PI M-11 Serie Benutzerhandbuch
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MP41D
M-11x Mikrostelltisch
Benutzerhandbuch
Version: 4.0.0
Datum: 15.03.2011
Dieses Dokument beschreibt die folgenden
Produkte:
M-11x.1DG
Mikrostelltisch, DC-Getriebemotor
M-11x.2DG
Mikrostelltisch, DC-Getriebemotor,
Kugelumlaufspindel
M-11x.12S
Mikrostelltisch, Schrittmotor
M-11x.22S
Mikrostelltisch, Schrittmotor,
Kugelumlaufspindel
x steht für den Stellweg:
0 = 5 mm
1 = 15 mm
2 = 25 mm
Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG · Auf der Römerstr. 1 76228 Karlsruhe, Germany
Telefon +49 721 4846-0 · Telefax +49 721 4846-1019 · E-Mail info@pi.ws
Inhaltsverzeichnis
Verwandte Anleitungen für PI M-11 Serie
Inhaltszusammenfassung für PI M-11 Serie
- Seite 1 Stellweg: 0 = 5 mm 1 = 15 mm 2 = 25 mm Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG · Auf der Römerstr. 1 76228 Karlsruhe, Germany Telefon +49 721 4846-0 · Telefax +49 721 4846-1019 · E-Mail info@pi.ws...
- Seite 2 PI®, PIC®, PICMA®, PILine®, PIFOC®, PiezoWalk®, NEXACT®, NEXLINE®, NanoCube®, NanoAutomation® © 2010 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Deutschland. Die Texte, Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich geschützt. Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG behält insoweit sämtliche Rechte vor. Die Verwendung dieser Texte, Bilder und Zeichnungen ist nur auszugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt.
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhalt Über dieses Dokument Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs.............1 Symbole und Kennzeichnungen ................1 Mitgeltende Dokumente ..................2 Sicherheit Bestimmungsgemäße Verwendung................3 Allgemeine Sicherheitshinweise ................3 2.2.1 Organisatorische Maßnahmen ..............4 2.2.2 Maßnahmen bei der Installation ..............4 2.2.3 Maßnahmen bei der Inbetriebnahme............5 2.2.4 Maßnahmen während des Betriebs..............5 2.2.5 Maßnahmen bei der Wartung ...............6 Produktbeschreibung Merkmale und Anwendungsbereich................7... - Seite 4 Inbetriebnahme Allgemeine Hinweise zur Inbetriebnahme.............23 M-11x in Betrieb nehmen ..................24 Betrieb Allgemeine Hinweise zum Betrieb ................25 Betriebsparameter....................25 7.2.1 M-11x-Einträge in der Verstellerdatenbank ..........25 7.2.2 Betriebsparameter der Modelle mit DC-Getriebemotor ......27 7.2.3 Betriebsparameter der Modelle mit Schrittmotor ........28 Wartung Störungsbehebung Mögliche Ursachen und Behebung...............31 Bewegte Plattform manuell verschieben...............32 Kundendienst Technische Daten...
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Seite 5: Über Dieses Dokument
1 Über dieses Dokument Über dieses Dokument In diesem Kapitel Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs ............1 Symbole und Kennzeichnungen..................1 Mitgeltende Dokumente....................2 1.1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enthält die erforderlichen Informationen für die bestimmungsgemäße Verwendung des M-11x. Grundsätzliches Wissen zu geregelten Systemen, zu Konzepten der Bewegungssteuerung und zu geeigneten Sicherheitsmaßnahmen wird vorausgesetzt. -
Seite 6: Mitgeltende Dokumente
Aufzählung siehe S. 5 Querverweis auf Seite 5 1.3 Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erwähnten Geräte und Programme von PI sind in separaten Handbüchern beschrieben. Aktuelle Versionen der Benutzerhandbücher erhalten Sie von unserem Kundendienst (siehe S. 33). Bauteil... -
Seite 7: Sicherheit
2 Sicherheit Sicherheit In diesem Kapitel Bestimmungsgemäße Verwendung ................3 Allgemeine Sicherheitshinweise..................3 2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Der M-11x ist ein Laborgerät im Sinne der DIN EN 61010. Er ist für die Verwendung in Innenräumen und in einer Umgebung vorgesehen, die frei von Schmutz, Öl und Schmiermitteln ist. -
Seite 8: Organisatorische Maßnahmen
2 Sicherheit 2.2.1 Organisatorische Maßnahmen Benutzerhandbuch Halten Sie dieses Benutzerhandbuch ständig am M-11x verfügbar. Wenn das Benutzerhandbuch verloren geht oder unbrauchbar wird, wenden Sie sich an unseren Kundendienst (siehe S. 33). Fügen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten Informationen, z. B. Ergänzungen und Technical Notes, zum Benutzerhandbuch hinzu. -
Seite 9: Maßnahmen Bei Der Inbetriebnahme
2 Sicherheit 2.2.3 Maßnahmen bei der Inbetriebnahme Ein motorisierter Versteller kann je nach Getriebe-Übersetzung starke Kräfte erzeugen. Fehlerhafte Motorcontroller können unbeabsichtigte Bewegungen von Motoren verursachen und den Versteller an den mechanischen Anschlag fahren. Der Versteller kann beim Anschließen an den Motorcontroller eine unbeabsichtigte Bewegung ausführen. -
Seite 10: Maßnahmen Bei Der Wartung
2 Sicherheit Falls die Leistung des M-11x nicht zufriedenstellend ist, prüfen Sie die Einstellungen für die Regelparameter Ihres Controllers. 2.2.5 Maßnahmen bei der Wartung Der M-11x ist präzise justiert. Lösen Sie keine versiegelte Schraube. Version: 4.0.0 MP41D M-11x Mikrostelltisch... -
Seite 11: Produktbeschreibung
3 Produktbeschreibung Produktbeschreibung In diesem Kapitel Merkmale und Anwendungsbereich ................7 Modellübersicht ......................8 Produktansicht....................... 9 Lieferumfang........................ 10 Optionales Zubehör ..................... 10 Technische Ausstattung ....................11 3.1 Merkmale und Anwendungsbereich Die M-11x-Mikrostelltische sind motorisierte Versteller in extrem kompakter Bauweise mit Stellwegen bis zu 5, 15 oder 25 mm. Sie besitzen Präzisions-Linearkugellager mit einer Führungsgenauigkeit von <0,5 µm. -
Seite 12: Modellübersicht
3 Produktbeschreibung Die Versteller können zu kompakten XY- und XYZ-Systemen für die Mehrachsenbewegung montiert werden. 3.2 Modellübersicht 12 Standardversionen des M-11x sind erhältlich. Sie unterscheiden sich bezüglich Antriebsart und Stellweg. Modell Bezeichnung M-110.1DG Mikrostelltisch, 5 mm, DC-Getriebemotor M-111.1DG Mikrostelltisch, 15 mm, DC-Getriebemotor M-112.1DG Mikrostelltisch, 25 mm, DC-Getriebemotor M-110.2DG... -
Seite 13: Produktansicht
3 Produktbeschreibung 3.3 Produktansicht Abbildung 1: Produktansicht (Beispiel: M-111.1DG) Grundkörper Bewegte Plattform Kabel für den Anschluss an den Motorcontroller Motor M-11x Mikrostelltisch MP41D Version: 4.0.0... -
Seite 14: Lieferumfang
3 Produktbeschreibung 3.4 Lieferumfang Bestell- Komponenten nummer M-11x Versteller gemäß Bestellung (siehe S. 8) C-815.38 Motor-Kabel, 3 m, 15-Pin D-Sub-Stecker 000018146 Schraubensatz: 4 Zylinderschrauben M3x6 DIN 7984 1 Innensechskantschlüssel 2,0 für die Zylinderschrauben 1 Innensechskantschlüssel 1,5 für die manuelle Verschiebung der bewegten Plattform bei der Störungsbehebung MP41 Benutzerhandbuch in gedruckter Form (dieses Dokument) -
Seite 15: Technische Ausstattung
3 Produktbeschreibung 3.6 Technische Ausstattung 3.6.1 Endschalter Der M-11x ist mit berührungslosen Hall-Effekt-Endschaltern ausgestattet. Jeder Endschalter sendet sein Signal auf einer eigens zugewiesenen Leitung zum Controller. Der Controller sorgt dann für den Abbruch der Bewegung. Führt er den Abbruch nicht rechtzeitig aus, fährt der Versteller an den mechanischen Anschlag. Weitere Daten im Abschnitt "Spezifikationen"... -
Seite 17: Auspacken
Packliste. 3. Überprüfen Sie den Inhalt auf Anzeichen von Schäden. Bei Anzeichen von Beschädigungen oder fehlenden Teilen wenden Sie sich sofort an PI. 4. Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial auf für den Fall, dass das Produkt zurückgeschickt werden muss. -
Seite 19: Installation
5 Installation Installation In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Installation................15 Versteller auf Unterlage befestigen ................15 Last befestigen ......................17 Gestapelte Systeme montieren ................... 18 5.1 Allgemeine Hinweise zur Installation INFORMATION Versteller mit DC-Getriebemotoren sind mit integrierten Signaltreibern für Kabellängen ... -
Seite 20: Voraussetzung
5 Installation INFORMATION Die Verschiebung der bewegten Plattform des Verstellers bei der Montage muss mit einem geeigneten Motorcontroller gesteuert werden. Schließen Sie den Versteller vor der Montage an einen geeigneten Controller an. Abbildung 2: Positionen der Montagelöcher (linkes Montageloch zum Teil durch bewegliche Plattform verdeckt) Voraussetzung ... -
Seite 21: Last Befestigen
5 Installation 5.3 Last befestigen HINWEIS Zu lange Schrauben! Zu tief eingebrachte Schrauben können den M-11x beschädigen. Beachten Sie die Tiefe der Montagebohrungen in der bewegten Plattform (siehe S. 38). Verwenden Sie nur Schrauben mit der richtigen Länge für die entsprechenden Montagebohrungen. -
Seite 22: Gestapelte Systeme Montieren
5 Installation Last befestigen 1. Wählen Sie die Montageposition so, dass die sechs M3-Gewindebohrungen in der bewegten Plattform (siehe Pfeile in der Abbildung) für die Befestigung der Last verwendet werden können. 2. Befestigen Sie die Last mit den Schrauben. 5.4 Gestapelte Systeme montieren 5.4.1 XY-System aufbauen Die Versteller können beliebig zu einem gestapelten XY-System kombiniert werden. - Seite 23 5 Installation Abbildung 4: Gestapeltes XY-System X-System Y-System Voraussetzung Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden (siehe S. 15). Werkzeug und Zubehör 2 mitgelieferte Schrauben und Innensechskantschlüssel (siehe S. 10) XY-System aufbauen 1. Montieren Sie das X-System (siehe S. 15). 2.
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Seite 24: Z-System Aufbauen
5 Installation 4. Positionieren Sie das Y-System um 90° versetzt auf dem X-System. Die Orientierung des Kabelanschlusses kann um 180° versetzt frei gewählt werden. 5. Befestigen Sie das Y-System mit den mitgelieferten Schrauben in den entsprechenden Gewindebohrungen (siehe Pfeile in der Abbildung) des X- Systems (siehe S. - Seite 25 5 Installation Abbildung 5: XYZ-System X-System Z-System Y-System Kontermutter Adapterwinkel Voraussetzung Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden (siehe S. 15). M-11x Mikrostelltisch MP41D Version: 4.0.0...
- Seite 26 5 Installation Werkzeug und Zubehör Geeigneter Adapterwinkel und zugehörige Schrauben (siehe S. 10). Z-System aufbauen 1. Montieren Sie das X-System (siehe S. 15). 2. Bei Montage eines XYZ-Systems: Montieren Sie das Y-System auf dem X-System (siehe S. 18). 3. Befestigen Sie den Adapterwinkel in den Gewindebohrungen des X-Systems bzw.
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Seite 27: Inbetriebnahme
6 Inbetriebnahme Inbetriebnahme In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Inbetriebnahme ..............23 M-11x in Betrieb nehmen .................... 24 6.1 Allgemeine Hinweise zur Inbetriebnahme VORSICHT Unbeabsichtigte Bewegung des Verstellers beim Anschluss an den Motorcontroller! Platzieren Sie keine Gegenstände in Bereichen, in denen sie von bewegten Teilen erfasst werden können. -
Seite 28: M-11X In Betrieb Nehmen
6 Inbetriebnahme HINWEIS Schäden oder erheblicher Verschleiß an der Mechanik durch hohe Beschleunigungen! Halten Sie bei einer Fehlfunktion des Motorcontrollers die Bewegung sofort an. Stellen Sie sicher, dass das Ende des Stellwegs mit geringer Geschwindigkeit angefahren wird. Stellen Sie das Steuersignal so ein, dass das bewegte Teil am Ende des Stellwegs weder abrupt stoppt noch weiterzulaufen versucht. -
Seite 29: Betrieb
7 Betrieb Betrieb In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zum Betrieb................25 Betriebsparameter ....................... 25 7.1 Allgemeine Hinweise zum Betrieb INFORMATION Ungeeignete Einstellungen der Regelparameter können die Leistung des M-11x beeinträchtigen. Das kann sich auf folgende Weise bemerkbar machen: Schwingungen ... - Seite 30 7 Betrieb Referenz- Name in Abweichende Versteller* Signal zum Versteller schalter** Verstellerdatenbank* Parameter M-11x.1DG nicht Analog M-11x.1DG – vorhanden PWM über C-842.AP1 M-11x.1DG-PWM wie M-11x.1DG außer Adapterbox PWM- PWM-Parameter Analog vorhanden Analog wie M-11x.1D außer M-11x.1DG-NEW Referenzschalter- Parameter PWM über C-842.AP1 M-11x.1DG-NEW-Pd wie M-11x.1DG-NEW Adapterbox PWM-...
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Seite 31: Betriebsparameter Der Modelle Mit Dc-Getriebemotor
7 Betrieb 7.2.2 Betriebsparameter der Modelle mit DC-Getriebemotor Parameter M-11x.1DG M-11x.2DG Empfohlene Startwerte: P-Term I-Term D-Term I-Limit 2000 2000 Max. Beschleunigung 1456355 1165084 (Impulse/s Max. Geschwindigkeit (mm/s) M-110.1DG: 1 M-110.2DG: 1,5 M-111.1DG: 1,5 M-111.2DG: 1,75 M-112.1DG: 1,5 M-112.2DG: 1,75 Max. Geschwindigkeit M-110.1DG: M-110.2DG: (Impulse/s) -
Seite 32: Betriebsparameter Der Modelle Mit Schrittmotor
7 Betrieb 7.2.3 Betriebsparameter der Modelle mit Schrittmotor Parameter M-11x.12S M-11x.22S Empfohlene Startwerte: Ruhestrom (mA) Laufstrom (mA) Laufstromüberhöhungszeit (ms)* Max. Motorstrom (mA) Max. Beschleunigung 17066 13653 (Schritte/s Max. Geschwindigkeit 1706 1365 (Schritte/s) Max. Geschwindigkeit (mm/s) Hardware-Eigenschaften: Schritte/mm 1706,666666 1365,333333 Endschalter-Polarität "active low"... -
Seite 33: Wartung
8 Wartung Wartung HINWEIS Schäden durch falsche Wartung! Der M-11x kann durch falsche Wartung dejustiert werden. Lösen Sie keine versiegelte Schraube. In Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen und der Einsatzdauer des Verstellers sind die folgenden Wartungsmaßnahmen erforderlich. Schmiermittel verteilen Führen Sie nach 5000 Einsatzstunden oder spätestens nach 2 Jahren eine Wartungsfahrt über den gesamten Stellweg durch, damit sich das Schmiermittel gleichmäßig verteilt. -
Seite 35: Störungsbehebung
9 Störungsbehebung Störungsbehebung In diesem Kapitel Mögliche Ursachen und Behebung ................31 Bewegte Plattform manuell verschieben ..............32 9.1 Mögliche Ursachen und Behebung Störung Mögliche Ursachen Behebung M-11x auf ebener Erhöhter Verschleiß Verspannter Grundkörper Grundfläche montieren Verringerte (empfohlene Ebenheit: Genauigkeit <10 µm). -
Seite 36: Bewegte Plattform Manuell Verschieben
9 Störungsbehebung 9.2 Bewegte Plattform manuell verschieben Die bewegte Plattform des Verstellers kann zur Störungsbehebung manuell verschoben werden. Abbildung 6: Manuelles Verschieben der beweglichen Plattform Werkzeug Innensechskantschlüssel 1,5 mm (siehe S. 10) Bewegte Plattform manuell verschieben Drehen Sie die seitlich am Versteller zugängliche Schraube vorsichtig und nur so weit wie nötig mit dem Innensechskantschlüssel (siehe Abbildung). -
Seite 37: Kundendienst
10 Kundendienst 10 Kundendienst Wenden Sie sich bei Fragen und Bestellungen an Ihre PI-Vertretung oder schreiben Sie uns eine E-Mail (mailto:info@pi.ws). Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an: Produktcodes und Seriennummern von allen Produkten im System ... -
Seite 39: Technische Daten
11 Technische Daten 11 Technische Daten In diesem Kapitel Spezifikationen ......................35 Abmessungen......................38 Pinbelegung......................... 42 Geeignete Controller ....................44 11.1 Spezifikationen M-110.1DG / M-110.12S / M-110.2DG / M-110.22S / Einheit M-111.1DG / M-111.12S / M-111.2DG / M-111.22S / M-112.1DG M-112.12S M-112.2DG M-112.22S... - Seite 40 11 Technische Daten M-110.1DG / M-110.12S / M-110.2DG / M-110.22S / Einheit M-111.1DG / M-111.12S / M-111.2DG / M-111.22S / M-112.1DG M-112.12S M-112.2DG M-112.22S Mechanische Eigenschaften Spindel Gewinde- Gewinde- Kugelumlauf- Kugelumlauf- spindel spindel spindel spindel Spindelsteigung Getriebeunter- 28,44444:1 28,44444:1 28,44444:1 28,44444:1 setzung Motorauflösung*...
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Seite 41: Endschalter-Spezifikationen
11 Technische Daten M-110.1DG / M-110.12S / M-110.2DG / M-110.22S / Einheit M-111.1DG / M-111.12S / M-111.2DG / M-111.22S / M-112.1DG M-112.12S M-112.2DG M-112.22S Empfohlene C-863 C-663 C-863 C-663 Controller / Treiber (einachsig) (einachsig) (einachsig) (einachsig) C-843 PCI- C-843 PCI- Karte (bis 4 Karte (bis 4 Achsen) -
Seite 42: Abmessungen
11 Technische Daten Referenzschalter-Spezifikationen Magnetischer (Hall-Effekt) Sensor Versorgungsspannung +5 V / Masse, Versorgung über den Motorstecker Signalausgang TTL-Pegel Signal-Logik Richtungserkennung möglich durch unterschiedliche Signalpegel links und rechts des Referenzschalters: Signalpegel ändert sich von 0 auf +5 V beim Überfahren des Referenzschalters 11.2 Abmessungen 11.2.1 M-110 Mikrostelltisch Abbildung 7: M-110.xxx Mikrostelltisch... -
Seite 43: M-111 Mikrostelltisch
11 Technische Daten 11.2.2 M-111 Mikrostelltisch Abbildung 8: M-111.xxx Mikrostelltisch, Maße in mm M-11x Mikrostelltisch MP41D Version: 4.0.0... -
Seite 44: M-112 Mikrostelltisch
11 Technische Daten 11.2.3 M-112 Mikrostelltisch Abbildung 9: M-112.xxx Mikrostelltisch, Maße in mm Version: 4.0.0 MP41D M-11x Mikrostelltisch... -
Seite 45: M-11X Adapterwinkel
11 Technische Daten 11.2.4 M-11x Adapterwinkel Abbildung 10: M-11x Adapterwinkel, Maße: M-110.02 (M-110.03/M-110.04) in mm M-11x Mikrostelltisch MP41D Version: 4.0.0... -
Seite 46: Pinbelegung
11 Technische Daten 11.3 Pinbelegung 11.3.1 Modell DC-Getriebemotor (DG) Stecker: D-Sub 15-Pin (m) Pin-Nr. Funktion intern Motor (–) Eingang Motor (+) Eingang intern intern intern +5 V Eingang Endschalter (negative Seite) Endschalter (positive Seite) Referenzsignal Ausgang GND (Endschalter und Logik) Encoder A (A(+) bei Verwendung einer RS-422 Datenübertragung) A(–) bei Verwendung einer RS-422 Datenübertragung... -
Seite 47: Schrittmotor Mit Getriebe (2S)
11 Technische Daten 11.3.2 Schrittmotor mit Getriebe (2S) Stecker: D-Sub 15-Pin (m) Pin-Nr. Funktion Phase 1a Phase 1b Phase 2a Phase 2b nicht angeschlossen nicht angeschlossen nicht angeschlossen nicht angeschlossen nicht angeschlossen nicht angeschlossen Eingang: +5 V Versorgung vom Controller Ausgang: Endschaltersignal positiv Ausgang: Referenzschaltersignal Ausgang: Endschaltersignal negativ... -
Seite 48: Geeignete Controller
11 Technische Daten 11.4 Geeignete Controller Der Versteller muss an einen geeigneten Motorcontroller angeschlossen werden. Die folgenden Motorcontroller von PI sind dafür geeignet: Achsen pro Host-PC- Mehrere Controller am Antriebsart Controller Controller Schnittstelle gleichen Host-PC DC-Getriebe- C-843 2 oder 4 Intern (PCI-Bus) ja, separate Einschübe... -
Seite 49: Altgerät Entsorgen
Instrumente (PI) GmbH & Co. KG kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines PI- Altgerätes, sofern es nach dem 13. August 2005 in Verkehr gebracht wurde. Falls Sie ein solches Altgerät von PI besitzen, können Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden: Physik Instrumente (PI) GmbH &... -
Seite 51: Eg-Konformitätserklärung
13 EG-Konformitätserklärung 13 EG-Konformitätserklärung M-11x Mikrostelltisch MP41D Version: 4.0.0... - Seite 52 13 EG-Konformitätserklärung Version: 4.0.0 MP41D M-11x Mikrostelltisch...