Systèmes de palpage pour machines-outils Octobre 2012
Palpeurs 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 palpeurs aident à réduire les temps de préparation, à augmenter les temps 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 programmables sur 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 montés dans la broche soit manuellement, soit avec un changeur d'outils. 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 les fabrications de pièces en série, il faut éviter les rebuts et les reprises d'usinage pour garantir une qualité de fabrication élevée et constante. L'outil joue un rôle déterminant. Une usure ou un bris d'outils sont à l'origine de mauvaises pièces. Celles-ci peuvent très bien ne pas être immédiatement détectées surtout lors d'un usinage sans surveillance, ce qui accroit les coûts. Une mesure précise des dimensions des outils et un contrôle périodique de leur usure sont donc indispensables. Pour étalonner les outils sur la machine, HEIDENHAIN propose le palpeur TT et les systèmes laser TL. Lorsque le palpeur à commutation TT palpe en 3D l'outil à l'arrêt ou en rotation, le plateau de palpage est dévié de sa position de repos. Un signal de commutation est alors transmis à la commande numérique. Les systèmes laser TL fonctionnent sans contact. Un faisceau laser mesure la longueur, le diamètre ou le contour de l'outil. Des cycles de mesure spéciaux exploitent les informations dans la commande numérique. 2
Sommaire Exemples d'applications Dégauchir les pièces 4 Initialisation du point d'origine 5 Mesure des pièces 6 Exemples pratiques : 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 Tableau de sélection 10 Principe de fonctionnement 12 Installation 18 Palpage 22 Caractéristiques techniques 24 Etalonnage d outils Tableau de sélection 34 Palpeur TT Principe de fonctionnement 37 Installation 38 Palpage 39 Caractéristiques techniques 40 Système laser TL Composants 45 Installation 46 Palpage 48 Caractéristiques techniques 50 Connexion électrique Alimentation en tension 56 Interfaces Palpeurs TS, TT 58 Systèmes laser TL, DA 301 TL 60 Interface palpeur universelle 62 Connecteurs et câbles 64
Exemples d'applications Dégauchir les pièces Pour aligner les surfaces de référence à une position définie, il est nécessaire d effectuer un dégauchissage paraxial précis, en particulier sur des pièces préusinées. Avec les palpeurs TS HEIDENHAIN, vous évitez cette procédure longue et supprimez un montage de bridage : La pièce est bridée dans n importe quelle position. Lorsqu il palpe une face, deux trous ou tenons, le palpeur détermine la position angulaire de la pièce. La CNC dégauchit la pièce par une rotation de base du système de coordonnées. Une compensation par une rotation d'un plateau circulaire est également possible. Dégauchissage par rotation de base du système de coordonnées Dégauchissage par rotation du plateau circulaire 4
Initialisation du point d'origine Les programmes d usinage de la pièce se réfèrent aux points d'origine. Une saisie rapide et fiable du point d origine à l'aide d'un palpeur pièce supprime les temps morts et améliore la précision d'usinage. Selon les fonctions de palpage de la CNC, les palpeurs TS de HEIDENHAIN permettent d initialiser automatiquement les points d'origine. Exemples d'applications Coin extérieur Centre d un tenon rectangulaire Centre d un tenon circulaire Centre d'un cercle de trous 5
Mesurer les pièces Les palpeurs HEIDENHAIN servent p. ex. à contrôler des pièces dans un programme, entre deux opérations d usinage. Les valeurs de positions ainsi obtenues permettent de compenser l usure d outil. En fin d'usinage, les palpeurs peuvent servir à créer un procès-verbal de contrôle de la pièce ou à connaître les dérives de la machine. La CNC peut ensuite transmettre les résultats de la mesure via l interface de données. Mesure d'une position donnée sur un axe Mesure angulaire d'une droite Mesure de diamètre (avec TS 249) Mesure d'une pente Mesure de longueur Mesure d'une poche rectangulaire Mesure de poche circulaire/alésage Mesure d un cercle de trous 6
Exemples pratiques : réduire les 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 gauche directement sur la machine. Les défauts d'usinage sont immédiatement détectés et vous les corrigez en gardant le montage de fixation d'origine. Les palpeurs TS HEIDENHAIN sont particulièrement bien adaptés à ces opérations grâce à leur conception mécanique : un capteur optique sans usure. Les palpeurs HEIDENHAIN réduisent les temps morts, améliorent la qualité de fabrication. Ils évitent les rebuts et augmentent la productivité. Afin d'évaluer quantitativement la réduction des temps morts, les temps de réglage de deux pièces ont été mis en parallèle, l'un avec un comparateur et l'autre avec un palpeur HEIDENHAIN. Mesure de surfaces de forme gauche Opération à réaliser Dégauchir la pièce brute sur un axe Dans le plan d usinage, initialiser un coin comme point d'origine. Initialiser le point d'origine dans l axe d outil, sur la face supérieure de la pièce brute Gain de temps Pour cette opération de dégauchissage, le palpeur TS HEIDENHAIN permet un gain de temps d'env. 4 min ou env. 72 %. Par conséquent, si vous exécutez une telle opération de dégauchissage une fois par jour, vous économisez en un an plus de 1 000,- (taux horaire machine de 70,- sur 220 jours de travail). 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 la face supérieure de la pièce brute 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 effectuez une telle opération de dégauchissage une fois par jour, vous économisez en un an environ 1 280,- (taux horaire machine de 70,- pour 220 jours de travail). Palpeur Palpeur 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 Une précision d usinage élevée et constante nécessite la connaissance exacte des dimensions d outils ainsi que le contrôle périodique de leur usure. Les palpeurs d outils TT étalonnent les outils les plus variés directement sur la machine. La détermination de la longueur et du diamètre de la fraise est possible avec un étalonnage dent par dent. Les données d outils ainsi acquises sont mémorisées dans la mémoire d outils par la CNC pour des calculs ultérieurs dans le programme d usinage. Des outils de tournage peuvent être également mesurés au moyen d'un plateau de palpage carré : un contrôle d'usure ou de bris est possible. Pour une compensation effective du rayon de la dent, vous devez simplement introduire le rayon de celle-ci dans la CNC. Etalonnage de la longueur et 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 d usure d outil Surveillance de rupture d outil Etalonner un outil de tournage 8
Etalonnage d'outils avec les systèmes laser TL L'étalonnage des outils à l'aide des systèmes laser TL présente certains avantages. La mesure optique sans contact du contour de l'outil par le faisceau laser 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. Les défauts de l'outil, de la broche et du porte-outil sont directement détectés et corrigés en mesurant à la vitesse de rotation nominale. Mesure de longueur d'outil Etalonnage du rayon d'outil, détection de bris d'arêtes Détection de rupture d'outil Contrôle dent par dent et contrôle de forme 9
Tableau de sélection Les palpeurs pièces TS HEIDENHAIN vous aident à réaliser directement sur la machine les opérations de dégauchissage, de mesure et de contrôle. Au contact de la face 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 une 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 capteur optique sans usure d'une grande fiabilité. Type de machine Changement d'outil Transmission du signal Tension d'alimentation Activation/ désactivation Reproductibilité de palpage Interface vers la CN Palpeur TS Machines-outils à CNC pour fraisage et perçage Automatique Infrarouge vers l'unité émettrice/réceptrice SE 540, SE 640, SE 642 Piles ou accus par signal infrarouge 2 s 1 µm Générateur à turbine à air Piles ou accus Niveau du signal HTL via l'unité émettrice/réceptrice SE par commutateur dans le cône Type TS 440 TS 444 TS 640 TS 642 Les palpeurs HEIDENHAIN pour la mesure de pièces sur les fraiseuses, perceuses et centres d'usinage existent en plusieurs versions : Palpeurs avec transmission infrarouge du signal pour machines avec changement d'outils automatique : TS 440 dimensions compactes TS 444 dimensions compactes, sans pile - avec générateur intégré fonctionnant avec une turbine alimentée par l'air comprimé de la machine. TS 640 palpeur standard avec grande portée infrarouge TS 642 comme TS 640, mais activation par commutateur intégré dans le cône TS 740 grande précision et reproductibilité de palpage, faibles forces de palpage. Palpeurs avec transmission du signal par câble pour machines avec changement d'outils manuel : TS 220 version TTL TS 230 version HTL Palpeurs pour rectifieuses ou tours à CNC : TS 249 dimensions particulièrement compactes 10
Sommaire Manuel Câbles Rectifieuses ou tours à CNC Principe de fonctionnement Capteur 12 Précision 13 Transmission du signal 14 DC 5 V DC 15 à 30 V Plage de transmission infrarouge 15 par signal infrarouge 2 s 0,25 µm 2 s 1 µm TTL HTL Rayonnement infrarouge 16 Installation Palpeur pièce TS 18 Unité émettrice/réceptrice 21 Palpage Généralités 22 Mesure de pièces TS 740 TS 220 TS 230 TS 249 Tiges de palpage 23 Caractéristiques techniques TS 440 et TS 444 24 TS 640, TS642 et TS 740 26 SE 540, SE 640 et SE 642 28 TS 220 et TS 230 30 TS 249 32 11
Principe de fonctionnement Capteur TS 2xx, TS 44x, TS 64x Un capteur optique sert de commutateur dans les palpeurs HEIDENHAIN. Un système de lentilles focalise le flux lumineux émis par une LED. Celui-ci est dirigé sous forme de point lumineux sur un photo-élément différentiel. Lorsque la tige de palpage est déviée, l'élément photo-électrique différentiel génère un signal de commutation. La tige de palpage est solidaire d'un plateau de commutation. Celui-ci est lié au boîtier du palpeur en prenant appui sur trois points. Cet appui sur trois points garantit une position physique idéale au repos. Le commutateur optique sans contact permet un fonctionnement sans usure du capteur. Une grande stabilité dans le temps est garantie avec les palpeurs HEIDENHAIN. Ils présentent une excellente reproductibilité de palpage même après de nombreuses opérations de mesures, comme p. ex. dans les applications de processus. TS 740 Le TS 740 fonctionne avec un capteur de pression de grande précision. L'impulsion de commutation est générée par un capteur 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 détectée par plusieurs capteurs de pression placés entre le plateau de commutation et le boîtier du palpeur. Au contact d une pièce, la tige de palpage est déviée en exerçant une force sur les capteurs. Les signaux ainsi obtenus sont traités et un 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 LED Système à lentilles Plateau de commutation Capteurs de pression Photo-élément différentiel Boîtier Tige de palpage Tige de palpage 12
Précision Précision de palpage La précision de palpage est l'écart déterminé lors du palpage d'une pièce-test dans différentes directions. La précision de palpage tient compte également du rayon actif de la bille. Le rayon actif 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. Les déformations de la tige de palpage sont ainsi prises en compte. Reproductibilité de palpage On entend par reproductibilité de palpage 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 grande influence sur la qualité de commutation d'un palpeur. Les tiges de palpage HEIDENHAIN garantissent une précision de palpage inférieure à ± 5 µm. La précision de palpage des palpeurs est mesurée par HEIDENHAIN sur des machines à mesurer de précision. La température de référence est 22 C. La tige de palpage utilisée est T404 (longueur 40 mm, diamètre de la bille 4 mm). Ecart Le palpeur à commutation TS 740 se caractérise plus particulièrement par une grande précision et reproductibilité. Associé à une force de palpage réduite, le TS 740 est particulièrement bien adapté aux opérations exigeantes de mesure sur machines-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, TS 249 Palpeurs avec transmission du signal par câble Sur ces palpeurs, le câble de raccordement permet l'alimentation en tension ainsi que la transmission du signal de commutation. Les palpeurs TS 220, TS 230 sont mis en broche manuellement par l'opérateur de la machine. Avant d'installer le palpeur, il faut que la broche soit à l'arrêt (arrêt broche). Les cycles de palpage de la CN fonctionnent avec la broche en position verticale ou horizontale. Alimentation en tension Signal de commutation TS 44x, TS 64x, TS 740 Palpeurs avec transmission du signal de commutation par infrarouge ou Les palpeurs TS 44x, TS 64x et TS 740 transmettent le signal de commutation par infrarouge. Ils conviennent ainsi aux machines équipées d'un changeur d'outils automatique. Transmission infrarouge La transmission infrarouge est réalisée entre le palpeur et l unité émettrice/ réceptrice SE. Les unités émettrices/ réceptrices suivantes sont disponibles : SE 540 à intégrer dans la tête de la broche SE 640 à intégrer dans la zone d'usinage de la machine SE 642, unité SE commune au palpeur pièce et au palpeur d'outils Elles peuvent être combinées au choix avec les palpeurs TS 44x, TS 64x et TS 740. La transmission infrarouge est insensible aux parasites et fonctionne également par réflexion. De nombreux domaines d'applications sont ainsi couverts. Le TS 64x peut non seulement équiper les broches verticales ou horizontales mais aussi les têtes pivotantes. Si la portée de transmission infrarouge est insuffisante, deux SE 640 peuvent être combinées avec une électronique d'adaptation APE 642. Plusieurs signaux sont transmis par infrarouge : le palpeur est activé avec le signal Start. Une information de retour, le signal palpeur prêt indique que le palpage est disponible. Le signal de commutation est généré par la déviation de la tige. Si la capacité de la pile du TS 64x/TS 740 dépasse le seuil inférieur de 10 %, une alerte est émise. Le palpeur est à nouveau désactivé avec le front descendant du signal de Start. ou Alimentation en tension Signal Start Signal palpeur prêt Signal de commutation Alerte pile Alimentation en tension Signal Start Signal palpeur prêt Signal de commutation Alerte pile 14
Domaine de transmission infrarouge Domaine de transmission Les domaines de transmission entre les unités émettrices/réceptrices SE et les palpeurs avec transmission infrarouge se présentent sous la forme d'un lobe. Pour une transmission optimale du signal dans les deux sens, l unité émettrice/réceptrice doit être fixée de manière à ce que le palpeur soit à l intérieur de cette plage pour toutes les positions de fonctionnement. Dès que la transmission infrarouge est perturbée ou que le signal devient trop faible, l unité SE le signale à la CNC au moyen du signal de disponibilité. Le domaine de transmission dépend à la fois du palpeur utilisé et de l'unité émettrice/ réceptrice qui lui est associée. Domaine de transmission TS 440/TS 444 Domaine de transmission TS 640/ TS 642/TS 740 Domaine de transmission TS 440/TS 444/TT 449 Domaine de transmission TS 640/ TS 642/TS 740 15
Rayonnement infrarouge Rayonnement 360 Les LEDs et modules récepteurs destinés à la transmission infrarouge sont uniformément répartis sur la périphérie du TS. On obtient ainsi une transmission périphérique tout en garantissant une réception fiable sans orientation préalable de la broche. Rayonnement 360 p. ex. TS 640 p. ex. SE 640 Angle de rayonnement Pour s'adapter à la structure mécanique de la machine, les palpeurs à transmission infrarouge sont proposés avec des angles de rayonnement horizontaux de 0 ou de + 30. Angle de rayonnement p. ex. TS 440 p. ex. SE 540 p. ex. SE 640 Contrôle visuel d'état TS Les palpeurs avec transmission infrarouge sont équipés de LEDs qui, en plus des signaux de sortie, affichent optiquement 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 ainsi de contrôler l'état du palpeur. Contrôle visuel de l état de la SE 540 L unité émettrice/réceptrice SE 540 est équipée d'une LED multicolore qui affiche en permanence l état du palpeur (déviation de la tige et charge de la pile). Palpeur ou sortie Palpeur prêt, tige de palpage au repos Palpeur prêt, tige de palpage déviée Allumée en permanence : Charge de la batterie < 10 %/changement batterie clignotant : Palpeur non prêt vert orange rouge 16
Contrôle visuel de l état de la SE 640 L unité émettrice/réceptrice SE 640 est équipée de deux LEDs multicolores qui affichent en permanence l état de la transmission infrarouge et du palpeur (déviation de la tige et charge de la pile). Cela est très utile, notamment lors de l'installation des unités réceptrices, car un coup d œil suffit à visualiser l état de la transmission. Transmission infrarouge Sortie Palpeur ou sortie Palpeur prêt, tige de palpage au repos vert Palpeur prêt, tige de palpage déviée orange Charge de la batterie < 10 %/changement batterie rouge Palpeur pas prêt éteinte Transmission infrarouge fonction correcte vert encore acceptable orange incorrecte rouge Contrôle visuel de l'état de la SE 642 L'unité émettrice/réceptrice SE 642 est équipée de plusieurs LED multicolores qui permettent un diagnostic diversifié. En plus du contrôle de la qualité de la transmission infrarouge et de l'état du palpeur actif, de nombreuse erreurs peuvent être analysées. Le SE 642 vérifie d'autre part si les signaux sont réellement issus du palpeur commandé par le signal Start. L'affichage d'état fournit ces informations qui sont en principe identiques à celles de la LED du palpeur. Transmission infrarouge Palpeur TS Signal Start TS Sortie Palpeur TT Signal Start TT Erreur Palpeur ou sortie Palpeur prêt, tige de palpage au repos vert Palpeur prêt, tige de palpage déviée orange Charge de la batterie < 10 %/changement batterie rouge Palpeur pas prêt/sortie non active éteinte Transmission infrarouge correcte vert encore acceptable orange incorrecte rouge Signal Start Ligne Start active orange Ligne Start inactive éteinte Erreur Fonction normale, aucune erreur éteinte Signal infrarouge parasité en réception orange Brève interruption de la liaison infrarouge rouge Deux lignes Start ou plusieurs palpeurs sont actifs bleu 17
Installation Palpeur pièce TS Cônes Les palpeurs pièces TS sont montés directement dans la broche de la machine. Selon le système de serrage utilisé, les TS sont livrables avec différentes versions de cône. Il convient d'en indiquer le modèle lors de la commande. Les palpeurs TS peuvent également être fournis sans cône. Dans ce cas, un filetage permet la fixation au cône. M30 x 0,5 pour TS 220/TS 230, TS 640/TS 740 M12 x 0,5 pour TS 440/TS444 DIN 2080 Cône D Type pour TS 220/TS 230 SK-A 40 M16 S51 SK-A 45 M20 S65 SK-A 50 M24 S52 SK-A 50 UNC 1.000-8 S62 DIN 69871 Cône D Type pour TS 220/TS 230 SK-A 40 M16 S53 SK-A 45 M20 S64 SK-A 50 M24 S55 pour TS 44x/TS 64x/TS 740 SK-AD/B 30 M12 S48/P48 SK-AD/B 40 M16 S81/P81 SK-AD/B 45 M20 S95 SK-AD/B 50 M24 S75/P75 DIN 69893 Cône pour TS 2xx HSK-A 63 HSK-A 100 Type S77 S80 pour TS 44x/TS 64x/TS 740 HSK-E 32 S97/P97 HSK-A 40 S92/P92 HSK-E 40 S94 HSK-A 50 S49/P49 HSK-E 50 HSK-A 63 HSK-A 80 HSK-A 100 S68 S69/P69 S39 S72/P72 Remarque: Les cônes sont disponibles pour le TS 642 avec l'identification Pxx (avec commutateur intégré). JIS B 6339 Cône D Type pour TS 220/TS 230 BT 40 M16 S59 BT 50 M24 S54 pour TS 44x/TS 64x/TS 740 BT 40 M16 S88/P88 BT 50 M24 S40/P40 ASME B5.50 Cône D Type SK 50 UNC 1x000-8 S42/P42 18
Porte-outils Si vous utilisez d'autres cônes d'outils, les palpeurs peuvent être fixés dans des pinces de serrage au moyen de tiges cylindriques standards. Tiges cylindriques disponibles pour les porte-outils suivants : Weldon ou mandrin à fretter selon DIN 6535-HB16 Whistle Notch selon DIN 6535-HE16 Accessoires de montage Si vous souhaitez acquérir le palpeur sans cône pour pouvoir le fixer vous-même sur un cône au moyen du filetage, les accessoires de montage suivants sont disponibles : Clé de montage pour monter un cône sur TS 440/TS 444: ID 519873-01 TS 640/TS 740: ID 519833-01 Bague filetée M12/M30 pour adapter les cônes et porte-outils avec filetage M30 au TS 44x (M12 x 0,5) ID 391026-01 DIN 6535-HB16 Tige cylindrique Porte-outil Weldon Type S30 Bague filetée Clé de montage DIN 6535-HE16 Tige cylindrique pour Porte-outil Whistle Notch Type S31 19
TS 249 Le TS 249 est adapté aux conditions de montage dans un espace réduit grâce à sa forme compacte et son diamètre extérieur de 30 mm. L'indice de protection élevée IP 67 avec un système à double étanchéité permettent l'utilisation directe sur la machine. La conception prévue pour une maintenance facile permet le remplacement rapide et simple du joint extérieur. L'installation du TS 249 se fait habituellement au moyen d'un raccord à visser sur un élément de la machine, d'un socle de montage ou d'un système pivotant. Si l'élément de fixation est orientable, le TS 249 peut être également fixé directement au moyen du filetage extérieur M28 x 0,75. pour six pans SW 17 orientable A l'aide d'un raccord à visser, le TS 249 peut être également positionné en rotation sur un élément de fixation rigide. Le TS 249 peut ainsi, p. ex., être parfaitement aligné parallèlement aux axes de la machine avec un plateau de palpage asymétrique ou de forme carrée. Accessoire : Raccord à visser Filetage extérieur M22x1 ID 643089-01 20
Unité émettrice/réceptrice Les unités émettrices/réceptrices SE doivent être innstallées de manière à être positionnées dans la zone de rayonnement du palpeur 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 peut être utilisé également sur des machines possédant de très grandes courses ou équipées d'une tête pivotante. La plage de transmission du signal infrarouge dépend de l'installation. Dans la mesure où l'unité SE 540 est toujours positionnée obliquement au dessus du TS, il est généralement conseillé d'utiliser un palpeur dans la version avec un angle de rayonnement de +30. La machine doit être conçue pour intégrer l'unité SE 540. Unité émettrice/réceptrice SE 640, SE 642 L'unité SE 64x est installée à un emplacement approprié de la zone d'usinage de la machine. Un montage ultérieur est possible sans aucune difficulté. Grâce à son indice élevé de protection IP 67, elle peut être mise en présence de liquide de refroidissement. Un support livré en accessoire facilite le montage. Lors du montage de l'unité SE 642, il faut veiller à ce que celle-ci puisse communiquer aussi bien avec les palpeurs pièces TS qu'avec le palpeur d'outils TT 449. La très grande zone de rayonnement (jusqu'à 7 m avec le TS 640) assure une transmission fiable, y compris sur les machines de grandes longueurs. Dans certaines applications spéciales, sur de grandes machines, par exemple, une deuxième SE 640 permet d'augmenter la zone de transmission. L'électronique d'adaptation APE 642 connectée gère les signaux infrarouges, en émettant un signal de commutation qui est transmis à la CN quelle que soit la zone de travail où se trouve le palpeur. Accessoire de montage : Support pour SE 64x ID 370827-01 21
Opération de palpage Le palpeur pièce TS mesure la géométrie ou la position de la pièce au moyen d'un palpage mécanique. La pièce doit être relativement propre pour éviter des mesures erronées dues à la présence de copeaux. Lorsque la tige de palpage est déviée, le palpeur transmet un signal de commutation à la commande numérique. Des LEDs signalent également la déviation de la tige : sur les TS 220/TS 230 par un allumage permanent sur les palpeurs avec transmission infrarouge par un clignotement rapide. Les palpeurs avec transmission infrarouge sont équipés d'un dispositif de soufflage : trois buses en dessous du palpeur et alimentées en air comprimé ou en liquide de refroidissement permettent d'évacuer les copeaux autour du point de palpage. L'accumulation de copeaux à l'intérieur d'une poche ne pose pas de problème non plus. Les cycles de mesure automatique sont également possibles lors d'un usinage sans surveillance. Pour pouvoir utiliser le soufflage, la machine doit disposer d'une alimentation d air comprimé et d'un arrosage au centre de la broche. Dans le palpeur sans pile TS 444, l'air comprimé sert également à recharger les condensateurs. 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 doit être prise en compte. La vitesse de palpage admissible mécaniquement est indiquée dans les caractéristiques techniques. Déviation max. de la tige de palpage Déviation de la tige de palpage La déviation max. admissible de la tige de palpage est de 5 mm dans toutes les directions. Le mouvement de la machine doit être interrompu à l'intérieur de cette course pour éviter d'endommager le palpeur. 22
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 vissent sur le palpeur avec 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 de palpage T404 et T424 sont fournies à la livraison avec les palpeurs TS. Des tiges de palpage M4 peuvent également être utilisées avec l'adaptateur inclus dans la fourniture du TS 249. Pour aligner de manière précise des plateaux de palpage asymétriques ou carrés, le TS 249 peut être orienté à l'aide d'un raccord à visser. Tiges de palpage à bille Type ID Long. l Diamètre bille D T421 295770-21 21 mm 1 mm T422 295770-22 21 mm 2 mm T423 295770-23 21 mm 3 mm T424 352776-24 21 mm 4 mm T404 352776-04 40 mm 4 mm T405 352776-05 40 mm 5 mm T406 352776-06 40 mm 6 mm T408 352776-08 40 mm 8 mm Tiges de palpage Rallonge Rallonge de tige Type ID Long. l Matière T490 296566-90 50 mm acier La rallonge de tige de palpage peut être utilisée avec les tiges courtes (longueurs 21 mm). 23
TS 440 et TS 444 Palpeurs pièce avec transmission infrarouge TS 440 TS 444 Angle de rayonnement 0 Angle de rayonnement 30 Angle de rayonnement 0 Angle de rayonnement 30 24
Palpeur 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 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min. valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min. 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min. Déviation de la tige de palpage Forces de déviation Vitesse de palpage Indice de protection EN 60 529 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm) axiale: env. 7 N radiale: 0,7 à 1,3 N 5 m/min. IP 67 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse sans cône Cône* env. 0,4 kg avec cône* (voir page 18) sans cône (filetage de raccordement M12 x 0,5) Transmission du signal transmission infrarouge et rayonnement à 360 Angle de rayonnement du signal infrarouge * Unité émettrice/ réceptrice* Activation/désactivation du TS 0 ou + 30 SE 540 ou SE 640 Signal infrarouge de l'unité SE Alimentation en tension / en énergie Piles ou accus Air comprimé Pression de service conseillée 5,5 x 10 5 à 8 x 10 5 Pa Stockage de l'énergie 2 piles ou accus taille 2 / 3 AA ou taille N 1) 1 à 4 V chacun(e) Durée de service Usage permanent typ. avec piles au lithium 2) 3,6 V/1 200 mah Condensateurs grande capacité intégrés; Temps de charge typ. 3 s pour 5,5 x 10 5 Pa typ. 120 s * à indiquer SVP à la commande 1) avec adaptateur, fournies à la livraison 2) inclues dans la fourniture 10 5 Pa 1 bar 25
TS 640, TS 642 e TS 740 Palpeurs pièce avec transmission infrarouge TS 640/ TS 642 TS 740 26
Palpeur pièce TS 640 TS 642 TS 740 Précision de palpage ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage standards ± 1 µm avec utilisation des tiges de palpage standards Reproductibilité de palpage palpages multiples dans une même direction 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min 2 s 0,25 µm à une vitesse de palpage de 0,25 m/min Déviation de la tige de palpage Forces de déviation 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm) 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 Protection EN 60529 IP 67 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse sans cône Cône* env. 1,1 kg avec cône* (voir page 18) sans cône de serrage (filetage du raccord M30 x 0,5) ; sauf TS 642 Transmission du signal transmission infrarouge et rayonnement à 360 Angle de rayonnement du signal infrarouge * Unité émettrice/ réceptrice* Activation/désactivation du TS 0 ou + 30 SE 540 ou SE 640 Signal infrarouge de la SE par commutateur dans le cône Signal infrarouge de la SE Alimentation en tension 2 piles ou accus de 1 à 4 V chacun(e)s ; taille C ou taille A 1) Durée de vie 2) typ. 800 h typ. 800 h 3) typ. 500 h * à indiquer SVP à la commande 1) avec adaptateur, fournies à la livraison 2) en fonctionnement continu avec piles au Lithium 3,6 V/6000 mah ; les piles au Lithium taille A fournies à la livraison atteignent une durée de service de moitié 3) durée de service réduite lors d'échange pour TS 632 27
SE 540, SE 640 et SE 642 Unités émettrice/réceptrice pour palpeurs pièce avec transmission-infrarouge SE 540 SE 640/SE 642 = gaine de protection = joint torique 16x1 28
Unité émettrice/réceptrice SE 540 SE 640 SE 642 Lieu d'utilisation dans le logement prévu de la tête de broche dans la zone d'usinage de la machine dans la zone d'usinage de la machine, pour la communication commune par infrarouge avec TS et TT 449 Signaux entrée/sortie Signaux rectangulaires, niveaux HTL Signal Start R Signal palpeur prêt B Signal de commutation S Alerte pile W Signaux rectangulaires HTL Signal Start R(-TS) et R(-TT) Signal palpeur prêt B(-TS) et B(-TT) Signal de commutation S et S Alerte pile W Contrôle visuel d'état pour palpeur pour transmission infrarouge et palpeur pour transmission infrarouge, erreur et palpeur pièce ou palpeur outils Protection EN 60 529 IP 67 Température de service U P = 15 V: 10 C à 60 C U P = 30 V: 10 C à 40 C 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C 20 C à 70 C Masse sans câble env. 0,1 kg env. 0,2 kg Alimentation en tension DC 15 à 30 V Consom. I hors charge Mode normal Emettre (3,5 s max.) 75 ma 100 ma eff 170 ma 250 ma eff 1) 5,1 W eff ( 250 ma eff ) 8,3 W ( 550 ma 1) ) Connexion électrique* Embase M9, 8 broches Câble 0,5 m avec prise d'accouplement encastrable M23 Câble 2 m avec prise d'accouplement M23 Câble 3 m avec gaine de protection et prise d'accouplement encastrable M23 Câble 0,5/2 m avec prise M12, 12 broches 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 50 m 20 m avec itnc 530 * à indiquer SVP à la commande 1) avec tension d'alimentation minimale 29
TS 220 et TS 230 Palpeurs pièces avec connexion par câble 30
Palpeur pièce TS 220 TS 230 Précision de palpage ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage standards Reproductibilité de palpage palpages multiples dans une même direction 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min. valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min. 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min. Déviation de la tige de palpage Forces de déviation Vitesse de palpage 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm) axiale: env. 8 N radiale: env. 1 N 5 m/min. Protection EN 60 529 IP 55 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse sans cône Cône* Alimentation en tension sans charge Signaux de sortie Niveau du signal Connexion électrique env. 0,7 kg avec cône* (voir page 18) sans cône (filetage de raccordement M30 x 0,5) DC 5 V ± 5% / 100 ma Un signal rectangulaire et son signal inversé Signal de commutation S et S TTL U H 2,5 V avec I H 20 ma U L 0,5 V avec I L 20 ma avec tension nominale 5 V Câble spiralé 1,5 m avec connexion rapide, 6 broches DC 10 à 30 V / 100 ma HTL U H 20 V avec I H 20 ma U L 2,8 V avec I L 20 ma avec tension nominale 24 V Câble spiralé 1,5 m avec prise M23 (mâle), 7 broches M23 * à indiquer SVP à la commande 31
TS 249 Palpeur pièce pour tours et rectifieuses embase axiale embase radiale 32
Palpeur pièce TS 249 Précision de palpage ± 5 µm avec utilisation des tiges de palpage standards Reproductibilité de palpage palpages multiples dans une même direction 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min. 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min. Déviation de la tige de palpage Forces de déviation Vitesse de palpage 5 mm dans toutes les directions (avec tige de palpage L = 40 mm) axiale: env. 7 N radiale: env. 0,7 à 1,3 N 5 m/min. Protection EN 60 529 IP 67 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse Fixation* Alimentation en tension sans charge Signaux de sortie Niveau du signal Connexion électrique* Longueur du câble env. 0,15 kg au moyen d'un filetage extérieur M28x0,75 au moyen d'un raccord à visser avec filetage extérieur M22x1 DC 15 à 30 V / 100 ma Un signal rectangulaire et signal inversé Signal de commutation S et S Une sortie de commutation supplémentaire Trigger, hors potentiel HTL U H 20 V avec I H 20 ma U L 2,8 V avec I L 20 ma avec tension nominale 24 V Embase M12, 8 broches; axial ou radial 25 m * à indiquer SVP à la commande 33
Tableau de sélection L'étalonnage des outils directement sur la machine réduit les temps morts les rebuts et les reprises d'usinage, et améliore la précision d'usinage. Avec le palpeur à contact TT et le système laser TL, HEIDENHAIN propose deux solutions différentes pour l'étalonnage des outils. Grâce à sa conception robuste et un indice de protection élevé, ces palpeurs peuvent être installés directement dans la zone d'usinage de la machine-outils. Palpeurs TT Les palpeurs d'outils TT 140 et TT 449 sont des palpeurs à commutation destinés à l'étalonnage et au contrôle des outils. Le TT 140 dispose d'une transmission du signal par câble, alors que le TT 449 communique sans câble avec l'unité émettrice/réceptrice SE 642 grâce à une liaison infrarouge. Le plateau de palpage circulaire du TT 140 est dévié lorsqu'un contact mécanique a lieu avec un outil. Le TT génère alors un signal de commutation qui est transmis à la commande pour un traitement ultérieur. Le signal de commutation est généré à partir d'un capteur optique sans usure d'une grande fiabilité. Le plateau de palpage est facile à remplacer. La tige de liaison vers le plateau de palpage possède une amorce de rupture. Le palpeur est ainsi protégé des dommages mécaniques en cas d'erreur de manipulation. 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 fournis enregistrent la longueur et le diamètre d'outil, contrôlent la forme des différentes arêtes de coupe et détectent l'usure ou les bris d'outil. Les données d'outils déterminées sont enregistrées dans les tableaux d'outils par la commande. La mesure s'effectue rapidement et sans difficulté. La commande numérique positionne l'outil et démarre le cycle de mesure en fonction du programme. 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 reproductibilité pouvant atteindre ± 0,2 µm. Palpeurs TT Système laser TL Principe de palpage 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 Matériau d'outils Sensibilité à la salissure des outils Cycles de mesure disponibles Complexité d'installation Des arêtes de coupe fragiles peuvent être endommagées très faible Longueur, rayon, bris d'outil, étalonnage dent par dent connexion facile à la commande numérique quelconque élevée (avant d'effectuer la mesure, nécessité de nettoyer l'outil par soufflage) Longueur, rayon, bris d'outil, étalonnage dent par dent, géométrie des arêtes de coupe (quelque soit le contour) Nécessité d'optimisation du PLC de la CN (6 sorties, 3 entrées) raccordement d'air comprimé Transmission du signal Câbles infrarouge vers SE 642 Câbles Reproductibilité 2 s 1 µm 2 s 0,2 µm 2 s 1 µm Diamètre d'outil min. 3 mm 1) 0,03 mm 0,1 mm Diamètre d'outil max. illimité 37 mm 2) 30 mm 2) 80 mm 2) 180 mm 2) Type TT 140 TT 449 TL Nano TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300 1) Les forces de palpage ne doivent pas endommager l'outil 2) lors de mesure au centre 34
Sommaire Palpeur TT Généralités 36 Principe du fonctionnement 37 Installation 38 Palpage 39 Caractéristiques techniques TT 140 40 TT 449 42 Système laser TL Généralités 44 Composants 45 Installation 46 Palpage 48 Caractéristiques techniques TL Nano 50 TL Micro 52 DA 301 TL 54 Etalonnage d'outils 35
Palpeurs TT pour l'étalonnage des outils En liaison avec les cycles de mesure de la commande numérique, les palpeurs d'outils TT permettent d'étalonner automatiquement les outils sur la machine. Les valeurs déterminées des longueurs et rayons d'outils peuvent être stockées par la commande dans la mémoire centrale d'outils. Avec le contrôle d'outil lors de l'usinage, vous pouvez détecter une usure ou un bris d'outils de manière simple et éviter un rebut ou une reprise d'usinage. Si les écarts mesurés sont hors des tolérances prédéfinies, ou si le temps d'utilisation de l'outil est dépassé, la commande peut bloquer l'outil et le remplacer par un outil-jumeau. Tous les signaux du TT 449 sont transmis à la commande par infrarouge. Avantages : une plus grande liberté de mouvement positionnement rapide à un emplacement défini au choix utilisation sur des plateaux circulaires et tables pivotantes Avantage : grâce au palpeur d'outils TT 140 ou TT 449, vos machines CNC peuvent être utilisées lors d'usinages sans surveillance sans avoir à redouter des pertes de précision ou des rebuts. 36
Principe du fonctionnement Capteur Le capteur des palpeurs HEIDENHAIN est un commutateur optique. Un système à lentilles focalise le flux lumineux émis par une LED. Celui-ci est dirigé sous forme de point lumineux sur un photo-élément différentiel. Lorsque le plateau de palpage est dévié, ce photo-élément différentiel génère un signal de commutation. Le plateau de palpage du TT est solidaire d'une pièce de commutation. Celle-ci est intégrée au boîtier du palpeur en prenant appui sur trois points. Cet appui sur trois points garantit une position physique idéale au repos. Reproductibilité La reproductibilité de l'opération de palpage est déterminante pour l'étalonnage des outils. Elle correspond à l écart calculé lors de palpages multiples d un outil dans une même direction à une température ambiante de 20 C. La précision de palpage des systèmes de palpage est mesurée par HEIDENHAIN sur des machines à mesurer de précision. Grâce au commutateur optique sans contact, le capteur fonctionne sans usure et garantit ainsi aux palpeurs HEIDENHAIN une grande stabilité dans le temps. Plateau de palpage Ecart Tige de liaison avec amorce de rupture LED Système de lentilles Photo-élément différentiel Nombre de palpages Comportement typique de reproductibilité de palpage avec palpages multiples dans une même direction. Elément de commutation 37
Installation L'indice de protection du palpeur d'outil est IP 67. Il peut donc être installé dans la zone d'usinage de la machine. Le TT se fixe au moyen de deux griffes de serrage ou bien, pour gagner de la place, sur un socle de montage livrable en accessoire. Le TT avec le plateau de palpage de 40 mm devrait être monté verticalement de manière à garantir une protection optimale contre les salissures. Un fonctionnement en position horizontale est également possible avec le plateau de palpage SC02 de diamètre 25 mm et le plateau de palpage carré. Le TT ne doit être activé que pour l'étalonnage d'outil ; ainsi un usinage en cours ne risque pas d'être interrompu à cause des vibrations qui pourraient déclencher la commutation du palpeur. Afin de protéger le palpeur d'outils des risques de destruction pendant l'usinage, il est souhaitable de limiter la zone de travail de la machine. Fixation par griffes de serrage Fixation sur socle de montage Griffe de serrage Bague de pression Accessoire : Socle de montage pour TT pour un montage avec vis centrale ID 332400-01 Socle de montage Montage horizontal p. ex. avec griffes de serrage Alimentation en tension et transmission du signal Sur les palpeurs TT 140, l'alimentation en tension ainsi que la transmission du signal de commutation transitent par le câble de raccordement. Le TT 449 transmet le signal de commutation à l'unité émettrice/réceptrice SE 642 (voir page 14/15) par infrarouge. Alimentation en tension Signal de commutation 38
Opération de palpage Le plateau de palpage en acier traité du palpeur d'outils TT permet le palpage direct de l'outil dans le sens de rotation inverse à celui d'usinage. En fonction du diamètre d outil, le palpeur tolère des vitesses de rotations jusqu à 1 000 min 1. Le plateau de palpage peut se remplacer rapidement : il est simplement ajusté et vissé dans le palpeur. La déviation max. admissible du plateau de palpage est de 5 mm dans chaque direction. Le mouvement de la machine doit être interrompu à l'intérieur de cette course. Le plateau de palpage du TT possède une amorce de rupture destinée à le protéger d'éventuels dommages mécaniques en cas de fausse manipulation. L'amorce de rupture remplit sa fonction dans toutes les directions de palpage. Un manchon en caoutchouc protège des copeaux. Une tige de liaison défectueuse se remplace facilement; un nouveau réglage du TT n'est pas nécessaire. Affichage visuel de la déviation Deux LEDs indiquent la déviation du plateau de palpage du TT 140 en plus du signal de commutation. L'état du palpeur TT 449 est indiqué au moyen de LEDs situées sur l'unité réceptrice/émettrice SE 642. Ceci est particulièrement pratique pour les contrôles de fonctions. En un coup d'œil, on peut vérifier si le plateau de palpage du TT est dévié. Tige de liaison vers le plateau de palpage (représentée sans manchon en caoutchouc) Plateau de palpage Pour le palpage d'outils de fraisage, les palpeurs d'outils sont équipés d'un plateau de palpage circulaire d'un diamètre de 40 mm (exemple). Un plateau de palpage circulaire d'un diamètre de 25 mm peut être livré en accessoire. Celui-ci est conseillé avant tout pour un montage horizontal du TT à cause de son faible poids. L'étalonnage d'outils de tournage est également possible avec le palpeur d'outils TT (exemple). On utilise pour cela un plateau de palpage carré (livrable comme accessoire), dont l'un des cotés est palpé par l'outil de tournage. Ainsi les outils des tours à commande numérique peuvent être contrôlés régulièrement au bris et à l'usure, garantissant une sécurité du processus. Accessoires : Plateau de palpage SC02 25 mm ID 574752-01 Plateau de palpage SC01 40 mm ID 527801-01 Plateau de palpage carré ID 676497-01 Les plateaux de palpage de rechange sont livrables séparément. Ils se changent d'une manière très simple, un nouveau réglage du TT n'est pas nécessaire. 39
TT 140 Palpeur outils avec raccordement par câble Fixation par griffes de serrage (fournies à la livraison) Fixation sur socle de montage (accessoire) Tige de liaison avec amorce de rupture 40
Caractéristiques techniques TT 140 Précision de palpage 15 µm Reproductibilité de palpage palpages multiples dans une même direction 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min. 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min Déviation du plateau de palpage Forces de déviation Plateau de palpage* Vitesse de palpage 5 mm dans toutes les directions axiale: env. 8 N radiale: env. 1 N 40 mm ou 25 mm 5 m/min. Protection EN 60 529 IP 67 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse Installation sur la table de la machine Alimentation en tension sans charge Signaux de sortie Niveau du signal Connexion électrique Longueur de câble env. 1,0 kg Fixation par griffes de serrage (fournies à la livraison) Fixation avec socle de montage (accessoire) DC 10 à 30 V / 100 ma Un signal rectangulaire HTL et signal inversé Signal de commutation S et S HTL U H 20 V avec I H 20 ma U L 2,8 V avec I L 20 ma avec tension nominale 24 V Câble 3 m avec gaine de protection et prise M23 (mâle), 7 broches 50 m * à indiquer SVP à la commande 41
TT 449 Palpeur pièce avec transmission infrarouge Fixation par griffes de serrage (fournies à la livraison) Fixation sur socle de montage (accessoire) Tige de liaison avec amorce de rupture 42
Caractéristiques techniques TT 449 Précision de palpage 15 µm Reproductibilité de palpage palpages multiples dans une même direction 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 1 m/min valeurs typiques : 2 s 1 µm à une vitesse de palpage de 3 m/min. 2 s 4 µm à une vitesse de palpage de 5 m/min Déviation du plateau de palpage Forces de déviation Plateau de palpage* Vitesse de palpage 5 mm dans toutes les directions axiale: env. 8 N radiale: env. 1 N 40 mm ou 25 mm 5 m/min. Protection EN 60 529 IP 67 Température de service 10 C à 40 C Température de stockage 20 C à 70 C Masse Installation sur la table de la machine env. 0,6 kg Fixation par griffes de serrage (fournies à la livraison) Fixation avec socle de montage (accessoire) Transmission du signal transmission infrarouge avec rayonnement à 360 Angle de rayonnement du signal infrarouge 0 Unité émettrice/réceptrice SE 642 Activation/désactivation du TT Alimentation en tension Durée de vie Signal infrarouge de la SE 642 2 piles ou accus taille 2 / 3 AA ou taille N 1) 1 à 4 V chacun(e) Durée de vie typ. 200 h avec piles au lithium 3,6 V/1 200 mah (fournies à la livraison) * à indiquer SVP à la commande 1) avec adaptateur, fournies à la livraison 43
Systèmes laser TL pour l'étalonnage d'outils Le contrôle des outils à l'aide d'un système laser TL est 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 bris, même avec les outils les plus fragiles. La connaissance précise des longueurs et rayons à la vitesse de rotation nominale assure une production de grande qualité. D'autre part, le réglage d'outil intégré avec actualisation automatique des données économise un banc de préréglage d'outil externe et réduit ainsi les coûts et les temps morts. La surveillance des outils s'effectue à vitesse de rotation nominale, dans les conditions réelles d'usinage et de serrage. Les défauts d'outil, de la broche ou du porte-outil peuvent ainsi être détectés et corrigés immédiatement. Chaque dent est contrôlée individuellement à pleine vitesse. Même les écarts de géométrie d'outils spéciaux sont contrôlés automatiquement sur la machine. 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 dégâts et les coûts liés aux rebuts et reprises d'usinage. Les cycles de mesure automatiques permettent une surveillance optimale, même lors d'un usinage sans opérateur. Les systèmes laser TL garantissent une surveillance fiable des outils, une grande précision de mesure et un contrôle d'usure précis. Ils présentent les avantages suivants : réduction des temps morts usinage sans surveillance réduction des pièces rebutées amélioration de la productivité qualité de production élevée et constante 44
Composants Systèmes laser TL Les systèmes laser existent en différentes versions pour divers diamètres d'outils max. : TL Nano TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300 Les appareils sont équipés d'un dispositif de soufflage intégré. Avant l'étalonnage, l'air comprimé peut ainsi nettoyer l'outil en soufflant les copeaux et le liquide de refroidissement. TL Micro 300 Les systèmes laser TL sont optimisés à la vitesse de rotation pour les broches standards ou les broches UGV des machines à CN (supérieure à 30 000 min 1 ). Les versions TL Micro sont disponibles avec les raccordements de câbles et d'air comprimé orientés soit latéralement ou vers le bas. TL Micro 200 Cycles de mesure La commande utilise les cycles de mesure pour traiter le signal de sortie des systèmes laser et exécuter les calculs nécessaires. Les cycles de mesure pour les commandes HEIDENHAIN TNC 426/430 et itnc 530 sont fournis avec les systèmes laser TL. Ils possèdent les fonctions suivantes : Etalonnage d'outil avec transfert automatique des données dans 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 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. L'unité de fermeture de l'optique laser est ainsi actionnée, le système laser est alimenté en air comprimé et le soufflage de l'outil est commandé. Les valves de commutation sont gérées par le programme PLC. Accessoires De nombreux accessoires facilitent le montage et la maintenance des systèmes laser TL. 45
Installation Position de montage Les systèmes laser TL ont un 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 protégé par un système de fermeture pneumatique. Le raccordement de pressurisation assure une très grande protection contre les salissures. Les systèmes laser TL peuvent être installés sur la table de la machine ou à proximité, en position verticale ou horizontale. Le montage doit être stable de manière à obtenir une reproductibilité élevée et précise. 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 figurent sur le plan. Des écarts de parallélisme peuvent induire une erreur de longueur, en particulier lors d'une mesure de longueur d'outils avec des 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. Accessoire de montage pour TL Micro Le bloc de fixation sert à simplifier le montage d'un système laser TL Micro sur la table d'une machine. Deux goupilles sur le bloc permettent de monter et démonter le système laser sans avoir à refaire un réglage. Accessoire : Bloc de fixation pour TL Micro ID 560028-01 46
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 des 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 antisalissure et une fermeture mécanique intégrée. La fermeture mécanique 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/réceptrice de la barrière lumineuse laser sont alimentées en air comprimé très propre via le dispositif de pressurisation DA 301 TL. Ceci évite qu'un brouillard du liquide de refroidissement ne salisse le système optique. Systèmes pneumatiques du TL avec raccordements pour pressurisation (S) et commande de fermeture (V) Accessoires Kit de maintenance pour écran de protection ID 560034-01 Le kit de maintenance destiné au nettoyage de l''écran de protection de l'optique laser est constitué de : Jeu de joints Manchons frittés Bouchons factices Joints toriques Vis six pans creux M3x8 Graisse spéciale Mode d'emploi Filtres de rechange ID 560036-01 Jeu complet de filtres pour le DA 301 TL, comprenant préfiltre, filtre fin et filtre au charbon actif. Filtre au charbon actif Ressorts de protection ID 560037-01 Jeu de ressorts en spirale pour protéger les conduites d'air comprimé dans la zone d'usinage de la machine Jeu : 2 x 6 mm, 1 x 4 mm; Longueur 1 m chacun Préfiltre Filtre fin 47
Palpage Les systèmes laser TL palpent sans aucun contact, comme 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 par la même occasion chaque interruption. A chaque changement d'état par exemple, lorsqu'un outil interrompt le faisceau lumineux ou bien s'en écarte 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. Etalonnage 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 pour cela un outil de référence livré en tant qu'accessoire. Sa forme est conçue pour la calibration. C'est une tige de guidage cylindrique avec 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 en longueur, diamètre et hauteur. Pour les applications simples, on peut également utiliser une tige de calibration cylindrique. La meilleure concentricité possible doit être garantie pour la calibration. Accessoire: Outil de référence ID 560032-01 Stratégies de palpage Le choix de la stratégie de palpage influe sur la fiabilité de la mesure. La valeur de mesure peut être validée lorsque l'outil interrompt le faisceau laser (mesure en poussant), ou lorsqu'il s'en écarte (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". Validation de la valeur avec : mesure en poussant mesure en tirant 48
+ + Modes de fonctionnement Le mode de fonctionnement du système laser est défini au moyen des deux entrées d'activation récepteur 1 et 2 (ENABLE 1/ ENABLE 2). Les cycles de mesure initialisent automatiquement le récepteur dans le mode de fonctionnement correspondant. 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 d'erreur 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. L'entrée d'activation récepteur 2 (ENABLE 2) permet de commuter entre la mesure en tirant et la mesure en poussant. Mode de fonctionnement ENABLE 1 ENABLE 2 Fonction 0 0 0 Contrôle dent par dent Vitesse de rotation standard 3750 min 1 1 0 1 Mesure en poussant Vit. de rotation de base 0 min 1 2 1 0 avec version pour machines standard* Mesure en tirant Vit. de rotation de base 600 à 3000 min 1 avec version pour machines UGV* Contrôle dent par dent Vit. de rotation standard 42 000 min 1 3 1 1 Mesure en tirant Vit. de rotation standard 3000 min 1 * à indiquer SVP à la commande Contrôle d'état visuel Sur le côté du récepteur du système laser, des diodes lumineuses permettent un diagnostic rapide d'état. L'opérateur peut ainsi visualiser d'un coup d'œil si le faisceau laser est correct, si un signal de commutation dynamique est émis et dans quel mode le système laser fonctionne. Palpage des outils utilisés Bien entendu, le palpage optique du système laser ne fait pas la différence entre l'outil effectivement à mesurer et les copeaux, les projections ou les gouttes du liquide de refroidissement. Pour éviter les erreurs de mesure, il faut donc nettoyer l'outil avant d'effectuer la mesure. Ce nettoyage est obtenu par une accélération à rotation élevée ou en soufflant sur l'outil. 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 Laser ON LED Fonction Entrée de validation émetteur Alignement Réglage laser correct (signal > 95 %) Laser OK Sortie laser OK (signal > 75 %) Sortie Sortie DYN (signal > 50 %) Mode Mode de fonctionnement 0 Mode de fonctionnement 1 Mode de fonctionnement 2 Mode de fonctionnement 3 49
TL Nano Système laser d'étalonnage d'outils = Mesure tangentielle du diamètre d'outil, à partir du haut ou latéralement F = Guidage de la machine P = Points de mesure pour alignement *) = Alignement du boîtier 50
Caractéristiques techniques Diamètre d'outil Mesure au centre Mesure tangentielle TL Nano 0,03 à 37 mm 0,03 à 44 mm Reproductibilité ± 0,2 µm Vitesse de rot. broche* Pour étalonnage dent par dent, optimisé pour broches standard ou broches UGV (> 30 000 min 1 ) Laser Longueur d'onde/puissance Laser lumière rouge visible avec faisceau focalisé au centre 630 à 700 nm / < 1 mw Classe de protect. IEC 825 2 Signaux d'entrée Signaux rectangulaires DC 24 V Validation émetteur ENABLE 0 Validation 1 récepteur ENABLE 1 Validation 2 récepteur ENABLE 2 Signaux de sortie Alimentation en tension Signaux rectangulaires DC 24 V Signal de commut. dynamique Signal de commut. statique Laser en ordre DC 24 V / 160 ma DYN STA LASER OK Connexion électrique Installation Protection EN 60 529 Nettoyage d'outil Température de service Température de stockage Poids Embase M23, mâle, 12 broches, latérale Dans la zone d'usinage de la machine IP 68 (état connecté, avec pressurisation) Dispositif de soufflage 10 à 40 C 0 à 50 C env. 0,70 kg (avec dispositif de soufflage) * à indiquer SVP à la commande 51
TL Micro Système laser d'étalonnage d'outils L1 L2 Type 19 44 94 150 200 300 TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300 = Mesure tangentielle du diamètre d'outil, à partir du haut = Mesure tangentielle du diamètre d'outil latéralement = Découpe pour montage F = Guidage de la machine P = Points de mesure pour alignement *) = Alignement du boîtier 52
Caractéristiques techniques TL Micro 150 TL Micro 200 TL Micro 300 Diamètre d'outil Mesure au centre Mesure tangentielle haut Mesure tangentielle latérale 0,03 à 30 mm 0,03 à 30 mm 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 rot. broche* Pour étalonnage dent par dent, optimisé pour broches standard ou broches UGV (> 30 000 min 1 ) Laser Longueur d'onde/puissance Laser lumière rouge visible avec faisceau focalisé au centre 630 à 700 nm / < 1 mw Classe de protect. IEC 825 2 Signaux d'entrée Signaux rectangulaires DC 24 V Validation émetteur ENABLE 0 Validation 1 récepteur ENABLE 1 Validation 2 récepteur ENABLE 2 Signaux de sortie Alimentation en tension Signaux rectangulaires DC 24 V Signal de commut. dynamique Signal de commut. statique Laser en ordre DC 24 V / 160 ma DYN STA LASER OK Connexion électrique* Installation Protection EN 60 529 Nettoyage de l'outil Température de service Température de stockage Poids Embase M23 mâle 12 broches, latérale ou en bas au choix Dans la zone d'usinage de la machine IP 68 (connecté, avec pressurisation) Dispositif de soufflage 10 à 40 C 0 à 50 C avec dispositif de soufflage 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 53
DA 301 TL Dispositif de pressurisation pour système laser TL 54
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 Valves de commutation Pression max pour le réglage de la pression de sortie pour activer l'air comprimé pour Pressurisation le dispositif de soufflage de la pièce l'unité de fermeture de l'optique laser 4 à 6 bar Qualité de l'air Arrivée d'air DIN ISO 8573-1 Classe 4.3.4 Evacuation d'air DIN ISO 8573-1 Classe 1.3.1 Débit d'air 400 l/min. (sans dispositif de soufflage) Raccordements Entrée d'air comprimé G 3/8 Sortie d'air comprimé Poids Objet de la fourniture Connexion rapide pour Air comprimé: 6 mm Dispositif de soufflage: 6 mm Unité de fermeture: 4 mm env. 4,4 kg (sans câble) Dispositif de pressurisation DA 301 TL 1 x 13 m Tuyau de pressurisation 4 mm 2 x 13 m Tuyau de pressurisation 6 mm 3 x 10 m de câble pour la commande des valves 55
Alimentation en tension Les palpeurs avec transmission par câble TS 2xx, TT 140, les unités émettrices/ réceptrices SE, ainsi que l'électronique d'adaptation APE 642 et les systèmes laser TL sont alimentés en tension par la commande numérique. Les longueurs max. de câble indiquées dans les caractéristiques techniques concernent les câbles HEIDENHAIN. L alimentation en tension des palpeurs avec transmission infrarouge TS 440, TS 640 et TS 740 et TT 449 est assurée par deux piles ou accus avec une tension nominale 1 à 4 V. La durée de fonctionnement dépend essentiellement de la nature et du modèle de pile utilisée (exemples : voir tableau). Les durées de service typiques indiquées dans les caractéristiques techniques ne concernent que les piles au lithium fournies à la livraison. L'électronique du palpeur détecte automatiquement le type de piles utilisées. Si la charge de la pile descend en dessous de 10 %, la SE envoie un signal d alerte de pile à la commande numérique, et une LED rouge s allume simultanément sur l'unité 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 plus longue est à prévoir (voir Activation et désactivation du TS 440/ TS 640/TS 740). TS 440 TT 449 Start Taille Taille 2 / 3 AA ou Taille N (via adaptateur) Durée de fonctionnement Pile au lithium Pile alcaline Accu NiMH env. 200 h avec Sonnenschein SL-761 TS 640 Taille C env. 800 h avec Saft LS26500 Taille A (via adaptateur) env. 400 h avec Saft LS17500 TS 740 Taille C env. 500 h avec Saft LS26500 Taille A (via adaptateur) 1) déterminé par calcul env. 250 h avec Saft LS17500 env. 60 h avec Panasonic Lady env. 400 h avec Duracell plus env. 45 h (sans test) env. 250 h avec GP 3500 env. 200 h 1) env. 125 h 1) env. 220 h avec Duracell plus Attention: n'utiliser toujours que des piles ou accus identiques! env. 140 h avec GP 3500 env. 110 h 1) env. 70 h 1) Consommation en courant Activé Stand-by Veille Activé Stand-by Veille 8 h 30 min 1) Instant du dernier palpage 1) pour la protection de décharge de la pile Consommation en courant TS 440/TS 640/TS 740/TT 449 56
TS 444 Energie fournie par le générateur à turbine à air Le palpeur 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. Structure Le générateur à turbine à air se compose d'une turbine à air, du générateur proprement dit et de condensateurs de grandes capacités 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 aucun temps mort. Arrivée d'air Roue de la turbine Générateur Electronique Sortie d'air Mode opératoire Une fois le palpeur TS 444 mis en broche, les condensateurs de grandes capacités sont chargés par le générateur à turbine à air. Cette opération peut se faire sur le trajet entre le changeur et la position de mesure ou pendant le soufflage de la pièce. Temps de charge Les temps de charge des condensateurs dépendent de l'air comprimé disponible : plus la pression est élevée, plus le temps de charge est court (voir diagramme). Durée de fonctionnement Lorsque les condensateurs de grandes capacités sont chargés, le TS 444 peut fonctionner pendant 120 sec. en continu. Le signal d'alarme de pile indique la nécessité d'un rechargement. Exigences concernant l'air comprimé Le générateur à turbine à air fonctionne déjà à partir d'une pression de 2 x 10 5 Pa. Une pression de service comprise entre 5,5 x 10 5 et 8 x 10 5 Pa est conseillée pour une opération de charge efficace. De l'air spécialement filtré n'est pas nécessaire. 10 5 Pa 1 bar Schéma de la turbine avec les flux d'air (principe) Temps [s] TS 444 se met en service Seuil d'alarme de pile Condensateur chargé Temps de charge en fonction de la pression d'air Pression de service (10 5 Pa) Connexion électrique 57
Interfaces Palpeurs TS, TT Palpeurs avec transmission du signal par câble Lorsque la tige de palpage est déviée, un signal rectangulaire de commutation S est généré ainsi que son signal inversé S. La broche devant être à l'arrêt avant l'installation du TS, les câbles de raccordement et adaptateurs sont équipés de ponts. De cette manière, le palpeur restant connecté, la commande numérique peut procéder à l interrogation de sécurité requise. Niveau du signal «TTL: TS 220 U H 2,5 V avec I H 20 ma U L 0,5 V avec I L 20 ma «HTL: TS 230/TS 249/TT 140 U H (U P 4 V) avec I H 20 ma U L 2,8 V avec I L 20 ma Signal de commutation des TS 220/TS 230/TS 249/TT 140 Temps de réponse t R 10 µs Intervalle de répétition t W > 25 ms En plus du signal de commutation au niveau HTL, le TS 249 dispose de deux sorties de commutation hors potentiel (Trigger) à ouverture ou à fermeture. Ainsi, le TS 249 est d'un usage particulièrement universel. Palpeurs avec transmission infrarouge Les palpeurs TS 440, TS 640, TS 740 et TT 449 sont activés par la CNC au moyen de l'unité SE. Le front montant du signal Start R active le TS, le front descendant le désactive. Activation après pause > 8 h Réactivation Le palpeur TS 642 est activé au moyen d'un micro-commutateur intégré dans le cône lors de sa mise en place dans la broche. Avec le signal palpeur prêt B, la SE indique à la commande numérique que le palpeur est activé et qu il se trouve dans la zone de réception de la SE. Le palpage de la pièce est alors possible. 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 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 après 3,5 sec. t E2 3 000 ms 0 < t < 8 h t E1 1000 ms (250 ms typ.) t A 1000 ms (typ. 350 ms) Palpage possible possible Activation et désactivation du TS 440/TS 640/TS 740/TT 449 Durées des signaux Retard d activation t E1 1 000 ms (type. 250 ms) t E2 3 000 ms Retard de désactivation t A 1 000 ms (typ. 350 ms) 58
Le palpeur TS 444 est activé automatiquement dès que l'air comprimé alimente le générateur de turbine à air et commence à recharger les condensateurs haute capacité intégrés. Avec le signal palpeur prêt B, la SE signale que le TS 444 est disponible. Presque simultanément, la surveillance W de la pile est désactivée. Si après env. 1 min de fonctionnement, la capacité de la pile L descend en dessous du seuil d'avertissement, la surveillance de la pile signale à la CN que la pile doit être rechargée. Après environ une minute supplémentaire, le signal "palpeur prêt" est réinitialisé. 3 sec. typ. Palpage possible D: Air comprimé avec/sans L: Etat de la charge Lorsque la tige de palpage ou le plateau de palpage est dévié, un signal rectangulaire de commutation S est généré. Diagramme des signaux TS 444 Durées des signaux Temps de réponse t R1 40 µs Temps de réponse t R2 20 ms Intervalle de répétition t W > 25 ms L'alerte pile W signale une chute de charge de la pile en dessous de 10%. Le signal palpeur prêt réinitialise également l alerte pile. Durées des signaux Temps de réponse t S 20 ms Niveau du signal «HTL R U H = (10...30 V) avec I H 3 ma U L 2 V avec I L 0,1 ma Palpage avec TS 440/TS 64x/TS 740/TT 449 Perturbation Pile < 10 % R avec APE 642 U H > 0,5 x U P avec I H 2 ma U L < 0,2 x U P avec I L 0,2 ma B/S/W U H (U P 2,2 V) avec I H 20 ma U L 1,8 V avec I L 20 ma Palpage possible Comportement lors de perturbation et alerte pile possible 59
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. 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. Ecran protecteur Pressurisation Mise en service Mesure ouvert fermé Désactivation act. dés. 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. Niveau du signal: U H = 24 V à 15 ma Activation émetteur Activation récepteur Sorties TL Les systèmes laser TL délivrent les signaux de sortie suivants : Une fois l'émetteur et le récepteur activés, 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 générés. La sortie Signal de mesure statique STA passe au niveau LOW si le récepteur reçoit moins de 50 % de la puissance lumineuse (= faisceau interrompu). Ne pas utiliser cette sortie comme signal de commutation. Dans le cas d'outils avec une grande vitesse de rotation, des pics d'impulsions sont générés que le 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: U H = 24 V à 50 ma Laser Alignement (LED) Laser OK Statique STA 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 à nettoyer l'outil. Les valves pneumatiques sont activées par la CN. Les câbles de raccordement à la CN sont inclus dans la fourniture du DA 301 TL Niveau du signal: U H = 24 V à 71 ma 60
Outil mesure en poussant mesure en tirant Signaux de sortie lors de la mesure de la longueur et du rayon, pour chaque mesure en poussant et en tirant Outil 1) durée en fonction de v Des avances rapides d'axes ou des outils tournants peuvent engendrer des pics d'impulsions avec STA Outil Signaux de sortie lors du contrôle de forme dent par dent Mesure Contrôle dent par dent Outil OK Tranchant 2 défectueux x = 4; n = 3750 x Signaux de sortie lors de la vérification dent par dent dans les modes de fonctionnement mesure et contrôle dent par dent 61
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. Il permet de connecter les palpeurs HEIDENHAIN : palpeurs d'outils TT et palpeurs pièce TS. 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 connexion aux commandes CN disposant d'une entrée de commutation rapide. 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). L'UTI 192 présente 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 aux 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. Alimentation en tension UTI 192 DC 24 V 20/+25% tension continue stabilisée Pour faciliter la mise en service et la configuration, l'uti 192 est équipée de diodes luminescentes. Celles-ci indiquent si l'alimentation en tension est présente et à quels niveaux se trouvent les entrées et les sorties. Le choix ainsi que l'état du palpeur sont également indiqués. Consommation en courant Indice de prot. IEC 60 529 IP 30 Masse Temp. de service Temp. de stockage sans palpeur : 180 ma max. avec TS et/ou TT : 800 ma max. 0,35 kg 10 à 60 C 20 à 70 C Connexions électriques TS TT PLC NC AUX U P Prise Sub-D femelle 15 broches ; longueur de câble 50 m 1) Prise Sub-D femelle 9 broches; longueur de câble 50 m 1) COMBICON 2) ; Longueur de câble 20 m avec 0,25 mm 2 COMBICON 2) ; Longueur de câble 5 m avec 0,25 mm 2 (blindé) COMBICON 2) ; Longueur de câble 5 m avec 0,25 mm 2 COMBICON 2) ; Longueur de câble 20 m avec 1 mm 2 62 1) avec câble HEIDENHAIN 2) Prise Phoenix COMBICON fournie à la livraison
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 61131-2 Courant de sortie max. 0,5 A Niveau du signal: ampli 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: Impulsion de commutation Une impulsion de commutation est générée lorsque la tige de palpage est déviée. B: prêt Indique que le palpeur est prêt (le palpeur est sous-tension, la transmission infrarouge est activée). W: Alerte (avec TS 4xx/6xx) Indique, par exemple, un niveau bas de la pile. Signaux d'entrée selon EN 61 131-2 TT/TS: Choix du TT ou du TS Avec le niveau HIGH à cette entrée, le palpeur connecté à X5 (TT) est sélectionné. Avec le niveau LOW (ouvert), le palpeur connecté à X4 (TS) est sélectionné. Aux: Choix de Aux ou de TT/TS Commutation entre l'entrée palpeur TS (X4) ou TT (X5) et l'entrée Aux (X6). Start (avec TS 64x/44x) Cette sortie permet d'activer un palpeur connecté à X4. On sélectionne le niveau actif par commutateur. Plot Signal 1 Aux 2 TS/TT 3 R 4* 24 V (max. 10 ma) Sortie 5* 0V Sortie 6 B 7 W 8 S 9 P * 24 V, 0 V seulement pour attribution fixe des entrées 1 et 2 X3 Connexion à la CN Sortie supplémentaire hors 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 Connecteur TS X5 Connecteur TT X6 Auxiliaire Deux entrées de commutation universelles isolées galvaniquement. Plot Signal 1 +5 V Aux 5 V 2 0 V 3 +24 V Aux 24 V 4 0 V 5 Terre fonctionnelle 63
Connecteurs et câbles Généralités Prise avec gaine en plastique : prise avec collerette filetée, 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 Embase: fixée sur le système de mesure ou un boîtier, avec un filetage extérieur (comme la prise d'accouplement); livrable avec contacts mâles ou femelles. M23 M23 Connecteur rapide: Petit connecteur sur TS 220 avec verrouillage push/pull Symbole Symboles M23 Prise Sub-D: pour commandes numériques HEIDENHAIN, cartes d'acquisition/comptage IK. Symboles L'ordre de la numérotation des broches varie en fonction des prises d'accouplement ou des embases, indépendamment du fait que le connecteur possède des contacts mâles ou des contacts femelles 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 identifiée par l'inscription : 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 mode de pose : 64 Accessoires pour embases et prises d'accouplement encastrables M23 Joint d'étanchéité ID 266526-01 Vis capuchon métallique anti-poussière ID 219926-01 Lorsqu'ils sont vissés, les connecteurs ont l'indice de protection IP 67 (prise Sub-D: IP 50; EN 60 529). Il n'y a aucune protection dans un état non connecté. Câble en montage fixe Courbure fréquente Courbure fréquente Câbles Rayon de courbure R Montage fixe Courbure fréquente 4,5 mm 10 mm 50 mm 6 mm 1) 10 mm 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
Repérage des broches et câbles adaptateurs SE 540, SE 640, APE 642 SE 540 Câble adaptateur 8 mm câblage complet avec prise M23, 7 broches (femelle) et prise Sub-D (mâle) 15 broches ID 310197-xx Câble adaptateur au SE 540, 4,5 mm avec prise d'accouplement (mâle) 7 broches ID 517375-xx avec prise Sub-D (mâle) 15 broches ID 517376-xx câblé à une extrémité avec prise M23 (femelle) 7 broches ID 310193-xx SE 640 Deux SE 640 sur l'ape 642 Câble adaptateur 8 mm câblage complet avec prise M23, 7 broches (femelle) et prise Sub-D (mâle) 15 broches ID 310197-xx Câble prolongateur 8 mm câblage complet avec prise M23 (femelle) 7 broches et prise M23 (mâle) 7 broches ID 336157-xx câblé à une extrémité avec prise M23 (femelle) 7 broches ID 310193-xx Prise d'accouplement 7 broches M23 Prise M23, 7 broches Prise Sub-D 15 broches Alimentation en tension 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 au boîtier de la prise; les broches ou fils non utilisés ne doivent pas être connectés. UP = alimentation en tension; R = signal Start; B = signal palpeur prêt ; S = signal de commutation; W = alerte pile 65
Câble adaptateur SE 642 Connexion à l'itnc 530 (MC 4xx) Si l'unité SE est utilisée avec un TS et le TT449, l'interface palpeur UTI 240 est nécessaire. Si l'unité SE 642 n'est utilisée qu'avec un TS, elle peut être connectée sans UTI à X12 avec le câble adaptateur supplémentaire. MC 4xx Câble adaptateur SE 642 avec prise M12 (femelle) 12 broches et prise Sub-D (mâle, 3 rangées) 15 broches ID 663631-xx Câble adaptateur UTI 240 itnc 530 avec prise Sub-D (femelle et mâle) X12 (15 broches) ID 663508-xx X13 (9 broches) ID 663511-xx Câble adaptateur SE 642 à X12 Prise d'accouplement Sub-D (femelle, 3 rangées) et prise Sub-D (mâle) 15 broches ID 701919-xx Interface palpeur UTI 240 L'interface palpeur UTI 240 partage les signaux TS et TT vers les entrées correspondantes de l'itnc et établit la liaison avec le PLC pour activer le TT et la surveillance. Pour faciliter la mise en service, des LEDs indiquent la configuration du palpeur actif et les états de commutation des entrées et des sorties. UTI 240 ID 658883-xx Connexion à itnc 530 HSCI, TNC 6xx Les TNC HSCI permettent la connexion directe de l'unité SE 612 via un câble adaptateur PLB 62xx UEC 11x Câble adaptateur SE 642 avec prise M12 (femelle) 12 broches et prise Sub-D (mâle, 3 rangées) 15 broches ID 663631-xx Remarque : Actuellement, la TNC 620 ne gère pas le TT 449. L'iTNC 530 HSCI ne peut commuter le TS et le TT sur un connecteur qu'à partir du logiciel CN 606 42x-02. Dans les deux cas, le TT 140 peut être utilisé connecté à X113. 66
Repérage des broches SE 642 Prise d'accouplement M12 12 broches Tension d'alimentation Signaux 1 12 11 5 2 10 3 4 6 9 7 8 U P 0 V R(TS) R(TT) B(TS) B(TT) S S W / / / brun/vert blanc/ vert bleu blanc vert brun gris rose violet jaune rouge noir blindage externe au boîtier de la prise; les broches ou fils non utilisés ne doivent pas être connectés.. U P = alimentation en tension; R = signal start; B = signal palpeur prêt ; S, S = signal de commutation; W = alerte pile Repérage des broches et câbles adaptateurs TS 249 Câble adaptateur TS 249 avec prise M12 (femelle), 8 broches ID 634265-xx 634265-xx TS 249 Prise 8 broches M12 Tension d'alimentation Signaux 2 7 3 4 1 5 6 8 U P 15 V à 30 V U N 0 V S S B Trigger NO Trigger NC Trigger 0 V bleu violet gris rose blanc blanc/vert jaune brun/vert blindage externe au boîtier de la prise; les broches ou fils non utilisés ne doivent pas être connectés.. U P = alimentation en tension; B = signal palpeur prêt ; S, S = signal de commutation; Trigger = sorties de commutation hors potentiel (NC = à ouverture, NO = à fermeture) 67
Repérage des broches et câbles adaptateurs TS 220, TS 230 TS 220 Repérage des broches Connexion rapide Alimentation en tension Câble adaptateur 8 mm câblage complet avec prise d'accouplement encastrable pour connexion rapide et prise Sub-D (mâle) 15 broches ID 274543-xx Câble adaptateur 8 mm câblé à une extrémité avec prise d'accouplement encastrable pour connexion rapide ID 274544-xx 1 5 6 UP UN S S brun blanc vert jaune Prise d'accouplement encastrable pour connexion rapide 3 4 / / Prise Sub-D 15 broches Tension d'alimentation 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 broches Tension d'alimentation Câble adaptateur 8 mm câblé à une extrémité avec prise d'accouplement encastrable M23 (femelle), 7 broches ID 310194-xx Autres 2 brun/vert blanc/vert TS 230 Repérage des broches Signal Signal Autres 2 1 3 4 UP UN S S brun blanc vert jaune 5 6 / / / / Prise d'accouplement encastrable M23 7 broches Tension d'alimentation Signal Autres 2 1 3 4 5 6 7 UP UN S S / / / brun vert gris rose / brun/vert blanc/vert Blindage externe au boîtier du connecteur; UP = alimentation en tension S; S = signal de commutation 68 7
TT 140 TT 140 Repérage des broches Prise M23, 7 broches Tension d'alimentation Câble adaptateur 8 mm câblé complètement avec prise d'accouplement encastrable M23 (femelle) 7 broches et prise Sub D (mâle) 9 broches ID 335332-xx Signal 2 1 3 4 UP UN S S brun blanc vert jaune Prise d'accouplement encastrable M23 7 broches 5 6 7 / / / / Prise Sub-D 9 broches Signal Tension d'alimentation 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 broches ID 310194-xx Autres 2 Prise d'accouplement encastrable M23 7 broches Tension d'alimentation Signal Autres 2 1 3 4 5 6 7 UP UN S S / / / brun vert gris rose / brun/vert blanc/vert Blindage au boîtier; UP = alimentation en tension S; S = signal de commutation 69
Repérage des broches et câbles adaptateurs TL, DA 301 TL Câble de raccordement compris dans la fourniture du DA 301 TL 3 sorties 560040-xx ou 560041-xx 3 entrées 3 sorties 560039-01 Câble adaptateur 14 mm/ 6,5 mm câblé à une extrémité avec prise M23 (femelle) 12 broches Rayon de courbure min. 60 mm, compatible chaîne porte-câbles Gaine de protection 3 m avec gaine de protection PUR ID 560040-xx Câble adaptateur câblé à une extrémité avec prise Sub-D (mâle) 9 broches Interface intégrée pour TNC 426/430, itnc 530 Longueur 5 m ID 560039-xx 70
Système laser TL Prise 12 broches M23 Alimentation en tension Signaux Sorties 2 1 4 12 6 3 5 7 24 V 0 V ENABLE 0 ENABLE 1 ENABLE 2 DYN STA LASER OK brun blanc jaune rose violet vert gris bleu Prise Sub-D 9 broches Entrées 0 V DYN blanc brun Prise 3 broches Sorties Signal de commutation 0 V Conducteur de protection noir noir jaune/vert 71
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