Guida d’uso
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Renishaw S.p.A.
Via dei Prati 5,
10044 Pianezza, Torino
Italia
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Guida d’uso per tastatori touch
trigger
TP1, TP2, TP6, TP6A, PH1,
PH5, PH6, PH6M
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mondo, contattate il nostro sito principale
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Art. Renishaw: H-1000-5021-06-B
Edizione: 02 2003
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È vietato copiare, riprodurre alcuna parte del documento, o trasferirla a media
diversi o tradurla in qualsiasi lingua e con qualsiasi mezzo, senza l’espresso
consenso della Renishaw plc.
La pubblicazione del materiale contenuto nel presente documento non esonera
dai diritti di brevetto di proprietà della Renishaw plc.
Dichiarazione
Il presente documento è stato preparato con la massima attenzione per
garantire che sia esente da errori ed omissioni. La casa non garantisce
comunque la precisione delle informazioni qui contenute ed in particolare
respinge la garanzia implicita. Renishaw plc si riserva il diritto di apportare
modifiche al documento ed alle apparecchiature trattate senza incorrere alcun
obbligo di notifica.
Come prendersi cura della sonda
Le sonde e le relative apparecchiature prodotte dalla Renishaw sono strumenti di
precisione progettati per rilevare quote esatte e come tali devono essere trattati
con la massima attenzione.
Modifiche agli apparecchi
La Renishaw si riserva il diritto di apportare modifiche alle apparecchiature senza
incorrere l’obbligo di modificare le macchine precedentemente vendute.
Garanzia
La garanzia è concessa dalla Renishaw plc per gli apparecchi di propria costruzione
purché siano stati installati in conformità alle istruzioni contenute nella
documentazione che li accompagnano. L’uso o la sostituzione di parti non di
fabbricazione della Renishaw (ad es. interfaccia e/o cablaggi) potrà essere effettuata
solo dopo aver ottenuto il consenso della Renishaw. In caso di inosservanza la
garanzia non sarà considerata valida. Eventuali reclami in garanzia dovranno essere
indirizzati ai Centri di Assistenza Renishaw, l’elenco dei quali potrà essere notificato
dal fornitore o dal distributore.
Brevetti
Le caratteristiche tecniche dei vari prodotti trattati in questo manuale e di prodotti
simili sono soggette ai seguenti brevetti e domande di brevetto:
EP 0142373 EP 0293036 JP 2,098,080 US 4651405
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2
I - AVVERTENZE
I
AVVERTENZE
Evitare di afferrare la testina della sonda quando è in moto, oppure
quando si effettuano spostamenti a mano.
Si raccomanda all’utente di tenersi al di fuori del volume operativo della
testina della sonda, prolunghe e altre varianti della sonda.
Si raccomanda di indossare occhiali di protezione in applicazioni su
macchine utensili e macchine per misurare a coordinate
Per le istruzioni relative alla pulizia dei prodotti Renishaw, fare riferimento
alla sezione Manutenzione della documentazione del prodotto.
Prima di effettuare qualsiasi intervento di manutenzione, isolare
dall’alimentazione di rete.
Consultare le istruzioni d’uso del fabbricante della macchina.
Il fornitore della macchina ha la responsabilità di avvertire l’utente dei
pericoli inerenti al funzionamento della stessa, compresi quelli riportati
nelle istruzioni della Renishaw, e di mettere a disposizione i ripari di
sicurezza e gli interruttori di esclusione.
È possibile, in certe situazioni, che la sonda emetta erroneamente un
segnale che la sonda è in posizione. Evitare di fare affidamento sugli
impulsi trasmessi dalla sonda per arrestare la macchina.
3Indice
Indice
1 Introduzione .................................................................................... 5
2 Panoramica del sistema sonda....................................................... 6
3 Panoramica delle sonde ................................................................. 7
3.1 Principio di funzionamento .................................................... 8
4 Descrizione e funzionamento delle sonde ..................................... 9
4.1 Sonda TP1(S) ........................................................................ 9
4.2 Sonda TP2-5W ..................................................................... 10
4.3 Sonda TP6 ........................................................................... 11
4.4 Sonda TP6A ......................................................................... 12
5 Installazione .................................................................................. 13
5.1 Installazione elettrica ........................................................... 13
5.2 Montaggio dello stilo ............................................................ 14
6 Guida all’applicazione ................................................................... 15
6.1 Selezione dello stilo ............................................................. 15
6.2 Forza di contatto .................................................................. 16
7 Panoramica delle testine manuali ................................................. 21
8 Testine manuali descrizione e funzionamento ............................. 24
8.1 Testina manuale PH1 ........................................................... 24
8.2 Testina manuale PH5 ........................................................... 29
8.3 Testina manuale PH5/1 ........................................................ 32
8.4 Testina manuale PH6 ........................................................... 36
8.5 Testina manuale PH6M ........................................................ 40
9 Procedura d’installazione della testina manuale .......................... 41
9.1 Procedura per il montaggio sulla testina di una sonda con
filetto M8 .............................................................................. 41
9.2 Procedura di montaggio sulla testina di una sonda con
Autojoint ............................................................................... 43
9.3 Montaggio di un codolo su testina manuale (eccetto PH6) . 45
9.4 Collegamento elettrico della testina alla CMM .................... 46
4
Indice
10 Manutenzione – Pulizia .............................................................. 47
11 Accessori .................................................................................... 47
11.1 Stili ..................................................................................... 47
12 Ricerca guasti ............................................................................. 48
12.1 Scarso rendimento di rilevazione ..................................... 49
12.2 Scatti non previsti durante il movimento della CMM ........ 50
12.3 Mancanza del segnale sonda ........................................... 51
12.4 La sonda non si riarma dopo un contatto ........................ 52
13 Schede techniche dei prodotti.................................................... 53
5Introduzione
1 Introduzione
Le Macchine di Misura a Coordinate (CMM), da apparecchi
relativamente semplici a intervento manuale, hanno subito una
profonda evoluzione trasformandosi in centri di controllo di alta
precisione e completamente automatizzati.
Gli elementi chiave di questa trasformazione sono stati lo sviluppo
della sonda a contatto e di altre varianti delle sonde di controllo,
nonché l’introduzione di altre soluzioni innovative della Renishaw
come la testina motorizzata ed il sistema di cambio automatico del
tastatore che consente di mantenere la massima flessibilità di
controllo anche nei sistemi non presidiati.
Tutto iniziò con la costruzione dei motori della Rolls-Royce per il
progetto Anglo-Francese del Concorde: occorreva un sistema
completamente nuovo per misurare un tubo con la massima
precisione. Nacque così la prima sonda a contatto, un sensore a 3D
con la capacità di effettuare il rilievo con rapidità e precisione e con
una forza di contatto relativamente bassa. Questo fu il punto di
partenza da cui la Renishaw creò una gamma di sonde di precisione
e di accessori per CMM unica al mondo.
Il successo della Renishaw si fonda sugli stretti rapporti di lavoro che
la società mantiene con le case produttrici e gli utenti di CMM. In
un’industria costantemente alla ricerca di avanzamenti nella
tecnologia del controllo, la politica di collaborazione nelle fasi di
design, sviluppo e valutazione del prodotto adottata dalla Renishaw
consente di rispondere con prontezza alle esigenze del cliente, ed in
molti casi di anticiparle.
6 Introduzione
Dalla sede centrale di Wotton-under-Edge, i prodotti Renishaw sono
esportati in tutti i paesi industrializzati del mondo – un fatto che ha
contribuito all’assegnazione di nove Premi Commerciali della Regina
(Queen’s Awards).
2 Panoramica del sistema sonda
Nel contesto di questo Manuale dell’utente, il sistema sonda include
uno stilo montato su una sonda a contatto, a sua volta collegata ad
una macchina CMM mediante una testina manuale.
Lo scopo di questo manuale è di illustrare le combinazioni più comuni
di testine manuali e sonde a contatto per aiutare l’utente ad effettuare
la scelta ottimale per ogni specifica applicazione.
Il manuale illustra le funzioni di tutte le sonde a contatto standard
(vedere le sezioni da 3 a 6) e di tutte le testine manuali (vedere le
sezioni da 7 a 9).
7Panoramica delle sonde
3 Panoramica delle sonde
Le sonde trattate nel presente manuale sono adatte praticamente a
qualsiasi macchina di misura a coordinate (CMM). Le caratteristiche
individuali sono elencate di seguito:
TP1(S) Una sonda robusta con buona sovraccorsa – ideale per i
sistemi di controllo manuali.
TP2-5W Una sonda di dimensioni compatte, adatta per controlli che
richiedano la penetrazione nel pezzo – ideale per macchine
CNC/DCC.
TP6 Una sonda adatta per applicazioni generiche che completa
la serie TP2, ma può portare stili più lunghi e più pesanti.
TP6A Questa sonda ha tutte le caratteristiche del modello TP6 e
monta il sistema ‘Autojoint’ sviluppato e brevettato dalla
Renishaw, che permette di cambiare rapidamente la sonda
senza dover ripetere la qualificazione.
La Renishaw produce anche altri tipi di sonde con scatto a contatto
che non sono oggetto del presente manuale.
Per ulteriori informazioni su questi ed altri prodotti Renishaw,
visitate il nostro sito: www.renishaw.it.
8
Il posizionatore cinematico è
composto da una piastra girevole
[1] caricata su tre punti portanti
[2] mediante una molla di
compressione elicoidale [3]. I tre
punti portanti sono formati da una
combinazione di cuscinetti a rulli
e sfere.
I punti portanti fungono da
contatto elettrico: alla deflessione
della piastra girevole corrisponde
la variazione delle caratteristiche
elettriche del circuito che provoca
la trasmissione di un impulso di
contatto al controllo della CMM.
Dopo il contatto, per ottenere che
la sonda riporti la sfera dello stilo
nella sua posizione di ripetibilità,
la sfera dello stilo dovrà staccarsi
dal punto di contatto con la
superficie del pezzo.
21
3
Fig. 1 – Posizionatore
cinematico
3.1 Principio di funzionamento
Il componente primario delle sonde Renishaw a contatto è il
posizionatore cinematico
illustrato in Fig. 1 – un dispositivo meccanico
che dopo la deflessione riporta la sfera dello stilo alla posizione di
partenza in modo ripetibile.
Panoramica delle sonde
9
Fig. 2 – Sonda TP1(S)
+
-
3
8
2
5
7
1
6
4
1. Codolo
2. Corpo della sonda TP1(S)
3. Vite di regolazione della
forza di contatto
4. Cavo
5. Stilo (non compreso)
6. Chiave a brugola 2.5mm per
la regolazione della forza di
contatto
7. Utensile bloccastilo S7
8. LED di stato della sonda
4 Descrizione e funzionamento
delle sonde
4.1 Sonda TP1(S)
La sonda TP1(S) illustrata in Fig. 2 è una sonda di costruzione
robusta, caratterizzata da un’abbondante sovraccorsa che la rende
quindi particolarmente idonea per sistemi manuali. Non richiede
alcuna manutenzione ed è sigillata per garantire un utilizzo affidabile
e prolungato.
La sonda TP1(S) dispone del sistema di montaggio dello stilo M3 ed è
quindi perfettamente compatibile con la vasta gamma di stili e di
accessori M3 prodotti dalla Renishaw e, mediante gli appositi
adattatori anche con la gamma di stili M2.
Descrizione e funzionamento delle sonde
10
+
-
2
1
4
3
4.2 Sonda TP2-5W
La sonda TP2-5W illustrata in Fig. 3 è una sonda compatta (Ø 13mm)
di uso generico, idonea all’utilizzo con qualsiasi tipo di CMM. L’attacco
M8 la rende perfettamente compatibile con la vasta gamma di testine
e di prolunghe prodotte dalla casa.
Non richiede alcuna manutenzione e garantisce un utilizzo affidabile e
prolungato.
La sonda dispone del sistema di montaggio dello stilo M2 ed è quindi
perfettamente compatibile con la vasta gamma di stili e di accessori
M2 prodotti dalla Renishaw.
Fig. 3 – Sonda TP2-5W
1. Sonda TP2-5W
2. Chiave a brugola 1.5mm per
la regolazione della forza di
contatto
3. Utensile bloccastilo S7
4. Stilo (non compreso)
Descrizione e funzionamento delle sonde
11
Descrizione e funzionamento delle sonde
4.3 Sonda TP6
La sonda TP6 illustrata in Fig. 4 abbina le doti di precisione e di
versatilità, nonché l’attacco M8 della sonda TP2-5W, alla robustezza
ed all’abbondante sovraccorsa che caratterizzano la versione TP1(S).
Le maggiori dimensioni della TP6 (Ø 25mm) consentono di utilizzare
stili in configurazioni di lunghezza e peso superiori rispetto a quelle
utilizzabili con la TP2-5W rendendola quindi particolarmente indicata
per le macchine manuali e automatiche.
La sonda TP6 dispone del sistema di montaggio dello stilo M3 ed è
quindi perfettamente compatibile con la vasta gamma di stili e di
accessori M3 prodotti dalla Renishaw e, mediante gli appositi adattori
anche con la gamma di stili M2.
+
-
3
1
2
4
1. Sonda TP6
2. Chiave a brugola 1.5mm per
la regolazione della forza di
contatto
3. Utensile bloccastilo S7
4. Stilo (non compreso)
Fig. 4 – Sonda TP6
12
Descrizione e funzionamento delle sonde
1. Sonda TP6A
2. Chiave Autojoint S10
3. Chiave a brugola 1.5mm per
la regolazione della forza di
contatto
4. Utensile bloccastilo S7
5. Stilo (non compreso)
-
+
-
+
3
1
4
5
2
4.4 Sonda TP6A
La sonda TP6A presenta tutte le caratteristiche della versione TP6,
ma in aggiunta ha il vantaggio del dispositivo ‘Autojoint’ sviluppato
dalla Renishaw. Si tratta di un giunto cinematico ad alta ripetibilità che
consente di cambiare la sonda senza dover ricorrere alla qualifica
della stessa. Il giunto può essere azionato a mano, usando la speciale
chiave S10 Autojoint, oppure automaticamente mediante il sistema
modulare ‘Autochange’.
Questa sonda è indicata per le macchine manuali e automatiche e
dispone del sistema di montaggio dello stilo M3 ed è quindi
perfettamente compatibile con la vasta gamma di stili e di accessori
M2 e M3 prodotti dalla Renishaw.
Fig. 5 – Sonda TP6A
13
5 Installazione
5.1 Installazione elettrica
5.1.1 TP1(S)
Il collegamento all’interfaccia sonda (come illustrato in Fig. 6 e in
Tabella 1) è ottenuto mediante un connettore 5 pin DIN.
5.1.2 TP2 e TP6
Il collegamento all’interfaccia sonda è ottenuto mediante l’attacco M8.
5.1.3 TP6A
Il collegamento all’interfaccia sonda è ottenuto mediante l’Autojoint.
Fig. 6 – Connettore
5 pin DIN
Installazione
1
2
4
5
3
nipiedenoiznuF-1allebaT
niPenoiznuF
1DELodotaC
2omrehcS
3DELodonA
4adnosotiucriC
5adnosotiucriC
14
5.2 Montaggio dello stilo
Per montare uno stilo sulla sonda Renishaw inserire lo stilo o il
relativo adattatore con la filettatura del passo corretto nel punto di
attacco. Bloccare quindi lo stilo usando lo speciale utensile bloccastilo
S7 in dotazione. Vedi Fig. 7.
Utensile bloccastilo S7
L’uso di qualsiasi altro utensile (ad es. chiavi, punte ecc.) per
bloccare lo stilo potrebbe danneggiare internamente il
meccanismo della sonda.
NOTA: Accertarsi che i punti di attacco dello stilo siano puliti ed
esenti da scorie.
Installazione
Fig. 7 – Montaggio dello stilo
!
15
6 Guida all’applicazione
6.1 Selezione dello stilo
Consigli diretti ad ottimizzare la precisione dell’applicazione di
ispezione:
• Usare uno stilo corto
Più lo stilo si piega o si deflette minore sarà la precisione. Si
raccomanda di usare sempre uno stilo della lunghezza minima
per l’applicazione e di favorire la scelta di un solo stilo dove
possibile. Evitare quindi configurazioni ispezioni con giunti e
prolunghe eccessive.
• Usare la sfera dello stilo quanto più grande possibile
Tale accorgimento garantisce la massima distanza sfera/gambo e
procura una Portata Effettiva superiore. Una sfera a rubino di
grosse dimensioni servirà anche a ridurre eventuali danni della
finitura di superficie del pezzo in esame.
Con Portata Effettiva si intende la quota di penetrazione di una
sfera di rubino prima che il gambo venga a contatto con il
particolare. Generalmente, più grossa la sfera, più elevata la
Portata Effettiva (Vedi Fig. 8).
A – Lunghezza totale
B – Portata effettiva
C – Distanza sfera/
gambo
Fig. 8 - Portata Effettiva
A
B
C
Guida all’applicazione
16
Il valore della Portata Effettiva può dipendere anche dalle tolleranze di
assemblaggio. Ogni stilo, per questo motivo, viene assemblato dalla
Renishaw in ambiente controllato e secondo gli standard più corretti.
6.2 Forza di contatto
Con forza di contatto si intende la pressione applicata dalla molla di
compressione elicoidale sulla piastra girevole e sui punti portanti, per
mantenere in posizione lo stilo (vedi Sezione 3.1).
• La forza di contatto è impostata in fabbrica ma potrà essere
modificata per uno dei seguenti motivi:
• al fine di permettere l’uso di uno stilo di lunghezza superiore
• al fine di permettere l’uso di uno stilo di peso superiore
• qualora la forza di contatto fosse diminuita con l’uso della sonda
• qualora l’accelerazione della CMM provocasse scatti spuri
NOTA: La variazione della forza di contatto della sonda ne modifica
anche le prestazioni. In seguito ad eventuali variazioni della forza di
contatto, è importante qualificare nuovamente la sonda e verificare la
precisione del rilevamento.
La regolazione della forza di contatto di tutte le sonde prodotte dalla
Renishaw è impostata a valori ottimali per applicazioni generiche come
dettagliato descritto in Tabella 2.
Guida all’applicazione
17
Guida all’applicazione
ottatnocidazroF-2allebaT
idopiT
adnos
olitsazzehgnuL
)acipit(
ottatnocidazroF
atatsopmi(elamitto
)wahsineRad
opmaC
idazrof
ottatnoc
)S(1PT)R1-1SP(mm13g51g05-01
W5-2PT)R21SP(mm01g8-7g51-7
A6PT/6PT)R21-1SP(mm12g31-11g03-11
6.2.1 Controllo della forza di contatto con il dinamometro
Renishaw
• La sonda deve essere ben fissa in posizione (preferibilmente
montata su CMM), collegata ad una interfaccia e predisposta per
rilevare il contatto.
• Selezionare la direzione di contatto che offre la resistenza
inferiore. In pratica, ciò viene ottenuto provocando con un dito
una leggera deflessione dello stilo nei vari orientamenti (vedi Fig.
9). Vi sono tre lobi che offrono tre orientamenti di forza massima
e tre di forza minima. Con un po’ di pratica il rilievo degli
orientamenti sarà un’operazione molto semplice.
18
Guida all’applicazione
• Azzerare il dinamometro e sistemarlo sulla tavola della CMM.
Portare la punta dello stilo ad un’altezza dal piano uguale a
quella della leva del dinamometro.
• Spostare lateralmente il dinamometro in modo che la parte
piatta della punta venga a contatto con la sfera dello stilo della
sonda (controllare che la deflessione della sonda sia nella
direzione di bassa forza). Continuare a spostare il dinamometro
molto lentamente sino a provocare il contatto della sonda; a
questo punto fermarsi, ritirare il dinamometro e rilevare la lettura
di forza massima (vedi Fig. 10).
• Ripetere l’operazione tre o quattro volte per verificare
l’uniformità dei risultati ottenuti.
Fig. 9 – Selezione della direzione di minima resistenza
A
B
A = Direzione di alta forza di contatto
B = Direzione di bassa forza di contatto
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- Categoria
- Misurazione, test
- Tipo
- Guida utente
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