OPHIR SP90512 Benutzerhinweise
Inhaltsverzeichnis
Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated
Strahlprofilmessgerät für industrielle Hochleistungslaser
1.00
Für Vertrieb, Wartungsdienst oder
technischen Support
Telefon: +49 6151 708-0
Fax: +49-6151 708 599
E-Mail: nicolas.meunier@mksinst.com
Ophir Spiricon Europe GmbH
Guerickeweg 7
64291 Darmstadt
Deutschland
2018 Ophir Spiricon Europe GmbH
Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated
Dokument Nr. 50405-002
Rev. D
11/15/2020
Seite 1
Inhaltsverzeichnis
Inhaltszusammenfassung für OPHIR SP90512
- Seite 1 Für Vertrieb, Wartungsdienst oder technischen Support Telefon: +49 6151 708-0 Fax: +49-6151 708 599 E-Mail: nicolas.meunier@mksinst.com Ophir Spiricon Europe GmbH Guerickeweg 7 64291 Darmstadt Deutschland 2018 Ophir Spiricon Europe GmbH Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite 1...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
Inhalt Kapitel 1. Einführung ........................5 Beschreibung .......................... 5 Prinzip ............................ 5 1.2.1 Strahlprofilmessung ......................5 1.2.2 Leistungsmessung des Strahls .................... 6 Anwendungsbeispiel: Laserschweißgerät in einer Roboterzelle ............. 6 Lieferumfang ........................... 6 Ersatzteile ..........................6 Unterschiedliche Versionen ....................... 7 Spezifikationen ........................8 Berechnungsgenauigkeit ...................... - Seite 3 Trenddiagramme 3.2.5 Seite ..................... 31 3.2.1 Fußzeilenangaben ......................32 Industrielle Schnittstellen ......................32 3.3.1 PROFINET ........................32 3.3.1.1 PROFINET-Integration ....................32 3.3.1.2 PROFINET-Benutzeroberfläche ..................34 3.3.2 EtherNet/IP ........................36 3.3.2.1 EtherNet/IP-Integration ..................... 36 3.3.2.2 EtherNet/IP-Benutzeroberfläche .................. 36 3.3.3 CC-Link ........................... 36 3.3.3.1 CC-Link-Integration ....................
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Seite 4: Sicherheit
Sicherheit Das Gerät BeamWatch Integrated an sich birgt für den Anwender zwar keine Sicherheitsrisiken, ist jedoch für den Einsatz mit Lasersystemen bestimmt. Daher müssen Anwender vor allen Risiken geschützt werden, die durch das Lasersystem auftreten können. Die größten mit Lasersystemen verbundenen Risiken sind Schädigungen der Augen und der Haut aufgrund von Laserstrahlen. -
Seite 5: Kapitel 1. Einführung
Kapitel 1. Einführung 1.1 Beschreibung BeamWatch Integrated kombiniert berührungslos arbeitendes Strahlprofilmessgerät einem Leistungssensor. Die wassergekühlte Kühlplatte unter dem Strahlprofilmessgerät sorgt für gleichbleibend angemessene Temperaturen. Kühlplatte beinhaltet außerdem Durchflussmessgerät einen Temperatursensor. Der Leistungssensor lässt sich mittels einer Schraube Höhe verstellen, so dass das Messgerät an unterschiedliche Laserquellen angepasst... -
Seite 6: Leistungsmessung Des Strahls
1.2.2 Leistungsmessung des Strahls BeamWatch Integrated basiert auf einem wassergekühlten, thermischen Messsensor für die Laserleistung mit einer 45-mm-Apertur, die Leistungsmessungen von 100 W bis 11.000 W ermöglicht (Messungen bis zu 30 kW sind auf Anfrage über einen anderen Sensor möglich). BeamWatch Integrated besitzt einen strahlumleitenden Kegel und ringförmigen Absorber, der hohen Leistungsdichten von bis zu 10 kW/cm²... -
Seite 7: Unterschiedliche Versionen
Laserfokus und Leistungssensor. Die 150-175 mm Version eignet sich für die Mehrzahl aller Multimode-Laser, während die 500 mm Version optimal mit Single-Mode Laser arbeitet. Bitte wenden Sie sich an MKS Ophir, um die für Ihre Anwendung geeignete Lösung zu wählen. -
Seite 8: Spezifikationen
ZENTRIERTER STRAHL KANN ZU SCHÄDEN AM SENSOR FÜHREN. Maximaler Neigungswinkel am Leistungssensor beträgt ±5 Grad. Bei einem rechteckigen Strahl wenden Sie sich bitte an einen Vertriebsmitarbeiter von MKS Ophir. Hinweis (b): Die Änderung der Wassertemperatur beträgt <1 ºC/Min. Die empfohlene Durchflussrate kann bei einer geringeren als der vollen Leistung proportional gesenkt werden, darf jedoch nicht weniger als 3 Liter/Minute betragen. - Seite 9 • Der optimale Bereich hat auf beiden Seiten der Strahltaille mindestens 3 Rayleigh-Längen, und die Taille befindet sich in der Mitte des Bildes • Der nahezu optimale Bereich hat auf einer Seite der Strahltaille mindestens 3 Rayleigh-Längen, und die Taille befindet sich am Ende des Bildes •...
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Seite 10: Berechnungsgenauigkeit
Auch die Leistungsdichte spielt beim Betriebsbereich eine Rolle. Im nachstehenden Diagramm ist die erforderliche Leistung im Vergleich zur Brennfleckgröße für einen Top Hat-Strahl dargestellt. Die Gleichung zur Schätzung der maximalen Größe des Brennflecks ist von der Leistungsdichtegleichung abgeleitet. Power Density = ≥... -
Seite 11: Mechanische Abmessungen
1.9 Mechanische Abmessungen Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite 11... - Seite 12 Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite 12...
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Seite 13: Steckverbindungen, Leds Und Schalter
1.10 Steckverbindungen, LEDs und Schalter 1.10.1 Netzteil 1 x M12 SPEEDCON-Stecker, 4-polig, A-kodiert, 24 V DC/10 A Referenz: Phönix Contact SACC-DSI-MS-4CON-M12/0,5 SCO - 1551875 Kompatibel mit (unter anderem): Phönix Contact 1668124 1.10.2 Kommunikation 2 x M12-RJ45-Stecker, 8-polig, X-kodiert, PROFINET CAT6A 1 x M12-RJ45-Stecker, 8-polig, X-kodiert, ETHERNET CAT6A Referenz: Metz Connect MWN811A415 Kompatibel mit (unter anderem): Metz Connect 142M2X15050... -
Seite 14: Gas
1.10.3 Gas 1 x Steckanschluss Typ Festo, 6 mm (1/4”) Außendurchmesser Trockene, saubere Luft, Stickstoff oder Argon, 6 Bar/87 PSI/0,6 MPa, 5-10 l/Min, ISO 8573-1:2010 Klasse 1.10.4 Wasser 2 x Steckanschluss Typ Festo, 10 mm (3/8”) Außendurchmesser Eingang: 6 Bar/87 PSI/0,6 MPa, 8 l/Min, 18 - 30 °C / 64 - 86 °F Ausgang: ~2 Bar/29 PSI/0,2 MPa Druckabfall (bei 6 Bar/87 PSI/0,6 MPa und 8 l/Min) 1.10.5 LED-Anzeigen Status von Luft (Druckgas) und Wasser wird anhand der Farbe der LED-Anzeigen auf der Rückseite von... -
Seite 15: Kapitel 2. Hardwarekonfiguration
Kapitel 2. Hardwarekonfiguration 2.1 Befestigung Das BeamWatch Integrated sollte an einer Stelle montiert werden, an der das Risiko einer Verschmutzung durch den Prozess möglichst gering ist: nicht in der direkten Flugbahn von Staub, Funken, Spritzern und Dämpfen. Ist dies nicht möglich, sollte ein zusätzlicher Schutz – in Form einer Schutzplatte oder einer Abdeckung –... -
Seite 16: Wasserkühlung
2.3 Wasserkühlung Die Steckanschlüsse auf der Rückplatte, der Leistungssensorplatte und der Kühlplatte sind für Kunststoffschläuche mit einem Außendurchmesser von 3/8” (10 mm) vorgesehen. Sofern nicht bereits geschehen, schließen Sie die Rückplatte, den Leistungsmesser und die Kühlplatte des BeamWatch Integrated-Systems wie folgt an: Für einen zuverlässigen Betrieb ist eine Wasserdurchflussrate von 10 l/min erforderlich. -
Seite 17: Druckluft
Um eine Kondensation zu vermeiden, darf die Temperatur des Kühlwassers nicht niedriger als die Umgebungstemperatur sein. Betreiben Sie das BeamWatch Integrated-System stets in einer nicht kondensierenden Umgebung, in der die Kombination aus Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit oberhalb des Taupunktes (Punkt, an dem sich Kondensation bildet) liegt. -
Seite 18: Profinet / Ethernet/Ip / Cc-Link
2.5.2 PROFINET / EtherNet/IP / CC-Link BeamWatch Integrated beinhaltet zwei PROFINET-/EtherNet/IP-/CC-Link-Stecker für den Fall, dass das Gerät in einer Reihenschaltung (Daisy-Chain-Verbindung) eingesetzt wird. Bei Verwendung eines Switches (Baumstruktur, Sterntopologie) wird jedoch nur ein Stecker benötigt. BeamWatch Integrated kann über das mitgelieferte 8-polige M12-PROFINET-/EtherNet/IP-/CC-Link- Ethernet-Kabel oder ein beliebiges anderes kompatibles Kabel angeschlossen werden. - Seite 19 Achtung: Das Ausrichtungstool ist einzig für die Strahlausrichtung mit speziellen Strahlen niedriger Leistung bestimmt. Bei eingeführtem Ausrichtungstool kann der Hochleistungs- Laserstrahl schwere Schäden verursachen. Aktivieren Sie nach Installation und Aufruf der BeamWatch-Messsoftware in der Software die Option Live Playback im Menüband Source. Aktivieren Sie oben im Fenster 2D Beam Display das Fadenkreuz.
- Seite 20 Sobald der Strahl korrekt ausgerichtet ist, entnehmen Sie das Ausrichtungstool und wechseln Sie vom Ausrichtungs-Strahl zum Strahl mit hoher Leistung. Stellen Sie den Gasfluss so ein, dass nur eine minimale Menge an Partikeln gezeigt wird. Dieser Vorgang muss möglicherweise wiederholt werden. Partikel werden in der Strahlansicht der Software als Streifen mit hoher Lichtintensität angezeigt und sättigen oftmals das Bild.
- Seite 21 Das nachfolgende Diagramm zeigt, wie verschiedene, falsch ausgerichtete Strahlen am Bildschirm dargestellt werden. rote Strahl ist in der Y-Achsenanzeige versetzt. Um zentriert zu sein, muss nach links unten verschoben werden. blaue Strahl ist auf beiden Achsen versetzt und scheint in beiden Sichtfeldern nach innen gerichtet zu sein.
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Seite 22: Kapitel 3. Schnittstellen
Kapitel 3. Schnittstellen Es gibt drei Möglichkeiten, auf BeamWatch Integrated zuzugreifen: 1. BeamWatch-Messsoftware (für Strahlprofilmessung und Leistungsanzeige. Je nach BeamWatch Integrated-Produktionsdatum kann in diesem Modus auch lediglich die Strahlprofilmessung verfügbar sein.) 2. Weboberfläche (für PROFINET-/EtherNet/IP-/CC-Link-Messparametereinstellungen Leistungsanzeige) 3. Industrielle Schnittstellen wie PROFINET/EtherNet/IP/CC-Link/ADS (für automatisierte Strahlprofil- und Leistungsmessung) 3.1 BeamWatch-Messsoftware Für die Verwendung der BeamWatch-Messsoftware muss der Schlüsselschalter auf die Position... -
Seite 23: Weboberfläche
Wählen Sie Live Playback aus, um die Datenerfassung zu starten bzw. zu stoppen. Nähere Einzelheiten zur Verwendung der BeamWatch-Software finden Sie im BeamWatch-Benutzerhandbuch, das auf der Website von MKS Ophir auf der BeamWatch Integrated-Seite im Bereich Dokumentation zum Download bereitsteht. -
Seite 24: Seite Status
Standardname und -passwort für den Administrator lauten: Anmeldename: Admin Passwort: PW Passwort ändern Diese Angaben sollten nach der ersten Anmeldung unter geändert werden. Status 3.2.2 Seite Status Auf der Seite werden wichtige Informationen wie Status, Fehler, Temperaturen, Leistung und Messdauer angezeigt. - Seite 25 Optik: Auswählen der Optiknummer. CSV-Test: Aktivieren/Deaktivieren. Mithilfe eines CSV-Tests kann ein Probelauf ohne Laser durchführt werden. Die Laserwerte werden in einer CSV String CSV-Datei simuliert, die durch Klicken auf hochgeladen werden kann. Die iO/niO-Ergebnisse werden Einstellungen anhand eines Vergleichs der Daten in der CSV-Datei mit den auf der Seite festgelegten Soll- und Grenzwerten berechnet.
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Seite 26: Seite Einstellungen
Einstellungen 3.2.3 Seite Einstellungen Die Seite ist nur als Administrator zugreifbar. Optik: Alle Einstellungen auf der Einstellungsseite beziehen sich auf die Optiknummer, die in diesem Feld ausgewählt wurde. Es ist möglich, für die ausgewählte Optiknummer einen Namen zu definieren. Strahlprofilmessgerät: Hier können die Anzahl der Messwerte, der Laserabstand (siehe Positionierung), die Wellenlänge des Lasers, die Verstärkung und die Belichtungszeit für die Messung festgestellt werden. - Seite 27 Wert im Feld Nähere Einzelheiten zu Kaustikanpassung und SNR-Wert sind im BeamWatch- eingegeben werden. Benutzerhandbuch , das auf der Website von MKS Ophir auf der BeamWatch Integrated-Seite zu finden Bereich Dokumentation zum Download bereitsteht. Laserparameter: Hier befinden sich die Einstellungen für die Messwerte.
- Seite 28 Kommunikation: Um die Kommunikationseinstellungen zu modifizieren, muss der Schlüsselschalter auf die Position „Prod“ (Produktion) gestellt werden. Mit dem Schalter ist es möglich zwischen PROFINET-, EtherNet/IP-, CC-Link-Schnittstelle und einem ADS- Schnittstelle zu wechseln. Die IP-Adresse der Weboberfläche und die NetID der PLC-Steuerung können in den entsprechenden Feldern geändert werden.
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Seite 29: Seite Messungen
Messungen 3.2.4 Seite Messungen Auf der Seite wird eine Tabelle mit den vorherigen Messungen angezeigt. Eventuell muss den Browserbildschirm neu aufgebaut werden, um die vorherigen Messungen anzuzeigen. Bei Vorliegen einer Warnung oder eines Alarms werden die entsprechenden Werte gelb bzw. rot markiert. Durch Klicken auf einen Spaltentitel werden die Werte in der Tabelle nach dieser Spalte in aufsteigender Reihenfolge sortiert. - Seite 30 Durch Klicken auf die entsprechenden Schaltflächen oben auf der Seite kann die Tabelle mit den Messwerten gelöscht, kopiert oder in unterschiedliche Formate exportiert werden. Um die Messtabelle zu löschen, ist es erforderlich im System als Administrator angemeldet zu sein. Das Löschen der Messtabelle kann nicht rückgängig gemacht werden und erfordert eine Bestätigung.
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Seite 31: Seite Trenddiagramme
Trenddiagramme 3.2.5 Seite Trenddiagramme Auf der Seite werden sechs Diagramme mit möglichen Trends für Laserleistung, Rayleighlänge, Fokuslage, Fokusdurchmesser, Divergenz und M² angezeigt. Beim Klicken auf den orangefarbenen bzw. gelben Kreis unter der jeweiligen Kurve, können die Warnung und der n.i.O.-Grenzwert angezeigt werden. Unten kann die Anzahl der Messungen für den Trend ausgewählt werden: 10, 20, 30, 40 oder 50 Messungen. -
Seite 32: Fußzeilenangaben
Mit der bereitgestellten GSDML-Datei lässt sich BeamWatch Integrated in das Netzwerk integrieren. Die GSDML-Datei kann auf der BeamWatch Integrated-Seite der MKS Ophir-Website im Softwareabschnitt heruntergeladen werden. Richten Sie das PROFINET-Netzwerk in der Software ein (z. B. TIA, STEP7). Richten Sie Geräteadressen ein. - Seite 33 Integrieren Sie die Lasermessung entsprechend Ihrer Anwendung und Ihren Anforderungen in die PLC- gesteuerte Software. Nähere Einzelheiten zur Einrichtung von PROFINET finden Sie im folgenden Abschnitt. Beginnen Sie mit Testmessungen. Integrieren Sie PROFINET in Ihre Fertigungsroutine. Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr.
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Seite 34: Profinet-Benutzeroberfläche
3.3.1.2 PROFINET-Benutzeroberfläche Beschreibung Siemens Deutsch Englisch Freigabe Modul Module enable Shutter öffnen Open shutter Shutter schließen Close shutter Messung starten Start measurement BYTE Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve Spare Input Reserve... - Seite 35 Beschreibung Siemens Deutsch Englisch Leistung Power 0,00 .. 99,99 Fokuslage X Waist location X 0,00 .. 999,99 Fokuslage Y Waist location Y 0,00 .. 999,99 Fokusdurchmesser X Waist X 0,00 .. 999,99 Fokusdurchmesser Y Waist Y 0,00 .. 999,99 10 FLOAT32 Schwerpunkt X Centroid X -999,99 ..
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Seite 36: Ethernet/Ip
3.3.3.1 CC-Link-Integration Mit der bereitgestellten CSP+-Datei können Sie BeamWatch Integrated in das Netzwerk integrieren. Wenn Sie die CSP+-Datei nicht erhalten haben, wenden Sie sich bitte an einen Vertriebsmitarbeiter von MKS Ophir. 3.3.3.2 CC-Link-Benutzeroberfläche Die Beschreibung der CCL-Link-Benutzeroberfläche entspricht der von PROFINET. Weitere Informationen zur Benutzeroberfläche finden Sie unter PROFINET-Benutzeroberfläche. -
Seite 37: Ads-Benutzeroberfläche
3.3.4.2 ADS-Benutzeroberfläche Größe Variable Beschreibung Description MAIN.ADSInterface.bModuleEnable Freigabe Modul Module enable Bool Bool MAIN.ADSInterface.bOpenShutter Shutter öffnen Open shutter Eingabe Bool MAIN.ADSInterface.bCloseShutter Shutter schließen Close shutter MAIN.ADSInterface.bStartMeasurement Messung starten Start measurement Bool MAIN.ADSInterface.iOpticNumber Optik Nummer Optic number 1 .. 10 Bool MAIN.ADSInterface.bModuleReady Modul bereit Module ready... - Seite 38 Variable Beschreibung Description Größe MAIN.ADSInterface.rEllipticity Elliptizität Ellipticity Real 0,00 .. 1,00 Real MAIN.ADSInterface.rEllipticitySD Elliptizität SD Ellipticity SD 0,00 .. 1,00 Real MAIN.ADSInterface.rBPP 0,00 .. 99,99 mm mrad MAIN.ADSInterface.rBPPSD BPP SD BPP SD Real 0,00 .. 99,99 mm mrad Real MAIN.ADSInterface.rK 0,00 ..
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Seite 39: Fehlerliste
3.3.5 Fehlerliste Byte Beschreibung Description Fehler Kühlwasserdurchfluss Error coolant flow Fehler Übertemperatur Error over-temperature Fehler Druckluft gering Error air pressure low Fehler Optikwahl Error wrong opticnumber Fehler Kameraverbindung Error camera Speicherpfad nicht gefunden Storage path not found Fehler Shutterverstellung Error shutter feedback Wenig Speicherplatz Low storage space Nicht verwendet... -
Seite 40: Kapitel 4. Diagramme
Kapitel 4. Diagramme 4.1 Ablaufdiagramm Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite... -
Seite 41: Ablaufdiagramm Für Messzyklus
4.2 Ablaufdiagramm für Messzyklus - Zeit t1 hängt vom aktuellen Status von BeamWatch Integrated ab. Dieser Zeitwert kann bis zu eine Minute nach Einschalten von BeamWatch Integrated betragen, beträgt jedoch in der Regel nur wenige Millisekunden. - Zeit t2 liegt in der Regel zwischen 100 und 500 ms. - Zeit t3 hängt von der Anzahl der auszuwertenden Messwerte und der gespeicherten Dokumente ab. -
Seite 42: Kapitel 5. Berichte
Zum Beispiel während der Einrichtung oder Fehlersuche. Logo Wenn Sie das Logo modifizieren wollen, das für den PDF-Bericht verwendet wird, öffnen Sie den Ordner und ersetzen die standardmäßig verwendete MKS Ophir-Logodatei durch Ihre eigene Logodatei. Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D... -
Seite 43: Pdf-Bericht
5.1.1 PDF-Bericht Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite... -
Seite 44: Csv-Datei
5.1.2 CSV-Datei Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite... - Seite 45 Notes: Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite...
- Seite 46 Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite...
- Seite 47 Benutzerhinweise zu BeamWatch Integrated Dokument Nr. 50405-002 Rev. D 11/15/2020 Seite...
- Seite 48 Verantwortung für Fehler, Auslassungen oder Datenverluste aufgrund besagter Fehler und Auslassungen. Hersteller von PC-Hardware und Komponenten sowie Betriebssystemanbieter nehmen kontinuierlich Änderungen an Produkten und Software vor, von denen dieses Produkt abhängig ist. Ophir-Spiricon, LLC ist bemüht, maximale Kompatibilität mit einer breiten Auswahl an PC-Konfigurationen zu bieten, gibt jedoch keine Garantie, dass eine bestimmte Marke, ein bestimmtes Modell oder ein bestimmter PC jetzt oder in der Zukunft mit einem oder allen in dieser Anwendung enthaltenen Leistungsmerkmalen kompatibel ist bzw.