Renishaw Off Axis Rotary Software Guida utente

Renishaw
Marca
Renishaw
Modello
Off Axis Rotary Software
Tipo
Guida utente
Software rotativo fuori asse - Manuale d'uso
Software rotativo fuori asse - Manuale d'uso
M-9920-0314-02
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Limitazionediresponsabilità
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Introduzione
Informazioni sui sistemi rotativi, fuori asse
Normalmente,perlacalibrazionediunasserotativo,ènecessariomontarel'unitàXR20Walcentrodell'asserotativodellamacchina.
Talesoluzionepuòprovocaredifficoltànellemacchineincuil'accessoalcentrodirotazionesialimitatoeobbligareall'utilizzodistaffe
elaborate e procedure di allineamento complesse per la calibrazione. Il problema si presenta soprattutto nelle macchine con
configurazioni a perno articolato o con testa orientabile. Una possibile soluzione consiste nel montare XR20-W "fuori asse" (ovvero in una
posizione diversa dal centro di rotazione) ed eseguire un test per la sincronizzazione degli spostamenti lineari e rotativi, in modo che
l'allineamento del fascio laser rimanga costante per tutto il test. Tale procedura consente di semplificare notevolmente i requisiti relativi
alle impostazioni e all'hardware necessario per l'installazione.
Nel manuale viene descritto l'utilizzo del software rotativo fuori asse che consente di adottare la soluzione descritta in precedenza.
Il software rotativo fuori asse consente di:
CalcolareconestremafacilitàladistanzafrailcentrodirotazionediXR20Wequellodell'asserotante
(necessari per generare un programma di prova)
Generare un programma di prova (per la sincronizzazione degli spostamenti dell'asse rotante e di quello lineare, in modo da
mantenere costante l'allineamento del fascio)
Rimuovere dai risultati dell'asse rotante osservato eventuali errori angolari derivanti dall'asse lineare (e ottenere risultati "corretti" per
l'asse rotante).
Il software RotaryXL viene utilizzato per acquisire dati sull'errore di posizionamento angolare dell'asse rotante e viene descritto in
dettaglio nel relativo manuale.
Il software LaserXL viene utilizzato per acquisire l'errore angolare dell'asse lineare e viene descritto in dettaglio nel relativo manuale.
Principio di funzionamento
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Il principio di funzionamento si basa sull'utilizzo di spostamenti sincronizzati degli assi lineari e rotanti della macchina. Come mostrato
nella figura precedente, a ciascuno spostamento dell'asse rotante corrisponde uno spostamento dell'asse lineare. Nota: anche nel caso
di spostamenti identici dell'asse rotante si avranno spostamenti diversi dell'asse lineare, per garantire l'allineamento fra l'interferometro e
XR20-W.
Datocheun'otticaèfissataall'asselineareinmovimento,idatisull'asseangolareosservatoincludonoancheterminidierrorederivati
dall'asse lineare, come ad esempio l'errore angolare mostrato di seguito.
Pertaleragione,ènecessarioacquisiremisureaggiuntiveeseparatelungol'asselineare,sullestesseposizionidiarrestoutilizzateper
gli spostamenti sincronizzati iniziali. A questo punto, i due file di errore possono essere combinati per eliminare l'effetto degli errori
angolaridell'asselineare.Ilrisultatosaràunarappresentazionefedeledell'accuratezzadirotazionedell'asserotante.
Percreareunprogrammaconspostamentisincronizzati,ènecessarioconoscereladistanzafrailcentrodirotazionediXR20Wequello
dell'asserotante.Questodatoèessenzialeperindicareallamacchinaladistanzadafarpercorrereall'asselineareperciascunodegli
spostamenti rotativi, in modo da evitare interruzioni del fascio laser.
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La distanza viene generata in modo automatico dal software, tramite i dati acquisiti durante la procedura di impostazione descritta nella
sezione Calcolo dell'offset.
Componenti del sistema
Il software rotativo fuori asse utilizza il normale hardware di XR20-W e XL-80. Per ulteriori dettagli, vedere la Guida di RotaryXL e
LaserXL.
Percompletarelacalibrazionerotativafuoriasse,ènecessariodisporredell'attrezzaturariportatadiseguito:
Sistema laser XL-80 e software LaserXL
Calibratore per assi rotanti XR20-W e software RotaryXL
Kit di ottiche angolari
Software rotativo fuori asse
Inoltre,l'assedirotazionediXR20Wdeveesseremontatoparallelamenteall'assedirotazionedamisurare.Atalescoposipuòutilizzare
l'appositastaffaa90°prodottadaRenishawoppureunsistemadifissaggiopersonalizzato.LasezioneInstallazione dell'hardware
contiene suggerimenti utili e specifiche.
Sicurezza
Avviso: Il software genera programmi CNC che potrebbero causare collisioni o malfunzionamento della macchina. I programmi
generati devono essere controllati da programmatori esperti prima dell'uso. Tutti i programmi devono essere controllati prima
dell'esecuzioneequinditestatiunaprimavoltaavelocitàridotta.
IlsistemadicalibrazioneXR20Wperassirotantièstatoprogettatopertestaremacchineutensili.Atalescopo,l'utentedevecreareed
eseguire un programma per spostare la macchina nei modi richiesti. NON RUOTARE IL MANDRINO. Si presume quindi che l'utente
abbia una buona conoscenza del funzionamento della macchina utensile e del controllo e che conosca inoltre la posizione di tutti gli
interruttori per l'arresto di emergenza. Se fosse necessario utilizzare la macchina con eventuali dispositivi di sicurezza disattivati,
l'operatorehalaresponsabilitàdiverificarechesianostatepresemisuredisicurezzaalternative,inlineaconleistruzionioperativedel
produttore della macchina o con i codici di utilizzo applicabili. Le procedure di sicurezza devono essere adeguate al livello di rischio
valutato dall'utente.
L'unitàXR20WvieneutilizzatainsiemeadunsistemalaserRenishaw.Primadiutilizzareilsistemalaser,leggerelasezionesulla
sicurezza del Manuale del sistema di misura laser.
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Ruotando,l'unitàXR20Wpuòriflettereilfasciolasernellastanza.Prestareattenzioneallealtrepersonechelavoranonellevicinanze.
Il grado di protezione normalmente fornito da dispositivi potrebbe essere reso meno efficace in caso di utilizzo dei dispositivi non
conforme a quanto specificato dal produttore .
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Operazioni preliminari
Percompletarelacalibrazionefuoriassedell'asserotante,ènecessarioeseguirenell'ordinecorrettounaseriedipassaggi.Riepilogo
dei passaggi richiesti:
1 Impostazione dell'hardware
Identificazione degli assi rotanti e lineari da spostare, quindi installazione e allineamento dell'hardware.
Impostazione
dell'hardware
2 Impostazione dei parametri di misura
Misure con XR20-W e con il laser per calcolare l'offset fra il centro di rotazione dell'asse rotante e quello
di XR20-W.
Impostazione
del software
3 Creazione di un programma CN
Utilizzare il software rotativo fuori asse per generare un programma per la macchina.
Impostazione
del software
4 Acquisizione dei dati rotativi
Utilizzare RotaryXL e XR20-W per misurare la performance dell'asse rotante.
Impostazione
del software
5 Acquisizione di dati angolari
Utilizzare LaserXL e XL-80 per misurare la performance dell'asse lineare.
Impostazione
del software
6 Produzione di un'analisi degli assi
Utilizzare il software fuori asse per eliminare eventuali errori angolari dell'asse lineare (punto 5) dai
risultati dell'asse rotante sotto osservazione (punto 4). In questo modo, si ottengono risultati "puliti" per
l'asse rotante.
Impostazione
del software
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Installazione del software
In questa sezione viene spiegato come installare il software rotativo fuori asse nel PC.
Prima dell'installazione, verificare che il PC soddisfi i requisiti minimi, inclusi quelli relativi al sistema operativo.
Per installare il software rotativo fuori asse
Per accedere al software rotativo fuori asse
1. Accendereilcomputer,attenderel'avviodiWindows,quindiinserireilCDROMnell'unitàCD.L'indicedovrebbeessereeseguito
in modo automatico. In caso contrario, selezionare Start > Esegui dalla barra delle applicazioni del computer per accedere alla
finestra di dialogo Esegui. Fare clic sul pulsante Sfoglia, quindi utilizzare la finestra di dialogo Sfoglia per accedere al file
Index.htm del CD-ROM di installazione. Fare doppio clic su Index.htm.
2. Selezionare Installa software fuori asse per avviare il processo di installazione.
3. Ilprogrammadiinstallazioneguidataècompostodaunaseriedifinestredidialogocheguidanol'utentedurantelevariefasidel
processo di installazione. Seguire le istruzioni visualizzate e fare "click" su Avanti per andare alla fase successiva. Fare "click"
su Annulla per uscire.
1. Per accedere al software rotativo fuori asse, selezionare Start > Tutti i programmi e cercare il software.
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Impostazione dell'hardware
Avviso:Primadiinstallarel'unitàXR20Wol'interferometro,spostarelamacchinanellaposizionecheconsenteaicomponentidi
trovarsiquantopiùvicinopossibile.Tutteleoperazionidiimpostazioneeallineamentodevonoesseresvoltesuquestaposizione,
per evitare rischi di collisioni durante l'esecuzione dei test.
Installazione di XR20-W
Per informazioni dettagliate sulle configurazioni ottiche per i vari tipi di macchina, vedere la sezione impostazione delle ottiche. È
importante verificare che l'asse da testare sia parallelo all'asse di XR20-W.
Esistono due fattori che permettono di verificare il parallelismo fra l'asse e XR20-W:
InstallazionedellastaffaXR20‐Wa90°(accessorioprodottodaRenishaw)
Renishawoffreunasoluzionedimontaggioperitestfuoriassecheincludeunastaffaa90°conlavorazionediprecisioneperassicurare
letolleranzerichiesteperleoperazionifuoriasse.Perl'installazionesipuòutilizzareilsistemamagneticoinclusonelkit.Inalternativa,il
sistemapuòesseremontatodirettamenteinmacchinatramiteiforipresentinellastaffa.
1. ildesignelatolleranzadellastaffadimontaggiodiXR20W.Sonodisponibilistaffea90°personalizzateperXR20W,che
semplificano il montaggio per questo tipo di misure.
2. L'allineamento della staffa rispetto all'asse da testare.
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La staffa risulta utile anche per risolvere eventuali problemi di montaggio 'sull'asse' su macchine con perno di articolazione, come
mostrato di seguito.
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1.Determinareilmetodopiùindicatoperfissarelastaffaalla
macchina da testare. Collegare i tre gruppi magnetici alla
base della staffa oppure utilizzare viti e dadi a T di tipo
adeguato (se necessario).
2. Posizionare solo la staffa sulla macchina. Una volta che la
staffaèfissataallamacchina,allinearelasferarossasul
diametro esterno di XR20-W con la corrispondente sfera
rossa della staffa.
3. Per verificare che l'allineamento della staffa sia corretto, si
consiglia di utilizzare un orologio comparatore per misurare e
ridurrealminimol'eccentricitàdellatodimontaggiosull'asse
lineare, come mostrato di seguito.
Per ridurre gli errori nel test causati da un allineamento non
corretto, controllare che le letture dell'orologio comparatore
sianoinferioria60µmsull'interastaffa(daAB)esulla
superficie (B - C).
4. Fissare XR20-W alla staffa utilizzando i componenti in
dotazione e verificare che il sistema sia inserito in modo
corretto e perpendicolare alla superficie di appoggio.
NOTA:ilprodottopuòesseremontatoanchesullasuperficie
esterna della staffa, tuttavia potrebbero essere necessari degli
elementidifissaggiopiùlunghi(nonindotazione).
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Nel caso in cui la staffa di montaggio risulti inadatta, vedere i requisiti relativi a design e produttore nell'Appendice A: Design
dell'hardware da installare. In alcuni casi, potrebbe non essere possibile raggiungere la tolleranza specificata, a causa di imprecisioni
nella geometria della staffa o nell'esecuzione del montaggio. Con l'aumentare dell'errore fra il parallelismo dell'asse di misura e dell'asse
XR20-W, cresce anche l'errore indotto nella misura di XR20-W. Il grafico di seguito mostra l'errore della misura di XR20-W che viene
indotta per una determinata tolleranza di parallelismo. Nota: in base al segno di tale errore, la misura potrebbe fare apparire un asse
miglioreopeggiorediquantononsiainrealtà.
Installazione dell'interferometro
Per informazioni dettagliate sulle configurazioni ottiche per i vari tipi di macchina, vedere la sezione impostazione delle ottiche.
Montare la base magnetica / colonnina / interferometro sul mandrino / piano della macchina in base ai requisiti della macchina da
testare.Perottenerelamassimaaccuratezzadimisura,controllarechel'interferometrosiafissatonelmodopiùrigidopossibile,
riducendo al minimo il numero di prolunghe.
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Allineamento delle ottiche
Laproceduradiallineamentodelleotticheècompletata.
1. Eseguire il posizionamento nominale di XL-80, XR20-W e dell'interferometro, come descritto nella sezione precedente.
2. Posizionare la livella a bolla sul laser e regolare il treppiede fino a ottenere un posizionamento perfettamente orizzontale.
3. SpostaregliassirotantielineariinunaposizionecheconsentaaXR20Weall'interferometrodirimanerequantopiùvicini
possibile.
4. Se necessario, regolare le posizioni dei componenti e degli assi per evitare che si verifichino collisioni.
5. Per l'impostazione del test, allineare il laser all'asse lineare sull'intera corsa.
6. Posizionare uno specchio piano rivolto verso il lato dell'interferometro e ruotare quest'ultimo fino a quando il fascio non torna
nell'apertura di uscita del laser. Nota: a questo punto, il laser potrebbe diventare instabile.
7. Ricontrollare l'allineamento sull'asse lineare e traslare XL-80 o l'interferometro per correggere eventuali allineamenti incorretti
prodotti con l'operazione precedente.
8. Posizionarel'asserotanteadun'estremitàdellacorsarotativaperiltestchedeveessereeseguito.
9. Spostare l'asse lineare in modo che l'interferometro si trovi in linea con XR20-W e verificare che il segnale raggiunga la massima
intensità.
10. Spostarelamacchinasull'estremitàoppostadellacorsaeripetereiduepuntiprecedenti.
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Impostazione del software
Il software rotativo fuori asse consente di generare programmi per test lineari e rotanti, necessari per completare il processo di prova
fuori asse. Il programma per test rotativi sincronizza gli spostamenti di posizione lineari e rotanti, in modo che il fascio non venga interrotto
durante gli spostamenti.
Per produrre un programma, attenersi alla procedura descritta di seguito:
1. Impostazione del test
Utilizzare RotaryXL per definire le impostazioni del test e delle acquisizioni dei dati per l'asse da provare. Quindi salvare il file .RTA. Per
una descrizione completa di come raggiungere tale risultato, vedere la Guida di RotaryXL.
1. Nella scheda 'Impostazioni test' del software rotativo fuori asse utilizzare il pulsante
'Carica file RTA da RotaryXL' per importare il file. Tutte le impostazioni per il test
dovrebbero essere visualizzate nella finestra 'Impostazioni test RotaryXL'.
2. Selezionare l'asse rotante da sottoporre al test e l'asse lineare da sincronizzare.
Nota: questi valori vengono generati automaticamente dal software, sulla base dei
valori memorizzati nel file RTA, ma devono essere verificati prima di generare il
programma.
3. Immettere un tempo di sosta e un tempo di spostamento adeguati. Note: per
"tempo di spostamento" si intende il tempo, in secondi, necessario per completare
ciascun passo angolare. Per determinare un valore pratico per il tempo di
spostamentopotrebbeesserenecessarioconsiderareunospostamentodi90°.
2. Definizione dei parametri CNC
Nella scheda 'Controllo CNC' del software:
1. Selezionare il controllo CNC appropriato.
2.Selezionarelamodalitàdimisuraappropriata.
3. Calcolo dell'offset
Per'offset'siintendeladistanzafrailcentrodirotazionedell'asserotanteeilcentrodirotazionediXR20W.Èfondamentalechequesto
valore sia calcolato in modo corretto, per consentire al programma di sincronizzare con precisione gli spostamenti degli assi lineari e
rotanti.
Avviso: Un calcolo non corretto dell'offset potrebbe causare l'arresto della macchina.
1. Produrre un file RTA per descrivere l'impostazione del test tramite RotaryXL
2. Definire i parametri del controllo CNC
3. Calcolare l'offset fra XR20-W e il centro di rotazione dell'asse rotante
4. Creare il programma
5. Acquisire i dati
6. Produrre un'analisi degli assi
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Il calcolo dell'offset si basa sullo spostamento della macchina su tre posizioni, verificando che in ciascuna l'allineamento delle ottiche laser
sia corretto. Per ottenere un calcolo accurato dell'offset, due posizioni devono trovarsi in una posizione parallela alla corsa dell'asse
lineareeunaterzadeveesserepostaacircametàstradafralealtredue.L'ordinedelleposizioninonèimportanteperilseguente
processo.Èinvecefondamentaleacquisiredatiintutteetreleposizioni.Prestareattenzionequandosiregistranoleposizionidal
controllo macchina: tutti i valori devono essere acquisiti applicando la stessa origine pezzo utilizzata durante l'esecuzione del programma.
La tabella riportata di seguito mostra la configurazione ideale per il calcolo dell'offset.
1. Spostare la macchina nella posizione in cui l'interferometro e XR20-W sono
nominalmentepiùvicini.(Vederel'immaginediseguito.)
2.Traslarel'asselineareinmododaportarealmassimol'intensitàdel
segnale.
3. Registrare manualmente le posizioni dell'asse rotante e di quello lineare
della macchina e inserirle in 'Posizione 1' della scheda 'Calcola offset'
4. Spostare l'asse rotante della macchina sulle altre due posizioni*, quindi
ridefinirel'allineamentodellasereportarealmassimol'intensitàdelsegnale
prima di registrare le posizioni degli assi rotante e lineare per ciascun di essi.
A questo punto, immettere le posizioni degli assi (lineare e rotante) nella
scheda 'Calcolo offset' (posizioni 2 e 3).
*Nota: per un calcolo accurato dell'offset, le due posizioni aggiuntive devono
trovarsiinunaposizionequantopiùvicinapossibilea180°.
5. Utilizzare il pulsante 'Calcola offset' per completare il calcolo dell'offset.
6. Verificare che il valore prodotto sia adeguato per l'impostazione
dell'hardware (un controllo approssimativo con un metro a nastro e
una misura "ad occhio" dovrebbero consentire di rilevare gli errori grossolani).
Nota:Sesideveripetereunaprovastandardutilizzandoun'impostazionehardwarestandardeconosciuta,èpossibilecalcolarel'offset
inserendo (o richiamando) le posizioni angolari e lineari misurate in precedenza.
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4. Creazione del programma
Nella scheda 'Programma':
1. Immettere il numero del programma nel campo 'ID programma'. Nota: per i
programmi rotanti e lineari si devono utilizzare ID diversi.
2. Selezionare le opzioni appropriate per il programma.
Selezionare 'Escludi commenti' per produrre un programma con solo codici G,
senza commenti
3. Fare "click" sul pulsante 'Genera programma CNC'.
4. Dopo avere verificato il programma, fare "click" su 'Salva programma CNC' per
salvare il programma nel disco.
La creazione di un programma 'solo asse lineare' richiede la stessa procedura indicata in precedenza, verificando che sia selezionata la
casella di controllo 'Escludi asse rotante' (vedere il punto 2).
5. Acquisizione dei dati
1. Utilizzare RotaryXL per eseguire la misura dell'asse rotante.
2. Salvare i dati della misura dell'asse rotante con un nome del file descrittivo.
3. Utilizzare il software rotativo fuori asse per produrre un file .RTA per la misura
dell'asselineare.Nota:perlamisuradell'asselineareèobbligatorio utilizzare
queste destinazioni.
4. Eseguire LaserXL per acquisire l'asse lineare, utilizzando ottiche angolari e il file
.RTA generato nel punto precedente. Procedere come indicato di seguito:
Fare "click" su File > Apri. Scorrere fino al file .RTA e fare "click" su Acquisisci >
Start
5. Salvare i dati della misura dell'asse lineare con un nome del file descrittivo.
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6. Produzione di un'analisi degli assi
Nel software rotativo fuori asse selezionare la scheda Correzione errore.
1. Selezionare il pulsante Rotante e scorrere fino alla posizione del file con i dati di
misura dell'asse rotante.
2. Selezionare il pulsante Lineare e scorrere fino alla posizione del file con i dati di
misura dell'asse lineare.
3. Selezionare il pulsante Crea file con errori corretti.Nota:Verràprodottounterzo
file RTA con il nome originale del file di misura dell'asse rotante, a cui viene
aggiunto il suffisso '_CLEANED!'.
4. Selezionare Analizza file con errori corretti per aprire l'analisi del file con i dati
corretti per l'asse rotante.
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Informazioni generali
Questa sezione include informazioni aggiuntive riguardo le misure rotative fuori asse.
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Impostazione delle ottiche
L'impostazione delle ottiche dipende dal tipo di macchina testata. La tabella di seguito mostra le configurazioni delle ottiche per le
applicazionipiùcomuni.
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Renishaw Off Axis Rotary Software Guida utente

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