Guide de programmation
H-1000-5021-06-B
Renishaw S.A.S.
15 rue Albert Einstein
Champs sur Marne
77437 Marne la Vallée
Cedex 2, France
T +33 1 64 61 84 84
F +33 1 64 61 65 26
www.renishaw.fr
Manuel d’utilisation des systèmes
de capteurs à déclenchement
TP1, TP2, TP6, TP6A, PH1,
PH5, PH6, PH6M
Pour connaître nos contacts dans le monde,
visitez notre site web principal:
www.renishaw.com/contacts
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Il est interdit de copier ou de reproduire ce document, en tout ou en partie, de le
transférer sur d’autres supports ou de le traduire en d’autres langues, par quelque
moyen que ce soit, sans avoir obtenu l’autorisation préalable de Renishaw.
La publication du matériel constituant ce document n’implique pas un dégagement
des droits de brevet de Renishaw plc.
Avis de non-responsabilité
Des efforts considérables ont été déployés pour assurer que le contenu de ce
document soit libre d’inexactitudes et d’omissions. Cependant, Renishaw
n’offre aucune garantie quant au contenu de ce document et se dégage de
toute garantie implicite. Renishaw se réserve le droit de modifier ce document
et le produit décrit dans les présentes sans préavis.
Precautions d’emploi
Les capteurs Renishaw et les systèmes associés sont des outils de précision
permettant d’obtenir des mesures précises. Il faut donc leur accorder le plus grand
soin.
Modifications apportees a l’equipement
Renishaw plc se réserve le droit de développer, changer ou modifier son matériel
ou ses logiciels sans devoir pour cela changer les équipements vendus auparavant.
Garantie
Renishaw plc garantit son équipement pourvu qu’il soit installé en respectant les
instructions Renishaw qui l’accompagnent. L’équipement ne provenant pas de
Renishaw (par ex., les interfaces et/ou les câbles) ne doit pas être utilisé ou
remplacé sans autorisation préalable de Renishaw. Le non-respect de cette
consigne rend la garantie Renishaw invalide. Toutes réclamations concernant la
garantie doivent être soumises uniquement aux Services d’assistance technique
autorisés dont la liste est disponible chez le fournisseur ou le distributeur.
Brevets
Les caractéristiques des différents produits présentés dans ce Manuel de
l’utilisateur et des produits semblables concernent les brevets et les demandes
de brevet suivants :
EP 0142373 EP 0293036 JP 2,098,080 US 4651405
No. de pièce Renishaw: H-1000-5021-06-B
Édition: 02 2003
1
H-1000-5021-06-B
Manuel d’utilisation des systèmes de
capteurs à déclenchement
TP1, TP2, TP6, TP6A, PH1, PH5, PH6, PH6M
abcdh
Renishaw S.A.S.,
15 rue Albert Einstein,
Champ sur Marne,
77437 Marne la Vallée,
Cedex 2, France
T +33 1 64 61 84 84
F +33 1 64 61 65 26
E france@renishaw.com
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Stachelhofstrasse 2,
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2
F - Avertissements
F
AVERTISSEMENTS
L’effet de pincement dû au mouvement des pièces mobiles entre elles
ou avec des pièces fixes présente des dangers. Ne pas tenir la tête
du palpeur lorsqu’elle se déplace ou que le palpeur est changé à la
main.
Attention aux mouvements brusques. L’utilisateur doit toujours rester
en dehors de la zone de sécurité des installations multiples tête de
palpeur/rallonge/palpeur.
Le port de lunettes de protection est recommandé pour toute
application sur machine-outil et MMC.
Les conseils de nettoyage en toute sécurité des produits Renishaw
figurent dans la section Maintenance de votre documentation.
Mettre la machine hors tension avant d’entreprendre toute opération
de maintenance.
Consulter le mode d’emploi du fournisseur de la machine.
Il incombe au fournisseur de la machine d’assurer que l’utilisateur
prenne connaissance des dangers d’exploitation, y compris ceux
décrits dans la documentation du produit Renishaw, et d’assurer que
des protections et verrouillages de sûreté adéquats soient prévus.
Dans certains cas, il est possible que le signal du palpeur indique à
tort l’état que le palpeur est au repos. Ne pas se fier aux signaux du
palpeur qui ne garantissent pas toujours l’arrêt de la machine.
3Contents
Contents
1 Introduction ...................................................................................... 5
2 Présentation du système de palpage .............................................. 6
3 Description générale des produits ................................................... 6
3.1 Principes de fonctionnement ................................................. 8
4 Description et utilisation des palpeurs ............................................ 9
4.1 Le capteur à déclenchement par contact TP1(S) .................. 9
4.2 Le capteur à déclenchement par contact TP2-5W .............. 10
4.3 Le capteur à déclenchement par contact TP6 ..................... 11
4.4Le capteur à déclenchement par contact TP6A ................... 12
5 Installation ..................................................................................... 13
5.1 Installation électrique ........................................................... 13
5.2 Montage du stylet ................................................................. 14
6 Guide des applications .................................................................. 15
6.1 Sélection des stylets ............................................................ 15
6.2 La force de déclenchement.................................................. 16
7 Présentation des têtes manuelles ................................................. 22
8 Têtes manuelles description et fonctionnement ............................ 24
8.1 Tête manuelle PH1 .............................................................. 24
8.2 Tête manuelle PH5 .............................................................. 30
8.3 Tête manuelle PH5/1 ........................................................... 32
8.4 Tête manuelle PH6 .............................................................. 36
8.5 Tête manuelle PH6M suite ................................................... 40
9 Installation d’une tete manuelle ..................................................... 41
9.1 Pose d’un palpeur à déclenchement pour MMT avec filetage
M8 sur une tête manuelle ........................................................ 41
9.2 Montage d’un capteur à déclenchement pour MMT avec
autojoint sur une tête manuelle ............................................... 43
9.3 Fixation d’un attachement sur une tête manuelle
(sauf PH6) ................................................................................ 44
4
Contents
9.4 Raccordemenélectrique d’une tête manuelle sur une
MMT ......................................................................................... 45
10 Maintenance ................................................................................ 47
11 Accessoires – Les stylets ............................................................ 47
12 Diagnostic des erreurs ................................................................. 47
12.1 Mauvaises performances ................................................... 49
12.2 Déclenchements indésirables durant les déplacements
de la MMT .................................................................................. 50
12.3 Pas de signal de capteur ................................................... 51
12.4 Echec au réarmement du capteur après son
déclenchement ........................................................................... 53
13 Specifications techniques des produits ....................................... 54
5Introduction
1 Introduction
Les machines à mesurer par coordonnées (MMT) se sont
développées depuis leur première introduction sur le marché. Ces
machines simples à l’origine et ces systèmes manuels sont à présent
devenus des centres d’inspection automatisés de grande précision.
On compte parmi les facteurs déterminants de cette évolution le
capteur à déclenchement par contact et d’autres types de palpeur de
mesure, ainsi que les innovations Renishaw qui suivirent, comme la
tête motorisée et un système d’échange de palpeur automatique pour
des contrôles rapides et sans intervention manuelle.
Tout a commencé avec les moteurs Rolls-Royce destinés au
Concorde anglo-français, lorsqu’il fallait trouver une solution innovante
pour mesurer les tuyaux avec précision. C’est alors qu’est né le
premier capteur à déclenchement par contact : un capteur 3D
permettant d’effectuer des inspections rapides et précises utilisant de
faibles forces de déclenchement. A partir de cette invention unique en
son genre, Renishaw a mis au point toute une gamme de palpeurs et
d’accessoires de précision pour machines MMT sans égal au monde.
Le succès de Renishaw est en partie dû à son étroite collaboration
avec les constructeurs et les utilisateurs de MMT. Le marché
repousse toujours les frontières de la technologie des appareils de
mesure, c’est pourquoi Renishaw conçoit, développe et évalue ses
produits en relation étroite avec ces entreprises afin de se suivre au
plus près des besoins du marché... et de les devancer dans bien des
cas.
Le Groupe Renishaw exporte ses produits dans tous les pays les plus
industrialisés du monde, à partir de son centre d’opérations de
Wotton-under-Edge, ce qui lui a valu neuf Queen’s Awards
6
Présentation du système de palpage
2 Présentation du système de
palpage
Dans le cadre de ce Guide de l’utilisateur, un système de palpage se
compose d’un stylet monté sur un capteur à déclenchement lui-même
connecté à une MMT utilisant une tête manuelle.
Ce guide a pour objet de couvrir la plupart des combinaisons de têtes
manuelles et de capteurs à déclenchement par contact pour aider
l’utilisateur à choisir le produit qui conviendra le mieux à chaque
application.
Ce guide présente les caractéristiques de chaque capteur à
déclenchement par contact standard (voir les sections 3 à 6) et de
chaque tête manuelle complémentaire (voir les sections 7 à 9).
3 Présentation des capteurs
Les capteurs à déclenchement par contact Renishaw pour MMT
détaillés dans le présent Manuel de l’utilisateur sont conçus pour
fonctionner avec n’importe quelle MMT, mais leurs caractéristiques
individuelles sont décrites ci-dessous :
Le TP1 (S) Capteur à fixation directe, ayant une grande
surcourse, tout particulièrement adapté aux machines
à mesurer manuelles.
Le TP2-5W Capteur compact pouvant s’introduire dans la pièce
tout particulièrement adapté aux MMT motorisées
CNC à commande numérique.
7
Présentation des capteurs
Le TP6 Complète la série TP2, mais avec des stylets plus
longs et plus lourds : adapté aux applications
générales.
Le TP6A Ce capteur a les mêmes caractéristiques que le
capteur TP6 avec en plus l’Autojoint Renishaw
(breveté) permettant de changer rapidement les
palpeurs sans avoir besoin d’effectuer un nouvel
étalonnage.
Renishaw fabrique également d’autres capteurs à déclenchement par
contact non détaillés dans ce Manuel de l’utilisateur.
Pour obtenir des détails sur les produits Renishaw existants et à
venir, visitez le site internet de Renishaw : www.renishaw.fr.
8
Présentation des capteurs
Figure 1 : Appui cinématique
21
3
3.1 Principes de fonctionnement
Le composant principal des capteurs à déclenchement par contact
Renishaw est l’appui cinématique que montre la Figure 1 ci-dessous.
Il s’agit d’un mécanisme qui après déflexion du stylet repositionne
celui-ci avec une très grande précision (répétabilité).
L’appui cinématique est
constitué d’un tripode (1)
pivotant sur trois points d’appui
(2) par l’intermédiaire d’un
ressort de compression
hélicoïdal (3). Ces points
d’appui sont composés de
rouleaux et de billes.
Pour détecter les
déplacements du stylet on
contrôle un courant électrique
circulant entre les billes et les
rouleaux. Un circuit
électronique génère un signal
de déclenchement qu’exploite
la commande numérique de la
MMT.
Après déclenchement, le
palpeur est dégagé de la
pièce, la bille du stylet retrouve
sa position initiale et un
nouveau cycle de palpage est
possible.
9
Figure 2 : Capteur à déclenchement par contact TP1(S)
+
-
3
8
2
5
7
1
6
4
1. Attachement
2. Corps du capteur
TP1(S)
3. Vis de réglage de la
force de déclenchement
4. Câble du palpeur
5. Stylet (non fourni)
6. Clé Allen A/F de 2,5 mm
permettant de régler la
force de déclenchement
7. Outil S7 pour serrage du
stylet
8. Voyant d’état du palpeur
4 Description et utilisation des
palpeurs
4.1 Le capteur à déclenchement par contact
TP1(S)
Le capteur à déclenchement par contact TP1(S) illustré en Figure 2
possède une très grande surcourse. Il est de ce fait particulièrement
bien adapté au palpage sur machines manuelles. Ce capteur étanche
et ne nécessitant aucun entretien, a une longue durée de vie.
Le TP1(S) possède un porte-stylet M3 compatible avec la gamme
d’accessoires et de stylets M3 et M2.
Description et utilisation des palpeurs
10 Description et utilisation des palpeurs
4.2 Le capteur à déclenchement par contact
TP2-5W
Le capteur à déclenchement par contact TP2-5W (à 5 directions)
présenté en Figure 3 est un capteur compact (13 mm de diamètre) à
usage général adapté à tous types de MMT. Il possède un filetage M8
compatible avec la gamme exhaustive de têtes et de rallonges
Renishaw.
Le capteur TP2 ne nécessite aucun entretien. C’est un capteur très
robuste.
Il possède un porte-stylet M2 pouvant recevoir toute la gamme de
stylets M2 et d’accessoires Renishaw.
Vous trouverez une description complète des spécifications
techniques du capteur TP2-5W dans le tableau de la page 2-35.
+
-
2
1
4
3
1. Capteur TP2-5W
2. Clé Allen A/F de 1,5 mm
permettant de régler la
force de déclenchement
3. Outil S7 pour serrage du
stylet
4. Stylet (non fourni)
Figure 3 : Capteur à déclenchement par contact TP2-5W
11Description et utilisation des palpeurs
4.3 Le capteur à déclenchement par contact
TP6
Le capteur à déclenchement par contact TP6 illustré en Figure 4 a
des caractéristiques similaires au TP2-5W. Son plus grand diamètre
procure une grande surcourse. Le TP6 est équipé d’un filetage M8.
Son diamètre de 25 mm permet le montage de stylets plus longs et
plus lourds que le palpeur TP2-5W. Son utilisation est recommandée
sur les MMT manuelles ou motorisées à commande numérique.
Le capteur TP6 possède un porte-stylet M3 compatible avec la
gamme de stylets et accessoires M3 Renishaw ainsi que la gamme
M2 grâce à l’utilisation de l’adaptateur approprié.
+
-
3
1
2
4
Figure 4 : Capteur à déclenchement par contact TP6
1. Capteur TP6
2. Clé Allen A/F de 1,5
mm permettant de
régler la force de
déclenchement
3. Outil S7 pour serrage
du stylet
4. Stylet (non fourni)
12 Description et utilisation des palpeurs
1. Capteur TP6A
2. Clé Autojoint S10
3. Clé Allen A/F de 1,5 mm
permettant de régler la
force de déclenchement
4. Outil S7 pour serrage du
stylet
5. Stylet (non fourni)
Figure 5 : Capteur à déclenchement par contact TP6A
-
+
-
+
3
1
4
5
2
4.4 Le capteur à déclenchement par contact
TP6A
Le capteur à déclenchement par contact TP6A a les mêmes
caractéristiques que le TP6. Sa fixation sur une tête s’effectue par
l’intermédiaire d’un raccord Autojoint Renishaw au lieu du filetage M8
habituel. Grâce à sa grande répétabilité de positionnement, l’Autojoint
permet le démontage et remontage d’un palpeur sans avoir à
procéder à un nouvel étalonnage. Cet échange de palpeur peut
s’effectuer manuellement en utilisant une clé d’Autojoint S10, ou
automatiquement en utilisant un système de Rack Autochange ACR1.
Le capteur TP6A s’utilise sur les MMT manuelles ou à commande
numérique. Il possède un porte-stylet M3 compatible avec la gamme
de stylets et accessoires M3 et M2 Renishaw.
13Installation
5.1.2 Le TP2 et le TP6
La liaison vers l’interface se fait par l’intermédiaire du filetage M8.
5.1.3 Le TP6A
La liaison vers l’interface se fait par l’intermédiaire de l’Autojoint.
5 Installation
5.1 Installation électrique
5.1.1 Le TP1(S)
La prise femelle DIN à 5 broches du capteur TP1(S) permet sa
connexion vers une interface capteur comme indiqué en Figure 6 et
dans le tableau 1 ci-dessous.
Figure 6 : Prise DIN 5
broches
1
2
4
5
3
sehcorbsedsnoitcnoF-1uaelbaT
ehcorBnoitcnoF
1DELalededohtaC
2egadnilB
3DELalededonA
4rueplaptiucriC
5rueplaptiucriC
14 Installation
5.2 Montage du stylet
Pour installer un stylet sur un capteur à déclenchement par contact
montez le stylet ou l’adaptateur sur le porte-stylet et vissez le à fond à
l’aide de l’outil S7 fourni. Voir la Figure 7 ci-dessous.
Figure 7 : Montage du stylet
Outil S7 pour serrage du stylet
Toute utilisation d’un autre outil que celui fourni pour serrer le
stylet (par ex. clés, trombones, etc.) risque d’endommager
l’intérieur du mécanisme du capteur.
REMARQUE: Les filetages des stylets doivent tous être nettoyés,
sans accumulation de poussière ou débris.
!
15Guide des applications
6 Guide des applications
6.1 Sélection des stylets
Pour obtenir une précision optimale au cours de la plupart des
opérations de palpage, nous vous recommandons de :
• Utiliser des stylets petits et rigides
Plus les stylets se courbent ou fléchissent, moins la précision est
grande. Nous vous recommandons d’effectuer des palpages avec
un stylet de longueur minimum et constitué d’une seule pièce si
possible. Il faut donc éviter d’effectuer des opérations de palpage
avec des stylets trop grands et composés de plusieurs éléments.
• Utiliser la bille de stylet du plus grand diamètre possible
Ceci permet d’obtenir un dégagement maximal entre la bille et la
tige tout en fournissant une longueur de travail effective (LTE)
plus grande. L’utilisation des billes rubis de gros diamètre
minimise les défauts d’état de surface de la pièce en cours
d’inspection.
La longueur de travail effective (LTE) correspond à la grandeur
de pénétration de la bille rubis avant que sa tige entre en
collision avec la pièce. En général, plus le diamètre de la bille est
grand, plus la LTE est importante (voir la Figure 8 ci-contre).
A - Longueur
totale
B - LTE
C - Degagement
bille/tige
Figure 8 : Longueur de travail effective
A
B
C
16 Guide des applications
La LTE dépend également des tolérances d’assemblage. Les stylets
Renishaw sont donc assemblés conformément aux normes en
vigueur et sous contrôle.
6.2 La force de déclenchement
La force de déclenchement correspond à la pression effectuée par le
ressort de compression hélicoïdal sur le tripode et les points d’appui
permettant le maintien du porte-stylet en place (voir la Partie 3.1).
La force de déclenchement est préréglée par Renishaw mais peut
être modifiée dans les cas suivants :
• pour pouvoir utiliser un stylet plus long sur le capteur
• pour pouvoir utiliser un stylet plus lourd sur le capteur
• si la force de déclenchement a diminué suite à l’utilisation du
palpeur
• si l’accélération de la MMT entraîne des déclenchements
invalides.
REMARQUE: Tout changement de la force de déclenchement a une
influence sur le fonctionnement du capteur. Il est important de
procéder à un nouvel étalonnage du capteur et de contrôler ses
performances après avoir ajusté la force de déclenchement.
Tous les capteurs à déclenchement par contact Renishaw ont un
réglage de force de déclenchement optimale pour les applications
générales, comme indiqué ci-contre dans le Tableau 2.
17Guide des applications
6.2.1 Contrôle de la force de déclenchement d’un
palpeur à l’aide d’un dynamomètre
1. Veillez à ce que le palpeur soit bien maintenu en place (de
préférence sur la colonne de la MMT) et relié à une interface
pour détecter tout déclenchement.
2. Déterminez la direction de déclenchement donnant une
résistance minimale. La façon la plus pratique de le faire est de
pousser le stylet doucement avec le doigt dans plusieurs
directions (voir la Figure 9 ci-dessous). Trois lobes produisent
trois directions de force maximum et trois directions de force
minimum. Il est facile de les retrouver avec un minimum de
pratique.
tnemehcnelcededecroF-2uaelbaT
sruetpaC
TMM
rueugnoL
telytsed
)epyt(
edecroF
tnemehcnelcéd
elamitpo
rapeélgérérp(
)wahsineR
egalgéredegalP
edecrofaled
tnemehcnelcéd
)S(1PTmm13
)R1-1SP(
g51g05-01
W5-2PTmm01
)R21SP(
g8-7g51-7
A6PT/6PTmm12
)R21-1SP(
g31-11g03-11
18 Guide des applications
3. Réglez l’aiguille du dynamomètre sur l’indication 0 et le poser à
plat sur la table de la MMT. Positionner le plat du palpeur du
dynamomètre près de la bille du stylet.
4. Faire glisser lentement le dynamomètre sur le côté de façon à ce
que le plat du palpeur du dynamomètre entre en contact avec la
bille du stylet du palpeur à contrôler. (Pousser dans une direction
de déclenchement de force faible). Continuez tout doucement à
déplacer le dynamomètre jusqu’à ce que le palpeur se déclenche
(bip dans la C.N.). Arrêtez alors immédiatement et relevez la
valeur donnée par l’aiguille (voir la Figure 10 ci-dessous).
5. Suivez de nouveau cette procédure trois ou quatre fois afin de
vous assurer que les résultats obtenus sont les mêmes.
A
B
A = Sens de force de déclenchement élevée
B = Sens de force de déclenchement faible
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Renishaw TP1 Mode d'emploi
- Taper
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