Renishaw TP6 Mode d'emploi

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

E [email protected]

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

*H-1000-5021-06-B*

Renishaw® est une marque déposée de Renishaw plc.

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

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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 TP6 Mode d'emploi

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