Sistemas lineales de medida para máquinas herramienta de control numérico

Transcripción

1 Sistemas lineales de medida para máquinas herramienta de control numérico Marzo 2014

2 Puede obternerse más información solicitándola o bien consultándola en internet bajo Catálogos de productos: Sistemas lineales de medida abiertos Sistemas angulares de medida con rodamiento integrado Sistemas angulares de medida sin rodamiento integrado Captadores rotativos Electrónica de interfaz de HEIDENHAIN Controles numéricos de HEIDENHAIN Sistemas de medida para la recepción y control de máquinas herramienta Información técnica Interfaces para sistemas de medida de HEIDENHAIN Precisión de los ejes de avance Sistemas de medición de posición relacionados con la seguridad EnDat 2.2 Interfaz bidireccional para sistemas de medida de posición Sistemas de medida para accionamientos directos 2 Con la aparición del presente catálogo, dejan de ser válidas todas las ediciones anteriores. Para cursar pedido a HEIDENHAIN, siempre es determinante la edición actual del catálogo vigente en la fecha de cierre del contrato. Las normas (EN, ISO, etc.) únicamente son aplicables si se listan expresamente en el catálogo. Las descripciones detalladas de todas las interfaces disponibles, así como las instrucciones eléctricas generales pueden consultarse en el catálogo Interfaces para sistemas de medida de HEIDENHAIN.

3 Índice Resumen Sistemas lineales de medida 4 Ayuda para la selección 6 Prestaciones técnicas e información de montaje Principios de medición Soporte de medida 8 Método de medición absoluto 8 Método de medición incremental 9 Captación fotoeléctrica 10 Precisión de medición 12 Tipos de diseños mecánicos y guía de montaje 14 Información mecánica general 18 Características técnicas sistema lineal de medida Serie o modelo para la medición de posición absoluta Serie LC Serie LC para la medición de posición absoluta con longitudes de medición grandes para la medición lineal incremental con la máxima reproducibilidad Serie LC LF LF para la medición lineal incremental Serie LS Serie LS para la medición de longitudes incremental con longitudes de medición grandes LB 382 de una pieza 34 LB 382 de múltiples piezas 36 Conexión eléctrica Señales incrementales 1 V PP 38 TTL 39 Valores de posición absolutos EnDat 40 Siemens, Fanuc, Mitsubishi 41 Elementos de conexión y cables 43 Equipos de diagnosis y comprobación 48 Electrónicas de interfaz 50

4 Sistemas lineales de medida para máquinas herramienta de control numérico Los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN para máquinas herramienta de control numérico son aptos para uso universal. Son aptos para máquinas e instalaciones en las que los ejes de avance se desplazan regulados - como por ejemplo para fresadoras, centros de mecanizado, mandrinadoras, tornos y rectificadoras. El comportamiento dinámico favorable de los sistemas lineales de medida, su alta velocidad de desplazamiento y aceleración admisibles en la dirección de la medición los predestinan tanto para su uso en ejes convencionales altamente dinámicos como también para accionamientos directos. Además, HEIDENHAIN suministra sistemas lineales de medida para otras aplicaciones, por ejemplo para máquinas herramienta manuales prensas y plegadoras automatización y equipos de producción Puede solicitarse la documentación al respecto o consultarla en Internet bajo Ventajas de los sistemas lineales de medida Los sistemas lineales de medida miden la posición de los ejes lineales sin elementos de transmisión mecánica adicionales. Si la regulación de posición se realiza con un sistema lineal de medida, el circuito de regulación de posición abarca la totalidad de la mecánica de avances. De este modo, los errores de transmisión de la mecánica se pueden detectar por parte del sistema lineal de medida en el eje de avance y ser compensados por la electrónica de control. Ello permite eliminar una serie de posibles fuentes de error: Errores de posición debidos al calentamiento del husillo de bolas recirculantes Holgura mecánica Error cinemático debido al error de paso del husillo de bolas Por eso, para máquinas con requisitos exigentes en cuanto a la precisión del posicionamiento y a la velocidad del mecanizado son imprescindibles los sistemas lineales de medida. Diseño mecánico Los sistemas lineales de medida para máquinas herramienta de control numérico son unos sistemas de medida blindados: una carcasa de aluminio protege a la regla graduada, al carro de captación y a su guía contra la acción de las virutas, del polvo y de las salpicaduras de agua. Unos labios de estanqueidad de goma elásticos cierran la carcasa por la parte inferior. El carro de captación se desplaza sin rozamiento por la regla. Un acoplamiento une el carro de captación con el pie de montaje y compensa las desviaciones de alineación entre la regla y la guía de la máquina. Los desalineamientos verticales y horizontales de ± 0,2 a ± 0,3 mm entre la regla graduada y el pie de montaje son admisibles según el tipo de aparato. 4

5 Comportamiento térmico Los mecanizados cada vez más rápidos en máquinas totalmente encapsuladas provocan temperaturas cada vez más altas en el área de trabajo de la máquina. El comportamiento ante la temperatura de los sistemas lineales de medida empleados cobra cada vez más importancia - pues es un criterio esencial para la precisión del trabajo de la máquina. Como norma general, el comportamiento térmico del sistema lineal de medida debe concordar con el de la pieza o del objeto a medir. En caso de variaciones de la temperatura, el sistema lineal de medida debe dilatarse o acortarse de una forma definida y reproducible. Los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN se han diseñado para que cumplan dicho criterio. Los soportes de graduación de los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN presentan unos coeficientes de dilatación térmica definidos (véase Valores característicos técnicos). De este modo, en lo relativo al comportamiento térmico, puede seleccionarse el sistema lineal de medida apropiado para la tarea de medición correspondiente. Comportamiento dinámico Los aumentos de eficiencia y de capacidad productiva en las máquinas herramienta exigen unas velocidades de avance y aceleraciones cada vez más altas. Naturalmente, ello no debe afectar negativamente sobre la precisión del mecanizado. Para poder transmitir los movimientos de avance de una forma rápida y al mismo tiempo precisa, además de una construcción rígida de la máquina se exigen unos requisitos especiales a los sistemas lineales de medida empleados. Los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN se caracterizan por una alta rigidez en la dirección de la medición - una premisa esencial para la consecución de unas altas precisiones de las trayectorias en una máquina herramienta. Puesto que además tienen unas masas móviles particularmente pequeñas, disponen de un comportamiento dinámico excelente. Disponibilidad Los ejes de avance de las máquinas herramienta recorren unos trayectos considerables un valor típico son km en tres años. Por lo tanto, unos sistemas de medida robustos con una alta estabilidad a largo plazo son particularmente importantes: aseguran una alta disponibilidad de la máquina. Debido a sus detalles constructivos, los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN trabajan de forma impecable incluso después de mucho tiempo de funcionamiento. El principio de captación fotoeléctrica del soporte de medida libre de contacto, así como el guiado del carro de captación sobre la carcasa de la regla graduada con rodamientos de bolas, aseguran una larga vida útil. Mediante el encapsulado, los principios de captación especiales y, si es necesario, la conexión de aire comprimido, los sistemas lineales de medida son particularmente inmunes a la suciedad. El concepto de apantallamiento continuo se encarga de proporcionar una alta inmunidad electromagnética. Resumen Carro de captación Regla graduada DIADUR Fuente de luz Captación electrónica Labios de estanqueidad Pie de montaje Configuración esquemática del sistema lineal de medida blindado LC 115 5

6 Ayuda para la selección Sistemas lineales de medida con carcasa de regla de perfil estrecho Los sistemas lineales de medida con carcasa de perfil estrecho están concebidos para condiciones de montaje con poco espacio. Empleando una guía de montaje o elementos tensores, son posibles longitudes de medición más grandes y solicitaciones de aceleración más altas. Medición lineal absoluta Regla de vidrio Medición lineal incremental con la máxima reproducibilidad Regla de acero Periodos de señal pequeños Sección transversal Grado de precisión ± 5 µm ± 3 µm ± 5 µm ± 3 µm Longitudes de medición ML 70 mm a mm con guía de montaje o elementos de fijación: 70 mm a mm 50 mm a mm Principio de captación Captación monocampo Captación monocampo Medición de longitud incremental Regla de vidrio ± 5 µm ± 3 µm 70 mm a mm con guía de montaje: 70 mm a mm Captación monocampo Sistemas lineales de medida con carcasa de regla de perfil ancho Los sistemas lineales de medida con carcasa de regla de perfil ancho se caracterizan por unas construcciones robustas y alta resistencia a las vibraciones y longitudes de medición grandes. Como unión entre el carro de captación y el pie de montaje disponen de una "diagonal oblicua", que permite un montaje vertical y horizontal con el mismo tipo de protección. Registro absoluto de posiciones Regla de vidrio Registro absoluto de posiciones para grandes longitudes de medición Cinta de medición de acero ± 5 µm ± 3 µm 140 mm a mm ± 5 µm mm a mm Captación monocampo Captación monocampo Medición de longitud incremental con la máxima reproducibilidad Regla graduada de acero Periodos de señal pequeños ± 3 µm ± 2 µm 140 mm a mm Captación monocampo Medición de longitud incremental Regla de vidrio ± 5 µm ± 3 µm 140 mm a mm Captación monocampo Medición de longitud incremental para longitudes de medición grandes Cinta de medición de acero ± 5 µm 440 mm a mm hasta longitudes de medición mm a petición Captación monocampo 6

7 Interfaz Periodo de señal Modelo Página EnDat 2.2 LC DRIVE-CLiQ LC 495 S LC 415 Fanuc i Mitsubishi LC 495 F LC 495 M 1 V PP 4 µm LF LF 485 LS V PP 20 µm LS TTL hasta 1 µm LS 477 EnDat 2.2 LC DRIVE-CLiQ Fanuc i Mitsubishi LC 195 S LC 195 F LC 195 M LC 115 EnDat 2.2 LC EnDat µm LC 281 con 1 V PP Fanuc i LC 291 F Mitsubishi LC 291 M 1 V PP 4 µm LF LF V PP 20 µm LS TTL hasta 1 µm LS V PP 40 µm LB LC 211 7

8 Principios de medición Soporte de medida Método de medición absoluto Los sistemas de medida HEIDENHAIN con captación fotoeléctrica utilizan como soportes de medida estructuras periódicas - denominadas graduaciones. Como material de soporte para dichas graduaciones se emplean sustratos de vidrio o de acero. Una cinta de acero sirve de soporte de graduación en sistemas de medida para grandes longitudes de medición. HEIDENHAIN realiza las graduaciones finas mediante un procedimiento fotolitográfico, especialmente desarrollado para ello. AURODUR: divisiones grabadas en mate sobre una cinta de acero dorada; periodo de división típico 40 µm METALLUR: graduación de divisones metálicas sobre oro inmune a la suciedad; periodo de división típico 20 µm DIADUR: divisiones de cromo extraordinariamente resistentes (periodo de división típico 20 µm) o estructuras de cromo tridimensionales (periodo de división típico 8 µm) sobre vidrio Retícula de fases SUPRADUR: estructura planar de acción ópticamente tridimensional; particularmente inmune a la suciedad; periodo de división típico 8 µm e inferior Retícula de fases OPTODUR: estructura planar de acción ópticamente tridimensional con una reflexión particularmente alta; periodo de división típico 2 µm e inferior Con el método de medición absoluto el valor de posición está disponible justo tras encender el sistema de medida y puede ser llamado en cualquier momento con la electrónica subsiguiente. No se necesita ningún desplazamiento de los ejes para determinar la posición de referencia. Esta información absoluta de la posición se determina a partir de la graduación de la regla, la cual se compone de una estructura codificada en serie. Una pista incremental separada se interpola para el valor de posición y al mismo tiempo se emplea para producir una señal incremental opcional. Además de unos periodos de división muy finos, dichos procedimientos posibilitan una alta nitidez de contornos y una buena homogeneidad de la graduación. Junto con el método de captación fotoeléctrica, esto es decisivo para una elevada calidad de las señales de salida. Las graduaciones patrón las realiza HEIDENHAIN en máquinas para dividir de alta precisión fabricadas especialmente para ello. Graduación de sistemas lineales de medida absolutos 8 Representación esquemática de una estructura codificada con pista incremental adicional (ejemplo para LC 485)

9 Método de medición incremental Con el método de medición incremental la graduación se compone de una estructura de reticula periódica. La información de la posición se obtiene contando los incrementos individuales (pasos de medición) desde cualquier punto cero fijado. Puesto que para determinar las posiciones es necesaria una referencia absoluta, las reglas o cintas de medición disponen de una pista adicional, la cual contiene una marca de referencia. La posición absoluta de la regla determinada con la marca de referencia está asignada exactamente a un periodo de señal. Se debe por tanto sobrepasar la marca de referencia para establecer una referencia absoluta o para encontrar el punto de referencia seleccionado por última vez. En casos desfavorables, se necesitan movimientos de la máquina a lo largo de grandes partes del rango de medición. Para facilitar estos "desplazamientos para sobrepasar el punto de referencia", los sistemas de medida HEIDENHAIN disponen de marcas de referencia codificadas: la pista de las marcas de referencia contiene varias marcas de referencia con diferentes distancias definidas. La electrónica subsiguiente calcula al sobrepasar dos marcas de referencia contiguas, es decir, al cabo de pocos milímetros de recorrido (véase la tabla), la referencia absoluta. Los sistemas de medida con marcas de referencia codificadas por distancia se identifican con la letra "C" detrás de la denominación del modelo (p. ej.ls 487 C). En el caso de marcas de referencia codificadas, la referencia absoluta se determina contando los incrementos entre dos marcas de referencia y se calcula según la fórmula siguiente: P 1 = (dist. B sgn B 1) x G + (sgn B sgn V) x dist. M RR 2 2 donde: B = 2 x M RR G Prestaciones técnicas e información de montaje Significados: P 1 = Posición de la primera marca de referencia sobrepasada en periodos de señal abs = Valor absoluto sgn = Función de signo (algebraico = "+1" o " 1") M RR = Cantidad de periodos de señal entre las marcas de referencia sobrepasadas G V = Distancia nominal entre dos marcas de referencia fijas en periodos de señal (ver tabla) = Dirección del desplazamiento (+1 o 1) El desplazamiento de la unidad de captación hacia la derecha (según la vista en las dimensiones para instalación) equivale a "+1" Graduaciones de sistemas lineales de medida incrementales Periodo de señal Distancia nomial G en periodos de señal Recorrido máx. de desplazamiento LF 4 µm mm LS 20 µm mm LB 40 µm mm Representación esquemática de una graduación incremental con marcas de referencia codificadas por distancia (ejemplo para LS) 9

10 Captación fotoeléctrica La mayoría de sistemas de medida HEIDENHAIN operan según el principio de captación fotoeléctrica. La captación fotoeléctrica se produce sin contacto y, con ello, sin desgaste. Detecta líneas de graduación muy finas, de sólo unos pocos micrómetros, y genera señales de salida con periodos de señal muy pequeños. Cuanto más fino es el periodo de división de un soporte de medida, más influyen los efectos de difracción de la captación fotoeléctrica. En los sistemas lineales de medida, HEIDENHAIN utiliza dos principios de captación: el principio de medición representado con periodos de división de 20 µm y 40 µm el principio de medición interferencial con periodos de división muy pequeños de p. ej. 8 µm Principio de medición representado El principio de medición representado trabaja descrito simplificadamente con producción de señal de luz proyectada: dos retículas de regla con el mismo o parecido periodo de división - las retículas de regla y calpación - se mueven una respecto a la otra. El material de soporte de la retícula de captación es transparente, la graduación puede aplicarse asimismo sobre material transparente o reflectante. Si un haz de luz paralelo pasa a través de una estructura reticular, se proyectan superficies claras/ oscuras a una cierta distancia. Aquí se encuentra un contrarretículo. Cuando las dos retículas se mueven las unas respecto a las otras, se modula la luz transmitida: si los huecos están alineados, la luz traspasa; si las líneas están sobre los huecos, entonces dominan las sombras. Un conjunto de fotoelementos transforma estas variaciones de luz en señales eléctricas. La graduación especialmente estructurada de la retícula de captación filtra el flujo de luz de manera que se generan señales de salida casi sinusoidales. Cuanto más pequeño es el periodo de división de la estructura reticular, más reducida y ajustada es la distancia entre las retículas de captación y regla. Los sistemas lineales de medida LC, LS y LB trabajan según el principio de medición representado. Principio de medición representado Fuente lumínica LED Condensador Soporte de medida Retícula de captación Conjunto de fotoelementos 10

11 Principio de medición interferencial El principio de medición interferencial utiliza la difracción y la interferencia de la luz en retículas muy finas, a fin de generar señales, desde las cuales sea posible calcular el movimiento. Como soporte de medida sirve una retícula escalonada: las líneas reflectantes de 0,2 µm de altura se aplican a superficies planas y reflectantes. Justo delante se encuentra una retícula de fase transparente como pletina de captación con el mismo periodo de división que en la regla. Cuando una onda de luz atraviesa la retícula de captación, se difracta en tres ondas parciales del orden 1, 0 y -1. con una intensidad de luz aproximadamente igual. Las ondas se difractan sobre la regla de la retícula de fases, de forma que la mayor parte de la intensidad de la luz se encuentra en los órdenes de difracción 1 y -1. Estas ondas parciales vuelven a encontrarse en la retícula de fases de la retícula de captación, donde vuelven a difractarse y a interferir. Esto origina esencialmente tres trenes de ondas que salen de la retícula de captación en diferentes ángulos. Los fotoelementos transforman estas intensidades de luz en señales eléctricas. Cuando hay un movimiento relativo entre la regla graduada y la placa de captación, los frentes de onda difractados experimentan un desplazamiento de fase: el movimiento equivalente a un periodo de división desplaza el frente de ondas del 1er orden de difracción una longitud de onda hacia el sentido positivo, el frente de ondas del orden de difracción -1 una longitud de onda hacia el sentido negativo. Puesto que ambas ondas se interfieren recíprocamente al salir de la retícula de fases, éstas se desplazan dos longitudes de onda. De esta forma, se obtienen dos periodos de señal con un movimiento relativo de solo un periodo de división. Los sistemas de medida interferenciales trabajan con periodos de división de, p. ej., 8 µm, 4 µm o más finos. Sus señales de captación continúan estando libres de armónicos y pueden ser altamente interpoladas. Por ello son especialmente adecuados para una resolución y precisión elevadas. Los sistemas lineales de medida blindados que trabajan según el principio de medición interferencial se identifican con la denominación LF. Principio de medición interferencial (esquema óptico) C Periodo de división Variación de fase de la fuente de luz al pasar por la retícula de captación Variación de fase de la onda de luz debida al movimiento x de la regla Fotoelementos Fuente lumínica LED Condensador Retícula de captación Soporte de medida 11

12 Precisión de medición La precisión de la medición de longitud viene determinada sustancialmente por: la calidad de la graduación la calidad del proceso de captación la calidad de la electrónica de procesamiento de señal las desviaciones del guiado de la unidad de captación con respecto a la regla Debe distinguirse entre las desviaciones de posición sobre recorridos de desplazamiento comparativamente grandes p. ej. sobre la totalidad de la longitud de medida y las desviaciones de posición dentro de un período de señal. Desviaciones de posición sobre el recorrido de medición La precisión de los sistemas lineales de medida encapsulados viene indicada como grados de precisión, que se definen del modo siguiente: Los valores extremos ± F de las curvas de medida para cualquier recorrido de medición de 1 m de largo como máximo, se encuentran dentro del grado de precisión ± a. Se determinan al realizar la comprobación final y se indican en el protocolo de medición. En los sistemas lineales de medida blindados, dichos datos se refieren al sistema de medida completo incluida la unidad de captación. Se trata entonces de la precisión del sistema. Desviaciones de posición dentro de un periodo de señal Las desviaciones de posición dentro de un periodo de señal vienen determinadas por el periodo de señal del sistema de medida, así como por la calidad de la graduación y su captación. En cualquier posición de medición, típicamente se encuentran entre el ±2 % y el ±0,5 % del periodo de señal (véase la tabla). Dichas desviaciones de posición dentro de un periodo de señal son tanto más reducidas cuanto más pequeño sea el periodo de señal. Es de una importancia decisiva tanto para la precisión de un proceso de posicionamiento como también para la regulación de velocidad en el desplazamiento lento y uniforme de un eje y, por consiguiente, para la calidad de superficie y para la calidad de la pieza mecanizada. Periodo de señal de la señal de captación LF 4 µm ± 0,04 µm Máxima desviación de posición u dentro de un periodo de señal Desviación de posición [µm] Nivel de señal Desviación de posición Desviación de posición Desviación de posición a sobre la longitud de medición ML Desviación de posición dentro de un periodo de señal Desviación de posición u dentro de un periodo de señal Periodo de señal 360 el. Posición LC 100 LC µm ± 0,1 µm Posición [mm] LC µm ± 0,4 µm LS 20 µm ± 0,2 µm Desviaciones de posición sobre un recorrido de medición de 70 mm dentro de un periodo de señal en LF LB 40 µm ± 0,8 µm 12

13 Antes de su entrega, todos los sistemas lineales de medida de HEIDENHAIN se someten a una comprobación funcional y a una medición de la precisión de posición. Las desviaciones de posición se miden en el desplazamiento en ambas direcciones y la curva hallada se representa en el protocolo. El Certificado de control de calidad confirma la precisión del sistema indicada de cada sistema de medida. Los patrones de calibración, que también se listan, garantizan tal como se exige en EN ISO 9001 la trazabilidad a patrones nacionales o internacionales reconocidos. Para las series LC, LF y LS incluidas en este catálogo, un protocolo de medición documenta además las desviaciones de posición halladas sobre la longitud de medición. También se indican los parámetros de media y la incertidumbre de la medición. Rango de temperatura La comprobación de los sistemas lineales de medida se realiza a una temperatura de referencia de 20 C. Con dicha temperatura es válida la precisión del sistema documentada en el protocolo de medición. El margen de temperatura de trabajo indica los límites de temperatura ambiente entre los que funcionan los sistemas lineales de medida. Como margen de temperatura de almacenamiento es aplicable el margen de 20 C a 70 C para el aparato en el embalaje. Para los aparatos LC 1x5 a partir de la longitud de medición mm, el margen admisible de la temperatura de almacenamiento se restringe a 10 C a 50 C. Ejemplo 13

14 Tipos de diseños mecánicos y guía de montaje sistemas lineales de medida de perfil estrecho Los sistemas lineales de medida de perfil estrecho LC, LF y LS deben fijarse, a lo largo de toda su longitud, sobre una superficie mecanizada especialmente cuando los requisitos dinámicos son exigentes. Mediante el montaje sobre una guía de montaje o con elementos de fijación (solo para LC 4x5) pueden conseguirse una longitud de medición superior y una mayor resistencia a las vibraciones. Los sistemas lineales de medida de perfil estrecho disponen de medidas de montaje idénticas. De este modo, con la misma construcción de máquina, se pueden intercambiar a voluntad por ejemplo un LS o LF incremental con un LC absoluto (téngase en cuenta que en el LF las longitudes de medición son 20 mm más reducidas que en el LC y LS). Además, independientemente de la versión de los sistemas de medida (LC, LF o LS) se pueden emplear las mismas guías de montaje. LF 485 LC 415 LS 487 El montaje se realiza de modo que los labios de estanqueidad están dirigidos hacia abajo o hacia el lado opuesto a las salpicaduras de agua (véanse también las Instrucciones mecánicas generales). Comportamiento térmico Mediante la fijación rígida con dos tornillos M8, los sistemas lineales de medida se adaptan ampliamente a la superficie de montaje, en cuanto a su comportamiento térmico. Cuando se fija sobre la guía de montaje, el sistema de medida se fija centrado respecto a la superficie de soporte. Los elementos de fijación flexibles aseguran un comportamiento térmico reproducible. Con su soporte de la graduación de acero, el LF 485 dispone de los mismos coeficientes de dilatación térmica que una superficie de montaje de fundición gris o de acero. // 0.1 F Seguro de transporte Montaje El montaje de los sistemas lineales de medida blindados de HEIDENHAIN resulta muy simple. Solo debe alinearse la regla en varios puntos a lo largo de la guía de la máquina. Para ello, también pueden utilizarse topes o pasadores. El seguro de transporte ya especifica de forma fija la distancia de trabajo entre la regla y la unidad de captación así como la tolerancia lateral. Si por motivos de espacio el seguro de transporte debe retirarse antes del montaje, la distancia entre la regla y la unidad de captación puede ajustarse con exactitud y de una forma simple con la ayuda de la galga de montaje. Asimismo, debe prestarse atención al cumplimiento de la tolerancia lateral. 14

15 Accesorios: Galga de montaje/calibres para sistemas lineales de medida de perfil estrecho La galga de montaje sirve para ajustar la distancia entre la regla y la unidad de captación, cuando el seguro de transporte debe retirarse antes del montaje. Con la ayuda de los calibres se puede comprobar de una forma simple y rápida la distancia de trabajo del sistema de medida lineal montado. Además del montaje estándar de la regla en una superficie de soporte plana y la fijación mediante dos tornillos M8, existen otras posibilidades de montaje: Instalación con guía de montaje La instalación con guía de montaje resulta particularmente ventajosa. Dicha guía puede fijarse durante la instalación de la máquina. Solo al final del montaje se sujeta el sistema de medida. En caso de asistencia técnica se puede cambiar igualmente sin ningún problema. La instalación con guía de montaje se recomienda a partir de una longitud de medición de 620 mm con fuertes solicitaciones dinámicas. A partir de la longitud de medición de 1240 mm es necesaria en todos los casos. Con la guía de montaje MSL 41 ya están premontados los componentes necesarios para la sujeción. La misma es apta para sistemas lineales de medida con extremos cortos o normales. Para seleccionar la salida de cable por la derecha o por la izquierda, los LC 4x5, LF 4x5 y LS 4x7 se pueden montar en ambos lados. Como regla general, el MSL 41 debe pedirse por separado. El elemento auxiliar para el montaje se inmoviliza sobre la guía de montaje instalada y simula de este modo una unidad de captación instalada de forma óptima. La fijación de la unidad de captación por parte del cliente puede entonces alinearse de una forma simple. A continuación, el elemento auxiliar para el montaje se reemplaza por el sistema lineal de medida. Accesorios: Guía de montaje MSL 41 ID xx Elemento auxiliar para el montaje para la unidad de captación ID Instalación con elementos de fijación La regla del LC 4x5 fijada en ambos extremos puede fijarse adicionalmente sobre la superficie de soporte mediante elementos de fijación. Ello hace posible, para longitudes de medición superiores a 1240 mm, la instalación sin guía de montaje, y la fijación en el centro (recomendada a partir de la longitud de medición de 620 mm con fuertes solicitaciones dinámicas) se puede realizar fácilmente. Accesorios: Elementos de fijación Con pasador y tornillo M5x10 ID (10 unidades por envase) x Color ID Galga de montaje 1,0 mm gris Calibre máximo 1,3 mm rojo Calibre mínimo 0,7 mm azul x Guía de montaje Elemento auxiliar para el montaje fijado en la guía de montaje 15

16 Sistemas lineales de medida de perfil ancho Los sistemas lineales de medida de perfil ancho LB, LC, LF y LS se fijan sobre una superficie mecanizada a lo largo de toda la longitud. De este modo se consigue una alta resistencia frente a vibraciones. La disposición oblicua de los labios de estanqueidad permite un montaje universal con carcasas de la regla graduada verticales o horizontales con el mismo tipo de protección. El LC 1x5 dispone de un concepto de estanqueidad optimizado con dos pares de labios de estanqueidad consecutivos. Con la aplicación de aire a presión limpio a la carcasa de la regla graduada se origina entre los dos pares de labios de estanqueidad un aire de bloqueo que actúa muy eficazmente. Éste protege de forma óptima el espacio interior del sistema de medida contra la entrada de suciedad. Concepto de estanqueidad en el LC 1x5 Comportamiento térmico Los sistemas lineales de medida de perfil ancho LB, LC, LF y LS 100 están optimizados en cuanto a su comportamiento térmico: En el LF la regla graduada de acero está enmasillada sobre un soporte de acero que, a su vez, se fija directamente sobre la máquina. En el LB la cinta métrica de acero se fija directamente en el elemento de máquina. Por consiguiente, el LB participa en todas las variaciones de longitud de origen térmico de la superficie de soporte. LC y LS se fijan centrados sobre la superficie de soporte. Los elementos de fijación flexibles permiten un comportamiento térmico reproducible. Montaje El montaje de los sistemas lineales de medida blindados de HEIDENHAIN resulta muy simple Solo debe alinearse la regla en varios puntos a lo largo de la guía de la máquina. Para ello, también pueden utilizarse topes o pasadores. El seguro de transporte ya especifica de forma fija la distancia de trabajo entre la regla y la unidad de captación. La distancia lateral debe ajustarse al realizar el montaje. Si por motivos de espacio el seguro de transporte debe retirarse antes del montaje, la distancia entre la regla y la unidad de captación puede ajustarse con exactitud y de una forma simple con la ayuda de la galga de montaje. Asimismo, debe prestarse atención al cumplimiento de la tolerancia lateral. Seguro de transporte 16

17 Montaje LC 2x1, LB 382 multisección LC 2x1 y LB 382 con longitudes de medición de más de mm se montan en la máquina a partir de secciones individuales: Montar y alinear las secciones que componen la carcasa Introducir la cinta de medición a lo largo de toda la longitud y tensarla Introducir los labios de estanqueidad Insertar la unidad de captación Mediante el tensado de la cinta de medida también es posible una corrección lineal del error de la máquina hasta ± 100 µm/m. Accesorios: Elementos auxiliares para el montaje para LC 1x3, LS 1x7 ID para LC 1x5 ID El elemento auxiliar para el montaje se inmoviliza en la regla y simula de este modo una unidad de captación ajustada de forma óptima. La fijación del cliente para la unidad de captación puede alinearse con él. A continuación se retira el elemento auxiliar para el montaje y se fija la unidad de captación en la escuadra de montaje. Accesorios: Galga de montaje/calibres para sistemas lineales de medida de perfil ancho La galga de montaje sirve para ajustar la distancia entre la regla y la unidad de captación, cuando el seguro de transporte debe retirarse antes del montaje. Con la ayuda del calibre se puede comprobar de una forma simple y rápida la distancia de trabajo del sistema lineal de medida montado. Ejemplo LC, LS x Color ID Galga de montaje 1,5 mm gris Calibre máximo 1,8 mm rojo Calibre mínimo 1,2 mm azul LB 382/LC 200 x Color ID Galga de montaje 1,0 mm gris Calibre máximo 1,3 mm rojo Calibre mínimo 0,7 mm azul

18 Indicaciones mecánicas generales Tipo de protección Los sistemas lineales de medida blindados cumplen el tipo de protección IP 53 según EN o IEC en el caso de que se hayan montado de modo que los labios de estanqueidad estén encaradas al lado opuesto a las salpicaduras de agua. Dado el caso, debe preverse una cubierta mecánica adicional para el montaje. Sin embargo, si el sistema lineal de medida está expuesto a una fuerte niebla de refrigerante, mediante el aire comprimido puede alcanzarse el tipo de protección IP 64 y por consiguiente una seguridad adicional contra suciedad. Para la presurización de la carcasa, los sistemas lineales de medida LB, LC, LF y LS poseen de serie unos orificios en los extremos de la regla graduada, así como en el pie de montaje de la unidad de captación. El aire a presión dirigido directamente a los sistemas de medida debe haberse limpiado haciéndolo pasar por un microfiltro y debe cumplir las siguientes clases de calidad según la ISO (edición del 2010): Impurezas sólidas: Clase 1 Tamaño de partícula número de partículas por m 3 0,1 µm a 0,5 µm ,5 µm a 1,0 µm 400 1,0 µm a 5,0 µm 10 Máximo punto de rocío a presión: Clase 4 (Punto de rocío a presión a 3 C) Contenido total de aceite: Clase 1 (concentración máx. de aceite 0,01 mg/m 3 ) La cantidad de aire comprimido requerido para una óptima alimentación de los sistemas lineales de medida blindados es de 7 a 10 l/min por cada sistema de medida. Para una regulación ideal de la cantidad de aire se utilizan las piezas de conexión de HEIDENHAIN con el estrangulador integrado (véase Accesorios). Con una presión de entrada de aprox Pa (1 bar), los estranguladores garantizan el volumen de paso especificado. Accesorios: Pieza de empalme recta con estrangulador y junta de estanqueidad ID xx Pieza de empalme recta, corta con estrangulador y junta de estanqueidad ID xx utilizable además: Racor orientable 90º con junta de estanqueidad ID xx Accesorios: Unidad de aire comprimido DA 400 ID DA 400 Para el filtrado del aire a presión, HEIDENHAIN ofrece la unidad de aire comprinido DA 400. La misma ha sido concebida especialmente para la conexión de aire comprimido a sistemas de medida. Puesto que la DA 400 se compone de tres etapas de filtrado (prefiltro, filtro fino y filtro de carbón activo) y un regulador de presión con manómetro. Mediante el manómetro y el presostato automático (adquirible como accesorio), puede vigilarse eficazmente el funcionamiento de la presurización. El aire comprimido que se ha de aplicar a la DA 400 debe cumplir, en lo relativo a las impurezas, con las siguientes clases de calidad según la ISO (edición 2010): Impurezas sólidas: Clase 5 Tamaño de partícula número de partículas por m 3 0,1 µm a 0,5 µm no especificado 0,5 µm a 1,0 µm no especificado 1,0 µm a 5,0 µm Máximo punto de rocío a presión: Clase 6 (Punto de rocío a presión a 10 C) Contenido total de aceite: Clase 4 (concentración máx. de aceite 5 mg/m 3 ) Para obtener información adicional, pida la información del producto DA DA 400

19 Montaje Para simplificar el tendido del cable, el pie de montaje de la unidad de captación debe montarse preferentemente en la parte fija de la máquina, y la carcasa de la regla graduada en la parte móvil de la máquina. El lugar de montaje para los sistemas lineales de medida debe elegirse cuidadosamente, a fin de no reducir ni la precisión ni la vida útil. El montaje debe realizarse lo más próximo posible del plano de mecanizado, a fin de mantener reducido el error de Abbe. Para obtener un servicio impecable, el sistema de medida no debe estar expuesto permanentemente a un nivel alto de vibraciones. Por lo tanto, como superficie de montaje se contemplan los elementos macizos de la máquina; el montaje sobre cuerpos huecos debe evitarse, asimismo debe evitarse el montaje sobre bloques etc. Con los sistemas lineales de medida encapsulados de perfil estrecho se recomienda la ejecución con guía de montaje. Los sistemas lineales de medida no deben fijarse en la proximidad de fuentes de calor a fin de evitar los efectos de la temperatura. Aceleraciones Durante el servicio y durante el montaje, los sistemas lineales de medida están expuestos a diferentes tipos de aceleraciones Los valores máximos citados para la resistencia a las vibraciones son aplicables con frecuencias de 55 a Hz (EN ), salvo cuando aparecen resonancias mecánicas. Por lo tanto es necesaria la realización de tests extensos del sistema completo. Los valores máximos de la aceleración admisible (impulso en forma semisinusoidal) para solicitación de carga de choque o impacto son aplicables con 11 ms (EN ). Impactos o golpes con un martillo o similares, por ejemplo para alinear el aparato, deben evitarse en todos los casos. Fuerza de avance necesaria Se indican los valores máximos que son necesarios para poder desplazar la regla graduada con respecto a la unidad de captación. RoHS HEIDENHAIN ha examinado los productos para comprobar que sus materiales sean inocuos conforme a las directivas 2002/95/ EG ("RoHS") y 2002/96/EC ("WEEE"). Para obtener una declaración del fabricante sobre el cumplimiento de RoHS, debe pedirse a la correspondiente delegación de ventas. Piezas sometidas a desgaste Los sistemas de medida de HEIDENHAIN contienen componentes sometidos a un desgaste que depende del uso y del manejo. Los mismos son particularmente los siguientes: Fuente lumínica LED Cables con flexiones frecuentes Adicionalmente en sistemas de medida con rodamiento propio: Rodamiento Juntas de estanqueidad del eje en captadores rotativos y sistemas angulares de medida Labios de estanqueidad en sistemas lineales de medida blindados Ensayos del sistema Como regla general, los sistemas de medida de HEIDENHAIN se integran como componentes en sistemas completos. En estos casos son necesarios unos ensayos eshaustivos del sistema completo independientemente de las especificaciones del sistema de medida. Las datos técnicos indicados en el folleto son aplicables para el sistema de medida, en particular, no para el sistema completo. El uso del sistema de medida fuera del ámbito especificado o de la utilización para la cual ha sido concebido se realiza bajo la única y exclusiva responsabilidad del usuario. Montaje Para las etapas del trabajo y medidas que tienen que observarse durante el montaje son aplicables únicamente las instrucciones de montaje entregadas con el aparato. Todos los datos de este catálogo referidos al montaje son, por lo tanto, solo provisionales y no vinculantes, no forman parte del contenido contractual. DIADUR, AURODUR y METALLUR son marcas registradas de Dr. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, Traunreut. DRIVE-CLiQ es una marca registrada de Siemens S.A. 19

20 Serie LC 400 Sistema lineal de medida absoluto con carcasa de regla graduada de perfil estrecho Para condiciones de montaje reducidas ML L = Extremo 12A; Montaje con y sin guía de montaje = Extremo 14A; Montaje con guía de montaje (Con fijación directa con tornillos M4 características técnicas restringidas) = Guía de montaje MSL 41 F = Guía de máquina P = Puntos de medición para la alineación = Dimesiones para instalación en el lado del cliente = Toma de aire comprimido = Inicio de la longitud de medición ML (= 20 mm absoluto) = Dirección del movimiento de la unidad de captación para señales de salida según la descripción de interfaces

21 Características técnicas LC 415 LC 495 F LC 495 M LC 495 S Soporte de medida Coeficiente de dilatación térmica Grado de precisión* ± 3 µm, ± 5 µm Regla graduada de vidrio DIADUR con pista absoluta y pista incremental, periodo de división 20 µm térm 8 x 10 6 K 1 (Tipo de montaje / ); con guía de montaje: térm. 9 x 10 6 K 1 (Tipo de montaje ) Longitud de medición ML* en mm Guía de montaje* o elementos de fijación* hasta ML 1240 opcionales, a partir de ML 1340 necesarios Interfaz EnDat 2.2 Fanuc Serial Interface i Interface Mitsubishi high speed interface DRIVE-CLiQ Denominación de pedido EnDat22 Fanuc05 Mit03-04 DQ01 Resolución con ± 3 µm con ± 5 µm Interfaz de diagnóstico Frecuencia de reloj Tiempo de cálculo t cal Conexión eléctrica 0,001 µm 0,010 µm digital 16 MHz 5 µs i Interface/ Interface 0,00125 µm, 0,010 µm 0,0125 µm, 0,050 µm 0,001 µm 0,010 µm Cable adaptador separado (1 m/3 m/6 m/9 m) insertable en el pie de montaje Longitud del cable 100 m 1) 50 m 30 m 30 m 2) Características técnicas Tensión de alimentación 3,6 VCC a 14 VCC 10 VCC a 28,8 VCC Potencia absorbida (máxima) 3,6 V: 1,1 W 14 V: 1,3 W 10 V: 1,5 W 28,8 V: 1,7 W Consumo de corriente (típica) 5 V: 140 ma (sin carga) 24 V: 46 ma (sin carga) Velocidad de desplazamiento Fuerza de avance necesaria Vibration 55 a Hz con efecto sobre Choque 11 ms Aceleración 180 m/min 5 N Unidad de captación: 200 m/s 2 (EN ) Carcasa sin guía de montaje: 100 m/s 2 (EN ) Carcasa con guía de montaje, salida de cable derecha: 150 m/s 2, izquierda: 100 m/s 2 (EN ) 300 m/s 2 (EN ) 100 m/s 2 en la dirección de la medición Temperatura de trabajo 0 C a 50 C Tipo de protección EN Masa IP 53 con montaje según instrucciones de montaje en el catálogo; IP 64 con aire comprimido mediante DA 400 Sistema: 0,2 kg + 0,55 kg/m de longitud de medición; Guía de montaje: 0,9 kg/m * por favor, indicar en el pedido 1) con cable de HEIDENHAIN; frecuencia de reloj 8 MHz 2) Longitudes de cable superiores en preparación Functional Safety : véase información de producto especial 21

22 Serie LC 100 Sistema lineal de medida absoluto con carcasa de regla graduada de perfil ancho Elevada resistencia ante vibraciones Posible montaje horizontal Alta fiabilidad gracias a los labios de estanqueidad dobles = Posibilidades de montaje F = Guía de máquina P = Puntos de medición para la alineación = Dimesiones para la instalación en el lado del cliente = Medida de conexión lado cliente alternativa = Conexión de cable utilizable en ambos lados = Toma de aire comprimido utilizable en ambos lados = Punto fijo mecánico, a emplear preferentemente = Punto fijo mecánico compatible con el aparato anterior = Punto fijo mecánico, en retículo de 100 mm = Inicio de la longitud de medición ML (= 20 mm absoluto) = Superficies de soporte = Dirección del movimiento de la unidad de captación para señales de salida según la descripción de interfaces 22

23 Características técnicas LC 115 LC 195 F LC 195 M LC 195 S Soporte de medida Coeficiente de dilatación térmica Regla graduada de vidrio DIADUR con pista absoluta y pista incremental, periodo de división 20 µm térm. 8 x 10 6 K 1 Grado de precisión* ± 3 µm hasta longitud de medición mm; ± 5 µm Longitud de medición ML* en mm Interfaz EnDat 2.2 Fanuc Serial Interface i Interface Mitsubishi high speed interface DRIVE-CLiQ Denominación de pedido EnDat22 Fanuc05 Mit03-04 DQ01 Resolución con ± 3 µm con ± 5 µm 0,001 µm 0,010 µm i Interface/ Interface 0,00125 µm, 0,010 µm 0,0125 µm, 0,050 µm 0,001 µm 0,010 µm Interfaz de diagnóstico digital Frecuencia de reloj Tiempo de cálculo t cal 16 MHz 5 µs Conexión eléctrica Cable adaptador separado (1 m/3 m/6 m/9 m) insertable en el pie de montaje en ambos lados Longitud del cable 100 m 1) 50 m 30 m 30 m 2) Tensión de alimentación 3,6 VCC a 14 VCC 10 VCC a 28,8 VCC Potencia absorbida (máxima) 3,6 V: 1,1 W 14 V: 1,3 W 10 V: 1,5 W 28,8 V: 1,7 W Consumo de corriente (típica) 5 V: 140 ma (sin carga) 24 V: 46 ma (sin carga) Velocidad de desplazamiento Fuerza de avance necesaria Vibración 55 a Hz con efecto sobre Choque 11 ms Aceleración 180 m/min 4 N Carcasa: 200 m/s 2 (EN ) unidad de captación: 200 m/s 2 (EN ) 300 m/s 2 (EN ) 100 m/s 2 en la dirección de la medición Temperatura de trabajo 0 C a 50 C Tipo de protección EN Masa IP 53 con montaje según instrucciones de montaje en el catálogo; IP 64 con aire comprimido mediante DA 400 0,55 kg + 2,9 kg/m de longitud de medición * por favor, indicar en el pedido 1) con cable de HEIDENHAIN; frecuencia de reloj 8 MHz 2) Longitudes de cable superiores en preparación Functional Safety : véase información de producto especial 23

24 Serie LC 200 Sistema lineal de medida absoluto con carcasa de regla graduada de perfil ancho Para longitudes de medida hasta 28 m Montaje simplificado (también horizontal) Versión simétrica suministrable,, = Posibilidades de montaje F = Guía de máquina L = Longitudes de sección de carcasa = Dimensiones para la instalación en el lado del cliente = Conexión de cable utilizable en ambos lados = Toma de aire comprimido utilizable en ambos lados = Inicio de la longitud de medición ML (= 100 mm absoluto) = Dirección del movimiento de la unidad de captación para señales de salida según la descripción de interfaces 24

25 Características técnicas LC 211 LC 281 LC 291 F LC 291 M Soporte de medida Coeficiente de dilatación térmica Cinta de medición de acero METALLUR con pista absoluta y pista incremental, periodo de división 40 µm como bancada de la máquina (p. ej. térm 10 x 10 6 K 1 con fundición gris) Grado de precisión ± 5 µm Longitud de medición ML* en mm mm a mm en incrementos de 200 mm Juego de piezas con cinta de medición de acero METALLUR de una pieza y secciones de la carcasa Interfaz EnDat 2.2 Fanuc Serial Interface i Interface Mitsubishi high speed interface Denominación de pedido EnDat22 EnDat02 Fanuc05 Mit03-04 Resolución 0,010 µm i Interface/ Interface 0,0125 µm, 0,050 µm 0,010 µm Interfaz de diagnóstico digital Frecuencia de reloj Tiempo de cálculo t cal 16 MHz 5 µs 2 MHz 5 µs Señales incrementales 1 V PP Periodo de señal 40 µm Frecuencia de corte 3 db 250 khz Conexión eléctrica Cable adaptador separado (1 m / 3 m / 6 m / 9 m) insertable en el pie de montaje en ambos lados Longitud del cable 1) Tensión de alimentación Potencia absorbida (máx.) 100 m (con frecuencia de tacto 8 MHz) 3,6 VCC a 14 VCC con 14 V: 1,3 W con 3,6 V: 1,1 W 150 m 50 m 30 m Consumo de corriente (típica) Velocidad de desplazamiento Fuerza de avance necesaria Vibración 55 a Hz con efecto sobre Choque 11 ms Aceleración con 5 V: 225 ma (sin carga) 180 m/min 15 N Carcasa: 200 m/s 2 (EN ) Unidad de captación: 300 m/s 2 (EN ) 300 m/s 2 (EN ) 100 m/s 2 en la dirección de la medición Temperatura de trabajo 0 C a 50 C Tipo de protección EN IP 53 con montaje según las instrucciones de montaje; IP 64 con aire comprimido mediante DA 400 Masa * al cursar pedido, seleccionar 1,3 kg + 3,6 kg/m de longitud de medición 1) con cable de HEIDENHAIN 25

26 LF 485 Sistema lineal de medida incremental con carcasa de regla graduada de perfil estrecho Para máxima precisión de repetibilidad Comportamiento térmico parecido al del acero o de la fundición gris Para condiciones de montaje reducidas 26 = Extremo 12 A; montaje con y sin guía de montaje = Extremo 11 A; montaje con guía de montaje = Guía de montaje MSL 41 F = Guía de máquina P = Puntos de medición para la alineación = Dimensiones para la instalación en el lado del cliente = Posición de las marcas de referencia LF Marcas de referencia para longitudes de medición z = 25 mm zi = ML 50 mm z = 35 mm zi = ML 70 mm = Posición de las marcas de referencia LF 485 C = Toma de aire comprimido = Inicio de la longitud de medición ML = Dirección del movimiento de la unidad de captación para señales de salida según la descripción de interfaces

27 Características técnicas LF 485 Soporte de medida Coeficiente de dilatación térmica Grado de precisión* ± 5 µm; ± 3 µm Retícula de fases SUPRADUR sobre acero; periodo de división 8 µm térm. 10 x 10 6 K 1 Longitud de medición ML* en mm Interfaz Guía de montaje* opcional V PP Periodo de señal 4 µm Marcas de LF 485 referencia* Interfaz de diagnóstico LF 485 C 1 Marca de referencia en el centro de la longitud de medición 2 Marcas de referencia alejadas respectivamente 25 mm (con ML mm) y 35 mm (con ML mm) del inicio y del final de la longitud de medición con marcas de referencia codificadas Analógico Frecuencia de corte 3dB 250 khz Conexión eléctrica Longitud del cable Suministro de corriente, sin carga Velocidad de desplazamiento Fuerza de avance necesaria Vibración 55 a Hz con efecto sobre Choque 11 ms Aceleración Cable adaptador separado (1 m / 3 m / 6 m / 9 m) insertable en el pie de montaje 150 m (con cable HEIDENHAIN) 5 VCC ± 0,25 V / < 120 ma 60 m/min 4 N Carcasa con guía de montaje: 150 m/s 2 (EN ) Unidad de captación: 200 m/s 2 (EN ) 300 m/s 2 (EN ) 100 m/s 2 en la dirección de la medición Temperatura de trabajo 0 C a 50 C Tipo de protección EN Peso IP 53 al montarlo según las Instrucciones de montaje del catálogo IP 64 con aire comprimido mediante DA 400 0,4 kg + 0,6 kg/m de longitud de medición * por favor, indicar en el pedido 27