Renishaw TP2 Guida utente

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

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TP1, TP2, TP6, TP6A, PH1,

PH5, PH6, PH6M

Per avere ulteriori e maggiori dettagli Renishaw nel

mondo, contattate il nostro sito principale

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Art. Renishaw: H-1000-5021-06-B

Edizione: 02 2003

Renishaw® è un marchio depositato della Renishaw plc.

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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