Systèmes de mesure linéaire à régle nue

Mai 2005

Systèmes de

mesure linéaire

à régle nue

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Les normes (EN, ISO, etc.) ne sontvalables que si elles sont citéesexplicitement dans le catalogue.

Sur demande, nous vous adresserons lesinformations relatives aux• systèmes de mesure linéaire étanches• systèmes de mesure angulaire• capteurs rotatifs• électroniques consécutives HEIDENHAIN• commandes numériques TNC

HEIDENHAIN• et à l'étalonnage des machinesMais vous pouvez aussi les trouver sousInternet à l'adresse www.heidenhain.de.

Systèmes de mesure linéaire à règle nue

Systèmes de mesure linéaire à règle nue

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue équipent les machines et installationsqui exigent une grande précision de lavaleur de mesure affichée. Domainesd'applications classiques:• appareillages de production et de mesure

dans l'industrie des semi-conducteurs• machines à implanter les composants• machines et appareillages de très haute

précision, tels que tours au diamant pourl'usinage de pièces optiques, tours àplateau pour disques magnétiques,machines à rectifier les pièces en ferrite,etc.

• machines-outils de grande précision• machines de mesure et comparateurs,

microscopes de mesure ou autresappareils de précision dans lestechniques de mesure

• entraînements directs

Les systèmes de mesure linéaire

enregistrent la position d'axes linéairessans éléments mécaniques detransmission. Ils permettent parconséquent d'éviter toute une série desources possibles d'erreurs:• Erreurs de positionnement dues à la

dilatation de la vis à bille• Erreurs à l‘inversion• Erreurs cinématiques dues aux défauts de

pas de la vis à billes

Les systèmes de mesure linéaire sont doncindispensables aux machines exigeantes auniveau de la précision du positionnement

et de la vitesse d'usinage.

Montage mécanique

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue sont constitués d'une règle ou d'unruban de mesure et d'une tête captrice quifonctionnent sans contact mécanique. Surles systèmes de mesure linéaire à règlenue, la règle est fixée sur une surfaced'appui. Par conséquent, il estindispensable de disposer d'une grandeplanéité de la surface de montage pourgarantir les précisions élevées du systèmede mesure linéaire.

Table des matières

Table des matières

Systèmes de mesure linéaire à règle nue 2

Comment choisir 4

Propriétés techniques

Principes de la mesure Matérialisation de la mesure 6

Principe de mesure incrémental 7

Balayage photoélectrique 8

Précision de la mesure 10

Fiabilité 12

Versions mécaniques des appareils et montage 14

Caractéristiques mécaniques générales 17

Caractéristiques techniques

pour une précision élevée Série LIP 300 18

Série LIP 400 20

Série LIP 500 22

Série LIF 400 24

pour une vitesse de déplacementélevée et de grandes longueurs demesure

Série LIDA 1x1 26

Série LIDA 4x5 28

Série LIDA 4x7 30

pour deux coordonnées Série PP 32

Raccordement électrique

Interfaces Signaux incrémentaux � 1 VCC 34

Signaux incrémentaux � TTL 36

Commutateurs de fin de course 38

Détection des positions 39

Connecteurs et câbles 40

Caractéristiques électriques générales 44

Appareils de mesure et de contrôle HEIDENHAIN 46

Electroniques d'exploitation 47

4

Comment choisir

Pour les systèmes de mesure à deuxcoordonnées PP, la mesure estmatérialisée par un réseau de phases 2Ddéposé selon le procédé DIADUR sur unestructure en verre. Ils permettent ainsi unenregistrement de position dans le plan.

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue LIP se distinguent à la fois par de trèsfaibles résolutions de mesure et uneprécision et répétabilité extrêmementélevées. La mesure est matérialisée par unréseau de phases DIADUR déposé sur unsupport de mesure en vitrocéramique ouen verre.

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue LIF disposent d'un réseau de divisionsdéposé au moyen du procédé DIADUR surun support en verre. Outre leur grande

précision et précision de répétabilité, ilssont particulièrement faciles à monter.

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue LIDA ont un réseau de divisionsdéposé sur un ruban de mesureAURODUR en acier. Ils sont extrêmementbien conçus pour atteindre des vitesses de

déplacement élevées jusqu'à 8 m/seconde et leurs différentes possibilités demontage leur confèrent une grandeflexibilité d'implantation.

Section Classes de

précision

Période du

signal1)

Lo

de

LIP pour une précision extrême

• Règle de mesure en vitrocéramiqueou en verre

• Principe de balayage interférentielpour faibles périodes de signal

± 0,5 µm 0,128 µm 7027

± 1 µm± 0,5 µm

2 µm 1042

± 1 µm 4 µm 7014

LIF avec film de montage PRECIMET�


• Commutateurs de fin de course etpiste Homing

± 3 µm 4 µm 7010

LIDA pour vitesses de déplacement

élevées et grandes longueurs de

mesure

• Ruban de mesure en acier collé sursupport en acier ou tendu dans unprofilé en aluminium

• Commutateurs de fin de course surLID 400

± 5 µm± 3 µm

40 µm 2220

± 5 µm 20 µm 1430

± 15 µm 20 µm 2460

PP pour mesure en 2D

• Position de balayage commune pourles deux coordonnées


± 2 µm 4 µm Plm6868

1) Période de signal des signaux sinusoïdaux; elle est déterminante pour les écarts àl'intérieur d'une période de signal (cf. Précision de la mesure)

2) pour systèmes de mesure avec interface TTL et électronique d'interpolation intégrée:résolution de mesure après exploitation par 4 et avec le plus grand facteurd'interpolation possible (cf. Interfaces � TTL)

(classes deprécisionsupérieures surdemande)

(classes deprécisionsupérieures surdemande)

LIP 4x1R

5

de du1)

Longueurs

de mesure

Support de

mesure et

montage

Interface/

résolution de

mesure2)

Type Page

µm 70 mm à270 mm

VitrocéramiqueZerodur®

incorporée danssupports en Invarvissables

� TTL0,001 µm

LIP 372 18

� 1 VCC LIP 382

10 mm à420 mm

Règle de mesureen vitrocéramiqueZerodur® ou enverre fixée avecgriffes de serragevissables

� TTLà 0,05 µm

LIP 471 20

� 1 VCC LIP 481

70 mm à1440 mm

Règle de mesureen verre fixéeavec griffes deserrage vissables

� TTLà 0,1 µm

LIP 571 22

� 1 VCC LIP 581

70 mm à1020 mm

Règle de mesureen verre colléeavec film demontagePRECIMET®

� TTLà 0,01 µm

LIF 471 24

� 1 VCC LIF 481

220 mm à2040 mm

Ruban de mesureen acier collédans support enacier à visser surla surface demontage

� TTLà 1 µm

LIDA 171 26

� 1 VCC LIDA 181

140 mm à30040 mm

Ruban de mesureen acier inséré ettendu dansprofilés enaluminium

� TTLà 0,05 µm

LIDA 475 28

� 1 VCC LIDA 485

240 mm à6040 mm

Ruban de mesureinséré dansprofilés enaluminium, fixéen son centre

� TTLà 0,05 µm

LIDA 477 30

� 1 VCC LIDA 487

Plage demesure68 mm x68 mm

Plaque (supportde la gravure) enverre, à coller

� TTLà 0,1 µm

PP 271 32

� 1 VCC PP 281

LIDA 485

LIDA 181

LIF 481

LIP 581

LIP 382

(autres plagesde mesure surdemande)

PP 281

(autres plagesde mesure surdemande)

Tab

lem

ati

ère

s

6

Principes de la mesure

Matérialisation de la mesure

Sur les systèmes de mesure deHEIDENHAIN, la mesure est matérialiséepar des structures régulières - les divisions.Pour servir de support à ces divisions, onutilise des substrats en verre ou en acier.Dans le cas des systèmes de mesure avecgrandes longueurs de mesure, un ruban enacier fait office de support de la mesure.

Les divisions fines sont réalisées au moyende différents procédés photolithographiques.Elles sont obtenues à partir de:• traits en chrome extrêmement résistants

déposés sur du verre,• traits dépolis déposés sur des rubans de

mesure avec flash d'or,• structures tridimensionnelles déposées

sur des substrats en verre ou en acier.

Les procédés de fabricationphotolithographiques développés parHEIDENHAIN fournissent couramment despériodes de divisions de 40 µm à 1 µm etmême encore inférieures.

Ces procédés permettent, d'une part,d'obtenir des périodes de divisionsextrêment fines et, de l'autre, une trèsgrande netteté des traits ainsi qu'uneparfaite homogénéité de la gravure. Toutcomme le balayage photoélectrique, ceciest d'ailleurs déterminant pour obtenir unequalité élevée des signaux de sortie.

HEIDENHAIN réalise les matrices de lagravure sur les machines de très hauteprécision qu'elle fabrique pour ses propresbesoins.

7

Procédé de mesure incrémental

Dans le cas du procédé de mesure

incrémental, les divisions sont constituéesd'une structure réticulaire régulière.L'information relative à la position estobtenue par comptage des différentsincréments (pas de mesure)à partir den'importe quel point zéro donné. Dans lamesure où un rapport absolu estnécessaire pour déterminer les positions,les règles ou rubans de mesure disposentd'une deuxième piste sur laquelle se trouveune marque de référence. Sur la règle, laposition absolue définie grâce à la marque

de référence correspond exactement à unpas de mesure.Il est donc nécessaire de franchir la marquede référence pour établir un rapport absoluou pour retrouver le dernier point deréférence sélectionné.

Dans le cas le plus défavorable, il estnécessaire d'effectuer des déplacementsde la machine sur de grandes portions de laplage de mesure. Pour faciliter ce„franchissement du point de référence“,nombreux sont les systèmes de mesureHEIDENHAIN qui disposent de marques deréférence à distances codées: La piste deréférence comporte plusieurs marques deréférence disposées à écarts définis etvariables. Le franchissement de deuxmarques de référence voisines - ce quicorrespond seulement à quelquesmillimètres de course (cf. tableau) - estsuffisant pour que l'électroniqueconsécutive détermine le rapport absolu.Les systèmes de mesure équipés demarques de référence à distances codéescomportent un „C“ derrière leurdésignation (ex. LIP 581 C).

Sur les systèmes de mesure avec marquesde référence à distances codées, le rap-

port absolu est calculé par comptage desincréments compris entre deux marquesde référence et d'après la formule suivante:

P1 = (abs B–sgn B–1) x G + (sgn B–sgn V) x abs MRR

On a:

B = 2 x MRR–G

Dont:P1 = Position en périodes de signal de

la première marque de référencefranchie

abs = Valeur absolue

sgn = Fonction sens(signe fonction = „+1“ ou „-1“)

MRR = Nombre de périodes de signal entreles marques de référence franchies

22

G = Ecart de base entre deux marquesde référence fixes, en périodes designal (cf. tableau)

V = Sens de déplacement (+1 ou -1)Un déplacement de la tête captricevers la droite (montage conformeau plan) donne „+1“

Période

de signal

Distance de base G

en périodes de signal

Déplacement

max.

LIP 5x1C 4 µm 5000 20 mm

LIDA 1x1C 40 µm 2000 80 mm

Représentation sché-matique de divisionsincrémentales avecmarques de réfé-rence à distances co-dées (exemple d'unLIP 5x1C)

Cotesen mm

Pro

pri

été

ste

ch

niq

ues

8

Balayage photoélectrique

La plupart des systèmes de mesureHEIDENHAIN fonctionnent selon leprincipe du balayage photoélectrique. Cebalayage s'effectue sans contact et doncsans usure. Il détecte des traits de divisionsextrêmement fines d'une largeur dequelques microns seulement et génère dessignaux de sortie qui ont de très faiblespériodes de signal.

Plus la période de division du réseau detraits est fine et plus les effets de ladiffraction influent sur le balayagephotoélectrique. Pour ses systèmes demesure linéaire, HEIDENHAIN utilise deuxprincipes de balayage:

• le principe de mesure par projection

pour périodes de division de 10 µm à40 µm et

• le principe de mesure interférentielle

pour de très faibles périodes de divisionde 4 µm, par exemple, et même plusfaibles encore.

Principe de mesure par projection

Le principe de mesure par projection - consi-déré de manière simplifiée - génère le signalpar projection de lumière: Deux réseaux detraits - règle de mesure et réticule de ba-layage - avec, par exemple, la même périodede division sont déplacés l'un par rapport àl'autre. Le support du réticule de balayageest transparent; le réseau de traits du sup-port de la mesure peut être déposé sur unmatériau également transparent ou bien surun matériau réflecteur.Lorsque la lumière parallèle traverse unestructure avec réseau de traits, des champsclairs/obscurs se forment à une distancedonnée. A cet endroit, on trouve un réseaude traits en opposition qui a la même pé-riode de division. Lors d'un déplacement re-latif des deux réseaux de traits l'un par rap-port à l'autre, la lumière passante estmodulée: Si les interstices entre les traitssont en face les uns des autres, la lumièrepasse; si les traits recouvrent les interstices,on obtient l'ombre. Les éléments photoélec-triques convertissent ces variations d'inten-sité lumineuse en signaux électriques. Sur leréticule de balayage, le réseau de traits dotéd'une structure spéciale filtre le courant lu-mineux de manière à obtenir des signaux desortie sinusoïdaux. Plus la période de divi-sion du réseau de traits est fine et plus faibleet plus étroite est la tolérance pour l'écartentre le réticule de balayage et la règle demesure. Sur un système de mesure avecprincipe de mesure par projection, le mon-tage est praticable dans les tolérances si lapériode de division est d'au moins 10 µm.

Les systèmes de mesure linéaire LIDA

fonctionnent selon ce principe de mesurepar projection.

Période de signal

360° él.

Déphasage90° él.

Balayage photoélectrique selon le principe de mesure par projection avec règle en acier etbalayage à une fenêtre (LIDA 400)

règle de mesure fenêtredétecteurstructuré

source lumineuseLED

condenseur

réseau de balayage

réticule de balayage

9

Principe de mesure interférentielle

Principe de mesure interférentielleLe principe de mesure interférentielleutilise la diffraction et l'interférence de lalumière sur de fins réseaux de divisionspour générer les signaux destinés àdéterminer le déplacement.Le support de la mesure est constitué d'unréseau à échelons; des traits réfléchissantde 0,2 µm de hauteur ont été déposés surune surface plane et réfléchissante. Unréticule de balayage constitué d'un réseaude phases transparent ayant la mêmepériode de divisions que celle de la règle demesure est disposé en vis-à-vis.Lorsqu'elle rencontre le réticule debalayage, l'onde lumineuse plane estdivisée par diffraction en trois ondespartielles d'ordre 1, 0 et –1 ayant à peu prèsla même intensité lumineuse. Celles-ci sontdiffractées sur la règle de mesure avecréseau de phases de manière à ce que lamajeure partie de l'intensité lumineuse sesitue dans l'ordre de diffraction réfléchi 1 et–1. Ces ondes partielles se rejoignent sur leréseau de phases du réticule de balayageoù elles sont à nouveau diffractées et eninterférence. Trois trains d'ondes sont ainsigénérés; ceux-ci quittent le réticule debalayage en suivant des angles différents.Les éléments photoélectriquesconvertissent ces intensités lumineuses ensignaux électriques.

Lors d'un déplacement relatif entre la règlede mesure et le réticule de balayage, lesfronts des ondes diffractés subissent undéphasage: Le déplacement correspondantà une période de division décale le front del'onde de l'ordre de diffraction 1 d'unelongueur d'onde vers le plus et le front del'onde de l'ordre de diffraction –1 d'unelongueur d'onde vers le moins. Commeces deux ondes sont en interférence à lasortie du réseau de phases, les ondes sontdéphasées entre elles de deux longueursd'onde. On obtient ainsi deux périodes designal pour un déplacement relatif d'unepériode de division.

Les systèmes de mesure interférentielsfonctionnent avec des périodes de divisionsde 8 µm ou 4 µm par exemple, ou bienencore plus petites. Leurs signaux debalayage sont fortement exempts d'ondeshautes et peuvent subir une forteinterpolation. Ils sont donc particulièrementbien adaptés à des résolutions et précisionsélevées. Ce qui ne les empêchent pasd'accepter des tolérances de montageconciliables avec la pratique.

Les systèmes de mesure linéaire desfammilles de produits LIP, LIF et PP

fonctionnent selon ce principe de mesureinterférentielle.

Le capteur génère quatre signaux decourant sinusoïdaux (I0°, I90°, I180° et I270°)déphasés entre eux de 90° él.. A priori,les quatre signaux ne sont passymétriques par rapport à la ligne neutre.Les éléments photoélectriques sont doncdisposés en push-pull pour former deuxsignaux de sortie I1 et I2 déphasés de90° él. et symétriques par rapport à laligne neutre.Avec la représentation XY del'oscilloscope, les signaux donnent unefigure de Lissajous. Avec des signaux deforme idéale, on obtient un cercle aucentre. Les variations au niveau de laforme du cercle et de sa position sontdues aux écarts de position à l'intérieurd'une période de signal (cf. Précision dela mesure) et se répercutent ainsidirectement sur le résultat de la mesure.La taille du cercle - correspondant àl'amplitude des signaux de sortie - peutvarier à l'intérieur de certaines limitessans pour autant influer sur la précisionde la mesure.

Balayage photoélectrique selon le principe de mesure interférentielle et balayage avec unefenêtre

règle de mesuredivision de la règleréseau de phases DIADUR

condenseur sourcelumineuseLED

élémentsphoto--électriques

réticule de balayage:réseau de phases transparent

période de division

ordres de diffraction-1. 0. +1.

10

Précision de la mesure

La précision de la mesure linéaire estprincipalement fonction:• de la qualité du réseau de traits• de la qualité du balayage• de la qualité de l'électronique de

traitement des signaux• des écarts de guidage de la règle de

mesure par rapport à la tête captrice.

Il convient de distinguer les écarts deposition sur des longueurs de mesureéquivalentes - par exemple, sur toute lacourse de mesure - ainsi que les écarts deposition à l'intérieur d'une période de signal.

Ecarts de position sur la course de mesure

La précision des systèmes de mesurelinéaire à règle nue est indiquée avec lesclasses de précision définies de la manièresuivante:Les valeurs extrêmes de l'erreur totale Fsur une position sont, par rapport à la valeurmoyenne et pour un tronçon quelconqued'une longueur de mesure de 1 m max.,dans la classe de précision de ± a.Pour les systèmes de mesure linéaire àrègle nue, la définition de la classe deprécision se rapporte à la règle de mesure -on parle alors de la précision de la règle demesure.

Ecarts de position à l'intérieur

d'une période de signal

Les écarts de position à l'intérieur d'unepériode de signal dépendent de la qualité dubalayage et de la période de signal dusystème de mesure. Pour les systèmes demesure linéaire à règle nue de HEIDENHAINet à n'importe quel endroit de la course demesure, ils sont d'environ ± 1 % de lapériode de signal. Plus la période de signal estpetite et plus ces écarts de position àl'intérieur d’une période de signal sont faibles.Leur importance est déterminante non seule-ment dans la précision d'un processus de po-sitionnement mais aussi, par exemple, pourl'asservissement de vitesse du déplacementlent et régulier d'un axe.

��

Ecart

de

po

sit

ion

Position

Ecart de position à

l'intérieur d'une

période de signal

Ecart de position F sur la longueur de mesure ML

Ecart de position u à l'intérieur d'une période de signal

Niv

eau

du

sig

nal

Ecart

de

po

sit

ion

Période de signal360 °él.

Période de signal

des signaux de

balayage

Ecarts de position classiques

à l'intérieur d'une période de

signal

LIP 3x2 0,128 µm 0,001 µm

LIP 4x1 2 µm 0,02 µm

LIP 5x1

LIF

PP

4 µm 0,04 µm

LIDA 4xx 20 µm 0,2 µm

LIDA 1xx 40 µm 0,4 µm

11

Tous les systèmes de mesure linéaire deHEIDENHAIN sont contrôlés au niveau deleur bon fonctionnement avant leur livraisonet leur précision est mesurée.

La précision de tous les systèmes demesure linéaire est calculée en procédant àun déplacement dans les deux sens. Lenombre de positions pour la mesure estchoisi de manière à pouvoir enregistreravec précision non seulement l'écartd'onde longue mais aussi les écarts deposition à l'intérieur d'une période designal.

Le certificat de contrôle du constructeur

certifie la précision-système indiquée pourchaque système de mesure. Les étalons

de référence également indiqués renvoient– comme le spécifie la norme EN ISO 9001– aux étalons nationaux ou internationauxreconnus.

Pour les séries LIP, PP et LIDA 1x1, unprocès-verbal d'étalonnage précise lesécarts de position sur toute la longueur demesure. Le pas de mesure ainsi quel'incertitude de mesure lors de l'étalonnagesont également indiqués.

Plage de température

Les systèmes de mesure linéaire sontétalonnés à une température de

référence de 20 °C. La précision dusystème de mesure indiquée sur leprocès-verbal d'étalonnage est valable àcette température.La plage de température de travail

indique les limites de températureambiante à l'intérieur desquelles lessystèmes de mesure linéaire fonctionnentcorrectement.La plage de température de stockage estde –20 °C à 70 °C pour l'appareil dans sonemballage.

Si le système de mesure linéaire n'est pasmonté dans les conditions requises, deserreurs de guidage risquent d'avoird'importantes répercussions au niveau desvaleurs de position. Afin de réduire aumaximum les risques d'erreurs d'Abbe, ilest recommandé de monter la règle ou soncarter au niveau de la table, sur l'axe de lamachine. Lors de la fixation du système demesure sur la surface de montage, il fautpar principe veiller au parallélisme parrapport au guidage de la machine.

12

Fiabilité

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue de HEIDENHAIN ont été optimiséspour équiper les machines précises etrapides. Malgré leur structure noncartérisée, ils sont peu sensibles auxsalissures, garantissent une grande stabilitéà long terme et sont faciles et rapides àmonter.

Faible sensibilité aux salissures

Outre la qualité élevée du réseau dedivisions, le procédé de balayage participe àla précision et à la fiabilité des systèmes demesure linéaire. Les systèmes de mesurelinéaire à règle nue de HEIDENHAINfonctionnent avec un balayage à une

fenêtre. Avec ce procédé, une seulefenêtre de balayage est utilisée pourgénérer les signaux de balayage.Contrairement au balayage à quatrefenêtres, les salissures locales présentessur le support de la mesure (par exempleles empreintes de doigt laissées lors dumontage, les dépôts d'huile provenant duguidage de la machine, etc.) influent surl'intensité lumineuse des composantes dusignal et, par là-même, sur les signaux debalayage. Et pourtant, si les signaux desortie s'en trouvent modifiés au niveau deleur amplitude, ils ne le sont pas au niveaude l'offset et de la position de phase.Comme auparavant, ils peuvent toujoursêtre soumis à une forte interpolation et lesécarts de position à l'intérieur d'une périodede signal restent faibles.La grande fenêtre de balayage contribueégalement à réduire la sensibilité auxsalissures. Suivant les types d'impuretés,on peut aussi éviter une panne du systèmede mesure. Ceci est particulièrementévident sur le LIDA 400 et le LIF 400. Encomparaison de leur période de signal, cesappareils disposent d'une grande surfacede balayage de 14,5 mm2. Même enprésence d'impuretés de 3 mm dediamètre (encre d'imprimante, poussière deplatine, eau ou huile), ils délivrent dessignaux de mesure d'une grande qualité.Les écarts de position restent largement endeça des valeurs définissant la classe deprécision de la règle de mesure.

�

�

��

�

��

�

��

�

��

��

��

Comportement du LIF 400 en présence de salissures

huile eau toner poussière empreinte de doigt

Position [mm]

Ecart

de

po

sit

ion

[µm

]

�

�

��

��

��

�

��

�

�

�

��

�

��

Répercussion d'impuretés sur le balayage à quatre fenêtres (en rouge) et à une fenêtre (en vert)

Position [mm]

Ecart

de

po

sit

ion

[µm

]

13

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

Am

plitu

de

du

sig

nal[%

]

Distance fonctionnelle [mm]

Tolérance de montage

1) = ruban de mesure2) = support du ruban

LIDA 400

��

��

��

��

��

��

��

Am

plitu

de

du

sig

nal[%

]

Distance fonctionnelle [mm]

Tolérance de montage

LIF 400

Procédé SUPRADUR: réseau de divisions optique tridimensionnelavec structure planaire

Des supports de mesure résistants

Sur les systèmes de mesure linéaire à règlenue, le support de la mesure est, par nature,soumis à une charge élevée. C'est pourquoiHEIDENHAIN utilise généralement desréseaux de divisions robustes qui sontréalisés au moyen de procédés spéciaux.Avec le procédé DIADUR, les structures enchrome dur sont déposées sur un supporten verre ou en acier. Dans le cas duprocédé AURODUR, celui-ci applique unréseau de divisions en or sur des rubans demesure en acier.Avec le procédé SUPRADUR, une couchetransparente vient tout d'abord recouvrir lacouche de base réfléchissante. Pourgénérer un réseau de phases optiquetridimensionnel, on trouve ensuite unecouche extrêmement fine de quelquesnanomètres seulement en chrome dur. Lesrègles de mesure équipées d'un réseau dedivisions SUPRADUR sont particulièrementinsensibles aux salissures car les faiblesépaisseurs qui constituent la structuren'offrent pratiquement pas de surfacessusceptibles d'être attaquées par lesparticules de poussière, de salissures oud'humidité.

coucheréfléchissante

couchetransparente

couche de baseréfléchissante

Tolérances de montage conciliables

avec les besoins de la pratique

En règle générale, de faibles périodes de si-gnal vont de pair avec des tolérances demontage très restreintes au niveau de l'écartentre la tête captrice et le ruban de mesure.Ceci est dû aux propriétés de diffraction desstructures réticulaires. Celles-ci peuvent in-duire une chute de 50 % du signal lorsquel'écart entre la tête captrice et le ruban demesure varie seulement de ± 0,1 mm.Le principe de balayage interférentiel ainsique les réseaux de balayage nouvellementdéveloppés pour les systèmes de mesurefonctionnant selon le principe de mesure parprojection permettent de garantir des tolé-rances de montage conciliables avec les be-soins de la pratique et ce, malgré les faiblespériodes de divisions.Les tolérances de montage des systèmesde mesure linéaire à règle nue deHEIDENHAIN n'influent que très faiblementsur les signaux de sortie. Et en particulier, latolérance d'écart entre la règle de mesure etla tête captrice (distance fonctionnelle) nemodifie l'amplitude du signal que d'une ma-nière négligeable. Ce comportement est dé-terminant pour la fiabité des systèmes demesure linéaire à règle nue deHEIDENHAIN. Pour les appareils des sériesLIDA 400 et LIF 400, la relation entre la dis-tance fonctionnelle et l'amplitude du signalest illustrée de manière exemplaire dans lesdeux diagrammes ci-contre.

substrat

14

Versions mécaniques des appareils et montage

Règles de mesure

Les systèmes de mesure linéaire à règlenue sont constitués d'éléments séparésqui sont la tête captrice d'une part et larègle de mesure ou le ruban de mesure,d'autre part. Ces deux éléments sontassemplés uniquement au moment dumontage sur le guidage de la machine. Parconséquent, certaines conditions sont àprendre en compte dès la construction dela machine:• Le guidage de la machine doit être conçu

de manière à ce que les distances

fonctionnelles soient respectées àl'endroit prévu pour le montage dusystème de mesure (cf. Caractéristiquestechniques).

• La surface d'appui de la règle de mesuredoit être conforme aux exigences de

planéité.• Pour faciliter l'alignement de la tête

captrice par rapport à la règle de mesure,il est conseillé d'utiliser une équerre de

montage.

Versions des règles de mesure

Pour les diverses applications et exigencesen matière de précision, HEIDENHAIN peutfournit la règle de mesure dans la versionqui convient.

Série LIP 300

Les règles de très grande précision LIP 300sont équipées d'un support de divisions enZerodur® qui est collé dans la fibrethermiquement neutre d'un support enacier. Le support en acier est vissé sur lasurface d'appui. Des éléments de fixationflexibles garantissent un comportementthermique reproductible

Séries LIP 400 et LIP 500

Les supports de divisions en Zerodur® ouen verre sont fixés directement sur lasurface d'appui au moyen de griffes deserrage et consolidés avec une collesilicone. Une collure époxy définit le pointzéro thermique.

AccessoiresGriffes de serrage Id.-Nr. 270711-04Colle silicone Id.-Nr. 200417-02Colle époxy Id.-Nr. 200409-01

Série LIF 400

Les supports de divisions en verre sontcollés directement sur la surface d'appui aumoyen du film de montage PRECIMET®

que l'on presse ensuite régulièrement avecun rouleau.

AccessoiresRouleau Id.-Nr. 276885-01

Règle de mesure LIP 302



Règle de mesure LIF 401

15

Série LIDA 1x1

Le ruban de mesure en acier que recouvrele réseau de divisions est rapporté sur unsupport en acier. Ce dernier est vissé sur lasurface de montage. Le comportementthermique de la règle de mesure LIDA 100correspond à celui de l'acier.

Série LIDA 4x5

Les systèmes de mesure de la sérieLIDA 405 sont conçus particulièrementpour les grandes longueurs de mesure.Lors du montage, les tronçons quiconstituent le support du ruban de mesuresont vissés ou bien collés (avec le film demontage PRECIMET®) sur la surfaced'appui. Le ruban de mesure monobloc estensuite inséré dans le support, puis tendu

de manière définie et fixé au niveau de

ses extrémités sur le banc de la machine.

Série LIDA 4x7

Les systèmes de mesure de la sérieLIDA 407 sont eux aussi conçus pour lesgrandes longueurs de mesure. Lestronçons qui constituent le support duruban de mesure sont collés sur la surfaced'appui au moyen du film de montagePRECIMET®. Le ruban de mesuremonobloc est ensuite inséré dans lesupport, puis fixé en son centre sur lebanc de la machine. Ce type de fixationpermet au ruban de mesure de se dilaterlibrement en direction des deux extrêmitéset garantit un comportement thermiquedéfini.

Accessoires pour version avec PRECIMET®

Rouleau Id.-Nr. 276885-01Accessoire de montage Id.-Nr. 373990-01

Règle de mesure LIDA 407



Accessoire de montage

16

Versions mécaniques des appareils et montage

Têtes captrices

Comme l'assemblage des systèmes demesure à règle nue s'effectue sur lamachine, il est nécessaire à l'issue dumontage d'en réaliser l'alignement précisqui est déterminant pour la précisiondéfinitive du système de mesure. Auniveau de la construction de la machine, ilest donc opportun, d'une part, de concevoirle règlage pour qu'il soit simple et pratiqueà réaliser et, d'autre part, d'assurer lesconditions d'un montage aussi stable quepossible.

Pour l'alignement de la tête captrice sur larègle de mesure, la tête doit pouvoir sedéplacer dans cinq directions (cf. figure).Les courses de ces déplacements étanttrès faibles, il suffit pleinement de disposerde trous de fixation oblongs sur uneéquerre de montage.

Montage LIP/LIF/LIDA 100

La tête captrice dispose d'un anneau decentrage grâce auquel elle peut pivoter àl'intérieur de l'alésage d'appui de l'équerrede montage et être ainsi alignée sur la règlede mesure.

Montage LIDA 400

La tête captrice est fixée le plus facilementpar sa face arrière sur l'équerre demontage. Par un trou réalisé dans l'équerrede montage, il est possible de faire pivotertrès légèrement la tête captrice à l'aided'un outil.

Réglage

Pour faciliter l'alignement, on préconise lesétapes suivantes:

1) Réglage de la distance fonctionnelleentre la règle de mesure et la têtecaptrice à l'aide de la cale d'épaisseur

2) Alignement des signaux incrémentauxpar pivotement de la tête captrice.

3) Alignement du signal de référence enfaisant à nouveau pivoter légèrement latête captrice.

Pour faciliter l'alignement, HEIDENHAINpropose la fourniture des appareils PWM 9ou PWT (cf. Appareils de mesure et decontrôle HEIDENHAIN)

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Remarque:

Pour les étapes à suivre et cotes àrespecter lors du montage, il convient dese référer exclusivement à la brochure desInstructions de montage jointe à lalivraison de l'appareil. Toutes les donnéesrelatives au montage qui sont contenuesdans ce catalogue sont à considérercomme provisoires et sans engagement;elles sont non contractuelles.

LIP/LIF/LIDA 100

Cale d'épaisseur

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LIDA 400

Cale d'épaisseur

17

Montage

Pour faciliter le passage des câbles, onmonte la tête captrice de préférence surune partie fixe de la machine et la règle demesure, sur une partie mobile.Il convient de choisir avec soin l'endroit

destiné au montage des systèmes demesure linéaire afin de ne pas nuire à leurprécision et à leur durée de vie.• Le montage doit être réalisé le plus près

possible du plan d'usinage afin de limiterle défaut d'Abbé.

• Pour que l'appareil fonctionne de façonoptimale, le système de mesure ne doitpas être soumis constamment à defortes vibrations. Pour cette raison,utiliser pour le montage les partiesmassives de la machine; il convientd'éviter de monter le système demesure sur des surfaces concaves ousur des tasseaux.

• Il faut éviter de monter les systèmes demesure linéaire à proximité de sourcesde chaleur pour éviter les effets detempérature.


La plage de température de travail

indique les limites de températureambiante à l'intérieur desquelles les valeurstechniques des systèmes de mesurelinéaire seront respectées.La plage de température de stockage estde –20 °C à 70 °C pour l'appareil dans sonemballage.

Comportement thermique

Le comportement thermique du systèmede mesure linéaire est un critère importantde la précision de fonctionnement de lamachine. En général, il est souhaitable quele comportement thermique du systèmede mesure linéaire corresponde à celui dela pièce ou de l'objet à mesurer. Avec lesvariations de température, il est bon que lesystème de mesure linéaire se dilate ou secontracte de manière définie etreproductible.Le support du réseau de divisions dessystèmes de mesure linéaire HEIDENHAIN(cf. Caractéristiques techniques) ontdifférents coefficients de dilatationthermique. Vous pouvez donc choisir lesystème de mesure le mieux adapté àvotre opération de mesure en fonction ducoefficient de dilatation thermique désiré.

Caractéristiques mécaniques générales

Indice de protection (EN 60 529)

Les têtes captrices des systèmes demesure linéaire à règle nue ont l'indice deprotection IP 50. Les règles de mesuren'ont pas de protection particulière. Si lesrègles de mesure sont exposées auxsalissures, il convient alors de les protégeren conséquence.

Accélérations

En service et pendant le montage, lessystèmes de mesure linéaire sont soumis àdes accélérations de types divers:• Les valeurs limites de la tenue aux vibra-

tions sont valables pour des fréquencesde 55 à 2000 Hz (EN 60 068-2-6). Si, parexemple en présence de résonances etselon l'application et le montage, les va-leurs d'accélération sont dépassées, lesystème de mesure peut être endomma-gé. Il convient donc d'effectuer tous

les tests de l'ensemble complet.

• Les valeurs limites de l'accélération ad-missible (coup semi-sinusoïdal) par rap-port à la résistance aux chocs et aux

coups sont données pour une duréed'environ 11 ms (EN 60 068-2-27).

Il faut éviter impérativement de porter descoups de maillet ou autres outils, parexemple, lors de l'alignement du systèmede mesure linéaire.

Pièces soumises à l'usure

Les systèmes de mesure de HEIDENHAINcontiennent certaines pièces soumises àl'usure dont notamment:• Source lumineuse LED• Câble

Tests des ensembles complets

Les sénéralement des composants quisont ystèmes de mesure deHEIDENHAIN sont gintégrés dans desensembles complets. Dans ce cas etindépendamment des valeurs spécifiéespour le système de mesure, il convient desoumettre la globalité de l'ensemble à

des tests approfondis. Lescaractéristiques techniques indiquéesdans ce catalogue sont valables pour lesystème de mesure lui-même et non paspour l'ensemble complet. L'emploi dusystème de mesure en dehors desvaleurs spécifiées ou non conforme àl'application de destination est de laresponsabilité de l'utilisateur.

DIADUR, AURODUR, SUPRADUR® etPRECIMET® sont des marques déposées parDR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH, TrauneutZerodur® est une marque déposée parSchott-Glaswerke, Mayence.

18

Dimensions

en mm

LIP 372

LIP 382Systèmes de mesure linéaire incrémentaux de très haute précision

pour résolutions de mesure jusqu'à 0,001 µm (1 nm)

Caractéristiques techniques LIP 372

LIP 382

Support de la mesure

Période de divisionCoefficient de dilatation thermique

Réseau de phases DIADUR survitrocéramique Zerodur®

0,512 µm�therm � 0 · 10–6 K–1

Classe de précision ± 0,5 µm(classes de précision supérieures surdemande)

Longueur de mesure ML* en mm 70, 150, 170, 220, 270

Marque de référence aucune

Vitesse de LIP 372

déplacement max. LIP 382

cf. page 377,6 m/minavec fréquence limite à –3dB � 1 MHz

Vibrations 55 à 2000 HzChocs 11 ms

� 4 m/s2 (EN 60068-2-6)� 50 m/s2 (EN 60068-2-27)

Température de travail 0 à 40 °C

Poids Tête captriceRègle de mesure

150 g (APE 100 g)260 g (ML 70 mm)700 g (ML � 150 mm)

Tension d'alimentation LIP 372

LIP 382

5 V ± 5%/< 160 mA (sans charge)5 V ± 5%/< 160 mA

Signaux incrémentaux/ LIP 372

Période du signal

LIP 382

� TTL/interpolation x 32 intégrée:0,004 µm

� 1 VCC/0,128 µm


Longueur de câble max.

Câble de 0,5 m vers l'électroniqued'adaptation (APE), câble adaptateurséparé (1 m/3 m/6 m/9 m) raccordablesur l'APE30 m

* à indiquer SVP à la commande

* = Modification max. en fonctionnementF = Guidage de la machine� = Début de la longueur de mesure ML� = Surface de montage pour la tête captrice� = Sens de déplacement de la tête captrice

pour signaux de sortie conformes à ladescription de l'interface

ML L L1 L2

150 182 40 102

170 202 45 112

220 252 56 140

270 322 71 180

19

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ML 270

ML220,170,150

ML 70C

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20

Dimensions

en mm

LIP 471

LIP 481Systèmes de mesure linéaire incrémentaux de très haute précision

• pour espaces de montage réduits

• pour résolutions de mesure de 1 µm à 0,005 µm


LIP 481



Réseau de phases DIADUR survitrocéramique ZERODUR® ou sur verre4 µm�therm � 0 ·10–6 K–1 (vitrocéramiqueZerodur®)�therm � 8 ·10–6 K–1 (verre)

Classe de précision* ± 1 µm± 0,5 µm(classes de précision supérieures surdemande)

Longueur de mesure ML* en mm 70, 120, 170, 220, 270, 320,

370, 420

Marque de référence* LIP 4x1R

LIP 4x1A

une au centre de la longueur de mesureaucune

Vitesse de LIP 471


cf. page 3730 m/minavec fréquence limite à –3dB: � 250 kHz


� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 500 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captrice

Règle de mesureCâble de raccordement

25 g (LIP 4x1A),50 g (LIP 4x1R), sans câble de raccordement5,6 g + 0,2 g/mm de longueur de mesure30 g/m


LIP 481



Période du signal

LIP 481

� TTL/interpolation x 5 intég.: 0,4 µm� TTL/interpolation x10 intég.: 0,2 µm� 1 VCC/2 µm


Longueur de câble max. LIP 471

LIP 481

Câble de 0,5 m avec prise Sub-D (15 plots)Electronique d'adaptation et d'interfaceintégrée dans la prise100 m150 m


F = Guidage de la machine

* = Modification max. en fonctionnement� = Position marque de référence LIP 4x1R� = Début de la longueur de mesure ML� = Sens de déplacement de la tête captrice


21

LIP 471R/LIP 481R

LIP 471A/LIP 481A

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22

Dimensions

en mm

LIP 571

LIP 581Système de mesure linéaire incrémental de très haute précision

• pour grandes longueurs de mesure


F = Guidage de la machine* = Modification max. en fonctionnement� = Position marque de référence LIP 5x1R� = Position marques de référence LIP 5x1C� = Début de la longueur de mesure ML� = Dépassement admis� = Surface de montage pour la tête captrice� = Sens de déplacement de la tête captrice



LIP 581



Réseau de phases DIADUR sur verre8 µm�therm � 8 · 10–6 K–1

Classe de précision ± 1 µm


370, 420, 470, 520, 570, 620,

670, 720, 770, 820, 870, 920,

970, 1020, 1240, 1440

Marques de référence* LIP 5x1R

LIP 5x1C

une au centre de la longueur de mesureà distances codées; définition de la valeurde position absolue dans une course de20 mm max.

Vitesse de LIP 571




� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 500 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceElectronique d'adaptationRègle de mesureCâble de raccordement

20 g (sans câble de raccordement)70 g7,2 g + 0,24 g/mm de longueur de mesure70 g/m


LIP 581



Période du signal

LIP 581

� TTL/interpolation x5 intég.: 0,8 µm� TTL/interpolation x10 intég.: 0,4 µm� 1 VCC/4 µm

Raccordement électrique*

Longueur de câble max LIP 571

LIP 581

Câble 0,5 m/1 m ou 3 m avec prise Sub-D(15 plots); électronique d'adaptation etd'interface intégrée dans la prise100 m150 m


23

�

24

Dimensions

en mm

LIF 471

LIF 481Système de mesure linéaire incrémental


• simplicité de montage avec film de montage PRECIMET�

• détection de position avec piste Homing et commutateurs de fin de course

• insensibilité relative aux salissures grâce au réseau de divisions SUPRADUR

F = Guidage de la machine* = Modification max. en fonctionnement� = Position marques de référence� = Epoxy pour ML < 170� = Commutateur pour piste Homing� = Début de la longueur de mesureLI = Marque pour fin de courseP = Point de mesure pour dégauchissage� = Sens de déplacement de la tête captrice

pour signaux de sortie conformes à ladescription de l’interface

Caractéristiques techniques LIF 471

LIF 481


Jusqu'à ML 220 mmA partir de ML 270 mmPériode de divisionCoefficient de dilatation thermique

Réseau de phases SUPRADUR sur verreRéseau de phases DIADUR sur verre8 µm�therm � 8 · 10–6 K–1



370, 420, 470, 520, 570, 620,

670, 720, 770, 820, 870, 920,

970, 1020

Marque de référence une au centre de la longueur de mesure

Détection de la position

Signaux de sortieSignal Homing et signal de fin de courseTTL (sans amplificateur de ligne)

Vitesse de LIF 471

déplacement max. LIF 481

cf. page 3772 m/minavec fréquence limite à –3dB: � 300 kHz100 m/minavec fréquence limite à –6dB: � 420 kHz


� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 400 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceElectronique d'adaptationRègle de mesureCâble de raccordement

9 g (sans câble de raccordement)140 g0,8 g + 0,08 g/mm de longueur de mesure40 g/m

Tension d'alimentation LIF 471

LIF 481

5 V ± 5%/max. 180 mA (sans charge)5 V ± 5%/< 175 mA

Signaux incrémentaux/ LIF 471

Période du signal

LIF 481

� TTL/interpolation x100 intég.: 0,04 µm� TTL/interpolation x50 intég.: 0,08 µm� TTL/interpolation x20 intég.: 0,2 µm� TTL/interpolation x10 intég.: 0,4 µm� TTL/interpolation x5 intég.: 0,8 µm� 1 VCC/4 µm

Raccordement électrique*

Long. de câble max. Signaux incrémentauxHoming, fin de course

Câble 0,5 m/1 m ou 3 m avec prise Sub-D(15 plots); électronique d'adaptation etd'interface intégrée dans la prise30 m10 m


25

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Dimensions

en mm

LIDA 171

LIDA 181Systèmes de mesure linéaire incrémentaux pour vitesses de déplacement élevées

• avec règle de mesure en acier


• larges tolérances de montage

• sur demande, variantes de montage correspondant au LIDA 400

F = Guidage de la machine* = Modification max. en fonctionnement� = Position marques de référence avec

aimant de sélection LIDA 1x1� = Position marques de référence LIDA 1x1C� = Début de la longueur de mesure ML� = Surface de montage pour la tête captrice� = Accessoire spécial équerre de montage = Aimant de sélection = Longueur règle de mesure� = en version � acier non autorisé dans

cette zone� = Sens de déplacement de la tête captrice

pour signaux de sortie conformes àla description de l'interface

ML e

.. 20 25

.. 40 35

.. 70 50

ML z

� 1020 10

> 1020 20

Caractéristiques techniques LIDA 171

LIDA 181



Règle en acier avec réseau de traitsAURODUR40 µm�therm � 10 · 10–6 K–1

Classe de précision* ± 5 µm± 3 µm


520, 620, 720, 770, 820, 920,

1020, 1240, 1440, 1640, 1840, 2040

Marques de référence* LIDA 1x1

LIDA 1x1C

tous les 50 mm, sélectionnables par aimantsà distances codées; définition de la valeurde position absolue dans une course de80 mm max.

Vitesse de LIDA 171

déplacement max. LIDA 181



� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 500 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceAimant de sélectionRègle de mesureCâble de raccordement

70 g (sans câble de raccordement)10 gca. 1,5 kg/m de longueur de mesure70 g/m

Tension d'alimentation LIDA 171

LIDA 181


Signaux incrémentaux/ LIDA 171

Période du signal

LIDA 181

� TTL/interpolation x10 intég.: 4 µm� TTL/interpolation x5 intég.: 8 µm� 1 VCC/40 µm


Longueur de câble max. LIDA 171

LIDA 181

Câble de 3 m avec prise100 m150 m


27

LIDA 171

LIDA 181

�

28

Dimensions

en mm

LIDA 475

LIDA 485Systèmes de mesure linéaire incrémentaux pour espaces de montage réduits

• pour grandes longueurs de mesure jusqu'à 30 m



• commutateurs de fin de course


LIDA 485



Ruban en acier avec réseau de traitsAURODUR20 µmen fonction de la surface de montage



740, 840, 940, 1040, 1140, 1240,

1340, 1440, 1540, 1640, 1740, 1840,

1940, 2040

autres longueurs de mesure jusqu'à30040 mm avec ruban monobloc etsupports de ruban en plusieurs tronçons


Commutateurs de fin de course

Signaux de sortieL1/L2 avec deux différents aimantsTTL (sans amplificateur de ligne)

Vitesse de LIDA 475




� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 500 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceRègle de mesureCâble de raccordement

20 g (sans câble de raccordement)ca. 115 g + 250 g/m ML70 g/m


LIDA 485



Période du signal

LIDA 485




Câble 3 m avec prise Sub-D (15 plots);avec LIDA 475, électronique d'adaptationet d'interface intégrée dans la prise20 m


� = Tronçons supports de ruban vissés = Tronçons supports de ruban collés

avec PRECIMETF = Guidage de la machine

= Ajustement ou réglage* = Modification max. en fonctionnementP = Points de mesure pour dégauchissage� = Position marque de référence� = Début de la longueur de mesure ML = Aimant pour commutateur

de fin de course� = Longueur supports� = Pièce intermédiaire pour longueurs de

mesure à partir de 3040 mm� = Sens de déplacement de la tête captrice


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ML � 2040

ML > 2040

Possibilités de montage de la tête captrice

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30

Dimensions

en mm

LIDA 477

LIDA 487Systèmes de mesure linéaire incrémentaux pour espaces de montage réduits

• pour courses de mesure jusqu'à 6 m



• commutateurs de fin de course


LIDA 487



Ruban en acier avec réseau de traitsAURODUR20 µm�therm � 10 · 10–6 K–1

Classe de précision ± 15 µm± 5 µm après compensation linéaire desdéfauts dans l'électronique consécutive


1440, 1640, 1840, 2040, 2240, 2440,

2640, 2840, 3040, 3240, 3440, 3640,

3840, 4040, 4240, 4440, 4640, 4840,

5040, 5240, 5440, 5640, 5840, 6040



Signaux de sortieL1/L2 avec deux différents aimantsTTL (sans amplificateur de ligne)

Vitesse de LIDA 477




� 200 m/s2 (EN 60068-2-6)� 500 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceRègle de mesureCâble de raccordement

20 g (sans câble de raccordement)ca. 25 g + 100 g/m ML70 g/m


LIDA 487



Période du signal

LIDA 487




Câble 3 m avec prise Sub-D (15 plots);avec LIDA 477, électronique d'adaptationet d'interface intégrée dans la prise20 m


F = Guidage de la machine= Ajustement ou réglage

* = Modification max. en fonctionnementP = Points de mesure pour dégauchissage� = Position marque de référence� = Début de la longueur de mesure ML = Aimant pour commutateur de fin

de course� = Longueur supports� = Sens de déplacement de la tête captrice


31

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ML � 2040

ML > 2040

Possibilités de montage de la tête captrice

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32

Dimensions

en mm

PP 271R

PP 281RSystème de mesure incrémental en 2D

pour résolutions de mesure de 1 µm à 0,05 µm

Caractéristiques techniques PP 271R

PP 281R



Réseau de phases TITANID®en 2D surverre8 µm�therm � 8 · 10–6 K–1


Plage de mesure 68 mm x 68 mm,autres plages de mesure sur demande

Marque de référence une marque de référence à 3 mm dudébut de la mesure

Vitesse de PP 271R

déplacement max. PP 281R



� 80 m/s2 (EN 60068-2-6)� 100 m/s2 (EN 60068-2-27)


Poids Tête captriceAPE et câblelPlaque de mesure

170 g120 g75 g

Tension d'alimentation PP 271R

PP 281R

5 V ± 5%/210 mA (sans charge)5 V ± 5%/210 mA

Signaux incrémentaux/ PP 271R

Période du signal

PP 281R

� TTL/interpolation x5 intég.: 0,8 µm� TTL/interpolation x5 intég.: 0,4 µm� 1 VCC/4 µm


Longueur de câble max. PP 271R

PP 281R

Câble de 0,5 m avec prise Sub-D (15 plots)Electronique d'adaptation et d'interfaceintégrée dans la prise100 m150 m

F = Guidage de la machine� = Face gravée� = Position marque de référence de

la position moyenne représentée� = Sens de déplacement de la tête captrice


D1 D2

� 32,9 –0,2 � 33 –0,02/–0,10

33

�

�

34

Les systèmes de mesure HEIDENHAINéquipés de l'interface � 1 VCC délivrentdes signaux de tension capables de subirune forte interpolation.

Les signaux sinusoïdaux incrémentaux

A et B sont déphasés de 90° él. et leuramplitude classique est de 1 Vcc.Le train des signaux de sortie représenté ici- avec B en retard sur A - illustre le sens dedéplacement indiqué sur le pland'encombrement.

Le signal de référence R a une partie utileG d'environ 0,5 V. A proximité de la marquede référence, le signal de sortie peutdescendre à une valeur de repos H jusqu'à1,7 V. Ceci ne doit pas entraîner unesurmodulation de l'électroniqueconsécutive. Les crêtes de signal peuventégalement apparaître avec une amplitude Gau niveau de repos bas.

L'amplitude du signal indiquée est valablepour la tension d'alimentation appliquée surle système de mesure et précisée dans lescaractéristiques techniques. Elle se réfère àune mesure différentielle à impédance de120 ohms entre les sorties connexes.L'amplitude du signal varie en fonction del'augmentation de la fréquence. Lafréquence limite donne la fréquence àlaquelle une certaine fraction de l'amplituded'origine du signal est conservée:• fréquence limite à –3 dB:

70%de l'amplitude du signal• fréquence limite à –6 dB:

50% de l'amplitude du signal

Interpolation/résolution/pas de mesure

Les signaux de sortie de l'interface 1 VCCsont généralement interpolés dansl'électronique consécutive de manière àobtenir des résolutions suffisammentélevées. Pour l'asservissement de

vitesse, on utilise fréquemment desfacteurs d'interpolation supérieurs à 1000pour conserver des informations de vitesseexploitables, y compris à des vitesses deréduites.

Les caractéristiques techniquescomportent des pas de mesure conseilléspour l'enregistrement de positions. Pourles applications spéciales, d'autresrésolutions sont également possibles.

Période de signal360° él.

(valeur nominale)

A, B, R mesurés avec oscilloscope en mode différentiel

Am

plitu

de

du

sig

nal[%

]

Fréquence limite à –3dBFréquence limite à –6dB

Fréquence de

balayage [kHz]

Fréquence limite

Courbecaractéristique del'amplitude dusignal en fonction dela fréquence debalayage

Interface Signaux de tension sinusoïdaux � 1 VCC

Signaux

incrémentaux

2 signaux sinusoïdaux A et B

Amplitude du signal M: 0,6 à 1,2 VCC; 1 VCC typ.Ecart de symétrie IP – NI/2M: � 0,065Rapport de signal MA/MB: 0,8 à 1,25Angle de phase I�1 + �2I/2: 90° ± 10° él.

Signal de référence 1 ou plusieurs crêtes de signal R

Partie utile G: 0,2 à 0,85 VValeur de repos H: 0,04 V à 1,7 VEcart de commutation E, F: � 40 mVPassages à zéro K, L: 180° ± 90° él.

Câble de liaison

Longueur du câbleDurée du signal

Câble HEIDENHAIN blindéPUR [4(2 · 0,14 mm2) + (4 · 0,5 mm2)]150 m max. avec capacité linéique de 90 pF/m6 ns/m

Les éventuelles limitations de tolérances susceptibles de s'appliquer aux systèmes demesure sont précisées dans les caractéristiques techniques

Interfaces

Signaux incrémentaux � 1 VCC

35

Racco

rdem

en

téle

ctr

iqu

e

Circuit à l'entrée de

l'électronique consécutive

Dimensionnement

Amplificateur opérationnel MC 34074Z0 = 120 �R1 = 10 k� et C1 = 100 pFR2 = 34,8 k� et C2 = 10 pFUB = ± 15 VU1 env. U0

Fréquence limite à –3 dB du circuit

env. 450 kHzenv. 50 kHz avec C1 = 1000 pF

et C2 = 82 pFCette variante de circuit réduit la largeur debande du circuit mais, en revanche,améliore l'antiparasitage.

Signaux de sortie du circuit

Ua = 3,48 VCC typ.Amplification: 3,48 fois

Surveillance du signal

Il convient de prévoir un seuil de réponsede 250 mVCC pour la surveillance dessignaux incrémentaux 1 VCC.

Signaux

incrémentaux

Signal de référence

Ra < 100 �, 24 � ��Ca < 50 pF�Ia < 1 mAU0 = 2,5 V ± 0,5 V(par rapport au 0 Vde la tensiond'alimentation)

1 VCC

Electronique consécutiveSystème de mesure

36

Les systèmes de mesure HEIDENHAINéquipés de l'interface � TTL comportentdes électroniques qui digitalisent lessignaux de balayage sinusoïdaux en lesinterpolant ou sans les interpoler.

Les signaux incrémentaux sont transmissous la forme de 2 trains d'impulsions rectan-gulaires Ua1 et Ua2 déphasés de 90° él. Lesignal de la marque de référence est cons-titué d'une ou plusieurs impulsions de réfé-rence Ua0, reliées aux signaux incrémentaux.L'électronique intégrée génère en outre lessignaux inverses , � und � permet-tant ainsi d'assurer une transmission antipara-site. Le train des signaux de sortie représentéici – avec Ua2 en retard sur Ua1 – illustre lesens de déplacement indiqué sur le pland'encombrement.

Le signal de perturbation � indique lesfonctions défectueuses, par exemple, unerupture des fils d'alimentation, une panne desource lumineuse, etc. Il peut être utilisé pourmettre la machine hors tension, notammentdans la production automatisée.

Le pas de mesure résulte de l'écart entredeux fronts des signaux incrémentaux Ua1 etUa2 avec exploitation par 1, par 2 ou par 4.

L'électronique consécutive doit être conçuede manière à enregistrer chaque front des im-pulsions rectangulaires. L'écart min. a entre

les fronts indiqué dans les caractéristiquestechniques s'applique au circuit d'entrée illus-tré, avec une longueur de câble de 1 m et seréfère à une mesure en sortie du récepteurde ligne différentiel.En outre, des différences de durée de propa-gation du signal provenant du câble réduisentl'écart entre les fronts de 0,2 ns max. parmètre de câble. Pour éviter les erreurs decomptage, il faut donc concevoir l'électroniqueconsécutive de manière à pouvoir encore trai-ter 90 % de l'écart entre les fronts restant.Il convient de ne pas dépasser, même briève-ment, la vitesse de rotation ou la vitesse de

déplacement max. admissible.

La longueur de câble admissible pour latransmission des signaux rectangulairesTTL à l'électronique consécutive dépend dela distance entre les fronts a. Elle est de100 m ou 50 m pour le signal deperturbation. Il faut pour cela quel'alimentation en tension soit assurée sur lesystème de mesure (cf. Caractéristiquestechniques). Les lignes de retour peuventêtre utilisées pour enregistrer la tension surle système de mesure et, le cas échéant,de la régler avec un dispositifd'asservissement adéquat (alimentationcontrôlée Remote Sense).

��

��

��

��

��

�

��

Lo

ng

ueu

rd

ecâb

le[m

]

Ecart entre les fronts [µs]

sans �

avec �

Longueur de câble

admissible

en fonction de l'écartentre les fronts

Interface Signaux rectangulaires � TTL

Signaux

incrémentaux

2 TTL-signaux rectangulaires Ua1, Ua2 et leurs signaux inverses�, �


Largeur d'impulsionRetard

1 ou plusieurs impulsions rectangulaires Ua0 et leursimpulsions inverses Impulse �90° él. (autre largeur sur demande); LS 323: non relié|td | � 50 ns

Signal de

perturbation

Largeur d'impulsion

1 impulsion rectangulaire TTL �Perturbation: LOW (sur demande: Ua1/Ua2 à haute impédance)Appareil en fonctionnement normal: HIGHtS � 20 ms

Amplitude du signal Conducteur de ligne différentiel selon standard EIA RS 422UH � 2,5 V pour –IH = 20 mAUL � 0,5 V pour IL = 20 mA

Charge admissible Z0 � 100 � entre les sorties connexes|ILI � 20 mA charge max. sur chaque sortieCLoad � 1000 pF à 0 VSorties protégées contre court-circuit à 0 V

Temps de

commutation

(10% à 90%)

t+ / t– � 30 ns (10 ns typ.)avec 1 m de câble et circuit d'entrée indiqué

Câble de liaison

Longueur du câbleDurée du signal

Câble HEIDENHAIN blindéPUR [4(2 × 0,14 mm2) + (4 × 0,5 mm2)]100 m max. (� 50 m max. ) avec capacité linéique de 90 pF/m6 ns/m

��

�

Période de signal 360° él. Perturbation

Pas de mesure après

exploitation par 4

Les signaux inverses , �, et � ne sont pas représentés

Interfaces

Signaux incrémentaux � TTL

37

Résolution1)

/

Interpolation*

Fréquence

de ba-

layage*

Vitesse de

déplace-

ment

Ecart a

min. entre

les fronts

LIP 372 0,001 µm/par 32

98 kHz49 kHz24,5 kHz

� 0,75 m/min� 0,38 m/min� 0,19 m/min

� 0,055 µs� 0,13 µs� 0,28 µs

LIP 471 0,1 µm/par 5

200 kHz100 kHz50 kHz

� 24 m/min� 12 m/min� 6 m/min

� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

0,05 µm/par 10

100 kHz50 kHz25 kHz


� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

LIF 471 0,2 µm/par 5


� 120 m/min� 60 m/min� 30 m/min

� 0,08 µs� 0,18 µs� 0,38 µs

0,1 µm/par 10



� 0,08 µs� 0,18 µs� 0,38 µs

0,05 µm/par 20



� 0,036 µs� 0,08 µs� 0,18 µs

0,02 µm/par 50

100 kHz50 kHz25 kHz


� 0,036 µs� 0,08 µs� 0,18 µs

0,01 µm/par 100



� 0,036 µs� 0,08 µs� 0,18 µs

* à indiquer à la commande1) après exploitation par 4

Résolution1)

/

Interpolation*

Fréquence

de ba-

layage*

Vitesse de

déplace-

ment

Ecart a

min. entre

les fronts

LIP 571,

PP 271

0,2 µm/par 5



� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

0,1 µm/par 10

100 kHz50 kHz25 kHz


� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

LIDA 17x 2 µm/par 5


� 480 m/min� 240 m/min� 120 m/min

� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

1 µm/par 10

100 kHz50 kHz25 kHz

� 240 m/min� 120 m/min� 60 m/min

� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

LIDA 47x 1 µm/par 5


� 240 m/min� 120 m/min� 60 m/min

� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

0,5 µm/par 10

100 kHz50 kHz25 kHz

� 120 m/min� 60 m/min� 30 m/min

� 0,23 µs� 0,48 µs� 0,98 µs

0,1 µm/par 50



� 0,08 µs� 0,18 µs� 0,38 µs

0,05 µm/par 100

25 kHz12,5 kHz6,25 kHz

� 30 m/min� 15 m/min� 7,5 m/min

� 0,08 µs� 0,18 µs� 0,38 µs

Signaux

incrémentaux


Signal de

perturbation

Electronique consécutiveSystème de mesureCircuit à l'entrée de


Dimensionnement

IC1 = récepteur de ligne différentielconseilléDS 26 C 32 ATseulement pour a > 0,1 µs:AM 26 LS 32MC 3486SN 75 ALS 193

R1 = 4,7 k�R2 = 1,8 k�Z0 = 120 �C1 = 220 pF (pour améliorer l'antiparasitage)

Relation entre la fréquence de balayage, la vitesse de déplacement et l'écart entre les fronts

38

Signaux de sortie


Les LIDA 400 sont équipés de deuxcommutateurs de fin de course intégrésdestinés à détecter les positions terminalesou à créer une piste Homing. Lescommutateurs de fin de course sontréalisés au moyen d'aimants adhésifs denature différente qui rendent possible unecommutation ciblée des commutateurs defin de course droite ou gauche. La mise à lafile des aimants permet de réaliserégalement des pistes Homing. Les signauxdes commutateurs de fin de course sontdélivrés sur des lignes séparées et sontainsi disponibles directement. Le câble dediamètre 3,7 mm reste néanmoinsparticulièrement mince afin de limiter aumaximum les forces exercées sur leséléments mobiles de la machine.

LIDA 47x LIDA 48x

Signaux de sortie 1 impulsion rectangulaire TTL pour chaquecommutateur de fin de course L1 et L2, „actifs high”

Amplitude du signal TTL venant du signalpush-pull(ex. 74 HCT 1G 08)

TTL venant du montage àcollecteur commun avecrésistance de charge10 k� à 5 V

Charge admissible IaL � 4 mAIaH � 4 mA

Durées de Temps de montéecommutation Temps de descente(10% à 90%)

t+ � 50 nst– � 50 nsmesurés avec câble de3 m et circuit d'entréeconseillé

t+ � 10 µst– � 3 µsmesurés avec câble de3 m et circuit d'entréeconseillé

Longueur de câble admissible 20 m max.

Circuit conseillé à l'entrée de


Dimensionnement

IC3 par ex. 74AC14R3 = 1,5 k�

Commutateurs

de fin de course

LIDA 400

L1/L2 = Signaux de sortie des commutateursde fin de course 1 et 2Tolérance du front decommutation: ± 2 mm

� = Début de la longueur de mesure ML� = Aimant S pour fin de course 1� = Aimant N pour fin de course 2

39

A côté du réseau de divisionsincrémentales, le LIF 4x1 dispose d'unepiste Homing et de commutateurs de finde course destinés à détecter les positions.

Les signaux compatibles TTL sont délivréssur des lignes séparées H et L de manièreà être directement disponibles. Le câble dediamètre 4,5 mm reste néanmoinsparticulièrement mince afin de restreindreau maximum les forces exercées sur leséléments mobiles de la machine

LIF 4x1

Signaux de sortie 1 impulsion rectangulaire TTL pour la piste Homing Het une autre pour le commutateur de fin de course L

Amplitude du signal TTL venant du montage à collecteur communUH � 3,8 V pour –IH = 8 mAUL � 0,45 V pour IL = 8 mA

Charge admissible R � 680 �IILI � 8 mA

Longueur de câble admissible 20 m max.

Circuit conseillé à l'entrée de


Dimensionnement

IC3 par ex. 74AC14R3 = 4,7 k�

�

)��#��)��#��)��#��

��

��

��

�

��

��

��

��

Commutateurs de

fin de course

Piste Homing

LIF 400

L/H

Détection des positions

� = Position de la marque de référence� = Début de la longueur de mesure ML

= Marque de fin de course, décalable� = Commutateur pour piste HomingLI

40

15 plots

Prise Sub-D: La prise Sub-D est utiliséelorsque les espaces de montage sont réduits(TNC 4xx, IK 220, par exemple). Elle peutloger une électronique d'adaptation APE.

Prise d'accouplement: On appelle prised'accouplement tout connecteur, mâle oufemelle, présentant un filetage externe.

Prise: On appelle prise tout connecteur,mâle ou femelle, présentant un écroud'accouplement

Connecteurs

Remarques générales

Prise avec gaine isolante Prise d'accouplement avec gaine isolante

Embase Prise Sub-D

x

x: 42.7y: 41.7

88.7 avec APE intégrée

y

��

��

�

��

��

��

Prise d'accouplement encastrable avec gaine isolante

Embase: Une embase est fixée sur le systèmede mesure, le bloc de montage ou le bâti de lamachine; elle présente un filetage externe(comme la prise d'accouplement). Elle est dis-ponible avec contacts mâles ou femelles

Contacts:

Contacts mâles

Contacts femelles

Numérotation des plots

Le sens suivant lequel les plots sontnumérotés est défini selon que l'on utiliseune prise ou une prise d'accouplement.Peu importe qu'il s'agisse d'un connecteurmâle ou femelle. La prise d'accouplementet l'embase présentant toutes deux unfiletage, le sens de la numérotation desplots est identique.

Lorsqu'ils sont vissés, les connecteurs ontl'indice de protection IP 67 (prises Sub-D:IP 50; EN 60 529). Lorsqu'ils ne sont pasvissés, la protection n'existe pas.

41

Raccordement

Le blindage est sur le boîtier; UP = tension d'alimentationPalpeur: La ligne de palpeur est reliée de manière interne à la ligned'alimentation

Prise Sub-D

15 plots

Prise Sub-D 15 plots

avec électronique

d'adaptation et

d'interface intégrée

Alimentation en tension Signaux incrémentaux Autres signaux

4 12 2 10 1 9 3 11 14 7 13 8 6 15

� TTL UP Palpeur

5 V0 V Palpeur

0 VUa1 � Ua2 � Ua0 � � L1

2)

H3)L2

2)

L3)

1)

� 1 VCC A+ A– B+ B– R+ R– libre libre

brun/vert

bleu blanc/gris

blanc brun vert gris rose rouge noir violet vert/noir

jaune/noir

jaune

Prise d'accouplement

12 plots

HEIDENHAIN

Prise

12 plots

HEIDENHAIN

Alimentation en tension Signaux incrémentaux Autres signaux

12 2 10 11 5 6 8 1 3 4 7 9

� TTL UP Palpeur

5 V0 V Palpeur

0 VUa1 � Ua2 � Ua0 � � 1)

� 1 VCC A+ A– B+ B– R+ R– L12)

L22)

brun/vert

bleu blanc/vert

blanc brun vert gris rose rouge noir violet jaune

Le blindage est sur le boîtier; UP = tension d'alimentationPalpeur: La ligne de palpeur est reliée de manière interne à laligne d'alimentation

1) Commutation TTL/11 µACC pour PWT.2) Seulement avec LIDA 48x;

Affectation des couleurs valableuniquement

1) Commutation TTL/11 µACC pour PWT.2) Seulement avec LIDA 4xx;

Affectation des couleurs valableuniquement pour les câbles de liaison

3) Seulement avec LIF 481

42

Prises Sub-D et câbles (15 plots)

Prise sur

LIF/LIP 400/LIP 500/PP

Prise sur LIDA 400/LIF 400

Contre prise sur câble de liaison

correspondant à la prise de l'appareil

Prise Sub-D

(femelle), 15 plotsContre prise sur câble de liaison

correspondant à la prise de

l'appareil

Prise Sub-D

(femelle) , 15 plots

pour câble de liaison � 8 mm� 6 mm

315650-14 pour câble de liaison � 8 mm� 6 mm

315650-14

Câble de liaison PUR 8 mm

[4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)]Blindage sur le boîtier


[4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2) + 2 x (2 x 0,14 mm2)]Blindage sur le boîtier


[6(2 x 0,19 mm2)] � 8 mm � 6 mm1)Câble de liaison PUR 6 mm

[6(2 x AWG28) + (4 x 0,14 mm2)] � 8 mm � 6 mm1)

Câble complet avec prise Sub-D(femelle) et prise (mâle)

331693-xx 355215-xx Câble complet avec prise Sub-D(femelle) et prise (mâle)

354379-xx 355397-xx

Câble avec prise Sub-D (femelle) àune extrémité

332433-xx 355209-xx Câble avec prise Sub-D (femelle)à une extrémité

354411-xx 355398-xx

Câble complet avec prise Sub-D(femelle) et prise (mâle)

335074-xx 355186-xx Câble nu 354341-01 355241-01

Câble complet avec prise Sub-D(femelle) et prise Sub-D (femelle)Distribution des plots pour IK 220

335077-xx 349687-xx

Câble nu 244957-01 291639-01

1) Longueur de câble pour � 6 mm: 9 m max.

43

Prises et câbles HEIDENHAIN (12 plots)

Câble adaptateur pour LIP 300 Câble adaptateur avec prise

d'accouplement (mâle)

310128-xx

Longueur 1 m/3 m/6 m/9 m

Diamètre 6 mm

Câble adaptateur sans prise 310131-xx

Longueur 1 m/3 m/6 m/9 m

Diamètre 6 mm

Prise d'accouplement sur LIDA 18x Prise d'accouplement

(mâle) 12 plots, blindagesur le boîtier

Prise sur LIDA 17x Prise (mâle) 12 plots,blindage sur le boîtier

pour câble de l'appareil � 4,5 mm 291698-14 pour câble de l'appareil � 4,5 mm 291697-06


[4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)], blindage sur le boîtierCâble de liaison PUR 8 mm

[4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)], blindage sur le boîtier

Câble complet avec prise(femelle) et prise (mâle)

298399-xx Câble complet avec prise d'accouple-ment (femelle) et prise (mâle)

298400-xx

Câble avec prise (femelle)à une extrémité

309777-xx Câble avec prise d'accouplement(femelle) à une extrémité

298402-xx

Câble nu 244957-01


correspondant à la prise

d'accouplement ou embase de

l'appareil

Prise (femelle)

12 plots,blindage sur le boîtier


correspondant à la prise

de l'appareil

Prise d'accouplement

(femelle) 12 plots,blindage sur la boîtier

pour câble de liaison � 8 mm 291697-05 pour câble de liaison � 8 mm 291698-02

Prise mâle sur câble de liaison

vers l'électronique consécutivePrise (mâle)

12 plots,blindage sur le boîtier

pour câble de liaison � 8 mm 291697-08

Embase pour raccordement du câble de liaison à l'électronique consécutive

Embase (femelle), 12 plots: 315892-08

Embase d'accouplement encastrable (femelle), pour câble � 8 mm, 12 plots: 291698-07

44

Caractéristiques électriques générales

Câble

Longueurs

Les longueurs de câble indiquées dans les ca-ractéristiques techniques sont valables pourles câbles HEIDENHAIN et les circuits conseil-lés à l'entrée de l'électronique consécutive.

Résistance

Tous les systèmes de mesure sont équipésd'un câble polyuréthane (PUR). Les câblesPUR résistent aux lubrifiants selon VDE

0472 ainsi qu'à l'hydrolyse et aux attaquesmicrobiennes. Ils ne contiennent ni PVC nisilicone et sont conformes aux directives desécurité UL. La certification UL al'inscription AWM STYLE 20963 80 °C 30 VE63216 sur les câbles.


Les câbles HEIDENHAIN peuvent êtreutilisés aux températures suivantes:Pose fixe du câble –40 à 85 °CCourbure fréquente –10 à 85 °C

En cas de limitation de la tenue àl'hydrolyse et aux attaques microbiennes,une température de 100 °C est autorisée.

Rayon de courbure

Le rayon de courbure R admissible dépenddu diamètre du câble ainsi que de sa pose:

Pose fixe du câble

Courbure fréquente

Vitesse de rotation adm. électri-

quement/ vitesse de déplacement

La vitesse de rotation max. admissible ouvitesse de déplacement d'un système demesure est déterminée par• la vitesse de rotation/de déplacement

admissible mécaniquement (lorsqu'elleest indiquée dans les caractéristiquestechniques)

• la vitesse de rotation/de déplacementadmissible électriquement.Sur les systèmes de mesure avecsignaux de sortie sinusoïdaux, lavitesse de rotation/de déplacementadmissible électriquement est limitéepar la fréquence limite à –3dB/–6dB oula fréquence d'entrée admissible del'électronique consécutive.Sur les systèmes de mesure avecsignaux rectangulaires, la vitesse derotation/de déplacement admissibleélectriquement est limitée par– la fréquence de balayage/de sortie

max. admissible fmax du systèmede mesure et par

– l'écart min. entre les fronts a admis-sible pour l'électronique consécutive

pour systèmes de mesure angulaire/

capteurs rotatifs

nmax =fmax · 60 · 103

pour systèmes de mesure linéaire

vmax = fmax · SP · 60 · 10–3

avec:nmax: Vitesse de rotation max.

admissible électriquementen tours/min.,

vmax: Vitesse de déplacement max.admissible électriquement enm/min.

fmax: Fréquence de balayage/de sortiemax. du système de mesure oufréquence d'entrée max. del'électronique consécutive en kHz,

z: Nombre de traits du système demesure angulaire/capteur rotatifsur 360°

PS: Période de signal du système demesure linéaire en µm

500 ms typ.

UCC

Comportement transitoire de la tension

d'alimentation, par ex. 5 V ± 5 %

Tension d'alimentation

Pour alimenter les systèmes de mesure, ilfaut disposer d'une tension continue stabi-

lisée UP. Les valeurs de tension et de con-sommation sont indiquées dans les ca-ractéristiques de de chaque appareil.Pour l'ondulation de la tension continue, on a:• Signal de perturbation à haute fréquence

UCC < 250 mV avec dU/dt > 5 V/µs• Ondulation fondamentale à basse fréquence

UCC < 100 mV

Les valeurs de tension doivent être respec-tées sur le système de mesure, par consé-quent, sans subir les influences du câble. Latension sur l'appareil peut être contrôlée et,si nécessaire, régulée par la suite à l'aidedes lignes de retour. Si l'on ne dispose pasde boîtier d'alimentation contrôlée, les li-

gnes de retour peuvent être raccordées enparallèle aux lignes d'alimentation correspon-dantes afin de réduire de moitié les chutesde tension.

Calcul de la chute de tension:

�U = 2 · 10–3 ·

avec: �U: chute de tension en VLK: longueur de câble enI: consommation du système de

mesure en mA(cf. caractéristiques techniques)

AV: section des fils d'alimentationen mm2

LK · I56 · AV

Câble

HEIDENHAIN

Section des fils d'alimentation AV

1 VCC/TTL/HTL 11 µACC EnDat/SSI

� 3,7 mm 0,05 mm2 – –

� 4,5/5,1 mm 0,14/0,052) mm2 0,05 mm2 0,05 mm2

� 6/101)

mm 0,19/ 0,143) mm2 – 0,08 mm2

� 8/141)

mm 0,5 mm2 1 mm2 0,5 mm2

Câble

HEIDENHAIN

Pose fixe Courbure

fréquente

� 3,7 mm R � 8 mm R � 40 mm

� 4,5 mm

� 5,1 mm

R � 10 mm R � 50 mm

� 6 mm R � 20 mm R � 75 mm

� 8 mm R � 40 mm R � 100 mm

� 10 mm1) R � 35 mm R � 75 mm

� 14 mm1) R � 50 mm R � 100 mm

1) Gaine de protectionmétallique

2) Seulement surpalpeur de mesure

3) Seulement avecLIDA 400

z

45

Sécurité de transmission du

signalCompatibilité électromagnétique/

conformité CE

Sous réserve d'un montage selon lesprescriptions, les systèmes de mesureHEIDENHAIN respectent les directives89/336/EWG de compatibilitéélectromagnétique au niveau des normesgénériques suivantes:• Immunité pour les environnements

industriels EN 61 000-6-2

et plus précisément:– Décharges

électrostatiques EN 61000-4-2– Champs

électromagnétiques EN 61000-4-3– Transitoires électriques

rapides en salve EN 61000-4-4– Ondes de choc EN 61000-4-5– Perturbations conduites par champs

radioélectriques EN 61000-4-6– Champs magnétiques aux fréquences

du réseau EN 61000-4-8– Champs magnétiques

impulsionnels EN 61000-4-9• Emissions parasites EN 61000-6-4:

et plus précisément– pour appareils EN 55011– pour appareils de traitement

de l'information EN 55022

Antiparasitage électrique pour la

transmission des signaux de mesure

Les tensions parasites sont générées ettransmises surtout par des chargescapacitives et inductives. Des interférencespeuvent intervenir sur les lignes etentrées/sorties des appareils. Originespossibles des sources parasites:• champs magnétiques puissants émis par

des transformateurs et moteursélectriques,

• relais, contacteurs et électrovannes,• appareils à haute fréquence, à impulsions

et champs magnétiques de dispersiondes alimentations à découpage,

• lignes d'alimentation et conducteurs desappareils ci-dessus.

Isolation

Les boîtiers des systèmes de mesure sontisolés de tous les circuits.Surtension transitoire nominale: 500 V(valeur préconisée conforme VDE 0110,chap. 1)

Protection contre les influences parasites

Pour assurer un fonctionnement à l'abri deperturbations, il convient de respecter lespoints suivants:• N'utiliser que le câble HEIDENHAIN.

Attention aux chutes de tension sur leslignes d'alimentation.

• Utiliser des connecteurs ou boîtiers deconnexions avec carter métallique. Nepas faire passer de signaux étrangers.

• Relier entre eux les carters du système demesure, des connecteurs, boîtiers deconnexions et électronique consécutive parl'intermédiaire du blindage du câble.Raccorder les blindages (courts et protégés)de manière à ce que l'induction soit peuélevée dans la zone des entrées de câbles.

• Relier en un seul point le système deblindage à la terre.

• Empêcher tout contact fortuit de carters deprises avec d'autres pièces métalliques.

• Le blindage du câble a la fonction d'unconducteur d'équipotentialité. Si l'onredoute des courants compensateurs àl'intérieur de l'ensemble de l'installation, ilconvient de prévoir un conducteurd'équipotentialité séparé. Cf. égalementEN 50 178/4.98 chap. 5.2.9.5„Conducteurs de protection de faiblesection“.

• Ne raccorder les systèmes de mesureHEIDENHAIN qu'à des électroniquesconsécutives dont la tensiond'alimentation est générée par unedouble isolation ou une isolationrenforcée par rapport aux circuits detension secteur Cf. égalementIEC 364-4-41: 1992 modifié, chap. 411„Protection contre contacts directs ouindirects“ (PELV ou SELV).

• Ne pas poser les câbles conducteurs designaux à proximité immédiate desources parasites (consommateursinductifs tels que contacteurs, moteurs,variateurs de fréquence, électrovannes,ou autres).

• On obtient généralement un découplagesuffisant par rapport aux câblesconducteurs des signaux de perturbationen respectant une distance min. de100 mm ou en les plaçant dans desgoulottes métalliques et en utilisant unecloison mise à la terre.

• Respecter une distance min. de 200 mmpar rapport aux selfs de démarrage dansle bloc d'alimentation. Cf. égalementEN 50 178/4.98 chap. 5.3.1.1 „Câbles etlignes“, EN 50 174-2/09.01 chap. 6.7„Mise à la terre et liaisonéquipotentielle“.

• Lors de l'utilisation de capteurs rotatifs

multitours à l'intérieur de champs

électromagnétiques supérieurs à10 mT, nous vous recommandons debien vouloir consulter HEIDENHAIN,Traunreut.

Parallèlement au blindage des câbles, lescarters métalliques du système de mesureet de l'électronique consécutive ont égale-ment un effet sur le blindage. Les boîtiersdoivent être de même potentiel et être re-liés au point de terre central de la machinepar l'intermédiaire du bâti de la machine oud'un conducteur d'équipotentialité séparé.La section des conducteurs d'équipotentia-lité doit être au minimum de 6 mm2 (Cu)

Distance min. par rapport aux sources parasites

46

Appareils de mesure et de contrôle HEIDENHAIN

PWM 9

Entrées Cartes enfichables (platines d'interface) pour signaux11 µAcc;1 Vcc; TTL; HTL; EnDat*/SSI*/signaux decommutation*pas d'affichage des valeurs de positions ou paramètres

Fonctions • Mesure de l'amplitude des signaux, de laconsommation en courant, de la tension d'alimentation,de la fréquence de balayage

• Affichage graphique des signaux incrémentaux(amplitude, angle de phase et rapport de cycle) et dusignal de référence (largeur et position)

• Affichage de symboles pour la marque de référence,le signal de perturbation, le sens de comptage

• Compteur universel, interpolation sélectionnable x1à x1024

• Aide au réglage pour systèmes de mesure à règle nue

Sorties • Entrées connectées pour électronique consécutive• Prises BNC pour raccordement sur l'oscilloscope

Tension d’alimentation 10 à 30 V, 15 W max

Dimensions 150 mm × 205 mm × 96 mm

Le PWT est un dispositif de réglage simpledes systèmes de mesure incrémentauxHEIDENHAIN. Une petite fenêtre LCD afficheles signaux sous forme de barres-graphesavec leurs limites de tolérance.

La prise d‘adaptation SA 27 permet derécupérer dans l‘APE les signaux de balayagesinusoïdaux du LIP 372. A partir des pointsde mesure sortis, il est possible de raccorderun oscilloscope en utilisant les câbles demesure classiques.

Le PWM 9 est un appareil de mesureuniversel permettant de contrôler et derégler les systèmes de mesure incrémentauxHEIDENHAIN. Il existe plusieurs cartespour les différents signaux des systèmesde mesure. L‘affichage est réalisé sur unLCD et l‘appareil est utilisé au moyen desoftkeys.

Sur les systèmes de mesure linéaire àrègle nue, la tête captrice balaye sansfrottement les divisions de la règle demesure. Si l'on veut obtenir une qualitéparfaite des signaux de sortie, il est donc

important, lors du montage, d'aligner avecprécision la tête captrice. Pour le contrôledes signaux de sortie, HEIDENHAINpropose différents appareils de mesure etde test.

PWT 10 PWT 17 PWT 18

Entréessystèmesdemesure � 11 µACC � TTL � 1 VCC

Fonctions Enregistrement de l‘amplitude des signauxTolérance de la forme du signalAmplitude et position du signal de référence

Tension d’alimentation Boîtier d‘alimentation (compris dans la fourniture)

Dimensions 114 mm x 64 mm x 29 mm

SA 27

Système de mesure LIP 372

Fonction Points de mesure pour raccordement d‘un oscilloscope

Tension d’alimentation à partir du système de mesure

Dimensions env. 30 mm x 30 mm

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IK 220

Carte de comptage universelle pour PC

L'IK 220 est une carte enfichable pour PCcompatibles AT destinée à l'acquisition desvaleurs de mesure générées par deux

systèmes de mesure linéaire ou

angulaire, incrémentaux ou absolus.

L'électronique de subdivision et decomptage subdivise les signaux d'entrée

sinusoïdaux jusqu'à 4096 fois. Unprogramme de gestion fait partie de lafourniture.

Autres informations: cf. feuilletIK 220.

Electroniques d'exploitation

Windows est une marque déposée par Microsoft Corporation

IK 220

Signaux en entrée

(commutables)�1 VCC

�11 µACC

EnDat SSI

Entrées systèmesde mesure

2 raccordements Sub-D (15 plots) mâles

Fréquence d'entrée (max.) 500 kHz 33 kHz –

Longueur de câble (max.) 60 m 10 m

Subdivision du signal

(pér. signal: pas de mesure) jusqu'à 4096 fois

Registre de données

pour val. de mesure

(sur chaque canal)

48 bits (44 bits utilisés)

Mémoire interne pour 8192 valeurs de positions

Interface Bus PCI (Plug and Play)

Programme de gestion

et programme de

démonstration

pour WINDOWS 95/98/NT/2000/XP

en VISUAL C++, VISUAL BASIC etBORLAND DELPHI

Dimensions env. 190 mm × 100 mm

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Systèmes de mesure linéaire à régle nue

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