬ 18
55
4
0
¬ 17.7 –0.2
20
A
À = gaine de protection
Á = joint torique 16x1
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
26
30
£ 38
5
5 max.
¬ 80
¬ 17.75 +0.1
0
Caractéristiques
techniques
SE 540
SE 640
APE 642
Domaine d'application
dans le trou de fixation
de la tête de broche
dans la zone d'usinage de la
machine
pour le raccordement de deux
SE 640 afin d' agrandir la zone de
transmission infrarouge
Signaux en entrée/sortie
Signaux rectangulaires, niveaux HTL
• Signal de Start R
• Signal „palpeur prêt“ B
• Signal de commutation S
• Alerte de pile W
Contrôle visuel d'état
pour système de palpage
Indice de protection
EN 60 529
IP 67
Température de travail
10 °C à 40 °C
Température de stockage
UP = 15 V: 10 °C à 60 °C
UP = 30 V: 10 °C à 40 °C
–20 °C à 70 °C
Masse sans câble
env. 0,1 kg
env. 0,2 kg
env. 0,8 kg
Tension d'alimentation
15 à 30 V
† 170 mA
† 250 mAeff
env. 320 mA
† 700 mAeff
pour transmission infrarouge et
système de palpage
–
IP 64
–20 °C à 70 °C
Consommation hors charge
Exploitation normale
† 75 mA
Emettre (3,5 s max.)
† 100 mAeff
Raccordement électrique
Embase M9, 8 plots
• Câble 0,5 m avec prise d'accou- Entrée pour deux SE: Embases
M23 femelles, 7 plots
plement encastrable M23
Sortie: Embase M23 mâle, 7 plots
• Câble 2 m avec prise d'accouplement M23
• Câble 3 m avec gaine de protection et prise d'accouplement
encastrable M23
Longueur de câble max.
30 m avec câble adaptateur
¬ 4,5 mm
50 m avec câble adaptateur
¬ 4,5 mm et câble adaptateur
¬ 8 mm pour rallonge
50 m
9
40
¬ 8.5
14
21.5
80
16
Dimensions en mm
M4
21
22
52±0.2
28
48.5
pour
Longueur APE-CNC
1m
5m
10 m
20 m
57
¬ 4.3
APE 642
par contre 50 m
au total
Longueur APE-SE
49 m max.
45 m max.
38 m max.
16 m max.
163±0.2
6
M4 x 20 ISO 4762
175
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
27
TS 220 et TS 230
Systèmes de palpage de pièces avec raccordement par câble
¬ 60
M30 x 0.5
30
¬ 16
¬4
¬ 18
76
17
23.5
7
85
51
¬ 28
¬ 6.2
¬ 26
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
28
Système de palpage
de pièce
TS 220
TS 230
Précision de palpage
† ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage standard
Reproductibilité de
palpage
palpages multiples dans
une même direction
2 σ † 1 µm avec une vitesse de palpage de 1 m/min
valeurs typiques:
2 σ † 1 µm avec une vitesse de palpage de 3 m/min.
2 σ † 4 µm avec une vitesse de palpage de 5 m/min.
Déviation de l'élément de † 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm)
palpage
Forces de déviation
axiale: env. 8 N
radiale: env. 1 N
Vitesse de palpage
† 5 m/min.
Indice de protection
EN 60 529
IP 55
Température de travail
Température de stockage
10 °C à 40 °C
–20 °C à 70 °C
Masse sans cône de
serrage
env. 0,7 kg
Cône de serrage*
• avec cône de serrage* (vue d'ensemble page 18)
• sans cône de serrage (filetage de raccordement M30 x 0,5)
Tension d'alimentation
hors charge
5 V ± 5% / † 100 mA
Signaux de sortie
Un signal rectangulaire et son signal inversé
Signal de commutation S et S
Niveau du signal
TTL
UH ‡ 2,5 V pour –IH † 20 mA
UL † 0,5 V pour IL † 20 mA
avec tension nominale 5 V
HTL
UH ‡ 20 V pour –IH † 20 mA
UL † 2,8 V pour IL † 20 mA
avec tension nominale 24 V
Raccordement électrique
Câble en spirale 1,5 m
avec connecteur rapide 6 plots
Câble en spirale 1,5 m
avec prise M23 (mâle), 7 plots M23
10 à 30 V / † 100 mA
* à indiquer SVP à la commande
29
Comment choisir
L'étalonnage des outils sur la machine économise les temps morts, améliore la précision d' usinage et réduit les rebuts et reprises. Avec le système de palpage à contact
TT et le système laser TL HEIDENHAIN
propose deux solutions différentes pour
l'étalonnage des outils
Dotés d'une structure robuste et d'un indice de protection élevé, ces systèmes de
palpage peuvent être installés directement
dans la zone d'usinage de la machine-outil.
Palpeur TT 140
Le TT 140 est un système de palpage à
commutation destiné à l'étalonnage et le
contrôle des outils. L'élément de palpage
en forme de disque du TT 140 est dévié
lors du contact mécanique avec un outil. Le
TT génère alors un signal de commutation
retransmis à la commande pour traitement.
Le signal de commutation est généré à
partir d'un détecteur optique sans usure et
d'une haute fiabilité.
Systèmes laser TL
Les systèmes laser TL Micro et TL Nano
permettent d'étalonner sans contact les
outils à la vitesse de rotation nominale. Les
cycles de mesure inclus dans la fourniture
enregistrent la longueur et le diamètre de
l'outil, contrôlent la forme des différentes
arêtes de coupe et détectent usure ou bris
d'outil. Les données d'outils déterminées
sont enregistrées par la commande dans
les tableaux d'outils.
L'élément de palpage en forme de disque
est facile à changer. La tige de liaison vers
l'élément de palpage est équipée d'une
amorce de rupture. Ainsi, en cas d'erreur
de manipulation, le système de palpage
est protégé des dommages mécaniques.
La mesure s'effectue rapidement et sans
difficulté. En fonction du programme, la
commande numérique positionne l'outil et
démarre le cycle de mesure. Ceci est possible à tout moment: avant l'usinage, entre
deux opérations ou bien après l'usinage.
Le faisceau laser focalisé au centre étalonne
les outils à partir d'un diamètre de 0,03 mm
avec une répétabilité jusqu'à ± 0.2 µm.
Système de palpage TT
Système laser TL
Principe de balayage
palpage mécanique
sans contact avec faisceau laser
Sens de palpage
3D: ±X, ±Y, +Z
2D: ±X (ou ±Y), +Z
Forces de palpage
axiale: 8 N, radiale 1 N
aucune force, fonctionnement sans contact
Matériaux des outils
Des arêtes de coupe fragiles peuvent
être endommagées
au choix
Sensibilité à la salissure
d'outil
très faible
élevée (avant d'effectuer la mesure, nécessité de nettoyer
l'outil par soufflage)
Cycles de mesure
disponibles
Longueur, rayon, bris d'outil, étalonnage
dent par dent
Longueur, rayon, bris d'outil, étalonnage dent par dent,
géométrie des arêtes de coupe (quelque soit le contour)
Complexité d'installation
Raccordement facile à la commande
numérique
Nécessité d'optimisation de l'automate dans la CN (6 sorties,
3 entrées); raccordement à l'air comprimé
Reproductibilité
2 σ † 1 µm
2 σ † 0.2 µm
2 σ † 1 µm
Diamètre min. de l'outil
3 mm
0,03 mm
0,1 mm
Diamètre max. de l'outil
illimité
37 mm
30 mm2)
Type
TT 140
TL Nano
TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300
1)
2)
1)
L'outil ne doit pas être endommagé par les forces de palpage
lors de mesure au centre
30
2)
80 mm2)
180 mm2)
Système de palpage TT
Système laser TL
Généralités
32
Principe du fonctionnement
33
Montage
34
Palpage
35
Caractéristiques techniques
36
Généralités
38
Composants
39
Montage
40
Palpage
42
Caractéristiques techniques TL Nano
44
TL Micro
46
DA 301 TL
48
Etalonnage des outils
Table des matières
31
Palpeurs TT pour l'étalonnage des outils
En liaison avec les cycles de mesure de la
commande numérique, le palpeur d'outils
TT 140 permet d'étalonner automatiquement les outils sur la machine. Les valeurs
calculées pour la longueur et le rayon de
l'outil peuvent être stockées par la commande dans la mémoire centrale d'outils.
Avec le contrôle d'outil pendant l' usinage,
vous pouvez ainsi détecter l'usure ou le
bris d'outils de manière simple et éviter rebut ou reprise. Si les écarts mesurés sont
hors des tolérances prédéterminées ou si
la durée d'utilisation de l'outil est dépassée, la commande peut alors verrouiller
l'outil et mettre en place automatiquement
un outil-jumeau.
Vos avantages : Grâce au système de palpage d'outils TT 140, vos machines CNC
peuvent être utilisées lors de fabrication en
poste sans opérateur et ceci sans avoir à
redouter des pertes de précision ou des
rebuts.
32
Principe du fonctionnement
Reproductibilité
La reproductibilité de l'opération de palpage est déterminante pour l'étalonnage des
outils. La reproductibilité de palpage correspond à l‘écart calculé lors de palpages multiples d‘un outil dans une même direction à
température ambiante de 20 °C.
Détecteur
Les palpeurs HEIDENHAIN fonctionnent à
l'aide d' un commutateur optique comme
capteur. Le flux lumineux émis par une LED
est focalisé par un système de lentilles et
dirigé sous forme de point lumineux sur un
photo-élément différentiel. Lorsque l‘élément de palpage est dévié, ce photo-élément différentiel génère un signal de commutation. L'élément de palpage en forme
de disque du TT 140 est solidaire d' un plateau de commutation intégré dans le carter
du système de palpage au moyen d'un appui sur trois points. Cet appui sur trois
points garantit physiquement une position
au repos idéale.
La précision de palpage des systèmes de
palpage est déterminée par HEIDENHAIN
sur des machines à mesurer de précision.
Elément de
palpage
Ecart
Grâce au commutateur optique sans
contact, le détecteur fonctionne sans usure
et garantit ainsi aux palpeurs HEIDENHAIN
une grande stabilité dans le temps.
Tige de liaison
avec son amorce
de rupture
LED
Système de
lentilles
Photo-élément
différentiel
Nombre de palpages
Comportement typique de reproductibilité de palpage d'un palpeur
avec palpages multiples dans une même direction.
Plateau de
commutation
33
Montage
Le système de palpage d'outils possède
l'indice de protection IP 67 et peut donc
ainsi être installé dans la zone d'usinage de
la machine. Le TT 140 se fixe au moyen de
deux griffes de serrage ou bien, pour gagner de la place, sur un socle de montage
livrable en accessoire.
Fixation avec griffes
de serrage
Il est souhaitable de faire fonctionner le
TT 140 avec élément de palpage de 40 mm
verticalement de manière à garantir une
protection optimale contre les salissures.
Un fonctionnement en position horizontale est également possible avec l'élément
de palpage SC02 de diamètre 25 mm.
Le TT 140 ne doit être activé que pendant
l'étalonnage de l'outil; ainsi les vibrations
en cours de travail qui pourraient déclencher une commutation du palpeur ne risquent pas de provoquer une interruption d'
usinage. Afin de protéger le système de
palpage d'outils des risques de destruction
pendant l'usinage, il est souhaitable de limiter la zone d'usinage de la machine.
Griffe de
serrage
Fixation sur
socle de
montage
Bague de
pression
Accessoire:
Socle de montage pour TT 140
à monter avec vis centrale
ID 332 400-01
Socle de montage
Montage horizontal,
par exemple avec
griffes de serrage
¬ 25
Alimentation en tension et transmission
du signal
Sur les palpeurs TT, l'alimentation en tension ainsi que la transmission du signal de
commutation sont assurées par le câble de
raccordement.
CNC
TT 140
Tension d'alimentation
Signal de commutation
34
Palpage
L'élément de palpage en acier traité du
système de palpage d'outils TT permet le
palpage direct de l'outil dans le sens inverse de rotation. En fonction du diamètre de
l‘outil, le système de palpage tolère des
vitesses de rotations jusqu‘à 1 000 min–1
L'élément de palpage se change rapidement: Il suffit de le visser au palpeur à
l'aide d'un ajustement.
La déviation max. admissible de l'élément
de palpage est de 5 mm dans chaque direction. Le déplacement de la machine doit
être interrompu à l'intérieur de cette course.
L'élément de palpage du TT 140 est doté
d'une amorce de rupture destinée à le
protéger d'éventuels dommages mécaniques en cas d'erreur de manipulation. Cette amorce de rupture est efficace dans toutes les directions de palpage. Un manchon
en caoutchouc sert de protection aux éclats.
Une tige de liaison défectueuse se change
sans difficulté; un nouveau réglage du
TT 140 n'est pas nécessaire.
Tige de liaison vers l'élément
de palpage (représentée sans
manchon en caoutchouc)
Affichage visuel de la déviation
En plus du signal de commutation, le
TT 140 signale la déviation de l'élément de
palpage au moyen de deux LEDs. Ceci est
très pratique pour en contrôler le fonctionnement. Un coup d'œil suffit pour voir si le
TT 140 est à l'état dévié.
Eléments de palpage
Les éléments de palpage de rechange sont
livrables séparément. Ils se changent sans
difficulté; un nouveau réglage du TT 140
n'est pas nécessaire.
¬ 40
¬ 25
Accessoire:
Elément de palpage SC02 ¬ 25 mm
ID 574 752-01
Elément de palpage SC01 ¬ 40 mm
ID 527 801-01
35
TT 140
Palpeur d'outils avec raccordement par câble
Fixation avec griffes de serrage comprises dans la fourniture
Fixation sur socle de montage (accessoire)
¬ 40 0
–0.1
7.5
¬ 34
¬ 20
Š 0.03 A
4.2
‰ 0.01 A
M12
30.7
1
¬ 48 0
–0.2
13
¬ 43
19±0.1
A
37
6.7
13
18
1x45°
70.9
97
¬ 29.5
21
Tige de liaison
avec amorce de
rupture
¬ 13.5
¬ 20
¬ 30
¬ 65
¬ 28
¬ 20
¬ 13.5
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
36
71
Caractéristiques
techniques
TT 140
Précision de palpage
† 15 µm
Reproductibilité de
palpage
palpages multiples dans
une même direction
2 σ † ± 1 µm avec une vitesse de palpage de 1 m/min
valeurs typiques:
2 σ † 1 µm avec une vitesse de palpage de 3 m/min
2 σ † 4 µm avec une vitesse de palpage de 5 m/min.
Déviation de l'élément
de-palpage
† 5 mm dans toutes les directions
Forces de déviation
axiale: env. 8 N
radiale: env. 1 N
Elément de palpage*
¬ 40 mm ou ¬ 25 mm
Vitesse de palpage
† 5 m/min.
Indice de protection
EN 60 529
IP 67
Température de travail
Température de stockage
10 °C à 40 °C
–20 °C à 70 °C
Masse
env. 1,0 kg
Montage sur la table de la Fixation avec griffes de serrage (comprises dans la fourniture)
machine
Fixation avec socle de montage (accessoire)
Tension d'alimentation
sans charge
10 bis 30 V / † 100 mA
Signaux de sortie
Un signal rectangulaire HTL et son signal inversé
Signal de commutation S et S
Niveau du signal avec tension nominale 24 V
UH ‡ 20 V pour –IH † 20 mA
UL † 2,8 V pour IL † 20 mA
Raccordement électrique
Câble 3 m avec gaine de protection et prise M23 (mâle), 7 plots
Longueur du câble
† 50 m
* à indiquer SVP à la commande
37
Systèmes laser TL pour l'étalonnage des outils
Le contrôle des outils à l'aide d'un système
laser TL constitue une solution particulièrement flexible. La mesure optique sans
contact vous permet de vérifier les outils,
y compris les plus petits, à la fois rapidement, en toute sécurité et sans risque de
collision. Il n'y a aucun risque de dommages, même avec les outils les plus fragiles.
La détermination précise des longueur et
rayon à la vitesse de rotation nominale
vous assure une haute qualité de production. En même temps, le réglage d'outil intégré avec actualisation automatique des
données d'outils vous fait l'économie d'un
banc de pré-réglage d'outil séparé et réduit
ainsi les coûts et les temps morts.
La surveillance des outils s'effectue à vitesse de rotation nominale, dans le système
de bridage réel et donc dans les conditions
d'usinage. Les défauts de l'outil, de la broche ou du logement d'outil peuvent ainsi
être détectés et corrigés immédiatement.
Chaque dent est contrôlée individuellement à pleine vitesse. Même la géométrie
d'outils spéciaux est contrôlée automatiquement dans la machine avec la détermination de ses écarts.
38
Le contrôle de processus en cours avec
surveillance des données d'outils permet
de détecter à temps une usure, une dent
ébréchée ou un bris d'outil. Une qualité de
production constante est ainsi assurée,
évitant les dommages et les coûts liés aux
rebuts et reprises. Les cycles de mesure
automatiques permettent une surveillance
optimale, même lors d'une fabrication sans
opérateur..
Les systèmes laser TL garantissent une
surveillance fiable des outils, une grande
précision de mesure et un contrôle d'usure
précis. Ils possèdent les avantages suivants:
• réduction des temps morts
• Exploitation sans opérateur
• réduction des pièces rebutées
• amélioration de la productivité
• qualité de production élevée et
constante
Composants
Systèmes laser TL
Les systèmes laser existent en diverses
versions pour divers diamètres max.
d'outils:
• TL Nano
• TL Micro 150
• TL Micro 200
• TL Micro 300
Les appareils sont équipés d'un dispositif
de soufflage intégré. L'outil peut ainsi,
avant l'étalonnage, être nettoyé des copeaux et du liquide de refroidissement au
moyen de l'air comprimé.
TL Micro 300
Les systèmes laser TL sont optimisés sur
la vitesse de broche de la machine à CN
pour broches standard ou broches UGV
(supérieures à 30 000 min–1).
Les versions TL Micro sont livrables au
choix avec sortie de câble et raccordement
d'air comprimé soit sur le côté, soit vers le
bas.
Cycles de mesure
La commande utilise ses cycles de mesure
pour traiter le signal de sortie des systèmes laser et exécuter les calculs nécessaires. Les cycles de mesure destinés aux
commandes HEIDENHAIN TNC 426/430 et
iTNC 530 sont inclus dans la fourniture des
systèmes laser TL. Ils comportent les fonctions suivantes:
• Etalonnage d'outil avec transmission
automatique des données vers le
tableau d'outils
• Contrôle d'usure avec ou sans correction
des données d'outils
• Identification avec ou sans correction
des données d'outils
TL Micro 200
TL Nano
Dispositif de pressurisation
Un dispositif de pressurisation DA 301 TL
de conception spéciale est nécessaire au
fonctionnement des systèmes laser TL. Il
comprend trois niveaux de filtres (préfiltre,
filtre fin et filtre au charbon actif), un piège
à condensat automatique, un régulateur de
pression avec manomètre ainsi que trois
valves de commande. Elles activent l'unité
de fermeture de l'optique laser, alimentent
le système laser en air comprimé et assurent le soufflage de l'outil. Les valves de
commande sont gérées par le programme
automate.
Accessoires
De nombreux accessoires facilitent le montage et la maintenance des systèmes laser
TL.
39
Montage
Position de montage
Les systèmes laser TL sont compatibles
avec l'indice de protection IP 68 et peuvent
donc être installés directement dans la
zone d'usinage. Pour un fonctionnement
sans problème en présence de liquide de
refroidissement et de copeaux, l'ensemble
émetteur-récepteur est équipé d'un système de fermeture pneumatique. Le raccordement supplémentaire d'air comprimé assure une très grande protection contre les
salissures.
Les systèmes laser TL peuvent être installés sur la table de la machine ou à côté, en
position verticale ou horizontale. Le montage doit être stable de manière à obtenir
une précision de répétabilité élevée. Lors
de la mesure, on évite les réflexions et diffractions parasites en dirigeant le faisceau
laser vers l'arête de coupe de l'outil en rotation.
Afin de protéger le système laser des risques de destruction pendant l'usinage, il
est souhaitable de limiter la zone d'usinage
de la machine.
Alignement du TL
Pour obtenir la meilleure reproductibilité
possible, le système laser doit être aligné
avec précision et parallèlement à deux axes
CN. Avec un montage vertical sur la table
de la machine, l'alignement horizontal est
déterminé par la surface d'appui. Les tolérances de montage sont visibles sur les
cotes d'encombrement.
Des écarts de parallélisme peuvent induire
une erreur de longueur, en particulier lors
d'une mesure de longueur d'outils de diamètres très différents. Pour des outils tels
que fraises en bout ou tête de fraisage, il
est conseillé de faire la mesure de longueur sur le rayon extérieur décalé du centre d'outil.
Z
Y
X
‰ A
‰ A
Z
Y
X
‰ A
Accessoire de montage pour TL Micro
La plaque de fixation sert à simplifier le
montage d'un système laser TL Micro sur
la table d'une machine. Deux goupilles
situées sur la plaque permettent de retirer
et remonter le système laser sans avoir à
effectuer un nouveau réglage.
20±0.05
12
63±0.1
100±0.1
40
A
124
58
Accessoire:
Plaque de fixation pour TL Micro
ID 560 028-01
A
Protection contre les salissures
Pour utiliser les systèmes laser directement sur la machine-outil, il faut prendre
des mesures de protection efficaces afin
de protéger contre les salissures le système
optique sensible de la barrière lumineuse:
Protection mécanique
L'optique des systèmes laser dispose
d'une protection parfaite au liquide de refroidissement et aux copeaux grâce à un
système anti-salissure et une fermeture
mécanique intégrée. La fermeture ne libère
le système optique que pendant la mesure. Elle est activée pneumatiquement par
le dispositif de pressurisation DA 301 TL.
Pressurisation
Les têtes émettrice et réceptrice de la barrière lumineuse laser sont alimentées en
air comprimé très propre par le dispositif
de pressurisation DA 301 TL. Ceci évite
qu'un brouillard du liquide de refroidissement ne salisse le système optique.
V
S
Les systèmes pneumatiques du TL avec raccordements pour pressurisation (S) et commande de
fermeture (V)
Accessoires
Kit de maintenance pour écran antisalissures
ID 560 034-01
Un kit de maintenance destiné au nettoyage des écrans anti-salissures de l'optique
laser est proposé. Il comprend:
• Jeu de joints
• Manchons frittés
• Bouchons factices
• Joints toriques
• Vis à six pans creux M3x8
• Graisse spéciale
• Mode d'emploi
Filtres de rechange
ID 560 036-01
Jeu complet de filtres pour le DA 301 TL,
comprenant préfiltre, filtre fin et filtre au
charbon actif.
Ressorts de protection
ID 560 037-01
Jeu de ressorts spirale pour protéger les
tuyaux d'air comprimé dans la zone d'usinage de la machine
Jeu: 2 x ¬ 6 mm, 1 x ¬ 4 mm;
Longueur 1 m chacun
Filtre au
charbon
actif
Préfiltre
Filtre fin
41
Palpage
DYN
STA
5
¬6
¬ 12±0.005
Accessoires:
Outil de référence
ID 560 032-01
Stratégies de palpage
Le choix de la stratégie de palpage influe
sur la fiabilité de la mesure. La valeur de
mesure peut être enregistrée soit lorsque
l'outil entre dans le faisceau laser (mesure
en poussant), soit lorsqu'il en sort (mesure
en tirant). La mesure "en tirant" garantit une
meilleure fiabilité au regard du liquide de
refroidissement et des salissures; en revanche, la meilleure méthode pour les fraises à graver ou les outils de très petits diamètres s'avère être la mesure "en
poussant".
42
2 x 45°
¬ 8h5
45
Calibration
Avant d'effectuer une mesure à l'aide du
système laser TL, le système doit être calibré en déterminant la position exacte des
points de commutation par rapport au système de coordonnées de la machine. On
utilise à cet effet un outil de référence livrable comme accessoire. Sa forme est
conçue pour la calibration et il possède une
tige de guidage cylindrique et un diamètre
de contrôle étagé permettant une mesure
dans le sens positif ou négatif de l'axe Z
(pour définir le centre exact du faisceau laser en Z). L'outil de référence est fixé dans
un porte-outil et calibré de façon très précise selon la longueur, le diamètre et la hauteur. Pour les applications simples, on peut
aussi utiliser une tige de guidage cylindrique. La meilleure concentricité possible
doit être réalisée pour effectuer la calibration.
Laser OK
55
Les systèmes laser TL palpent sans
contact, telles des barrières lumineuses de
haute précision. Une source lumineuse laser (classe de protection 2 selon IEC 825)
émet un faisceau laser. L'unité réceptrice
située en face détecte le faisceau laser et
ainsi toute interruption. A chaque changement d'état – par exemple, lorsqu'un outil
interrompt le faisceau lumineux ou bien le
libère – l'électronique intégrée génère une
impulsion de commutation d'une durée
déterminée. Ce signal dynamique DYN est
retransmis à la commande numérique qui
l'exploite pour enregistrer la position. Par
ailleurs, le système laser délivre également
un signal statique STA correspondant à la
durée d'interruption du faisceau laser.
Enregistrement mesure avec:
• mesure en poussant
• mesure en tirant
Lors du contrôle dent par dent , chaque
dent présente génère une impulsion de
sortie de longueur définie. La longueur
d'impulsion ainsi que le nombre de dents
déterminent la vitesse de rotation de base.
En cas de défaut – dent manquante ou
dépassement de tolérance – le signal de
sortie dynamique DYN reste au niveau
LOW pendant une durée max. de 100 s.
En mode de fonctionnement Mesure , chaque variation lumineuse engendre un signal
de sortie DYN d'une durée définie de 20 ms.
Le front positif est exploité. Pour commuter entre la mesure en tirant et la mesure
en poussant, on utilise l'entrée Activation
récepteur 2 (ENABLE 2).
Mode de
fonctionnement
ENABLE 1
ENABLE 2
Modes de fonctionnement
Le mode de fonctionnement du système
laser est défini au moyen des deux entrées
Activation récepteur 1 et 2 (ENABLE 1/
ENABLE 2). Les cycles de mesure initialisent automatiquement le récepteur dans le
mode de fonctionnement correspondant.
0
0
0
Fonction
Contrôle dent par dent
Vitesse de rotation de base 750 min–1
1
0
1
Mesure en poussant
–1
Vitesse de rotation de base ‡ 0 min
2
1
0
avec version pour machines standard*
Mesure en tirant
Vitesse de rotation de base 600 bis
3 000 min–1
avec version pour machines UGV*
Contrôle dent par dent
Vitesse de rotation de base
42 000 min–1
3
1
1
+
+
Mesure en tirant
Vitesse de rotation de base
–1
‡ 3 000 min
* à indiquer SVP à la commande
Contrôle visuel d'état
Sur le côté du récepteur du système laser,
des diodes lumineuses permettent de diagnostiquer rapidement l'état. L'opérateur
peut ainsi visualiser d'un coup d'œil si le
faisceau laser est correct, si un signal de
commutation dynamique est délivré ou
bien encore le mode de fonctionnement
actuel du système laser.
Palpage des outils utilisés
Bien sûr, le système laser qui fonctionne
par palpage optique ne peut pas faire la différence entre l'outil à mesurer réellement
et les copeaux, le film de liquide de refroidissement ou les gouttes susceptibles de
le recouvrir. Pour éviter les erreurs de mesure, il faut donc nettoyer l'outil avant d'effectuer la mesure. Ceci peut être réalisé
par rotation à grande vitesse ou par soufflage d'air. Les systèmes laser TL disposent à
cet effet d'un dispositif de soufflage intégré destiné à nettoyer l'outil avant ou pendant un cycle de mesure.
Contrôle visuel
d'état
LED
Fonction
Laser ON
Entrée Validation émetteur
Alignement
Réglage laser correct (signal > 95 %)
Laser OK
Sortie laser correcte (signal > 75 %)
Sortie
Sortie DYN (signal > 50 %)
Mode
Mode de fonctionnement 0
Mode de fonctionnement 1
Mode de fonctionnement 2
Mode de fonctionnement 3
43
TL Nano
Système laser pour l'étalonnage des outils
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
156
22
22
32
¬ 5.2
5.2
132
10
96
73.5
30
51
1
P1
*)
P2
62
80
‰ 0.01 F
5.5
2
4x
M5 ISO 4762
8.5
9.5
12
34
39
8.5
50.5
¬6
144
1
P1'
1 = Mesure du diamètre de l'outil tangentiellement à partir du haut ou du côté
F = Guidage de la machine
P = Points de mesure pour dégauchissage
*) = Alignement du boîtier
65
P2'
*)
‰ 0.02 F
44
Caractéristiques
techniques
TL Nano
Diamètre de l'outil
Mesure centrale
Mesure tangentielle
0.03 à 37 mm
0.03 à 44 mm
Reproductibilité
± 0,2 µm
Vitesse de rotation
broche*
–1
Pour étalonnage dent par dent, optimisé pour broches standard ou broches UGV (> 30 000 min )
Laser
Laser lumière rouge visible avec faisceau focalisé au centre
Longueur d'onde/puissance 630 à 700 nm / < 1 mW
Classe de protection
IEC 825
2
Signaux en entrée
Signaux rectangulaires 24 V–
• Activation émetteur
• Activation 1 récepteur
• Activation 2 récepteur
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
Signaux rectangulaires 24 V–
• Signal de commutation dynamique
• Signal de commutation statique
• Laser correct
DYN
STA
LASER OK
Signaux de sortie
Tension d'alimentation
24 V/160 mA
Raccordement électrique
Embase M23 mâle, 12 plots; latérale
Montage
Dans la zone d'usinage de la machine
Indice de protection
EN 60 529
IP 68 (connexion effectuée, avec pressurisation)
Nettoyage de l'outil
Dispositif de soufflage
Température de travail
Température de stockage
10 à 40 °C
0 à 50 °C
Poids
env. 0,70 kg (dispositif de soufflage inclus)
* à indiquer SVP à la commande
45
TL Micro
Système laser pour
l'étalonnage des outils
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
L2
L1
56
L1
5
5
13
A
A -A
110
*)
65
‰ 0.01 F
¬9
P2
P1
62.5
92
°
1
8.5
60
4x
M5 ISO 4762
2
35
30
8.5
35
56
20
76
5
¬6
A
30
48.5
2
P1'
65
P2'
L1
L2
Type
19
44
94
150
200
300
TL Micro 150
TL Micro 200
TL Micro 300
*)
‰ 0.02 F
60±0.1
O-Ring ¬ 2
X
m
*)
‰ 0.02 F
31
46±0.1
58
X
P1'
65
R6.5
59
P2'
m
78
¬ 10
Ÿ 0.02
40
¬ 5.5
4
5.7
0.8
¬ 4m6
72±0.02
46
1 = Mesure du diamètre de l'outil
tangentiellement à partir du haut
2 = Mesure du diamètre de l'outil
tangentiellement par le côté
m = Section de montage
F = Guidage de la machine
P = Points de mesure pour dégauchissage
*) = Alignement du boîtier
Caractéristiques
techniques
TL Micro 150
TL Micro 200
TL Micro 300
Diamètre de l'outil
Mesure centrale
0.03 à 30 mm
Mesure tangentielle haut
0.03 à 30 mm
Mesure tangentielle latérale 0.03 à 30 mm
0.1 à 80 mm
0.1 à 98 mm
0.1 à 122 mm
0.1 à 180 mm
0.1 à 324 mm
0.1 à 428 mm
Reproductibilité
± 0,2 µm
± 1 µm
Vitesse de rotation
broche*
–1
Pour étalonnage dent par dent, optimisé pour broches standard ou broches UGV (> 30 000 min )
Laser
Laser à lumière rouge visible avec faisceau focalisé au centre
Longueur d'onde/puissance 630 à 700 nm / < 1 mW
Classe de protection
IEC 825
2
Signaux en entrée
Signaux rectangulaires 24 V–
• Activation émetteur
• Activation 1 récepteur
• Activation 2 récepteur
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
Signaux rectangulaires 24 V–
• Signal de commutation dynamique
• Signal de commutation statique
• Laser correct
DYN
STA
LASER OK
Signaux de sortie
Tension d'alimentation
24 V/160 mA
Raccordement électrique* Embase M23 mâle 12 plots; soit latérale, soit vers le bas
Montage
Dans la zone d'usinage de la machine
Indice de protection
EN 60 529
IP 68 (connexion effectuée, avec pressurisation)
Nettoyage de l'outil
Dispositif de soufflage
Température de travail
Température de stockage
10 à 40 °C
0 à 50 °C
Poids
dispositif de soufflage inclus
Sortie de câble latérale
env. 0,85 kg
env. 0,95 kg
env. 1,15 kg
Sortie de câble vers le bas
env. 0,90 kg
env. 1,00 kg
env. 1,20 kg
* à indiquer SVP à la commande
47
DA 301 TL
Dispositif de pressurisation
pour système laser TL
Dimensions en mm
Tolerancing ISO 8015
ISO 2768 - m H
< 6 mm: ±0.2 mm
211.5
132
50
27
125
48
155
2x
M6 x 80 ISO 4762
48
Caractéristiques
techniques
DA 301 TL
Structure
Système de filtres
• Préfiltre pour particules jusqu'à 5 µm
• Filtre fin pour particules jusqu'à 0,01 µm
• Filtre au charbon actif pour particules jusqu'à 0,001 µm
Régulateur de pression
avec manomètre
pour le réglage de la pression de sortie
Valves de commande
pour activer l'air comprimé pour
• Pressurisation
• le dispositif de soufflage de la pièce
• l'unité de fermeture de l'optique laser
Pression max
4 à 6 bar
Qualité de l'air
Arrivée de l'air
DIN ISO 8573-1 Classe 4.3.4
Evacuation de l'air
DIN ISO 8573-1 Classe 1.3.1
Débit
‡ 400 l/min. (sans dispositif de soufflage)
Raccordements
Entrée d'air comprimé
G 3/8“
Sortie d'air comprimé
Raccordement rapide pour
• Air comprimé: ¬ 6 mm
• Dispositif de soufflage: ¬ 6 mm
• Unité de fermeture: ¬ 4 mm
Poids
env. 4,4 kg (sans câble)
Objet de la fourniture
Dispositif de pressurisation DA 301 TL
1 x 13 m de tuyau d'air comprimé ¬ 4 mm
2 x 13 m de tuyau d'air comprimé ¬ 6 mm
3 x 10 m de câble pour la commande des valves
49
Tension d'alimentation
Les palpeurs avec transmission par câble
TS 2xx, TT 140, les unités émettrices/réceptrices SE, l'électronique d'adaptation
APE 642 ainsi que le système laser TL
sont alimentés en tension par la commande numérique. Les longueurs max. de câble indiquées dans les caractéristiques
techniques sont valables avec utilisation du
câble HEIDENHAIN
L'électronique du palpeur détecte automatiquement le type de la pile utilisée. Si la
charge de la pile tombe en dessous de
10 %, la SE envoie un signal d‘alerte de
pile à la commande numérique et simultanément une LED rouge s‘allume sur la SE.
Pour limiter la consommation en courant, le
palpeur se met en mode Stand-by lorsqu‘il
est désactivé ou, au plus, 30 min après le
dernier palpage. Huit heures plus tard, il se
met en mode veille. Pour réactiver ensuite
le palpeur, une durée de mise en service
allongée est à prévoir (cf. Activation et désactivation du TS 440/TS 640/TS 740).
Type
Durée de fonctionnement
Pile au lithium
Pile alcaline
Accu NiMH
TS 440
Type /3 AA
ou Type N
(via adaptateur)
2
env. 200 h avec
Sonnenschein
SL-761
env. 60 h avec
Panasonic Lady
env. 45 h
(pas de test)
TS 640
TS 740
Type C
env. 800 h avec
Saft LS26500
env. 400 h avec
Duracell plus
env. 250 h avec
GP 3500
Attention: n'utiliser toujours que des piles ou accus identiques!
Start
Consommation en courant
L‘alimentation en tension des palpeurs avec
transmission infrarouge TS 440, TS 640 et
TS 740 est assurée par deux piles ou accus de tension nominale 1 à 4 V. La durée
de fonctionnement dépend fortement de la
nature et du modèle de pile utilisé (exemples: cf. tableau). Les durées de fonctionnement typiques indiquées dans les caractéristiques techniques ne sont valables que
pour les piles au lithium fournies.
Act.
Stand-by
Sleep
Sleep
Instant du dernier palpage
1)
50
Stand-by
30 min1)
8h
Consommation de courant TS 440/TS 640
Act.
pour protéger contre la décharge de la pile
TS 444 – Energie fournie par générateur à turbine à air
Le système de palpage TS 444 avec transmission par infrarouge possède un générateur à turbine à air servant à créer l'énergie.
Piles et accus supplémentaires ne sont pas
nécessaires.
Arrivée d'air
Structure
Le générateur à turbine à air est constitué
d'une turbine à air, du générateur proprement dit et de condensateurs haute puissance stockant l'énergie. Pour faire fonctionner la turbine, l'air comprimé nécessaire
est amené par la broche. L'air comprimé
peut être utilisé simultanément pour le
soufflage de la pièce. La charge des
condensateurs et le nettoyage de la pièce
s'effectuent ainsi dans une seule et même
opération sans temps morts.
Roue de la turbine
Générateur
Electronique
Sortie d'air
Mode opératoire
Une fois le système de palpage TS 444 mis
en broche, les condensateurs haute puissance sont chargés par le générateur à turbine à air. Cela peut avoir lieu sur le trajet
entre le changeur et la position de mesure
ou pendant le soufflage de la pièce.
Durée de charge
Les durées de charge des condensateurs
dépendent de l'air comprimé disponible:
plus la pression est élevée, plus la durée
de charge est courte.
105 Pa ƒ 1 bar
25
20
15
10
5
0
2
3
4
– TS 444 se met en service
– Seuil d'alarme de pile
– Condensateur entièrement chargé
5
6
7
Pression de
service (105 Pa)
Raccordement électrique
Exigences concernant l'air comprimé
Le générateur à turbine à air fonctionne
déjà à partir de 2 x 105 Pa. Pour une opération de charge, une pression de service
comprise entrer 5,5 x 105 et 8 x 105 Pa est
conseillée. De l'air spécialement filtré n'est
pas nécessaire.
Représentation de la turbine avec les flux d'air.(principe)
Temps [s]
Durée de fonctionnement
Lorsque les condensateurs haute puissance
sont chargés, le TS 444 peut fonctionner
pendant 120 sec. en continu. Le signal
d'alarme de pile indique la nécessité d'un
rechargement.
Durée de charge dépendant de la pression d'air
51
Interfaces
Systèmes de palpage TS, TT
Palpeurs avec transmission du signal
par câble
Lorsque la tige de palpage est déviée, un
signal de commutation S rectangulaire
est généré ainsi que son signal inversé S.
Comme la broche doit être arrêtée avant
d‘y insérer le TS, les câbles de raccordement
et adaptateurs sont équipés de ponts. De
cette manière et le palpeur restant connecté,
la commande numérique peut procéder à
l‘interrogation de sécurité requise.
Niveau du signal
« TTL: TS 220
UH ‡ 2,5 V avec –IH † 20 mA
UL † 0,5 V avec IL † 20 mA
Signal de commutation pour TS 220/TS 230/TT 140
« HTL: TS 230/TT 140
UH ‡ (UP – 4 V) avec –IH † 20 mA
UL † 2,8 V avec IL † 20 mA
Durées du signal
Temps de réaction tR † 10 µs
Ecart de répétition tW > 25 ms
Système de palpage avec transmission
infrarouge
Les palpeurs TS 440, TS 640 et TS 740
sont commutés par la CNC au moyen de la
SE. Le front montant du signal de Start R
active le TS et le front descendant le désactive.
Activation après pause > 8 h
R
B
Avec le signal „palpeur prêt“ B, la SE indique à la commande numérique que le palpeur est activé et qu‘il se trouve dans le
domaine de réception de la SE. Le palpage
de la pièce est maintenant possible.
0<t<8h
tE2 † 3 000 ms
Durées du signal
Retard d‘activation
tE1 † 1 000 ms (type. 250 ms)
tE2 † 3 000 ms
Retard de désactivation
tA † 1 000 ms (typ. 350 ms)
52
tE1 † 1 000 ms
(250 ms typ.)
tA † 1 000 ms
(350 ms typ.)
Palpage
Le retard t lors de l‘activation ou de la désactivation dépend de la distance séparant
la SE du TS ainsi que du mode d‘alimentation en courant du palpeur. Lors d‘une nouvelle activation (TS en mode stand-by), la
valeur typique de réactivation est de 250 ms,
et celle de désactivation, de 350 ms
(1 000 ms pour une distance max.). Lorsque le palpeur est activé après une pause
plus longue (plus de huit heures – TS en
mode veille), la valeur peut atteindre 3 sec.
Si le palpeur ne répond pas, la SE interrompt la tentative d‘activation ou de désactivation au bout de 3,5 sec.
Nouvelle activation
possible
Activation et désactivation du TS 440/TS 640/TS 740
possible
Le palpeur TS 444 est mis en service automatiquement dès que le raccordement de
l'air comprimé au générateur de turbine à
air recharge les condensateurs haute puissance intégrés. Avec le signal „palpeur
prêt“ B, la SE signale la mise en service du
TS 444. Presque simultanément, la surveillance de la pile est mise hors service.
Si la capacité de la pile L tombe après
env. 1 min de service sous le seuil d'avertissement, la surveillance de la pile signale
à la CN qu'une recharge est nécessaire.
Après environ une minute supplémentaire,
le signal "palpeur prêt" est réinitialisé.
3 sec. typ.
D
L
B
~1 min
~1 min
W
Palpage possible
D: Air comprimé avec/sans
L: Etat de la charge
Diagramme des signaux TS 444
Lorsque la tige de palpage est déviée, le
palpeur génère un signal de commutation S rectangulaire.
Durées du signal
Temps de réaction tR1 † 40 µs
Temps de réaction tR2 † 20 ms
Ecart de répétition tW > 25 ms
R
B
S
tR2 £ 20 ms
tR1 £ 40 µs
tR1 £ 40 µs
tW ‡ 25 ms
Palpage avec TS 440/TS 640/TS 740
L' alerte de pile W signale une chute de la
charge de la pile en dessous de 10%. Le signal „palpeur prêt“ réinitialise également
l‘alerte de pile.
Durées du signal
Temps de réaction tS † 20 ms
Niveau du signal « HTL
R
UH = (10...30 V) avec IH † 3 mA
UL † 2 V avec –IL † 0,1 mA
R avec APE 642
UH > 0,5 x UP avec IH † 2 mA
UL < 0,2 x UP avec –IL † 0,2 mA
Pile < 10 %
Perturbation
B
tS † 40 ms
tS † 20 ms
W
Palpage possible
possible
Comportement lors de perturbation et alerte de pile
B/S/W
UH ‡ (UP – 2,2 V) avec –IH † 20 mA
UL † 1,8 V avec IL † 20 mA
53
Systèmes laser TL, DA 301 TL
Entrées TL
La CN active le système laser via trois lignes de validation:
Le signal Validation émetteur 0 (ENABLE 0)
active ou désactive l'émetteur et le faisceau laser est mis en ou hors service. La
diode laser n'est activée que pendant le cycle de mesure de manière à réduire à un
minimum la puissance dissipée (production
de chaleur) et accroître la durée de vie.
Activation
Mesure
ouvert
Ecran protecteur
éteint
Pressurisation
Les signaux Validation récepteur 1 et 2
(ENABLE 1 et ENABLE 2) déterminent le
mode de fonctionnement de la barrière lumineuse laser en fonction du cycle de mesure utilisé.
Validation émetteur
Niveau du signal:
UH = 24 V pour 15 mA
Validation récepteur
100%
75%
Sorties TL
Les systèmes laser TL délivrent les signaux
de sortie suivants:
50%
Laser
Une fois que l'émetteur et le récepteur
sont validés, le système laser délivre l'information „Laser OK“ si le récepteur reçoit
au moins 75 % de la puissance lumineuse
max.
Lorsque le faisceau laser est interrompu,
deux signaux de sortie sont délivrés.
La sortie Signal de mesure statique STA
passe au niveau LOW si le récepteur reçoit
moins de 50 % de la puissance lumineuse
(= faisceau interrompu).
Justage alignment (LED)
Laser OK
Statique STA
Ne pas utiliser cette sortie comme signal
de commutation. Dans le cas d'outils tournant à grande vitesse, des pics d'impulsions sont générés que l'automate PLC ou
la CN ne sont plus capables d'exploiter.
La sortie Signal de mesure dynamique
DYN délivre à chaque variation lumineuse
(clair-foncé ou foncé-clair) une impulsion
24 V d'une durée définie de 20 ms. Cette
sortie sert de signal de commutation.
Niveau du signal:
UH = 24 V à 50 mA
Comportement de la mise en/hors service
Entrées DA 301 TL
Le DA 301 TL alimente les systèmes laser
en air comprimé propre destiné à activer
l'unité de fermeture et nettoyer l'outil. Les
valves pneumatiques sont pilotées par la
CN. Les câbles de raccordement à la CN
sont inclus dans la fourniture du DA 301
Niveau du signal:
UH = 24 V à 71 mA
54
Désactivation
dés.
act.
Outil
ENABLE 1
ENABLE 2
mesure en poussant
DYN
20 ms
mesure en tirant
20 ms
STA
Signaux de sortie lors de la mesure de la longueur et du rayon, pour toute mesure en poussant et en tirant
Outil
v
vmax
20 ms
DYN
STA
20 ms
1)
1)
1)
durée en fonction de v
Des avances rapides d'axes ou des outils avec vitesse de rotation élevée peuvent engendrer des pics d'impulsions avec STA
ENABLE 1
ENABLE 2
Outil
n > nB
n < nB
20 ms
DYN
20 ms
20 ms
STA
Signaux de sortie lors du contrôle de forme dent par dent
ENABLE 1
Contrôle dent par dent
Mesure
ENABLE 2
Outil
1
3 1 2
x = 4; n =
OK
DYN
3750
x
2
arête de coupe 2 défectueuse
3
4
16 ms 16 ms 16 ms
1
2
20 ms
3
4
12ms 16 ms
1
2
20 ms
3
4
<100s
STA
Signaux de sortie lors de la vérification dent par dent dans les modes de fonctionnement mesure et contrôle dent par dent
55
Interface palpeur universelle
L'UTI 192 convertit les signaux de sortie
des palpeurs HEIDENHAIN en signaux
compatibles avec les commandes de machines selon DIN EN 61 131-2 um. Il permet le raccordement des palpeurs
HEIDENHAIN: Palpeurs d'outils TT et palpeurs de pièces TS.
98.363
125
Bien sûr, les fonctions de palpage réellement disponibles dépendent des cycles
dont dispose le logiciel de la commande
CN concernée. Pour certaines commandes
numériques, HEIDENHAIN propose des
cycles de palpage spéciaux destinés à
l'alignement et la mesure automatique des
pièces, l'initialisation des points d'origine et
à l'étalonnage des outils (autres infos: Information produit Cycles de palpage pour
commandes Fanuc).
35.5
Vous pouvez ainsi bénéficier des avantages
des palpeurs à commutation HEIDENHAIN
sur la plupart des commandes numériques
pour fraiseuses, perceuses et centres
d'usinage:
La nouvelle interface de palpeur universelle
UTI 192 offre également une compatibilité de raccordement aux commandes CN
disposant d'une entrée à commutation
rapide.
L'UTI 192 dispose d'une structure compacte. On la fixe très facilement sur un rail
standard (DIN 46 227 et EN 50 022) dans
l'armoire électrique.
L'UTI dispose de nombreuses possibilités
d'intégration pour adapter facilement les
palpeurs sur les différentes commandes
CN. Ainsi, par exemple, les signaux de sortie peuvent être configurés sur actifs HIGH
ou LOW. Il est possible également de lier
ensemble logiquement les entrées ou les
sorties. L'UTI propose également diverses
routines pour activer les palpeurs avec
transmission infrarouge TS 440 et TS 640.
Pour faciliter la mise en service et la
configuration, l'UTI 192 est équipé de diodes lumineuses . Celles-ci indiquent si l'alimentation en tension est présente et quels
niveaux ont les entrées et les sorties. Le
choix ainsi que l'état du palpeur sont également indiqués.
162
32
UTI 192
Tension d'alimentation 24 V –20/+25% Tension continue stabilisée
Consommation de
courant
sans palpeur: 180 mA max.
avec TS et/ou TT: 800 mA max.
Indice de protection
IEC 60 529
IP 30
Masse
0,35 kg
Température de travail
Temp. de stockage
10 à 60 °C
–20 à 70 °C
Raccordements
électriques
1)
TS
TT
PLC
NC
AUX
UP
Prise Sub-D femelle 15 plots; longueur de câble 50 m1)
Prise Sub-D femelle 9 plots; longueur de câble 50 m1)
COMBICON2); Longueur de câble 20 m avec ¬ ‡ 0,25 mm2
COMBICON2); Long. de câble 5 m avec ¬ ‡ 0,25 mm2 (blindé)
COMBICON2); Longueur de câble 5 m avec ¬ ‡ 0,25 mm2
COMBICON2); Longueur de câble 20 m avec ¬ ‡ 1 mm2
avec câble HEIDENHAIN
Prises Phoenix COMBICON incluses dans la fourniture
2)
56
7
TS 4xx
TS 6xx
TS 7xx
SE 5xx
SE 6xx
UTI 192
24 V
€
SE
X1
0V
€
Aux
X4
– TS/TT
R
TS 2xx
X2
TT
X5
X3
B
W
S
P
PLC
(PMC)
NC.Trig +
NC.Trig –
Aux
X6
X1 Alimentation en tension
Raccordement de l'alimentation en tension
pour UTI et palpeurs raccordés.
X2 Liaison vers PLC (PMC)
Signaux de sortie selon EN 61 131-2
• Courant de sortie max. 0,5 A
• Niveau du signal: circuit High-Side
• Niveau actif sélectionnable par commutateur
• Combinaison logique possible des
signaux de sortie
S: Signal de commutation
Le signal de commutation est généré au
moment où la tige de palpage est déviée.
P: Signal de commutation (impulsion)
Un signal de commutation (impulsion) est
généré au moment où la tige de palpage
est déviée.
Signaux d'entrée selon EN 61 131-2
TT/TS: Choix du TT ou du TS
Avec le niveau HIGH sur cette entrée, le
palpeur sur le raccordement X5 (TT) est
sélectionné. Avec le niveau LOW (ouvert),
le palpeur sur le raccordement X4 (TS)est
sélectionné.
Aux: Choix de Aux ou de TT/TS
Commutation entre les entrées pour palpeurs
TS (X4) ou TT (X5) et l'entrée Aux (X6).
Start (avec TS 64x/44x)
Cette sortie permet d'activer un palpeur
sur le raccordement X4. On sélectionne le
niveau actif par commutateur.
Plot
Signal
1
Aux
2
TS/TT
B: en service
Indique que le palpeur est prêt (le palpeur
est sous-tension, la transmission infrarouge est activée).
3
R
4*
24 V (max. 10 mA) Sortie
5*
0V Sortie
W: Alerte (avec TS 4xx/6xx)
Indique, par exemple, un niveau bas de la
pile.
6
B
7
W
8
S
9
P
CNC
X3 Raccordement à la CN
Sortie supplémentaire sans potentiel du
signal de commutation (actif LOW; sortie
collecteur ouvert).
Plot
Signal
1
5 V in
2
+ NC trigger
3
– NC trigger
4
Blindage câble/terre fonctionnelle
X4 Raccordement TS
X5 Raccordement TT
X6 Auxiliaire
Deux entrées de commutation universelles
isolées galvaniquement.
Plot
Signal
1
+5 V
2
0V
3
+24 V
4
0V
5
Terre fonctionnelle
Aux 5 V
Aux 24 V
* 24 V, 0 V seulement pour attribution fixe
des entrées 1 et 2
57
Connecteurs et câbles
Généralités
Prise avec gaine en plastique: Connecteur avec écrou; livrable avec contacts
mâles ou femelles.
Prise d'accouplement avec gaine en plastique: connecteur avec filetage extérieur;
livrable avec contacts mâles ou femelles.
Symboles
Symboles
M23
Prise d'accouplement encastrable
avec embase
M23
Connecteur rapide: Petit connecteur sur TS 220 avec blocage push/pull
8
Symbole
80
85
¬ 55
Symboles
¬ 16
M23
¬ 47.2±0.3
Embase: fixée sur le système de mesure
ou un boîtier possédant un filetage extérieur (comme la prise d'accouplement);
livrable avec contacts mâles ou femelles.
M23
7 max.
Prise Sub-D: pour commandes numériques HEIDENHAIN, cartes d'acquisition/
comptage IK .
Symboles
1)
avec électronique d'interface intégrée
Câbles
Résistance
Tous les systèmes de mesure sont équipés
d'un câble polyuréthane (PUR) Les câbles
PUR résistent aux lubrifiants ainsi qu'à l'hydrolyse et aux microbes selon VDE 0472 .
Ils ne contiennent ni PVC ni silicone et sont
conformes aux directives de sécurité UL. La
certification UL est indiquée par l'impression:
AWM STYLE 20963 80 °C 30 V E63216.
Rayon de courbure
Le rayon de courbure R adm. dépend du
diamètre du câble et de son type de pose:
58
Le sens de la numérotation des plots
varie sur les prises, prises d'accouplement
ou embases mais indépendamment du fait
que le connecteur ait des
Accessoires pour embases et
prises d'accouplement encastrables
M23
contacts mâles
Joint d'étanchéité
ID 266 526-01
ou des contacts
femelles
Vis capuchon métallique anti-poussière
ID 219 926-01
L' indice de protection des raccordements (états connectés) est IP 67 (prise
Sub-D: IP 50; EN 60 529). Il n'y a aucune
protection dans un état non connecté.
Câble fixé
Courbure
fréquente
Courbure
fréquente
Câbles
Rayon de courbure R
Câble fixé
Courbure
fréquente
¬ 4,5 mm
‡ 10 mm
‡ 50 mm
¬ 6 mm
¬ 10 mm1)
‡ 20 mm
‡ 35 mm
‡ 75 mm
‡ 75 mm
¬ 8 mm
1)
¬ 14 mm
‡ 40 mm
‡ 100 mm
‡ 100 mm
‡ 100 mm
1)
Gaine métallique de protection
Distribution des plots et câbles adaptateurs
SE 540, SE 640, APE 642
SE 540
SE 540
310 197-xx
517 375-xx
310 193-xx
517 376-xx
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé complètement avec prise M23,
7-plots (femelle) et prise Sub-D (mâle)
15-plots
ID 310 197-xx
Câble adaptateur au SE 540, ¬ 4,5 mm
avec prise d'accouplement (mâle)
7 plots
ID 517 375-xx
avec prise Sub-D (mâle) 15 plots
ID 517 376-xx
câblé à une extrémité avec prise M23
(femelle) 7 plots
ID 310 193-xx
SE 640
SE 640
310 197-xx
310 193-xx
Deux SE 640 sur l'APE 642
310 197-xx
SE 640
336 157-xx
310 193-xx
APE 642
336 157-xx
Câble prolongateur ¬ 8 mm
câblé complètement avec prise M23
(femelle) 7-plots et prise M23 (mâle) 7-plots
ID 336 157-xx
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé complètement avec prise M23,
7-plots (femelle) et prise Sub-D (mâle)
15-plots
ID 310 197-xx
câblé à une extrémité avec prise M23
(femelle) 7 plots
ID 310 193-xx
Distribution des plots
Prise d'accouplement HEIDENHAIN 7 plots Prise HEIDENHAIN 7 plots
1
6
7
5
4
1
7
2
2
3
3
Prise Sub-D 15 plots
6
5
4
Tension d'alimentation
Signaux
2
1
7
3
5
4
6
5
8
1
4
3
10
7
UP
0V
Blindage interne
R
B
S
W
brun
blanc
blanc/brun
jaune
gris
vert
bleu
blindage externe sur le boîtier de la prise; les plots ou fils non utilisés ne doivent pas être raccordés.
UP = tension d'alimentation; R = signal Start; B = signal „palpeur prêt“; S = signal de commutation; W = alerte de pile
59
Distribution des plots et câbles adaptateurs
TS 220, TS 230
TS 220
Distribution des plots
raccordement rapide
Tension d'alimentation
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé complètement avec prise d'accouplement encastrable pour raccordement
rapide et prise Sub-D (mâle) 15 plots
ID 274 543-xx
1
5
6
UP
UN
S
S
brun
blanc
vert
jaune
4
/
/
Signal
Autres
2
1
5
6
3
4
UP
UN
S
S
/
/
/
vert
jaune
gris
rose
gris
9
10
5
3
7
6
8
Prise M23
7 plots
6
1
7
2
3
5
4
Tension
d'alimentation
Signal
Autres
2
1
3
4
UP
UN
S
S
brun
blanc
vert
jaune
Prise d'accouplement
encastrable M23 7 plots
5
6
7
/
/
7
4
/
/
1
6
5
Tension
d'alimentation
2
3
Signal
Autres
2
1
3
4
5
6
7
UP
UN
S
S
/
/
/
brun
vert
gris
rose
/
brun/vert blanc/vert
Blindage sur le boîtier; UP = tension d'alimentation
S; S = signal de commutation
60
3
Prise Sub-D
15 plots
Tension
d'alimentation
brun/vert blanc/vert
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé à une extrémité avec prise d'accouplement encastrable M23 (femelle), 7 plots
ID 310 194-xx
Autres
2
Prise d'accouplement encastrable
pour raccordement rapide
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé à une extrémité avec prise d'accouplement encastrable pour raccordement
rapide
ID 274 544-xx
TS 230
Distribution des plots
Signal
TT 140
TT 140
Distribution des plots
Prise M23
7 plots
6
1
7
2
3
5
4
Tension
d'alimentation
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé complètement avec prise d'accouplement encastrable M23 (femelle) 7 plots
et prise Sub-D-(mâle) 9 plots
ID 335 332-xx
Signal
2
1
3
4
UP
UN
S
S
brun
blanc
vert
jaune
Prise d'accouplement
encastrable M23, 7 plots
7
4
6
7
/
/
/
/
1
6
5
5
Prise Sub-D
9 plots
2
3
Tension
d'alimentation
Signal
Autres
2
1
3
4
5
6
7
UP
UN
S
S
/
/
/
brun
vert
/
rose
/
8
9
5
1
3/6/7
brun/vert blanc/vert
4
Câble adaptateur ¬ 8 mm
câblé à une extrémité avec prise d'accouplement encastrable M23 (femelle), 7 plots
ID 310 194-xx
Autres
2
Prise d'accouplement
encastrable M23, 7 plots
1
6
7
5
4
Tension
d'alimentation
2
3
Signal
Autres
2
1
3
4
5
6
7
UP
UN
S
S
/
/
/
brun
vert
gris
rose
/
brun/vert blanc/vert
Blindage sur le boîtier; UP = tension d'alimentation
S; S = signal de commutation
61
Distribution des plots et câbles adaptateurs
TL, DA 301 TL
DA 301 TL
Câble de raccordement compris dans la fourniture du DA 301 TL
TNC 426
TNC 430
iTNC 530
3 sorties
TL
560 040-xx
ou
560 041-xx
PLC
3 entrées
3 sorties
560 039-01
X13
NC
Câble adaptateur ¬ 14 mm/¬ 6,5 mm
câblé à une extrémité avec prise M23
(femelle) 12 plots
Rayon de courbure min. 60 mm, compatible
chaîne d'entraînement
avec gaine de protection PUR
ID 560 040-xx
Câble adaptateur
câblé à une extrémité avec prise Sub-D
(mâle) 9 plots
Interface intégrée pour TNC 426/430,
iTNC 530
Longueur 5 m
ID 560 039-xx
62
Gaine de protection
3m
Système laser TL
Prise
12 plots M23
Tension d'alimentation
Signaux
Sorties
2
1
4
12
6
3
5
7
24 V
0V
ENABLE 0
ENABLE 1
ENABLE 2
DYN
STA
LASER OK
brun
blanc
jaune
rose
violet
vert
gris
bleu
Prise Sub-D
9 plots
Entrées
0V
DYN
blanc
brun
Prise
3 plots
Sorties
Signal de
commutation
0V
Conducteur de
protection
noir
noir
jaune/vert
63