PI N-472.110 Benutzerhandbuch
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MP144D
N-472 Linearaktor
Benutzerhandbuch
Version: 1.5.0
Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Römerstr. 1, 76228 Karlsruhe, Deutschland
Tel. +49 721 4846-0, Fax +49 721 4846-1019, E-Mail info@pi.de, www.pi.de
Datum: 29.09.2023
Dieses Dokument beschreibt die folgenden
Produkte:
N-472.110/.110Y, N-472.11V
PiezoMike Linearaktor, 7 mm Stellweg,
M10×1 Gewinde
N-472.120/.120Y, N-472.12V
PiezoMike Linearaktor, 7 mm Stellweg, 9,5 mm
(0,375") Klemmschaft
Modelle:
Y: gedrehter Kabelabgang
0: nicht geeignet für den Einsatz im Vakuum
V: vakuumkompatibel bis 10
hPa
-6
Kapitel
Inhaltsverzeichnis
Verwandte Anleitungen für PI N-472.110
Inhaltszusammenfassung für PI N-472.110
- Seite 1 Y: gedrehter Kabelabgang 0: nicht geeignet für den Einsatz im Vakuum V: vakuumkompatibel bis 10 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Römerstr. 1, 76228 Karlsruhe, Deutschland Tel. +49 721 4846-0, Fax +49 721 4846-1019, E-Mail info@pi.de, www.pi.de...
- Seite 2 Die von PI gehaltenen Patente finden Sie in unserer Patentliste: https://www.physikinstrumente.de/de/ueber-pi/patente © 2023 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.
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhalt Über dieses Dokument Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs ............1 Symbole und Kennzeichnungen ................. 1 Abbildungen ....................... 2 Mitgeltende Dokumente .................... 2 Handbücher herunterladen ..................3 Sicherheit Bestimmungsgemäße Verwendung ................5 Allgemeine Sicherheitshinweise ................. 5 2.2.1 Organisatorische Maßnahmen ..............6 2.2.2 Maßnahmen bei der Handhabung von vakuumtauglichen Produkten .. - Seite 4 Wartung Störungsbehebung Kundendienst Technische Daten 10.1 Spezifikationen ......................35 10.1.1 Datentabelle ....................35 10.1.2 Verwendete Materialien für vakuumkompatible Modelle ......37 10.1.3 Bemessungsdaten ..................37 10.1.4 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen ......... 38 10.2 Schrittweite und axiale Kraft ..................38 10.3 Lebensdauer ......................39 10.4 Betriebs- und Einschaltdauer ...................
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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 Abbildungen ........................... 2 Mitgeltende Dokumente ....................... 2 Handbücher herunterladen ......................3 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enthält die erforderlichen Informationen für die bestimmungsgemäße Verwendung des N-472. -
Seite 6: Abbildungen
Detaillierungsgrad in Illustrationen von den tatsächlichen Gegebenheiten abweichen. Auch fotografische Abbildungen können abweichen und stellen keine zugesicherten Eigenschaften dar. Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erwähnten Geräte und Programme von PI sind in separaten Handbüchern beschrieben. Produkt Dokument E-873.1AT Q-Motion® Controller für Benutzerhandbuch PZ273 piezoelektrische Trägheitsantriebe, 1 Achse,... -
Seite 7: Handbücher Herunterladen
Wenden Sie sich an unseren Kundendienst (S. 33). Handbücher herunterladen 1. Öffnen Sie die Website www.pi.de. 2. Suchen Sie auf der Website nach der Produktnummer (z. B. N-472). 3. Klicken Sie auf das entsprechende Produkt, um die Produktdetailseite zu öffnen. -
Seite 9: Sicherheit
Einsatzbedingungen des N-472 siehe "Technische Daten" (S. 35). Die bestimmungsgemäße Verwendung des N-472 ist nur in Verbindung mit einem geeigneten Controller (S. 11) möglich, der von PI angeboten wird. Der Controller ist nicht im Lieferumfang des N-472 enthalten. Der Controller muss die benötigten Betriebsspannungen bereitstellen. Außerdem muss er in der Lage sein, die Signale der Positionssensoren auszulesen und weiterzuverarbeiten, damit die Servoregelung einwandfrei funktioniert. -
Seite 10: Organisatorische Maßnahmen
Maßnahmen bei der Handhabung von vakuumtauglichen Produkten Beim Umgang mit der Vakuumversion des Linearaktors muss auf entsprechende Sauberkeit geachtet werden. Bei PI werden alle Teile vor dem Zusammenbau gereinigt. Während der Montage und während des Messens wird mit puderfreien Handschuhen gearbeitet. Danach wird der Linearaktor noch einmal per Wischreinigung gesäubert und doppelt in... -
Seite 11: Produktbeschreibung
Geeignete Controller ........................11 Technische Ausstattung ....................... 12 Modellübersicht PiezoMike Linearaktoren mit M10×1 Gewinde Modell Beschreibung N-472.110 Positionsgeregelter PiezoMike Linearaktor, 7 mm, M10×1 Gewinde N-472.110Y Positionsgeregelter PiezoMike Linearaktor, 7 mm, M10×1 Gewinde, gedrehter Kabelabgang PiezoMike Linearaktoren mit M10×1 Gewinde, vakuumkompatibel bis 10... -
Seite 12: Produktansicht
3 Produktbeschreibung Produktansicht N-472 Modelle mit Gewinde M10x1 Die Beschreibung der Produktbestandteile gilt auch für Modelle mit gedrehtem Kabelabgang. Abbildung 1: Modelle mit Gewinde und Standardkabelabgang (Beispielabbildung): Standardversion (links) und Vakuumversion (rechts) Schraubenkopf Feingewindeschraube (drehend) Grundkörper Befestigungsmutter M10x1 Befestigungsgewinde M10x1 Kugelkopfstück zur Ankoppelung an den bewegten Teil der mechanischen Aufnahme Ausdrehsicherung (Halbmondring) für Feingewindeschraube Produktbeschriftung... - Seite 13 3 Produktbeschreibung N-472 Modelle mit Klemmschaft Die Beschreibung der Produktbestandteile gilt auch für Modelle mit gedrehtem Kabelabgang. Abbildung 2: Modelle mit Klemmschaft und Standardkabelabgang (Beispielabbildung): Standardversion (links) und Vakuumversion (rechts) Schraubenkopf Feingewindeschraube (drehend) Grundkörper Klemmschaft (Durchmesser 9,5 mm, Klemmbreite 6 mm) Befestigungsmutter M9x1 Kugelkopfstück zur Ankoppelung an den bewegten Teil der mechanischen Aufnahme Ausdrehsicherung (Halbmondring) für Feingewindeschraube...
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Seite 14: Produktbeschriftung
3 Produktbeschreibung Produktbeschriftung Abbildung 4: N-472: Produktbeschriftung Abbildung 5: Typenschild (N-472.110 als Beispiel) Abbildung 6: Laserbeschriftung (bei vakuumkompatiblen Modellen, N-470.21V als Beispiel) Version: 1.5.0 MP144D N-472 Linearaktor... -
Seite 15: Lieferumfang
Konformitätszeichen CE Warnzeichen "Handbuch beachten!" Altgeräteentsorgung (S. 47) Schutzleitersymbol (S. 17) Country of origin: Germany Herkunftsland N-472.110 Produktbezeichnung (Beispiel), die Stellen nach dem Punkt kennzeichnen das Modell Seriennummer (Beispiel), individuell für jeden 123456789 N-472 Bedeutung der Stellen (Zählung von links):... -
Seite 16: Technische Ausstattung
Im D-Sub-Stecker des Linearaktors befindet sich ein ID-Chip, auf dem Daten zum Linearaktor (z. B. Typ des Linearaktors, Seriennummer, Herstellungsdatum, Version der Hardware) gespeichert sind. Beim Einschalten oder Neustart lesen Controller von PI die Daten vom ID-Chip aus. Weitere Informationen zur ID-Chip-Erkennung finden Sie im Handbuch des verwendeten Controllers. -
Seite 17: Auspacken
INFORMATION Beim Umgang mit der Vakuumversion des Linearaktors muss auf entsprechende Sauberkeit geachtet werden. Bei PI werden alle Teile vor dem Zusammenbau gereinigt. Während der Montage und während des Messens wird mit puderfreien Handschuhen gearbeitet. Danach wird der Linearaktor noch einmal per Wischreinigung gesäubert und doppelt in vakuumtaugliche Folie eingeschweißt. -
Seite 19: Installation
5 Installation Installation In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Installation ................... 15 N-472 in mechanische Aufnahme einbauen und an Schutzleiter anschließen ......17 Vakuumkompatiblen N-472 für Anschluss an Controller vorbereiten ........20 Allgemeine Hinweise zur Installation HINWEIS Reibung durch Querkräfte! Querkräfte, die auf die Feingewindeschraube und das Kugelkopfstück des Linearaktors einwirken, erhöhen die Reibung an den internen Antriebskomponenten. - Seite 20 HINWEIS Schäden durch ungeeignete Kabel! Ungeeignete Kabel können Schäden am Controller verursachen. Verwenden Sie für den Anschluss des N-472 an den Controller nur Kabel von PI. HINWEIS Schmutz, Kondenswasser, Schmiermittel! Schmutz, Kondenswasser und falsch aufgebrachtes Schmiermittel machen den Antrieb funktionsunfähig.
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Seite 21: N-472 In Mechanische Aufnahme Einbauen Und An Schutzleiter Anschließen
5 Installation N-472 in mechanische Aufnahme einbauen und an Schutzleiter anschließen INFORMATION Der Kontakt des N-472 zum Schutzleiter wird über den Kontakt der Befestigungsmutter oder des Gewindes bzw. Klemmschafts zu einer ausreichend leitfähigen mechanischen Aufnahme hergestellt. Die mechanische Aufnahme muss an den Schutzleiter angeschlossen sein. INFORMATION ... - Seite 22 5 Installation Abbildung 8: Modell mit Klemmschaft: Relevante Komponenten für den Einbau in die mechanische Aufnahme (Beispielabbildung) Klemmschaft, Durchmesser: 9,5 mm, Klemmbreite: 6 mm Befestigungsmutter M9×1 Kugelkopfstück Abbildung 9: Zwei in einen Spiegelhalter eingebaute Linearaktoren (Beispielabbildung) Linearaktoren mit Befestigungsgewinde Mechanische Aufnahme für Linearaktoren (feststehender Teil des Spiegelhalters) Mechanische Aufnahme für Spiegel (beweglicher Teil des Spiegelhalters) Voraussetzungen ...
- Seite 23 5 Installation Für Modelle mit Klemmschaft: Eine Durchgangsbohrung mit geeignetem − Durchmesser ist in der mechanischen Aufnahme vorhanden. Einzelheiten siehe "Abmessungen" (S. 43). Die mechanische Aufnahme einschließlich ihrer Kontaktfläche zu − Befestigungsmutter oder Gewinde bzw. Klemmschaft des N-472 ist elektrisch leitend.
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Seite 24: Vakuumkompatiblen N-472 Für Anschluss An Controller Vorbereiten
5 Installation 3. Positionieren Sie den N-472 in der mechanischen Aufnahme Ihrer Anwendung. 4. Drehen Sie die Befestigungsmutter des N-472 in das Gewinde des Klemmschafts einige Umdrehungen mit der Hand ein. 5. Richten Sie den Grundkörper an der mechanischen Aufnahme aus. 6. - Seite 25 5 Installation Zuordnung der Litzen und des Kabelschirms Buchstabe Litzenfarbe Funktion Signal Piezospannung 0 bis 80 V PIEZO+ Schwarz Masse von Piezospannung PIEZO- Blanker Kabelschirm des Motorkabels und des Sensorkabels Gelb Sensorsignal Sinus ENCA+ Grün Sensorsignal Cosinus ENCB+ +5 V Versorgungsspannung für Sensor Schwarz Masse von Sensor Voraussetzungen...
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Seite 27: Inbetriebnahme Und Betrieb
Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung! Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung kann Schäden am N-472 verursachen. Verwenden Sie nur Controller/Treiber und Originalzubehör von PI für den Betrieb des N-472. Überschreiten Sie nicht den Betriebsspannungsbereich (S. 37), der für den N-472 spezifiziert ist. - Seite 28 6 Inbetriebnahme und Betrieb HINWEIS Zerstörung des Piezoaktors durch elektrische Überschläge! Der Einsatz des N-472 in Umgebungen, die die elektrische Leitfähigkeit erhöhen, kann zur Zerstörung des Piezoaktors durch elektrische Überschläge führen. Elektrische Überschläge können durch Feuchtigkeit, hohe Luftfeuchtigkeit, Flüssigkeiten und leitende Materialien (z. B. Metallstaub) hervorgerufen werden.
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Seite 29: Betriebsparameter
Betriebsparameter aus der Positioniererdatenbank geladen werden. Die Einträge in der Positioniererdatenbank werden regelmäßig aktualisiert. Installieren Sie den PI Update Finder von der Produkt-CD des Controllers auf Ihrem PC und aktualisieren Sie damit die Positioniererdatenbank auf Ihrem PC. Weitere Informationen zur Positioniererdatenbank finden Sie im Benutzerhandbuch des Controllers (S. -
Seite 30: N-472 Betreiben
6 Inbetriebnahme und Betrieb N-472 betreiben INFORMATION Für den N-472 stehen zwei Betriebsarten zur Verfügung: Servomodus ausgeschaltet: Bewegungen werden mit dem Befehl OMA kommandiert. Die Zielposition wird im Schrittmodus angefahren. Bei Erreichen der Zielposition schaltet sich der Schrittmodus ab und der N-472 bleibt stehen. -
Seite 31: Referenzposition Manuell Festlegen
6 Inbetriebnahme und Betrieb Referenzposition manuell festlegen Um Positionierfahrten relativ zu einer Referenzposition ausführen zu können, müssen Sie die Referenzposition manuell festlegen. Voraussetzungen Sie haben den N-472 in Betrieb genommen (S. 26). Sie haben die Feingewindeschraube des Linearaktors am Schraubenkopf manuell in die gewünschte Referenzposition gedreht. -
Seite 33: Wartung
7 Wartung Wartung Wenn der N-472 in einer sauberen Umgebung betrieben wird, sind keine Wartungsarbeiten notwendig. Wenn Sie eine Wartung Ihres Geräts wünschen, kontaktieren Sie unseren Kundendienst (S. 33). N-472 Linearaktor MP144D Version: 1.5.0... - Seite 35 8 Störungsbehebung Störungsbehebung Störung Mögliche Ursachen Behebung Keine oder Überprüfen Sie die Verbindungskabel. Kabel nicht korrekt eingeschränkte angeschlossen oder Bewegung defekt Verringern Sie die Last. Beachten Sie die Zu hohe Angaben im Abschnitt "Technische Daten" Gegenkräfte in (S.
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Seite 37: Kundendienst
9 Kundendienst Kundendienst Wenden Sie sich bei Fragen und Bestellungen an Ihre PI-Vertretung oder schreiben Sie uns eine E-Mail (service@pi.de). Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an: − Produkt- und Seriennummern von allen Produkten im System −... -
Seite 39: Technische Daten
10 Technische Daten Technische Daten Änderungen vorbehalten. Die aktuellen Produktspezifikationen finden Sie auf der Seite des Produkts unter www.pi.de (https://www.pi.de). In diesem Kapitel Spezifikationen ..........................35 Schrittweite und axiale Kraft ....................... 38 Lebensdauer ..........................39 Betriebs- und Einschaltdauer ....................... 40 Abmessungen.......................... - Seite 40 10 Technische Daten Antriebseigenschaften N-472.110 N-472.110Y N-472.11V N-472.120 N-472.120Y N-472.12V Toleranz Antriebstyp Piezoelek- Piezoelek- Piezoelek- Piezoelek- Piezoelek- Piezoelek- trischer trischer trischer trischer trischer trischer Trägheits- Trägheits- Trägheits- Trägheits- Trägheits- Trägheits- antrieb antrieb antrieb antrieb antrieb antrieb Betriebsspannung, Spitze- 80 V...
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Seite 41: Verwendete Materialien Für Vakuumkompatible Modelle
N-472 Linearaktoren sind für folgende Betriebsgrößen ausgelegt: Modell Maximale Maximale Maximale Betriebsspannung Betriebsfrequenz im Leistungsaufnahme Dauerbetrieb* N-472.110(Y) 80 V (Spitze-Spitze) 400 Hz N-472.120(Y) N-472.11V 80 V (Spitze-Spitze) 200 Hz N-472.12V * Kurzzeitig sind bis zu 2000 Hz zulässig. Siehe "Betriebs- und Einschaltdauer" (S. 40). -
Seite 42: Umgebungsbedingungen Und Klassifizierungen
Folgende Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen sind für den N-472 zu beachten: Einsatzbereich Nur zur Verwendung in Innenräumen Maximale Höhe 2000 m Luftdruck Modelle N-472.110(Y) und N-472.120(Y): 1100 hPa bis 0,1 hPa Modelle N-472.11V(Y) und N-472.12V(Y): 1100 hPa bis 10 hPa (Hochvakuum) Relative Luftfeuchte Höchste relative Luftfeuchte 80 % für Temperaturen bis 31 °C... -
Seite 43: Lebensdauer
10 Technische Daten 10.3 Lebensdauer Das folgende Diagramm zeigt die Abnahme der Schrittweite über die Lebensdauer des N-472. Die Lebensdauer des Linearaktors N-472 ist mit >1.000.000.000 Schritten unter atmosphärischen Bedingungen spezifiziert (>50.000.000 Schritte unter Vakuumbedingungen). Dabei nimmt die typische Schrittweite maximal um 30 % ab. Abbildung 12: Typische Schrittweite in nm vs. -
Seite 44: Betriebs- Und Einschaltdauer
10 Technische Daten 10.4 Betriebs- und Einschaltdauer Die Betriebsdauer und die Einschaltdauer beeinflussen die Lebensdauer des N-472. Um Überhitzung und hohen Verschleiß zu vermeiden, dürfen die Betriebsdauer und die Einschaltdauer die in den folgenden Tabellen angegebenen Werte nicht überschreiten. Die Grenzwerte hängen von folgenden Faktoren ab: Einstellung für die Anzahl der Schritte pro Sekunde ... - Seite 45 10 Technische Daten Das folgende Diagramm zeigt die Einschaltdauer in % in Abhängigkeit von der Anzahl der Schritte pro Sekunde. Abbildung 14: Einschaltdauer in % vs. Schritte/s Vakuumkompatible Modelle Anzahl der Schritte pro Betriebsdauer Einschaltdauer (max.) / Sekunde* Ruhezeit 2000 60 s (max.) 10 % / 9 min 2000...
- Seite 46 10 Technische Daten Das folgende Diagramm zeigt die Betriebsdauer in Sekunden in Abhängigkeit von der Anzahl der Schritte pro Sekunde. Abbildung 15: Betriebsdauer in s vs. Schritte/s (Vakuumversionen des N-472) Das folgende Diagramm zeigt die Einschaltdauer in % in Abhängigkeit von der Anzahl der Schritte pro Sekunde.
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Seite 47: Abmessungen
10 Technische Daten 10.5 Abmessungen Abmessungen in mm. 10.5.1 Modelle mit gedrehtem Kabelabgang INFORMATION Die Maßzeichnungen in den nachfolgenden Abschnitten zeigen die Modelle N-472.xxx mit Standardkabelabgang, gelten aber auch für die Modelle N-472.xxxY mit gedrehtem Kabelabgang. Beachten Sie: Bei den Modellen N-472.xxxY befindet sich der Kabelabgang genau gegenüber der in den Maßzeichnungen abgebildeten Position. -
Seite 48: Modelle Mit Gewinde M10X1
10 Technische Daten 10.5.2 Modelle mit Gewinde M10x1 Abbildung 17: Abmessungen N-472.11x (* Stellweg) Version: 1.5.0 MP144D N-472 Linearaktor... -
Seite 49: Modelle Mit Klemmschaft
10 Technische Daten 10.5.3 Modelle mit Klemmschaft Abbildung 18: Abmessungen N-472.12x (* Stellweg) N-472 Linearaktor MP144D Version: 1.5.0... -
Seite 50: Pinbelegung
10 Technische Daten 10.6 Pinbelegung D-Sub 15-Stecker Abbildung 19: Vorderansicht des D-Sub 15-Steckers Signal Funktion Richtung Nicht angeschlossen (reserviert für Referenzschalter, differenziell (-)) PIEZO- Motorsignal (-) Eingang PIEZO+ Motorsignal (+) Eingang Versorgungsspannung, +5V Eingang Nicht angeschlossen ID_CHIP ID-Chip-Daten Bidirektional ENCA- Encoderkanal A, differenziell (-) Ausgang ENCB-... -
Seite 51: 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 & Co. KG Auf der Römerstr. - Seite 53 12 Europäische Konformitätserklärungen Europäische Konformitätserklärungen Für den N-472 wurden Konformitätserklärungen gemäß den folgenden europäischen gesetzlichen Anforderungen ausgestellt: Niederspannungsrichtlinie EMV-Richtlinie RoHS-Richtlinie Die zum Nachweis der Konformität zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet. Sicherheit (Niederspannungsrichtlinie): EN 61010-1 EMV: EN 61326-1 RoHS: EN IEC 63000 N-472 Linearaktor MP144D Version: 1.5.0...