Benutzerhandbuch PZ247D - Physik Instrumente (PI)
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1. P 6xx P 7xx Piezopositioniersysteme PZ240DK Kurzanleitung P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 3 1 ber dieses Dokument gt I 1 4 Handbucher herunterladen INFORMATION Wenn ein Handbuch auf unserer Website fehlt oder Probleme beim Herunterladen auftreten gt Wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 37 Auf unserer Website finden Sie die Handb cher in ihrer aktuellen Version F r Hexapodsysteme und Elektroniken die mit einer CD ausgeliefert werden ist der Zugang zu den Handb chern durch ein Kennwort gesch tzt Das Kennwort ist auf der CD enthalten Frei zug ngliche Handb cher herunterladen 1 2 3 Offnen Sie die Website http www pi portal ws Klicken Sie auf Downloads Klicken Sie auf die entsprechende Kategorie z B P Piezo Actuators Nanopositioning amp Scanning Systems Klicken Sie auf den entsprechenden Produktcode z B P 630 Klicken Sie auf Documents Die vorhandenen Handb cher werden angezeigt Klicken Sie auf das gew nschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datentr ger Kennwortgesch tzte Handb cher herunterladen le Fuhren Sie die Schritte 1 bis 5 fur das Herunterladen frei zuganglicher Handbucher aus Legen Sie die CD des Produkts in das PC Laufwerk ein Wechseln Sie auf der CD in das Verzeichnis Manuals Offnen Sie im Verzeichnis Manuals die Release News Datei mit dem Namensbestandteil Releasenews Entnehmen2. Festk rpergelenken des P 63x sowie zu Genauigkeitsverlusten f hren gt Halten Sie den P 63x nur au en am Grundk rper HINWEIS F Sch den durch ungeeignete Kabel E Ungeeignete Kabel k nnen Sch den am Versteller und an der Elektronik verursachen gt Verwenden Sie f r den Anschluss des P 63x an die Elektronik nur Kabel von Pl HINWEIS i gt Schaden durch fehlerhafte Montage Eine fehlerhafte Montage des P 63x oder falsch befestigte Teile k nnen den P 63x besch digen gt Befestigen Sie den P 63x sowie Lasten nur an den daf r vorgesehenen Montagevorrichtungen Bohrungen HINWEIS pr i f f Sch den durch falsch angezogene Schrauben Falsch angezogene Schrauben k nnen Sch den verursachen gt Halten Sie bei der Installation den f r die verwendeten Schrauben angegebenen Drehmomentbereich S 42 ein INFORMATION Verl ngerte Kabel k nnen die Leistung des P 63x beeinflussen gt Verlangern Sie die Kabel nicht Wenn Sie l ngere Kabel ben tigen wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 37 20 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 2 P 63x an Schutzleiter anschlieBen INFORMATION Bei P 63x Verstellern mit D Sub Stecker k nnen Brummschleifen auftreten wenn der Versteller Uber seinen Schutzleiteranschluss und zusatzlich uber den Schirm des Anschlusskabels fur die Elektronik geerdet ist gt Wenden Sie
3. Schutzleiter an S 21 gt Entfernen Sie den Schutzleiter nicht w hrend des Betriebs gt Wenn der Schutzleiter vor bergehend entfernt werden muss z B bei Umbauten schlie en Sie den P 63x vor erneuter Inbetriebnahme wieder an den Schutzleiter an HINWEIS Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge Der Einsatz des P 63x in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen kann zur Zerst rung des Piezoaktors durch elektrische berschl ge f hren Elektrische berschl ge k nnen durch Feuchtigkeit hohe Luftfeuchtigkeit Fl ssigkeiten und leitende Materialien z B Metallstaub hervorgerufen werden Dar ber hinaus k nnen in bestimmten Luftdruckbereichen aufgrund der erh hten Leitf higkeit der Luft elektrische berschl ge auftreten gt Vermeiden Sie den Betrieb des P 63x in Umgebungen die die elektrische Leitf higkeit erh hen k nnen gt Betreiben Sie den P 63x nur innerhalb der zul ssigen Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen S 41 P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 29 6 Inbetriebnahme und Betrieb pP I HINWEIS Verringerte Lebensdauer des Piezoaktors durch dauerhaft hohe Spannung Das dauerhafte Anlegen einer hohen statischen Spannung an Piezoaktoren f hrt zu einer erheblichen Verringerung der Lebensdauer der Piezokeramik des Aktors gt Wenn der P 63x nicht benutzt wird die Elektronik aber zur Gew hrleistung der Temperaturstabilit t eingeschal
4. ist 22 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 3 P 63x befestigen HINWEIS Verspannen des P 63x durch Montage auf unebenen Flachen Die Montage des P 63x auf unebener Grundfl che kann den P 63x verspannen Ein Verspannen verringert die Genauigkeit gt Montieren Sie den P 63x auf ebener Grundfl che Die empfohlene Ebenheit der Grundfl che betr gt 20 um gt Bei Anwendungen mit gro en Temperaturschwankungen Montieren Sie den P 63x nur auf Grundfl chen die dieselben oder hnliche W rmeausdehnungseigenschaften wie der P 63x besitzen HINWEIS Zugbelastung auf Piezoaktor bei vertikaler Montage Bei vertikaler Montage des Verstellers kann in bestimmten Ausrichtungen eine Zugbelastung entstehen die die Vorspannung des Piezoaktors verringert und den Piezoaktor zerst rt gt Wenn Sie den P 63x vertikal montieren wollen wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 37 HINWEIS Hervorstehende Schraubenk pfe Hervorstehende Schraubenk pfe k nnen den P 63x besch digen gt Stellen Sie sicher dass die Schraubenk pfe in den Montagebohrungen vollst ndig abgesenkt sind und die Bewegung nicht beeintr chtigen P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 23 5 Installation P J Abb 3 Montagebohrungen im Grundk rper Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 19 W
5. nehmen bedienen warten und reinigen P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 9 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung 3 Produktbeschreibung In diesem Kapitel Mode ID SY SIG ME crises norne eni Er A EaP EN ANTR 11 dido cie y AM oo A Re 12 MUI Elo APPO ECO A A eneeee 13 Empfohlene Piezocontroller ooooccccccnnnococonnnnoconcononcanonnnnanonnononcnnonnanonnnnannnnonanns 13 Technische Ausstattung retirada 14 3 1 Modell bersicht Der P 63x ist in folgenden Ausf hrungen erh ltlich Modell Beschreibung P 630 XCD Lineares Piezo Nanopositioniersystem mit Apertur 40 um Direktmetrologie kapazitiver Sensor P 631 XCD Lineares Piezo Nanopositioniersystem mit Apertur 80 um Direktmetrologie kapazitiver Sensor P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 11 3 Produktbeschreibung P J 3 2 Produktansicht Die Abbildung ist exemplarisch und kann von Ihrem Verstellermodell abweichen gt Beachten Sie die auf Ihrem Ger t angebrachten Symbole Abb 1 Exemplarische Produktansicht Kabel f r den Anschluss an die Elektronik Schutzleiteranschluss Bewegte Plattform Grundk rper x A ONS Positive Bewegungsrichtung des Verstellers 12 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung 3 3 Lieferumfang Versteller gem Bestellung S 11 000036450 Schraubensatz M4 Schutzerde bestehend aus 1 Fl
6. 0 1200 Hz belastet 60 g Druck Zugbelastbarkeitin 10 10 N Stellrichtung Belastbarkeit 10 10 N P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 39 10 Technische Daten p I P 630 XCD P 631 XCD Einheit Antriebseigenschaften Piezokeramik PICMA P 887 PICMA P 885 P 887 Elektrische Kapazit t 6 4 12 6 ur Dynamischer 20 20 uA Hz Stromkoeffizient x um Anschl sse und Umgebung Betriebstemperaturbereich O bis 40 O bis 40 C Material Aluminium Aluminium Abmessungen 102 mm x 50 mm x 102 mm x 50 mm x 18 mm 18 mm Masse 300 320 g Kabell nge 1 5 1 5 m Sensor D Sub Spezialstecker D Sub Spezialstecker Spannungsanschluss einachsig kapazitiv einachsig kapazitiv Empfohlene Controller E 709 CR E 709 CR Verst rker preisg nstiger preisg nstiger Digitalcontroller Digitalcontroller E 709 CHG E 709 CHG Digitalcontroller fur Digitalcontroller fur hohe Dynamik und hohe Dynamik und schnelles schnelles Einschwingen Einschwingen E 753 1CD E 753 1CD Digitalcontroller fur Digitalcontroller fur hohe Aufl sung und hohe Aufl sung und Linearitat Linearitat Sonderausf hrungen auf Anfrage 10 1 2 Bemessungsdaten P 63x Versteller sind f r folgende Betriebsgr en ausgelegt Versteller Maximale Maximale Maximale Betriebsspannung Betriebsfrequenz Leistungsaufnahme unbelastet A P 630 XCD 20 bis 120 V 1080 Hz P 631 XCD l 20 bis 120 V 950 Hz 40 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIO
7. 5 8 St rungsbehebung pP J St rung M gliche Ursachen Behebung Verringerte Verspannung des Montieren Sie den P 63x nur auf Genauigkeit Grundk rpers oder der Grundfl chen mit folgenden bewegten Plattform Eigenschaften Ebenheit von mindestens 20 um Die W rmeausdehnungseigen schaften ahneln denjenigen des P 63x z B Grundflachen aus Aluminium Befestigen Sie auf dem P 63x nur Lasten mit folgenden Eigenschaften Die Kontaktfl che der Last besitzt eine Ebenheit von mindestens 20 um Die Warmeausdehnungseigen schaften ahneln denjenigen des P 63x z B Lasten aus Aluminium Versteller beginnt Regelparameter falsch Schalten Sie den Servomodus der zu schwingen eingestellt da z B die betreffenden Verstellerachsen oder positioniert Last geandert wurde unverz glich aus ungenau Pr fen Sie die Einstellungen der Regelparameter am Controller Passen Sie die Regelparameter am Controller entsprechend der Last nderung an Ungeregelter Betrieb Betreiben Sie den Versteller im nahe der ungeregelten Betrieb nur mit einer Resonanzfrequenz Frequenz die unterhalb der Resonanzfrequenz liegt Wenn die St rung Ihres Systems nicht in der Tabelle angef hrt ist oder wenn sie nicht wie beschrieben behoben werden kann kontaktieren Sie unseren Kundendienst S 37 36 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 9 Kundendienst 9 Kundendienst Wenden Sie sich bei F
8. 7D Version 1 0 0 1 1 ber dieses Dokument PI HINWEIS Gef hrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen Sachsch den gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden INFORMATION Informationen zur leichteren Handhabung Tricks Tipps etc Symbol Kennzeichnung 1 2 gt S 5 RS 232 AA 2 Version 1 0 0 Bedeutung Handlung mit mehreren Schritten deren Reihenfolge eingehalten werden muss Handlung mit einem Schritt oder mehreren Schritten deren Reihenfolge nicht relevant ist Aufz hlung Querverweis auf Seite 5 Bedienelement Beschriftung auf dem Produkt Beispiel Buchse der RS 232 Schnittstelle Auf dem Produkt angebrachte Warnzeichen die auf ausf hrliche Informationen in diesem Handbuch verweisen PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 1 Uber dieses Dokument 1 3 Mitgeltende Dokumente Alle in dieser Dokumentation erw hnten Ger te und Programme von Pl sind in separaten Handb chern beschrieben E 625 CR Piezoservocontroller E 665 CR Piezoservocontroller E 609 C0 OEM Piezocontroller E 709 Digitaler Piezocontroller E 709 CRG E 709 CR E 709 CHG Technical Note E709T0003 Digitaler Piezocontroller E 753 Digitaler Piezocontroller PZ193E User Manual E 712 Digitaler Mehrkanal Piezocontroller PZ195E User Manual E 725 Digitaler Mehrkanal Piezocontroller PZ197E User Manual E 761 Digitaler Mehrkanal Piezocontroller PZ164E User Manual PCI Karte P 5xx
9. NING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 1 3 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen Folgende Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen sind f r den P 63x zu beachten Einsatzbereich Nur zur Verwendung in Innenr umen Maximale H he 2000 m Luftdruck 1100 hPa bis 0 1 hPa entspricht etwa 825 Torr bis 0 075 Torr Relative Luftfeuchte H chste relative Luftfeuchte 80 f r Temperaturen bis 31 C Linear abnehmend bis 50 relativer Luftfeuchte bei 40 C Betriebstemperatur Transporttemperatur berspannungskategorie Me Verschmutzungsgrad Schutzart gemaB IEC 60529 P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 41 10 Technische Daten 10 2 Abmessungen Abmessungen in mm 55 N TT PI M2 4 4x H7 81 51 _ 72 5 2x 26 0 01 Abb 7 P 63x 4 Nm 2 5 Nm 1 5 Nm 0 3 Nm 0 15 Nm 42 Version 1 0 0 0 06 Nm PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 4 Pinbelegung D Sub Mix Stecker 7W2 Probe Sensorsignal beweglicher Teil des kapazitiven Sensors fe Target Sensorsignal unbeweglicher Teil des kapazitiven Sensors P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 43 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 11 Altgerat entsorgen 11 Altgerat entsorgen Nach geltendem EU Recht d rfen Elektroger te in den Mitgliedsstaaten der EU nicht ber den kommunalen Restm ll entsorgt werden Entsorgen Sie das Altger t unter Beachtun
10. PZ247D P 63x Positioniersysteme Benutzerhandbuch Version 1 0 0 Datum 20 09 2013 Dieses Dokument beschreibt die folgenden Produkte P 630 XCD Lineares Piezo Nanopositioniersystem mit Apertur 40 um Direktmetrologie kapazitiver Sensor P 631 XCD Lineares Piezo Nanopositioniersystem mit Apertur 80 um Direktmetrologie kapazitiver Sensor Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Auf der R merstr 1 76228 Karlsruhe Germany __ Telefon 49 721 4846 0 Telefax 49 721 4846 1019 E Mail info pi ws PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS PI Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG ist Inhaberin der nachfolgend aufgef hrten Marken PIO PICO PICMA PlLine PIFOC PiezoWalk NEXACT NEXLINE NanoCube NanoAutomation Picoactuator Plnano Die in diesem Dokument beschriebenen Produkte fallen zumindest teilweise unter den Schutz der folgenden Patente Deutsches Patent Nr 10021919C2 Deutsches Patent Nr 10234787C1 Deutsches Patent Nr 10348836B3 Deutsches Patent Nr 102005015405B3 Deutsches Patent Nr 102007011652B4 US Patent Nr 7 449 077 Japan Patent Nr 4667863 China Patent Nr ZL03813218 4 2013 Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Karlsruhe Deutschland Die Texte Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich geschutzt Physik Instrumente Pl GmbH Co KG beh lt insoweit s mtliche Rechte vor Die Verwendung dieser Texte Bilder und Zeichnungen ist nur ausz
11. Sie dem Abschnitt User login for software download in den Release News den Benutzernamen user name und das Kennwort password Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 1 Uber dieses Dokument 6 Geben Sie auf der Website im Bereich User login am linken Seitenrand den Benutzernamen und das Kennwort in die entsprechenden Felder ein 7 Klicken Sie auf Login Die vorhandenen Handb cher werden angezeigt 8 Klicken Sie auf das gew nschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datentr ger P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 5 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 2 Sicherheit 2 Sicherheit In diesem Kapitel Bestimmungsgem e Verwendung ccccoocccnccncnnccnnncnnnnncnnncononnnonnnnnnnnnnnnnonnnnrnnnnonnnnennnoss 7 Allgemeine Sicherheitshinweise ooccccccccccccoconcconnnocononononononononononannnnnnnnnnnnnananennnnnnns 8 Organisatorische Ma nahmen cccccccccnncccnnnncccnnnnoncnnnnnnonononancnnnnnononnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnnnss 9 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung Der P 63x ist ein Laborger t im Sinne der DIN EN 61010 1 Er ist f r die Verwendung in Innenr umen und in einer Umgebung vorgesehen die frei von Schmutz l und Schmiermitteln ist Entsprechend seiner Bauart ist der P 63x f r die Feinpositionierung sowie schnelle und pr zise Bewegung von kleineren Objekten vorgesehen Die Bewegung erfolgt linear in
12. achkopfschraube mit Kreuzschlitz M4x8 ISO 7045 2 Sicherungsscheiben 2 Unterlegscheiben 000044620 Schraubensatz 4 Zylinderschrauben M2 5x20 ISO 4762 1 Innensechskantschl ssel PZ240DK Kurzanleitung f r Piezopositioniersysteme 3 4 Empfohlene Piezocontroller F r den Betrieb eines P 63x ben tigen Sie einen Piezocontroller Die Auswahl des Ger ts h ngt von der Anwendung ab Die folgende Tabelle listet die geeigneten Controller auf Corrales Beschreibung Than Re Turnen Digitaler Piezocontroller PCI nn Adapterkabel E 710 3D0 erforderlich separat zu bestellen Digitaler Piezocontroller L P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 13 3 Produktbeschreibung pP J 3 5 Technische Ausstattung 3 5 1 PICMA Piezoaktoren P 63x Versteller werden von PICMA Piezoaktoren angetrieben PICMA Aktoren sind vollkeramisch isoliert und daher konventionellen Aktoren in Leistung und Lebensdauer weit Uberlegen Der monolithische Piezokeramikblock ist durch die keramische Isolierschicht vor Luftfeuchtigkeit und gegen Ausf lle durch erh hten Leckstrom gesch tzt Auch unter extremen Umgebungsbedingungen wird so eine besonders hohe Zuverl ssigkeit erreicht Im Gegensatz zu motorischen Antrieben gibt es keine rotierenden oder reibenden Teile Die Piezoaktoren sind dadurch spiel wartungs und verschlei frei 3 5 2 Festk rpergelenksf hrungen P 63x Versteller verf gen ber Festk rpergelenksf hrun
13. chtigen gt Vermeiden Sie die bertragung von Schall und Schwingungen w hrend des Betriebs des Verstellers 6 2 P 63x betreiben gt Folgen Sie f r die Inbetriebnahme und den Betrieb des P 63x den Anweisungen im Handbuch des verwendeten Controllers 6 3 P 63x entladen Der P 63x muss in folgenden F llen entladen werden Vor der Installation Wenn der P 63x nicht benutzt wird der Controller aber zur Gew hrleistung der Temperaturstabilit t eingeschaltet bleibt Vor Demontage z B vor Reinigung und Transport des P 63x sowie bei Umbauten Der P 63x wird ber den internen Entladewiderstand des Controllers von Pl entladen Am Controller angeschlossenen P 63x entladen Im geregelten Betrieb 1 Schalten Sie am Controller den Servomodus aus 2 Stellen Sie am Controller die Piezospannung auf O V ein Im ungeregelten Betrieb gt Stellen Sie am Controller die Piezospannung auf 0 V ein P 63x entladen der nicht am Controller angeschlossenen ist gt Schlie en Sie den Versteller an den ausgeschalteten Controller von Pl an P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 31 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 7 Wartung 7 Wartung In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Wartung uusssessesnnennnnnnennnnennnnnnn nennen nnennnnnnnnnnnn nennen nennen 33 A ee E ae ee een ee re ee 33 7 1 Allgemeine Hinweise zur Wartung HINWEIS Dejustage durch L sen von Schrauben Der P 63x ist wartungsfrei
14. e 23 Lastbeiesido Menorca 25 5 1 Allgemeine Hinweise zur Installation A Gef hrliche Spannung und Restladung auf Piezoaktoren Der P 63x wird von Piezoaktoren angetrieben Durch Temperaturschwankungen und Druckbelastungen k nnen Ladungen in Piezoaktoren entstehen Nach dem Trennen von der Elektronik k nnen Piezoaktoren f r einige Stunden aufgeladen bleiben Das Ber hren oder Kurzschlie en der Kontakte im Anschlussstecker des P 63x kann zu leichten Verletzungen f hren Die Piezoaktoren k nnen durch eine abrupte Kontraktion zerst rt werden gt ffnen Sie den P 63x nicht gt Entladen Sie vor der Installation die Piezoaktoren des Verstellers Schlie en Sie den Versteller an den ausgeschalteten Controller von Pl an der mit einem internen Entladewiderstand ausgestattet ist gt Ziehen Sie den Anschlussstecker nicht w hrend des Betriebs von der Elektronik ab Das Ber hren der Kontakte im Anschlussstecker kann zu einem elektrischen Schlag max 130 V DC und zu leichten Verletzungen f hren gt Ber hren Sie nicht die Kontakte im Anschlussstecker gt Sichern Sie den Anschlussstecker des Verstellers mit Schrauben gegen das Abziehen vom Controller P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 19 5 Installation P I HINWEIS Ir f Mechanische berlastung durch falsche Handhabung Unzul ssige mechanische Belastung der bewegten Plattform des P 63x kann zu Sch den an den Piezoaktoren Sensoren und
15. eine Ebenheit von mindestens 20 um besitzt gt Bei Anwendungen mit gro en Temperaturschwankungen Befestigen Sie auf dem P 63x nur Lasten die dieselben oder hnliche W rmeausdehnungseigenschaften wie der P 63x besitzen HINWEIS Lastschwerpunkt an ungeeigneter Position Wenn der Schwerpunkt der Last weit au erhalb der bewegten Plattform liegt z B hohe Aufbauten und lange Hebel kann der P 63x durch hohe Belastung der Festk rpergelenksf hrungen hohe Drehmomente und Schwingungen besch digt werden gt Wenn der Schwerpunkt der zu befestigenden Last weit oberhalb oder seitlich der bewegten Plattform liegt passen Sie vor Inbetriebnahme die Controllereinstellungen an oder wenden Sie sich an unseren Kundendienst S 37 P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 25 5 Installation P I HINWEIS Zu lange Schrauben Zu tief eingebrachte Schrauben k nnen den P 63x besch digen gt Beachten Sie die Tiefe der Montagebohrungen in der bewegten Plattform S 42 gt Verwenden Sie nur Schrauben mit der richtigen L nge f r die entsprechenden Montagebohrungen INFORMATION Die positive Bewegungsrichtung zeigt in die dem Kabelanschluss entgegengesetzte Richtung Lastschwerpunkt an optimaler Position Abb 4 Exemplarische Darstellung einer optimal platzierten Last Lastschwerpunkt an ungeeigneter Position Abb 5 Hoher Aufbau und Lastschwerpunkt weit oberhalb der bewegten Plattform 26 Versio
16. einer Achse Die Spezifikationen des P 63x gelten f r die horizontale Montage Die vertikale Montage ist nur unter bestimmten Voraussetzungen S 23 m glich Die bestimmungsgem e Verwendung des P 63x ist nur in Verbindung mit geeigneter Elektronik S 13 m glich die von Pl angeboten wird Die Elektronik ist nicht im Lieferumfang des P 63x enthalten Die Elektronik muss die ben tigten Betriebsspannungen bereitstellen Au erdem muss sie in der Lage sein die Signale der kapazitiven Sensoren auszulesen und weiterzuverarbeiten damit die Servoregelung einwandfrei funktioniert P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 7 2 Sicherheit PI 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise Der P 63x ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut Bei unsachgem er Verwendung des P 63x k nnen Benutzer gef hrdet werden und oder Sch den am P 63x entstehen gt Benutzen Sie den P 63x nur bestimmungsgem und in technisch einwandfreiem Zustand Lesen Sie das Benutzerhandbuch Beseitigen Sie St rungen die die Sicherheit beeintr chtigen k nnen umgehend Der Betreiber ist f r den korrekten Einbau und Betrieb des P 63x verantwortlich Mechanische Kr fte k nnen den P 63x besch digen oder dejustieren gt gt gt Vermeiden Sie St e die auf den P 63x einwirken Lassen Sie den P 63x nicht fallen berschreiten Sie nicht die maximal zul ssigen Belastungen gem den Spe
17. erkzeug und Zubeh r 4 mitgelieferte Schrauben M2 5 und Innensechskantschlussel S 13 Versteller auf Unterlage befestigen 1 Positionieren Sie den Versteller auf einer ebenen Unterlage 2 Befestigen Sie den Versteller an den Montagebohrungen siehe Abbildung mit den mitgelieferten Schrauben Halten Sie dabei den angegebenen Drehmomentbereich S 42 ein 24 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 4 Last befestigen HINWEIS Mechanische berlastung durch hohe Drehmomente und hohe Lasten Hohe Drehmomente beim Befestigen der Last sowie hohe Lasten k nnen die bewegte Plattform des P 63x berlasten Eine mechanische berlastung kann zu Sch den an den Piezoaktoren Sensoren und Festk rpergelenken des P 63x sowie zu Genauigkeitsverlusten f hren gt Halten Sie bei der Installation den f r die verwendeten Schrauben angegebenen Drehmomentbereich S 42 ein gt Vermeiden Sie Drehmomente gt 0 5 Nm an der bewegten Plattform gt berschreiten Sie nicht die maximal zul ssigen Belastungen gem den Spezifikationen S 39 HINWEIS Verspannen des P 63x durch Befestigen von Lasten mit unebener Kontaktfl che Das Befestigen von Lasten mit unebener Kontaktfl che kann den P 63x verspannen Ein Verspannen verringert die Genauigkeit gt Befestigen Sie auf dem P 63x nur Lasten deren Kontaktflache mit der bewegten Plattform des Verstellers
18. g der internationalen nationalen und regionalen Richtlinien Um der Produktverantwortung als Hersteller gerecht zu werden bernimmt die Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG kostenfrei die umweltgerechte Entsorgung eines PI Altger tes sofern es nach dem 13 August 2005 in Verkehr gebracht wurde Falls Sie ein solches Altger t von Pl besitzen k nnen Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden Physik Instrumente Pl GmbH amp Co KG Auf der R merstr 1 D 76228 Karlsruhe P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 45 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 12 EG Konformitatserklarung 12 EG Konformitatserklarung Fur den P 63x wurde eine EG Konformit tserkl rung gem den folgenden europaischen Richtlinien ausgestellt 2006 95 EG Niederspannungsrichtlinie 2004 108 EG EMV Richtlinie 2011 65 EG RoHS Richtlinie Die zum Nachweis der Konformit t zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet Elektromagnetische Emission EN 61000 6 3 2007 EN 55011 2009 Elektromagnetische St rfestigkeit EN 61000 6 1 2007 Sicherheit Niederspannungsrichtlinie EN 61010 1 2010 P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 47
19. gen Flexures f r reibungsfreie Bewegung und hohe F hrungsgenauigkeiten Ein Flexure ist ein haft und gleitreibungsfreies Element das auf der elastischen Deformation Biegung eines Festk rpers z B Stahl basiert und v llig ohne rollende oder gleitende Teile auskommt Flexureelemente zeigen eine hohe Steifigkeit und Belastbarkeit Festk rpergelenksf hrungen sind wartungs und verschlei frei Sie sind 100 vakuumkompatibel arbeiten in einem weiten Temperaturbereich und ben tigen keinerlei Schmierstoffe 3 5 3 Kapazitive Sensoren Kapazitive Sensoren messen die Position unmittelbar an der bewegten Plattform Direktmetrologie und arbeiten ber hrungslos Weder Reibung noch Hysterese beeintr chtigen die Bewegung wodurch in Kombination mit der hohen Positionsaufl sung ausgezeichnete Linearit tswerte erreicht werden Kapazitive Sensoren erreichen in Verbindung mit geeigneter Elektronik die beste Aufl sung Stabilit t und Bandbreite 14 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 3 Produktbeschreibung 3 5 4 ID Chip Im D Sub Stecker des Verstellers befindet sich ein ID Chip Wenn der Versteller werkseitig mit einer digitalen Elektronik kalibriert wird werden die Kalibrationsdaten zusammen mit spezifischen Produktinformationen auf dem ID Chip gespeichert Beim Einschalten lesen digitale Elektroniken die Daten vom ID Chip des angeschlossenen Verstellers Versteller deren ID Chip die Kal
20. ibrationsdaten enth lt k nnen deshalb ohne Neukalibration an eine beliebige geeignete digitale Elektronik angeschlossen werden Weitere Informationen ber den ID Chip finden Sie im Handbuch des verwendeten Controllers P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 15 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 4 Auspacken 4 Auspacken HINWEIS Mechanische berlastung durch falsche Handhabung Unzul ssige mechanische Belastung der bewegten Plattform des P 63x kann zu Sch den an den Piezoaktoren Sensoren und Festk rpergelenken des P 63x sowie zu Genauigkeitsverlusten f hren gt Halten Sie den P 63x nur au en am Grundk rper 1 Packen Sie den P 63x vorsichtig aus 2 Vergleichen Sie die erhaltene Lieferung mit dem Inhalt laut Vertrag und mit der Packliste 3 berpr fen Sie den Inhalt auf Anzeichen von Sch den Bei Anzeichen von Besch digungen oder fehlenden Teilen wenden Sie sich sofort an PI 4 Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial auf f r den Fall dass das Produkt zur ckgeschickt werden muss P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 17 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation 5 Installation In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zur Installation us0 044000440400RRnennn nennen nnennnnnennnn nennen 19 P 63x an Schutzleiter anschlieBen cccccocnnncnncccconncnncnononnonncnnnannnnnnnnnancnnnnnnnancnnnnos 21 PRIX WC SS HOGI PROPER UPPER E e
21. n 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 5 Installation Abb 6 Langer Hebel und Lastschwerpunkt seitlich der bewegten Plattform Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 19 Werkzeug und Zubeh r Schrauben von geeigneter Gr e und L nge S 42 Geeignetes Werkzeug Last befestigen gt Befestigen Sie Lasten nur an den daf r vorgesehenen Gewindebohrungen S 42 mit geeigneten Schrauben Halten Sie dabei den angegebenen Drehmomentbereich S 42 ein gt Befestigen Sie die Last mittig so dass sich der Lastschwerpunkt auf der bewegten Plattform befindet P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 27 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb 6 Inbetriebnahme und Betrieb In diesem Kapitel Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb 444ssennen nennen 29 POS BEI ID ER es E ee ee ne ee ie 31 e Cl CS A PPP ee a e Eo o 31 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb Stromschlaggefahr bei fehlendem Schutzleiter Bei fehlendem oder nicht ordnungsgem angeschlossenem Schutzleiter k nnen im Falle eines Fehlers oder Defekts gef hrliche Ber hrungsspannungen am P 63x entstehen Wenn Ber hrungsspannungen vorhanden sind kann das Ber hren des P 63x zu leichten Verletzungen durch Stromschlag f hren gt Schlie en Sie den P 63x vor Inbetriebnahme an einen
22. ragen und Bestellungen an Ihre Pl Vertretung oder schreiben Sie uns eine E Mail info pi ws Geben Sie bei Fragen zu Ihrem System folgende Systeminformationen an Produktcodes und Seriennummern von allen Produkten im System Firmwareversion des Controllers sofern vorhanden Version des Treibers oder der Software sofern vorhanden PC Betriebssystem sofern vorhanden Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 37 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 10 Technische Daten 10 Technische Daten In diesem Kapitel OG ZUMA OME IN sac een seen ee one nee 39 POMES UNGO Anciana une Daconte soii 42 Drehmoment f r Edelstahlschrauben A2 70 oooccccccccccccnnccononccononononcnnnononanenonononanonns 42 FUN A Anne ae ee ee 43 10 1 Spezifikationen 10 1 1 Datentabelle P 630 XCD P 631 XCD Einheit Aktive Achsen X X Bewegung und Positionieren Integrierter Sensor Kapazitiv Kapazitiv Stellweg bei 20 bis 120 V 45 90 um ungeregelt Stellweg geregelt 40 80 um Aufl sung ungeregelt 0 1 0 1 nm Aufl sung geregelt 0 2 0 2 nm Linearit tsabweichung 0 02 0 02 geregelt Wiederholgenauigkeit ber 2 3 nm den gesamten Stellweg Neigen Gieren 5 5 urad Geradheit Ebenheit 50 50 nm Mechanische Eigenschaften Steifigkeit in Stellrichtung 5 5 5 N um Resonanzfrequenz 3250 2850 Hz unbelastet Resonanzfrequenz 160
23. sich bei Auftreten einer Brummschleife an unseren Kundendienst S 37 INFORMATION gt Beachten Sie die jeweils geltenden Normen f r die Schutzleiterbefestigung Der P 63x hat eine Bohrung M4 f r die Befestigung des Schutzleiters Diese Bohrung befindet sich neben dem Kabelabgang und ist mit dem Schutzleitersymbol amp gekennzeichnet siehe Abmessungen S 42 Voraussetzung v Sie haben die allgemeinen Hinweise zur Installation gelesen und verstanden S 19 v Der Versteller ist nicht an der Elektronik angeschlossen Werkzeug und Zubeh r Geeigneter Schutzleiter Kabelquerschnitt 20 75 mm Mitgelieferter Schraubensatz M4 Schutzerde S 13 f r den Anschluss des Schutzleiters Geeigneter Schraubendreher P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 21 5 Installation pP I Abb 2 Montage des Schutzleiters Profilansicht Grundk rper des P 63x Unterlegscheibe Sicherungsscheibe Schraube Kabelschuh Schutzleiter 9 OA KR O Ny a P 63x an Schutzleiter anschlie en 1 Wenn n tig befestigen Sie einen geeigneten Kabelschuh am Schutzleiter 2 Befestigen Sie den Kabelschuh des Schutzleiters mit der Schraube M4 am Schutzleiteranschluss des P 63x wie in der Profilansicht dargestellt 3 Ziehen Sie die Schraube MA mit einem Drehmoment von 1 2 Nm bis 1 5 Nm fest 4 Stellen Sie sicher dass der bergangswiderstand an allen f r die Schutzleitermontage relevanten Verbindungsstellen lt 0 1 Q bei 25 A
24. tahlschrauben A2 70 oooccccccccncncnnccccooncnncnonannonncnnnanenns 42 104 PDS UNO enmascarado oein 43 Altger t entsorgen 45 EG Konformit tserkl rung 47 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 1 Uber dieses Dokument 1 Uber dieses Dokument In diesem Kapitel Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs ccccseececeeeeeeeeceeeeeesaeeeeeeaeeeeeeaees 1 Symbole und KennzeiChnungenN ccccccccccccnonccnnnnccnnnnonnnnnnnnnonononannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnononenanennnns 1 Mitgeltende DokUMente ooocccncccccocconccononcconnconnnnconnnonnnnconnnonnnncnnnnnnnnncnnnnrnnnnrnnnnnnnnnnnnnns 3 Handb cher herunterladen ooocccncccconncnncccnnononnconnnnconnnnnonanonnnononcnnnnnnnnanrnnnnnnnancnnnnss 4 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enth lt die erforderlichen Informationen f r die bestimmungsgem e Verwendung des P 63x x steht f r die verschiedenen Modelle S 11 Grunds tzliches Wissen ber Regelungstechnik Antriebstechnologien und geeignete Sicherheitsma nahmen wird vorausgesetzt Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit 1 2 Symbole und Kennzeichnungen In diesem Benutzerhandbuch werden folgende Symbole und Kennzeichnungen verwendet A Gef hrliche Situation Bei Nichtbeachtung drohen leichte Verletzungen gt Ma nahmen um die Gefahr zu vermeiden P 63x Positioniersysteme PZ24
25. tet bleibt entladen Sie den P 63x S 31 HINWEIS Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung Zu hohe oder falsch angeschlossene Betriebsspannung kann Sch den am P 63x verursachen gt Verwenden Sie nur Controller Treiber und Originalzubeh r von PI f r den Betrieb des P 63x gt berschreiten Sie nicht den Betriebsspannungsbereich S 40 f r den der P 63x spezifiziert ist gt Betreiben Sie den P 63x nur wenn die Betriebsspannung ordnungsgem angeschlossen ist siehe Pinbelegung S 43 HINWEIS Unkontrollierte Schwingungen Schwingungen k nnen den Versteller irreparabel besch digen Schwingungen machen sich durch ein Summen bemerkbar und k nnen folgende Ursachen haben Wechselnde Last und oder Dynamik erfordert die Anpassung der Regelparameter Der Versteller wird nahe seiner Resonanzfrequenz betrieben Wenn Sie Schwingungen bemerken gt Schalten Sie im geregelten Betrieb den Servomodus sofort aus gt Stoppen Sie im ungeregelten Betrieb sofort den Versteller INFORMATION Die positive Bewegungsrichtung zeigt in die dem Kabelanschluss entgegengesetzte Richtung 30 Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 6 Inbetriebnahme und Betrieb INFORMATION Schall und Schwingungen z B Trittschall St e k nnen sich auf den Versteller bertragen und seine Leistungsmerkmale hinsichtlich der Positionsstabilit t beeintr
26. ugsweise und nur unter Angabe der Quelle erlaubt Originalbetriebsanleitung Erstdruck 20 09 2013 Dokumentnummer PZ247D CBo Version 1 0 0 Anderungen vorbehalten Dieses Handbuch verliert seine G ltigkeit mit Erscheinen einer neuen Revision Die jeweils aktuelle Revision ist auf unserer Website zum Herunterladen S 4 verf gbar PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS Inhalt 1 Uber dieses Dokument 1 1 1 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs occcccooccnccconcnnccnocnncononcnnnnnnconnnnos 1 1 2 Symbole und Kennzeichnungen ccccccseeeeceecceeeeeeeeeeeeeeceeeeeeeeeeesessaaeeeeeeesaaeeeees 1 1 3 Mitgeltende DokUMente ooocccccccconccncccccocconnccnnoncnnnononancnnnnononncnnnnnnnnnrnnnnrnannnannnnnnns 3 1 4 Handb cher herunterladen ooccccccccncnccconcnnoconnnncnconnnnonononnonononnncnannnnonanennnnonens 4 2 Sicherheit 7 2 1 Bestimmungsgem e Verwendung coooocccncccnnnccnncnnnonccnncnnnnnnonncnnnanennnnononnnanenonons 7 2 2 Allgemeine Sicherheitshinweise 20000202200020000000nnnnnn nennen nennen nennen 8 2 3 Organisatorische Ma nahmen 22220002202000nnnnneennnnnnennnnnnnnnnnnne nennen nennen 9 3 Produktbeschreibung 11 3 1 MOGGIO I I 2 ee een 11 3 2 A e deen ee ie nee 12 3 3 LAS TORU RANG een E PAE eo na ern A 13 3 4 Empfohlene Piezocontroller us0 044000neRnnn nennen nnennnn nennen nnennnnnennnnenn 13 3 5 Technische Ausstattung
27. und erreicht seine Positioniergenauigkeit durch die optimierte Abstimmung von mechanischen Komponenten und Piezoaktoren Gel ste Schrauben f hren zum Verlust der Positioniergenauigkeit gt L sen Sie Schrauben nur entsprechend den Anleitungen in diesem Handbuch gt ffnen Sie den P 6 x nicht 7 2 P 63x reinigen Voraussetzungen v Sie haben die Piezoaktoren des P 63x entladen S 31 v Sie haben den P 63x vom Controller getrennt P 63x reinigen gt Reinigen Sie die Oberfl chen des P 63x mit einem Tuch das leicht mit einem milden Reinigungs oder Desinfektionsmittel z B Alkohol oder Isopropanol angefeuchtet wurde gt F hren Sie keine Ultraschallreinigung durch P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 33 PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 8 Storungsbehebung 8 Storungsbehebung St rung m gliche Ureachen Behebung Keine oder Kabel nicht korrekt gt Pr fen Sie die Kabelanschl sse eingeschr nkte angeschlossen Bewegung Zu hohe Last gt berschreiten Sie nicht die maximal zul ssigen Belastungen gem den Spezifikationen S 39 Nullpunktverschiebung gt F hren Sie einen Nullpunktabgleich des Sensors aus des Sensors durch siehe folgenden Gr nden Controller Handbuch Belastung in Bewegungsrichtung Umgebungs Betriebstemperatur des Verstellers liegt weit ober oder unterhalb der Kalibrations temperatur 21 C bis 24 C P 63x Positioniersysteme PZ247D Version 1 0 0 3
28. use ana 14 3 5 1 PICMA Plezoaktoren cccccocccccoconcnnoconnnnncconnnnononennnnonnnnononnnnnonanenoss 14 3 5 2 Festk rpergelenksf hrungen uus04444000nennnnnnnnnn nennen 14 3 5 3 Kapazitive SENSOSEN ccccccsssseceecceeseceeeeseeeeeeeseeaeeeeesseaeeeesesaaees 14 3 5 4 DCO APP eo e E OO EE AA 15 4 Auspacken 17 5 Installation 1 5 1 Allgemeine Hinweise zur Installation s 4u000404000 Rennen nnnnnn nennen nenne 19 5 2 P 63x an Schutzleiter anschlieBen ooooccccnncccccoooncccnnnnconononanocnnnnnnnononannnnnns 21 5 3 P 63x befestigen sack cecisdieuiceindasicwaeunisceisdendnssideainiadundinnsissinnnenteaendensntsidesadsdnmildnsinenneenusaneie 23 5 4 Last befestigen ee 25 6 Inbetriebnahme und Betrieb 29 6 1 Allgemeine Hinweise zu Inbetriebnahme und Betrieb ccooocccccocnccconnccnos 29 6 2 PE6IX BEL CID CI neuen 31 6 3 P 63x entladen cccccccccecececcccccececcccececuceaececsccuauuecscaeuausecseaeaeuececstauaenerscanaenens 31 PI Wartung 33 7 1 Allgemeine Hinweise zur WartunQ cccccooccccccconnncononcnnnnoncnnconanononnnnronononcnncnnanennss 33 7 2 P 6SX A E US OE E RI 33 St rungsbehebung 35 Kundendienst 37 Technische Daten 39 105 E PEZINKA ONC ee ea 39 10 1 1 do A o ea 39 10 1 2 Bemessunasdalel sinsentido 40 10 1 3 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen cccccooccnconooo 41 TO ADMESSUNO liada oia 42 10 3 Drehmoment f r Edels
29. zifikationen S 39 Halten Sie den P 63x nur au en am Grundk rper Der P 63x ist wartungsfrei und erreicht seine Positioniergenauigkeit durch die optimierte Abstimmung von mechanischen Komponenten und Piezoaktoren Gel ste Schrauben f hren zum Verlust der Positioniergenauigkeit gt L sen Sie Schrauben nur entsprechend den Anleitungen in diesem Handbuch gt ffnen Sie den P 63x nicht Version 1 0 0 PZ247D P 63x Positioniersysteme PIEZO NANO POSITIONING WWW PI WS 2 Sicherheit 2 3 Organisatorische MaBnahmen Benutzerhandbuch gt Halten Sie dieses Benutzerhandbuch standig am P 63x verfugbar Die aktuellen Versionen der Benutzerhandb cher stehen auf unserer Website zum Herunterladen S 4 bereit Fugen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten Informationen z B Erganzungen und Technical Notes zum Benutzerhandbuch hinzu Wenn Sie den P 63x an Andere weitergeben fugen Sie dieses Handbuch und alle sonstigen vom Hersteller bereitgestellten Informationen bel Fuhren Sie Arbeiten grundsatzlich anhand des vollstandigen Benutzerhandbuchs durch Fehlende Informationen aufgrund eines unvollstandigen Benutzerhandbuchs k nnen Zu leichten Verletzungen und zu Sachschaden fuhren Installieren und bedienen Sie den P 63x nur nachdem Sie dieses Benutzerhandbuch gelesen und verstanden haben Personalqualifikation Nur autorisiertes und entsprechend qualifiziertes Personal darf den P 63x installieren in Betrieb
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