MicroSpotMonitor-Compact Inhaltsverzeichnis Grundlegende Sicherheitshinweise Symbolerklärung Bedingungen am Einbauort Einleitung Laserstrahlvermessung ......................10 Systembeschreibung Messprinzip ..........................12 Geräteaufbau ...........................12 Kurzübersicht Installation Transport und Montage Einbaulage und Befestigung ....................14 Ausrichten ..........................15 Elektrischer Anschluss Analog out ..........................17 Trigger in ..........................17 Trigger out ..........................17 Power ............................17 PROFIBUS-Daten (OPTION) ....................18 PROFIBUS-Versorgungsspannung (OPTION) ................18 Ethernetanschluss (RJ-45) .......................19...
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Maßnahmen zur Produktentsorgung Technische Daten Konformitätserklärung Abmessungen (alle Angaben in mm) 20.1 MSM-C Standard ........................57 20.2 MSM-C Standard mit Strahlumlenkung ..................58 20.3 MSM-C Standard mit Zyklon ....................60 20.4 MSM-C PROFIBUS .........................62 20.5 MSM-C PROFIBUS mit Strahlumlenkung .................64 20.6 MSM-C-PROFIBUS mit Zyklon ....................66 20.7 MSM-C Überkopf ........................68...
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Strahlabmessungen und die Strahllage des fokussierten Strahls • Beugungsmaßzahl M Entwicklung, Produktion und Kalibrierung der Messgeräte erfolgt im Hause PRIMES. So werden optimale Qualität, exzellenter Service und kurze Reaktionszeit sichergestellt. Das ist die Basis, um alle Anforderungen unserer Kunden schnell und zuverlässig zu erfüllen.
MicroSpotMonitor-Compact Grundlegende Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäße Verwendung Der MicroSpotMonitor-Compact ist ausschließlich dazu gebaut, Messungen im oder in der Nähe des Strah- lenganges von Lasern im Leistungsbereich von 10 mW bis 1 kW durchzuführen. Hierbei sind die im Kapi- tel 18, „Technische Daten“, auf Seite 55 angegebenen Spezifikationen und Grenzwerte einzuhalten. Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß.
MicroSpotMonitor-Compact Qualifiziertes Personal einsetzen Das Gerät darf ausschließlich durch Fachpersonal bedient werden. Das Fachpersonal muss in die Mon- tage und Bedienung des Gerätes eingewiesen sein und grundlegende Kenntnisse über die Arbeit mit Hochleistungslasern, Strahlführungssystemen und Fokussiereinheiten haben. Umbauten und Veränderungen Das Gerät darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder konstruktiv noch sicherheitstechnisch verän- dert werden.
MicroSpotMonitor-Compact Symbolerklärung IIn dieser Dokumentation wird auf Restgefahren mit folgenden Symbolen und Signalworten hingewiesen: GEFAHR Bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. WARNUNG Bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
Zur Integration in die Anlagensteuerung ist optional ein PROFIBUS-Interface verfügbar. Damit stehen die ermittelten Strahlparameter der Maschinensteuerung direkt zur Weiterverarbeitung bereit. Optional kann der MSM-C auch mit einer 90°-Umlenkeinheit zur Optimierung der Einbausituation in einer Anlage geliefert werden. Revision 01/2019 DE...
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MicroSpotMonitor-Compact Abb. 5.1: MSM-C Standard 90°-Strahlumlenkung Abb. 5.2: MSM-C mit der Option Strahlumlenkung MicroSpotMonitor-Compact Anlagen-Steuerung +24 V Kommunikationsboard MicroSpotMonitor-Compact Optional: Ethernet (MSM-C) PC mit LaserDiagnosticsSoftware Abb. 5.3: Blockschaltbild MicroSpotMonitor-Compact Revision 01/2019 DE...
MicroSpotMonitor-Compact Messprinzip Die Strahlgeometrie und die Leistungsdichteverteilung werden mit dem kamerabasierten Messsystem über einen CCD-Sensor gemessen. Die Messdaten werden über Ethernet an den PC oder optional über ein Profibus-Interface der Anlagensteuerung übermittelt. Geräteaufbau Der vom Laser kommende Strahl wird über zwei Strahlteiler abgeschwächt und über einen Umlenkspiegel auf den CCD-Sensor geleitet.
MicroSpotMonitor-Compact Kurzübersicht Installation Diese Kurzübersicht informiert Sie vorab über nötige Schutzmaßnahmen, für den Betrieb notwendige Medi- en und erforderliche Verbindungselemente. Sicherheitsvorkehrungen treffen Spezielle Sicherheitshinweise beachten WARNUNG Verletzungsgefahr durch Streustrahlung Die numerische Apertur (NA) des Laserstrahls muss kleiner 0,2 sein, damit am Objektivrand keine Streustrahlung entsteht.
Prüfen Sie vor der Montage die Platzverhältnisse, insbesondere den benötigten Freiraum für die Anschluss- kabel und -schläuche (siehe Kapitel 20 auf Seite 57). Der MSM-C wird horizontal mit seitlichem Strahleinfall montiert. Mit der optionalen 90°-Strahlumlenkung kann auch ein senkrechter Stahleinfall realisiert werden.
Der Abstand der Messebene in dem der Fokus vor der ersten Messung zu positionieren ist, ist von der Ob- jektivwahl abhängig. Um den MSM-C unter dem Laser besser ausrichten zu können, wird mit jedem Objektiv optional eine TCP-Kalibrierung durchgeführt. Mit Hilfe des im TCP-Zertifikat angegebenen Abstandes und der am Gerät angebrachten Markierung (Fadenkreuz), können Sie das Messgerät mit der nötigen Genaugkeit...
MicroSpotMonitor-Compact Analog out Funktion Innenleiter Analoges Triggersignal −7,5 V ... +15 V Gehäuse Schirm Trigger in Polbild Stecker (Ansicht Steckseite) Funktion Trigger TTL Nicht belegt Trigger out Polbild Buchse (Ansicht Steckseite) Funktion Trigger out Nicht belegt Power Polbild Stecker (Ansicht Steckseite) Funktion +24 V RS485 (+) RS485 (−)
MicroSpotMonitor-Compact PROFIBUS-Daten (OPTION) Polbild Buchse In (Ansicht Steckseite) Funktion +5 V Signal A ISOGND Signal B Nicht belegt Buchsenbezeichnung Sensor-/Aktor-Einbaubuchse, 5-polig, M12-SPEEDCON, B-kodiert, Vorderwand-/Schraubmontage mit M16-Gewinde, positionierbar, mit 0,5 m TPE-Litze, 5 x 0,34 mm² (Phoenix Contact 1519998) Tab. 8.1 Pinbelegung Profibus-Buchse Polbild Stecker Out (Ansicht Steckseite) Funktion +5 V...
MicroSpotMonitor-Compact Custom Connector Dieser Sicherheitskreis schützt das Messgerät vor Schäden durch Abschalten des Lasers im Fehlerfall. Das Gerät kann beschädigt werden, wenn • die Spannungsversorgung nicht angeschlossen, nicht eingeschaltet oder unterbrochen ist. • der Kühlwasserdurchfluss zu niedrig ist. ACHTUNG Beschädigungsgefahr Ist der Sicherheitskreis nicht angeschlossen, kann das Gerät im Fehlerfall durch Überhitzung beschädigt werden.
Liegt die Kühlwassertemperatur unter der Umgebungstemperatur, kann sich im Gerät Kon- denswasser bilden, welches im Messbetrieb die optischen Bauelemente gefährdet. Betreiben Sie den MSM-C nur in nicht-kondensierender Atmosphäre. Die Temperatur des Kühlwassers darf nicht unterhalb der Umgebungstempe ratur liegen. 9.1.1 Voraussetzungen Die Anschlüsse am MSM-C sind für Schlauch-Außendurchmesser von 6 mm vorgesehen.
MicroSpotMonitor-Compact Rücklauf ∅ 6 mm Vorlauf ∅ 6 mm Kühlkreissystem Abb. 9.1: Anschlüsse für den Kühlkreis Wir empfehlen, die Kühlung ca. 2 Minuten vor der Messung zu starten und ca. 1 Minute nach der Messung zu beenden. ACHTUNG Beschädigungsgefahr durch Fremdkörper Wenn Sie bei der Kühlkreisinstallation mit Dichtband arbeiten (z.
MicroSpotMonitor-Compact ACHTUNG Beschädigungsgefahr durch Schmutzpartikel Durch Schmutzpartikel im Kühlkreis kann der Wasserfluss behindert werden und das Mess- gerät überhitzen. Bauen Sie einen Vorfilter (Filterfeinheit 50 µm) in den Kühlkreis ein. 9.1.2 Anschließen Entfernen Sie die Verschlussstopfen des Kühlkreislaufes und bewahren Sie diese auf. Schließen Sie Vorlauf (Water in) und Rücklauf (Water out) des Gerätes an.
MicroSpotMonitor-Compact Software Für die Konfiguration und das Einstellen der Steuerparameter des Messgerätes muss die PRIMES-LaserDiagnosticsSoftware (LDS) installiert werden (im Lieferumfang enthalten). 11.1 Systemvoraussetzungen Betriebssystem: Windows XP/Vista/7/10 ® Prozessor: Intel Pentium 1 GHz (oder vergleichbarer Prozessor) ® ® Benötigter Festplattenspeicher: 15 MB Monitor: 19“...
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MicroSpotMonitor-Compact Nachdem das angeschlossene Gerät erkannt worden ist, werden die grafische Benutzeroberfläche und eini- ge wichtige Dialogfenster geöffnet. Abb. 11.2: Die wichtigsten Dialogfenster Sie können parallel verschiedene Mess- und Dialogfenster öffnen. Dabei bleiben einige grundsätzlich wichtige Fenster (für das Messen oder die Kommunikation) permanent im Vordergrund. Alle anderen Dialogfenster werden überschrieben, sobald Sie ein neues Fenster öffnen.
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MicroSpotMonitor-Compact Die Menüleiste In der Menüleiste öffnen Sie per Mausklick alle Haupt- und Untermenüs, die das Programm bietet. Revision 01/2019 DE...
MicroSpotMonitor-Compact Die Werkzeugleiste Durch Anklicken der Symbole in der Werkzeugleiste sind die folgenden Programmmenüs unmittelbar zu erreichen. Dateiverwaltung Darstellungsart Dateiauswahl Ebenenauswahl - Neuen Datensatz anlegen - Existierenden Datensatz öffnen - Aktuellen Datensatz speichern - Isometriedarstellung des ausgewählten Datensatzes öffnen - Variable Schnitte-Darstellung öffnen - Übersicht (86 %) öffnen - Falschfarbendarstellung öffnen...
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- die räumliche Auflösung - die mechanischen Bewegungsgrenzen in z-Richtung - Auswahl eines der am Bus angeschlossenen Messgeräte - die manuelle Einstellung der z-Achse LQM-Justage Für den MSM-C nicht relevant. Einstellung Strahlsuche Bei MSM-C nicht aktiv. CCD Geräte-Info Liefert Informationen über Geräteparameter CCD Einstellungen Spezielle Einstellungen können hier vorgenommen werden...
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MicroSpotMonitor-Compact Kommunikation Geräte suchen Das System fragt den Bus nach den verschiedenen Geräteadressen ab. Das ist notwendig, wenn die Gerätekonfiguration am PRIMES-Bus nach dem Starten der Software geändert wurde. Freie Kommunikation Darstellung der Kommunikation auf dem PRIMES-Bus. Liste gesuchter Geräte Listet die Geräteadressen der einzelnen PRIMES-Geräte auf.
MicroSpotMonitor-Compact 11.4 Die wichtigsten Einstellungen in den Dialogfenstern Da die PRIMES-LaserDiagnosticsSoftware für unterschiedliche Geräte konzipiert ist, werden hier nur Funktio- nen erläutert, die tatsächlich den MSM-C betreffen. 11.4.1 Sensorparameter Die räumliche Auflösung der Messung wird eingestellt. Einstellbar sind von 32 x 32 Pixel bis 512 x 512 Pi- xel.
MicroSpotMonitor-Compact 11.4.2 Messeinstellungen Abb. 11.5: Einstellungen im Dialogfenster Messeinstellungen 11.4.3 CCD-Einstellung Abb. 11.6: Dialogfenster CCD-Einstellung Weitere Hinweise zu den Einstellungen finden Sie im Kapitel 12.2.2 auf Seite 36. Revision 01/2019 DE...
MicroSpotMonitor-Compact Messeinstellungen PROFIBUS ( OPTION) 12.1 PROFIBUS-Adresse ändern Werkseitig wird eine PROFIBUS-Adresse voreingestellt. Diese Adresse ist auf dem Gerät angegeben. Sie können die Adresse bei Bedarf folgendermaßen ändern: Installieren Sie die LaserDiagnosticsSoftware (LDS) auf einem PC, der über die Netzwerkverbindung mit dem Gerät verbunden ist.
(Adresse 256.5 bis 276, siehe Kapitel 14.2 auf Seite 48) hinterlegten Parametern durchgeführt Ein Setup wird mit der PRIMES LaserDiagnosticsSoftware (LDS) erstellt. Dazu muss eine Ethernet-Verbin- dung des MSM-C mit dem Rechner (oder Netzwerk) vorliegen und die Software muss auf einem windowsba- sierten PC installiert sein (siehe Kapitel 11.2 auf Seite 24).
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MicroSpotMonitor-Compact Wählen Sie das Menü Kommunikation>>Freie Kommunikation Aktivieren Sie die im Feld Mode die Option TCP, geben Sie die IP-Adresse des Gerätes (Aufkleber auf dem Gerät) ein und klicken Sie auf die Schaltfläche Verbinden. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Bus-Protokoll schreiben (recht unten im Dialogfenster). Bus-Protokoll schreiben Mit der Funktion wird die Buskommunikation im Feld Busmonitor ange-...
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MicroSpotMonitor-Compact Klicken Sie auf die Schaltfläche Primes Geräte Suchen im oberen Bereich des Fensters, um den MSM-C abschließend in die LDS-Sitzung einzubinden. Nun werden auf der grafischen Oberfläche der LDS diverse Dialogfenster eingeblendet. Revision 01/2019 DE...
MicroSpotMonitor-Compact 12.2.2 Anfangskonfiguration einstellen Stellen Sie im Dialogfenster Sensorparameter die Auflösung 512 x 512 ein. Stellen Sie im Dialogfenster Messeinstellungen folgendes ein: • in x- und y-Richtung das größte Fenster und ziehen Sie dieses in die Mitte des Messbereiches • Deaktivieren Sie die Kontrollkästchen Symmetrisch und Optim. Revision 01/2019 DE...
MicroSpotMonitor-Compact • Wählen Sie Im Dialogfenster CCD-Einstellung die Option Messdaten. 12.2.3 Anfangskonfiguration speichern Wählen Sie das Menü Kommunikation>>Freie Kommunikation. Geben Sie in der Befehlsleiste folgendes Kommando ein (beachten Sie unbedingt die korrekte Eingabe der Leerzeichen * ): svSetup * 01 * 0 * T2 * BF * 0200 * 30 Klicken Sie auf die Schaltfläche Senden.
MicroSpotMonitor-Compact 12.2.4 Erste Messung durchführen Geben Sie in der Befehlsleiste folgendes Kommando ein: profiMeas * 1 * 01 Klicken Sie auf die Schaltfläche Senden. Jetzt können Sie im Messmodus Einzelmessung eine Einzelebene messen. Ablauf: Klicken Sie auf die Schaltfläche Start und lösen Sie innerhalb von 1 Sekunde einen Laserpuls (300 – 500 ms) aus.
12.3 Darstellung eines Messergebnisses mit der LDS Der MSM-C bietet die Möglichkeit, die letzte durch den Profibus initiierte Messung, mit der LDS auszuwer- ten. Das Gerät darf nach erfolgter Messung nicht ausgeschaltet werden! Verbinden Sie das Gerät über Ethernet mit einem PC.
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MicroSpotMonitor-Compact Geben Sie im Menü Kommunikation>>Freie Kommunikation den Befehl ein profiMeas * 2 * 0 und klicken Sie auf die Schaltfläche Senden. ProfiMeas 2 ProfiMeas 2 Durch den profiMeas-Befehl wird keine neue Messung mehr ausgelöst, sondern die letzte Messung vom Gerät abgerufen.
12.4 Darstellung eines Messergebnisses in einem Browser (OPTION) Der MSM-C bietet optional die Möglichkeit, die letzte Messung in einem beliebigen Browser darzustellen (Achtung, die Messergebnisse werden nach einem neuen Einschaltvorgang gelöscht!). Die Messung kann über die Software (LDS) oder von der Anlage über den Profibus ausgelöst werden.
MicroSpotMonitor-Compact 12.5 Kaustik messen (OPTION PROFIBUS) Mit dem Befehl „moveZ“ kann aus dem Dialogfenster Freie Kommunikation der LDS bei teilautomatisierten Abläufen durch die Anlagensteuerung eine Kaustik manuell vermessen werden. Wählen Sie das Menü Kommunikation>>Freie Kommunikation. Geben Sie in der Befehlszeile folgendes Kommando ein: moveZ Klicken Sie auf die Schaltfläche Senden.
MicroSpotMonitor-Compact Anlagensteuerung Zur Integration in eine Anlagensteuerung ist optional ein PROFIBUS-Interface verfügbar. Damit stehen die ermittelten Strahlparameter für die Maschinensteuerung zur direkten Weiterverarbeitung bereit. 13.1 Messablauf Fokusmessung (ungetriggert) Anlage MicroSpotMonitor-Compact Setzt Parameter für Messung Setzt command.start Löscht status.ready Löscht status.measurement_finished Liest Parameter für die Messung (aus Setup oder von Profibus) Setzt status.acknowledge Schaltet Laser ein...
MicroSpotMonitor-Compact 13.3 Timing-Diagramm der Fokusmessung Messzyklus Command.start Command.messparameter Laser On status.ready status.measurement running status.measurement finished status.measurement failure status.idle status.irradiation failure status.start acknowledge status.maximalwert+übersteuerung Strahlparameter Fehler/Warnungs-Kennung Abb. 13.1: Timing-Diagramm ungetriggerte und getriggerte Messung • t0: Die Messparameter (Setup-Nr. oder detaillierte Messparameter) müssen gesetzt sein, ehe das Flag „start“...
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MicroSpotMonitor-Compact durchgeführt und die Ergebnisse stehen in den „Strahlparameter“-Ergebnisregistern. Der Maximalwert der Rohdaten und eine Kennzeichnung, wie viele Pixel übersteuert waren, ist im high byte des Statuswortes codiert. Möglicherweise ist das Flag „irradiation failure“ gesetzt; dann ist ein nichtfataler Fehler aufgetreten (Messung über- oder untersteuert, Strahl liegt am Rand des Messfensters).
MicroSpotMonitor-Compact Profibus-Parametersatz 14.1 Eingänge Address Reg Unit/Rep. Length Type Block Rate size Version Geräte-/Softwarere- Info über Gerät 2 byte word 20 byte (read only) vision Status (read 258.0 1 high Ready for Measure- > 1Hz Messbereit nach start ack- 1 byte bool only) ment...
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MicroSpotMonitor-Compact Address Reg Unit/Rep. Length Type Block Rate size Fehler-Kennung Hard- pro Messzyklus Fehler-Kennung der Hard- 2 byte word ware ware Fehler-Kennung Para- pro Messzyklus Fehlererkennung Parameter 2 byte word meter der Messanforderung Fehler-Kennung Ein- pro Messzyklus Fehlerkennung für die letzte 2 byte word zelebene...
Die Anlage setzt im Out-Bereich die zu speichernden Parameter und die Setup-Nummer sowie das Flag „read setup params“; die Parameter „save setup params“ und „start measurement“ müssen 0 sein. Der MSM-C liest die Parameter ein und quittiert anschließend, indem er im In-Bereich „setup params read“ zu 1 setzt.
15.1 Schutzglas wechseln Optional kann das Messobjektiv des MSM-C mit einem Schutzglas oder einem Schutzglas mit Zyklon gelie- fert werden. Das Schutzglas im Strahleintritt ist ein Verschleißteil und kann bei Bedarf gewechselt werden. Leichte Verschmutzungen des Schutzglases können in abgekühltem Zustand mit Isopropanol (beachten Sie die Sicherheitshinweise des Herstellers) vorsichtig entfernt werden.
MicroSpotMonitor-Compact Das Schutzglas befindet sich im Schutzglashalter des Objektives unter dem Haltering bzw. dem Zyklon. Der Haltering bzw. der Zyklon sind über einen federbelasteten Bajonettverschluss mit drei Schließzapfen auf dem Schutzglashalter befestigt. 15.1.2 Schutzglas wechseln Beachten Sie die Sicherheitshinweise im Kapitel „15.1.1 Sicherheitshinweise“ auf Seite 52. Drücken Sie den Haltering nach unten gegen den Schutzglashalter, drehen Sie ihn gegen den Uhrzei- gersinn bis zum Anschlag und heben Sie den Haltering nach oben ab.
Wasservorlauf an (Water In). Maßnahmen zur Produktentsorgung PRIMES ist im Rahmen des Elektro-Elektronik-Gesetzes (Elektro-G) verpflichtet, nach dem August 2005 ge- fertigte PRIMES-Messgeräte kostenlos zu entsorgen. PRIMES ist bei der Stiftung Elektro-Altgeräte-Register („EAR“) als Hersteller unter der Nummer WEEE-Reg.-Nr. DE65549202 registriert.
21.1 Neutralglasfilter Im Auslieferungszustand des MSM-C ist in der Filter-Einschuböffnung ein Blindeinschub ohne Neutralglasfilter eingebaut. Optional sind Neutralglasfilter-Einschübe mit unterschiedlichen Filterdichten erhältlich (siehe Tab. 21.1 auf Seite 71). Die Filter sind in diesen Einschüben verschiebbar gelagert und können bei Bedarf au- ßerhalb des Strahlenganges positioniert werden.
MicroSpotMonitor-Compact Montage 1. Schieben Sie den Neutralglasfilter- Einschub bis zum Anschlag in die Einschuböffnung. 2. Schrauben Sie die Befestigungs- schrauben ein und ziehen Sie diese fest. Neutralglasfilter-Einschub Handhabung Den Neutralglasfilter können Sie über den integrierten Schieber innerhalb oder außerhalb des Strahlenganges positionieren, ohne den Einschub demontieren zu müssen (siehe Abb.