AMO AMOSIN WMI-100 User manual

AMO Automatisierung
MOesstechnik ptik GmbH
Installation and
Mounting Instructions
Induktives Winkelmesssystem
Inductive Angle Measuring System
®
AMOSIN
Montageanleitung
WMI-100

Conformity to EMC guidelines guaranteed:
The WMI-100 angle measuring system complies with
corresponding standards and electromagnetic compatibility
guidelines. Compliance is substantiated by the following
standards:
EN 61000-4-4 (1995): Inspection of interference immunity to fast, transient, electrical
interference variables / Burst EMC - Severity 4
EN 61000-4-2 (1995): Interference immunity to electrostatic discharge / ESD - ECM -
Severity 4
EN 55011: Limits and measuring methods for radio interference from industrial, scientific
and medical high-frequency devices and equipment (ISM devices)
Safety:
The measures recommended in this manual for the installation and mounting of the
measuring system must be complied with. Disregard of this information may give rise to
unsafe operating situations and/or damage. Warranty claims shall not be accepted in such
cases!
Care:
The WMI-100 angle measuring system and its associated products are high-grade
precision components and must therefore be handled with appropriate care.
Warranty:
AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH shall grant a warranty period of 24
months from the date of delivery on the components of the WMI-100 angle measuring
systems. Incorrect operation or assembly/installation, unsatisfactory or incorrect electrical
connection, operation outside the specified limits, tampering with electronic or mechanical
systems by unauthorized personnel or modifications to components shall invalidate all
warranty claims.
Product changes:
AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH reserves the right to make changes to
and to improve the technical data of the components described in this manual.
2
WMI-100 Angle Measuring System in accordance with the AMOSIN measuring principle
Übereinstimmung mit EMV-Richtlinien:
Das Winkelmesssystem WMI-100 stimmt mit den entsprechenden Normen und Richtlinien
der elektromagnetischen Verträglichkeit überein. Dies wurde gemäß folgender Normen
geprüft:
EN 61000-4-4 (1995): Prüfung der Störfestigkeit gegen schnelle transiente elektrische
Störgrößen / Burst EMV - Schärfegrad 4
EN 61000-4-2 (1995): Störfestigkeit gegen die Entladung statische Elektrizität / ESD - EMV -
Schärfegrad 4
EN 55011: Grenzwerte und Messverfahren für Funkstörungen von industriellen,
wissenschaftlichen und medizinischen Hochfrequenzgeräten (ISM-Geräten) -
Störaussendung
Sicherheit:
Die in diesem Handbuch empfohlenen Maßnahmen für die Installation und den
Montagevorgang des Messsystems sind unbedingt zu beachten. Bei Missachtung können
unsichere Bedienung bzw. Schäden auftreten. In diesen Fällen erlischt der Anspruch auf
Gewährleistung!
Sorgfalt:
Das Winkelmesssystem WMI-100 und die dazugehörigen Produkte sind hochwertige
Präzisionsbauteile und müssen daher mit dementsprechender Sorgfalt behandelt werden.
Gewährleistung
AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH gewährt auf die Komponenten des
Winkelmesssystems WMI-100 eine Gewährleistungszeit von 24 Monaten ab Lieferdatum. Bei
falscher Bedienung oder Montage, unzureichender oder falscher elektrischer Anschlüsse,
Betrieb außerhalb der spezifizierten Grenzen, Eingriffe in die Elektronik oder Mechanik durch
nicht autorisiertes Personal oder Änderung der Komponenten erlischt der Anspruch.
Produktänderung:
AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH behält sich vor, jederzeit die technischen
Daten der in diesem Handbuch beschriebenen Komponenten zu verändern und zu verbessern.
WMI-100 Winkelmesssystem nach dem AMOSIN Prinzip

WMI-100
3
Allgemeines
generalities
Das WMI-100 Winkelmesssystem (siehe auch: www.amo-gmbh.com) besteht aus (Bild nächste Seite):
The WMI-100 Angle Measuring System (see also www.amo-gmbh.com) consists of (figure next page):
1. Maßverkörperung - ist entweder ein Messflansch (3) WMF-100 (dünn- oder dickwandig) zum Anschrauben an die Welle, oder ein Messring (9)
WMR-100 zum montieren direkt auf die Kundenmechanik.
Grating Disc - is a Measuring Flange (3) WMF-100 (thin or thick body) to be screwed on the spindle, or a Measuring Ring (9) WMR-100
to be mounted directly on the customer part.
2. Abtastkopf - WMK-100 (1) - Miniaturausführung mit Steckerelektronik (4) in mehreren Varianten. Der Abtastkopf und seine
Steckerelektronik sind nicht austauschbar!
Measuring Head - WMK-100 (1) - miniature design with connector electronics (4) in several variants. The measuring head and its
measuring electronics are not exchangable!

4
Abtastkopf WMK-100
Scanning head WMK-100
Abstandsfolie 0,15 mm
Spacer film 0.15mm
Messflansch WMF-100
Measuring flange WMF-100
Signalkonditionierung in Stecker
integriert
Signal conditioning integrated in
connector
Montageanleitung
Mounting instructions
Prüfzertifikat
Test certificate
Messprotokoll (Option)
Calibration chart (optional)
Verlängerungskabel VK 4 (Option)
Extension cable VK 4 (optional)
Messring WMR-100 (alternativ zu
WMF-100)
Measuring ring WMR-100
(alternative to WMF-100)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
items supplied
Lieferumfang
1
3
9
4

Abmessungen / dimensions
WMI-100
5

6
Standard Messflansch WMF-100 / Standard Measuring Flange WMF-100
Type / Type
WMF-100 -Æ A (mm) Æ B (mm) b
Æ I (mm)
WMF-100 WMF-101
Teilungsgenauigkeit*
grating accuracy
0360-0
0512-0
0720-0
0900-0
0360-1
0512-1**
0720-1**
0900-1**
1024-0
1024-1**
115.07
115,07
163,54
163,54
229,78
229,78
287,08
287,08
326,55
326,55
75
105
120
153
195
219
195
276
235
311
6 x 60°
6 x 60°
6 x 60°
12 x 30°
12 x 30°
60 +0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
95
143
180
209
180
266
220
296
105
+0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
+0
- 0,01
± 36"
± 24"
± 18"
± 14"
± 12"
0256-1 81,27 70 6 x 60°
+0
- 0,01
60
± 18"
± 12"
± 9"
± 7"
± 6"
± 25"± 50"
*
**
Höhere Genauigkeiten auf
Anfrage.
Für die Messsystemausführung
mit doppelter diametraler
Abtastung (zwei Abtastköpfe)
wird die Messgenauigkeit um den
Faktor 2 erhöht.
Higher precision figures by
request.
The precision of measurement is
increased by a factor of 2 in the
measuring system implementati-
on that uses double diametral
scanning (two scanning heads).
Nur für Presspassungsmontage
auf Kundenwelle (Toleranzemp-
fehlung der Welle )
Only for press fitting on the
customer spindle. (spindle
Diameter tolerance )
+ 0,01
+ 0,02
+ 0,01
+ 0,02

7
Messring WMR-100 / Measuring Ring WMR-100
* Rundlaufempfehlung
Höhere Rundlaufwerte bis ~0,05 mm haben keinen Einfluss auf die
Funktionen des Gerätes, beeinträchtigen aber verhältnismäßig die
Positioniergenauigkeit.
!Breite 10 mm
!Ausdehnungskoeffizient: ~11 ppm
!Flanschmaterial: kein spezielles Material notwendig
!ØF: Durchmesser des Flansches ohne Maßverkörperung
!ØS: Durchmesser der Anschlagschulter
!Width 10 mm
!Coefficient of expansion: ~11 ppm
!Flange material: no special material is required
!ØF: diameter of the flange without the measuring ring
!ØS: diameter of the stop collar * Recommended concentricity
Greater eccentricities of up to ~0.05 mm do not affect the function of
the device, but do cause a proportionate deterioration in the accuracy of
positioning.
WMI-100
Assembly drawing:
Anschlussmaße Messring WMR - Trägerflansch
(Empfehlung):

8
N: ganzzahlige Anzahl der Teilstriche pro Umdrehung (1 Teilstrich = 1 mm Bogenlänge)
N: integral number of grating pitches per revolution (1 pitch = 1 mm arc length)
ØF: Durchmesser des Flansches ohne Maßverkörperung
ØF: diameter of the flange without the measuring ring
N= 256 bis/to 511
N= 512 bis/to 719
N= 720 bis/to 1024
N= 1025 bis/to 1500
N= 1501 bis/to 2000
N= 2001 bis/to 3000
N= 3001 bis/to 4000
ØF = N/P- 0,82 ±0,01 [mm]
ØF = N/P- 0,73 ±0,02 [mm]
ØF = N/P- 0,70 ±0,02 [mm]
ØF = N/P- 0,68 ±0,03 [mm]
ØF = N/P- 0,65 ±0,06 [mm]
ØF = N/P- 0,62 ±0,07 [mm]
ØF = N/P- 0,60 ±0,10 [mm]
Standard Messringe im Lieferprogramm:: WMR-10 - ... 0256, 0360, 0512, 0720, 0900, 1024, 1440, 2048
Weitere Strichzahlen werden auf Anfrage angeboten.
Standard program measuring rings: WMR-10 - ... 0256, 0360, 0512, 0720, 0900, 1024, 1440, 2048
Further sizes can be made by request.

9
Handhabung / handling
Achtung:
Die Außenfläche des Messflansches und die
Abtastfläche des Messkopfes sind
empfindlich gegen mechanische
Beanspruchung.
Während des ganzen Montagevorganges
müssen diese Flächen gegen mechanische
Beschädigungen geschützt werden.
Messring nicht knicken!
Caution:
The outer surface of the measuring flange
and the scanning surface of the measuring
head are sensitive to mechanical stress and
strain.
These surfaces must be protected against
mechanical damage during the entire
mounting and installation procedure.
Do not buckle the measuring ring!
!
WMF-100
WMK-100
WMR-100
WMI-100

10
Montage Messflansch WMF-100 / mounting Measuring Flange WMF-100
M5
Md < 6 Nm
M6
Md < 10,5 Nm
Die Achsenrundlaufabweichungen beeinträchtigen die
Messgenauigkeit negativ und sollen auf ein Minimum
eingestellt werden (z.B. eine Rundlaufabweichung von 1µm
entspricht für einen Flansch mit Außendurchmesser 200 mm
einem Winkelfehler von etwa zwei Winkelsekunden).
Radial runout has a negative effect on measuring accuracy
and should therefore be set to a minimum (e.g. for a flange
with an outside diameter of 200mm, a radial runout of 1µm
corresponds to an angle error of about two arc seconds).
Der Messflansch kann sowohl von der
Rückseite mit M6 Schrauben als auch
von der Vorderseite mit M5 Schrauben
an der Messachse befestigt werden. Der
Messflansch wird entweder mit Spiel
oder leichter Presspassung an die
Spindel montiert.
The measuring flange can be secured to
the measuring spindle both from the
rear with M6 screws as well as from the
front with M5 screws. The measuring
flange is mounted on the spindle either
with play or slight press-fit.
Die axiale und radiale Montageflächen des Messflansches müssen unmittelbar vor der Montage
gereinigt werden.
The axial and radial mounting surfaces of the measuring flange must be cleaned right before
assembly.

11 WMI-100
Messflanschzentrierung WMF-100
centring Measuring Flange WMF-100
Achtung:
Es darf keinesfalls mit
metallischen Gegenständen auf
den Messflansch geschlagen
werden!
Caution:
Never hit the measuring flange
with metal objects!
!
Zum Erreichen der maximalen
Achsengenauigkeit muß der Messflansch ideal
auf die Achse zentriert werden.
The measuring flange must be centred
precisely with respect to the axis in order to
achieve maximum accuracy.
Der Messflansch weist an der Messfläche
Zylindrizitäts- und Konzentrizitätsabweichungen
kleiner als 5µm zur Innenfläche auf.
Hier werden kleine Winkelbereiche nicht
berücksichtigt (funktionell nicht von
Bedeutung), wo eventuell diese Toleranz
überschritten wird (z.B. Stoßstelle des
Schutzbandes).
The measuring surface of the measuring
flange exhibits cylindricity and concentricity
deviations with respect to the inner surface of
less than 5µm.
Here, small angle ranges are not taken into
consideration (of no functional significance)
wherever this tolerance may be exceeded (e.g.
joint of protective band.)

12
Montage Messring WMR-100
mounting Measuring Ring WMR-100
Der Messring wird mit einer Presspassung auf einem entsprechenden Flansch angebracht
(Zeichnungsempfehlung siehe www.amo.at) und bildet die Maßverkörperung des Messsystems.
The measuring ring has to be mounted over a press fitting on the apropriate flange (see recommended
drawing on www.amo.at).
Der Rundlauf des Systems ist maßgeblich für die Systemgenauigkeit und muss auf ein Optimum justiert
werden.
The radial runout has a great influence on the accuracy; be sure that it is optimally adjusted.
Der Messring besteht aus drei Edelstahlfolien, einem blanken Trägerring (1), einem Gitterring mit
Referenzfenster und Messteilung (2) und einem Abdeckring als Schutzband (3) (Bild 1).
The measuring ring consists of three concentric rings of stainless steel, a carrier ring (1), a grating ring (2)
and a protection ring (3) (fig. 1).
Achtung:
Der Gitterring als Maßverkörperung ist Teil eines Messgerätes und muss während der
Montagearbeiten mit größter Sorgfalt behandelt werden.
Caution:
The grating ring must be handeled very carefully during the entire mounting procedure.
!
1. Allgemeines / generalities
Bild 1

13 WMI-100
"
"
"
A temperature of 20 +/- 5°C must be
kept during the entire mounting process.
Die vorgesehene Montagefläche für den Messring ist nach Tabelle oder nach AMO Anforderung gefertigt und geprüft und innerhalb der
angegebenen Toleranz (siehe Zeichnung Seite 7; ansonsten ist die Montagefähigkeit nicht gewährleistet).
Check that the mounting surface for the ring corresponds with the drawing on page 7.
Die Auflagefläche für den Messring ist feingedreht, gratfrei und entfettet.
The mounting surface has the prescripted roughness and is free of dirt.
Die Messringe haben einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von ~11 ppm. Für große Durchmesser oder bedeutende
Temperaturschwankungen im Betrieb sollte die relative Temperaturausdehnung Messring - Messsubstrat (Flansch, z.B. Aluminium
~23 ppm) berücksichtigt werden. Die Montage erfolgt bei einer Temperatur von 20 +/- 5 °C.
The ring elongation coefficient is ~11 ppm. For large diameters or high temperature oscillations, the difference between the elongation
coefficient of ring and mounting flange (for example, aluminium ~ 23 ppm) must be considered.
Achtung - während der ganzen Montage bitte beachten:
1. Messring nicht in seine drei Komponenten
zerlegen.
2. Ringe nicht knicken.
3. Besonderes Augenmerk auf die
lasergeschweissten Stoßstellen und die
Referenzmarke(n).
4. Auspacken nur in sauberer Umgebung.
5. Montageanleitung sorgfältig lesen.
!
Caution
1. Do not dismount the measuring ring into its
three components.
2. Don’t buckle the rings.
3. Give special care to the rings laserwelded joint
points and the reference mark slot.
4. Unpack the system in a clean environment.
5. Read the mounting instruction carefully.
!
2. Vorraussetzungen für die Montage des Messsystems / mounting conditions

14
3. Standardmontage (gesamter Messring aufgezogen)
Standard mounting method (entire measuring ring fitting)
3.1. Messring aus der Verpackung entnehmen und auf eine
saubere Fläche auflegen.
Unpack the measuring ring carefully in a clean place.
Empfehlung: Zur Montageerleichterung kann der Messring erwärmt
bzw. der Flansch abgekühlt werden.
Recommendation: For a light fitting of the ring, the measuring flange can be
cooled down or the ring warmed up.
Achtung
Große Messringe unter keinen Umständen an der
Stoßstelle tragen.
KNICK- oder BRUCHGEFAHR
Caution
Handle with care. Don’t carry the ring at its joint points!
BUCKLE RISK
!
Bild 2
Bild 3

15 WMI-100
3.2. Die Auflagefläche für das Gitterband am Flansch sorgfältig reinigen.
Clean up the mounting surface.
3.3 Den Messring so wie angeliefert im zusammengebauten Zustand mit allen drei Ringen, waagerecht, bis ca. 5mm
der Ringauflagefläche am Flansch, im Umfang von etwa 180°, so um den Trägerbandstoß (Bild 4)
am Messring ansetzen, dass die Referenzmarke ihre gewünschte Position am Flansch erhält.
Place the ring as delivered with the mark of the reference point at the desired angular location and fitt it
lightly on the flange for about half the circumference and about 5mm depth.
--
Bild 4 Bild 5

16
Gegenüber, wo der Messring am Flansch aufliegt, wird die mitgelieferte Stahlfolie als
Montagehilfe zwischen Messring und Flanschkante eingelegt (Bilder 5 und 6). Nun kann
der Messring vorsichtig über den ganzen Umfang des Flansches aufgezogen werden.
Place the thin delivered foil between ring and flange as shown in fig.6 and press
the ring over the whole circumference of the flange.
3.4. Hier sollte noch einmal kontrolliert werden, ob die Position der RI Marke mit der
Flanschposition übereinstimmt. Falls diese nicht in der gewünschten Genauigkeit
übereinstimmt, wird der Messring abgezogen und die letzten Vorgänge wiederholt.
Check that the mark on the ring for the reference point is in coincidence with the
desired position. If it’s not, repeat the instructions 3.1 to 3.4.
3.5. Die eingeklemmte Stahlfolie wird mit einer Flachzange nach unten herausgezogen.
Pull out the thin foil between ring and flange with a pair of flat pliers.
Bild 7
3.6 Nun wird der Messring in kleinen Hüben in gleichmäßiger Tiefe rundherum händisch oder
mit Hilfe eines halbweichen Kunststoffklotzes nach unten geschoben, bis er an der
Auflageschulter aufliegt.
Now use a plastic pad to press the ring around the flange in small steps until it reaches
the stop shoulder of the flange.
Bild 6

17
3.7. Es wird überprüft, ob alle Messringfolien mit ihren Kanten fluchtend und übereinstimmend fest an dem Schulteranschlag des Flansches liegen.
Falls die untere Stahlfolie (Trägerring) beim Aufziehen etwas zurückgeblieben ist, wird diese mit einem Aluminium- oder Kunststoffklotz, ohne
mechanische Beschädigung, entsprechend nachgezogen.
Check that all three rings overlap properly. If they don’t, correct the position carefully without causing any mechanical damage.
Achtung:
Die axiale Lage des Messrings, in allen seinen Teilen und Kanten übereinstimmend, in festem Kontakt mit der Flansch-Anschlagschulter, ist
entscheidend für das Erreichen einer hohen Genauigkeit.
Caution:
Check the exact perpendicularity of the ring with the rotation axis over its whole circumference. That is very important to grant the specified
accuracy.
!
3.8. Rundlauf prüfen bzw. auf ein Minimum einstellen.
Check the runout and adjust it at a minimum. That is a basic requirement to reach high accuracies.
WMI-100

4. Alternativmethode Messringmontage (Messringkomponenten einzeln aufgezogen)
Alternative mounting method (components of the measuring ring mounted separatly)
Falls sich durch eine zu enge Passung Flansch-Messring eine Montage des Messrings im
zusammengebauten Zustand als zu schwierig erweist, kann dieser in seine einzelnen Bestandteile
(Ringe) auseinander genommen und so in mehreren Schritten auf den Flansch aufgezogen
werden.
If it is difficult to mount the entire measuring ring, caused by too tight fitting of flange and ring,
the measuring ring can be disassembled and its components mounted separatly.
Achtung:
Der Abdeckring als dünne Folie (0,05mm) darf nicht von dem Gitterring getrennt
werden!
Caution:
Do not separate the protection ring (a thin foil of 0,05 mm) from the grating ring!
!
4.1 Messring in seine einzelnen Teile zerlegen / disassembling the measuring ring
!Messring waagerecht in sauberer Umgebung auf den Montagetisch auflegen.
Place the measuring ring horizontal on a clean surface.
!Messring gegenüber der Trägerringstoßstelle (Bild 8) vorsichtig nach innen drücken,
bis sich der Trägerring vom Gitterring durch einen “Schnappeffekt” ablöst (Bild 9).
Carefully pull the measuring ring inwards opposite the reference point mark, till carrier
ring and grating ring sever (fig. 8, 9)
!Trägerring vollständig vom Gitterring trennen.
Separate completely carrier ring and grating ring.
Bild 8
Bild 9
18

4.2 Trägerring aufziehen / carrier ring mounting
Wie unter Punkt 3.1 beschrieben, beginnend mit der Stoßstelle, bis zur Anschlagschulter auf den Flansch aufziehen.
Pull the carrier ring over the whole circumference of the flange as described in 3.1.
4.3 Gitterring aufziehen / grating ring mounting
Mit Abdeckring zusammen, unter Berücksichtigung der Referenzpunktlage gegenüber dem Flansch (Bild 5), über den Trägerring, bis zur
Anschlagschulter (wie unter Punkt 3.1 beschrieben) aufziehen.
Now pull the grating ring together with the protection ring over the carrier ring as described in 3.1. Mind the reference mark.
4.4 Rundlaufgenauigkeit prüfen bzw. auf ein Minimum einstellen.
Check the runout and adjust it at a minimum. That is a basic requirement to reach high accuracies.
19
Achtung:
Die axiale Lage des Messrings, in allen seinen Teilen und Kanten übereinstimmend, in festem Kontakt mit der Flansch-
Anschlagschulter, ist entscheidend für das Erreichen einer hohen Genauigkeit.
Caution:
Check the exact perpendicularity of the ring over the whole circumference with the rotation axis. That is very important to grant the
specified accuracy.
!
WMI-100

20
Abtastkopfmontage WMK-100
mounting Scanning Head WMK-100
Montagelage
Bevor der Abtastkopf angebaut wird, soll die
Lage dessen Montagefläche zum
Messflansch überprüft werden.
Mounting position
Before mounting the scanning head, the
position of its mounting surface should be
checked with respect to the mounting
flange.
Montage
Die mitgelieferte Montagefolie (Dicke 0,15
mm) wird zwischen Abtastkopf und
Messflansch eingelegt.
Mounting
Place the supplied mounting film (thickness
0.15mm) between the scanning head and
measuring flange.
Achtung:
Die zwei Referenzmarkierungen an Abtastkopf und Messflansch müssen an der selben
Messsystemseite angeordnet werden.
Caution:
The two reference marks on the scanning head and measuring flange must be
arranged on the same side of the measuring system.
!
0,1
// 0,05
10,5
+
-
R
5
Bezogen auf Maßband
Related to measuring tape