Haff & Schneider 3D-Touch Probe 2007 User manual

Bedienungsanleitung
3D Taster Analog / 3D Probe Analogue
Prüfprotokoll, Bedienungsanleitung und Qualitätszertifikat /Testreport,
Operation Instructions and Qualitycertificate
Printed in Germany

3
PRÜFPROTOKOLL – INS PECTION RE-
Gegenstand: 3D-Taster 2007 mit Messwegkalibrierung
Object: 3D-Touch Probe 2007 with measurement calibration
Serien-Nr./Serial No.
Prüfdatum/Inspection Date
Prüfer/Inspector
Die Prüfung erfolgt in Anlehnung nach VDI/auf einer Digital-Messuhr/
1/1000-Anzeige/Genauigkeit 0,002/kalibriert.
The inspection is made following VDI/on a digital dial gauge/
1/1000-display/accuracy 0.002 calibrated.
Prüfergebnisse
Test Results
Achse zulässig Ist-Wert
axis admissible actual value
X(+/–) 0,01
Y(+/–) 0,01
Z(+/–) 0,01
Auswertung/Evaluation i.O.
Sichtprüfung/Visual Inspection i.O.
Funktionstest/Functional Test i.O.
X´
Z´
Y´
PRÜFPROTOKOLL - INSPECTION REPORT
für analogen 3D-Taster 2007
for analog 3D-Touch Probe 2007

D
5
Bedienungsanleitung analoger 3D-Taster 2007
1. 3D-Taster-Aufnahme und Rundlaufkontrolle
1.1 3D-Taster in Flächenspannfutter spannen und in Maschinenspindel einsetzen.
Tasteinsatz auf festen Sitz prüfen und Rundlauf am Tasteinsatz (Tastkugel) kon-
trollieren (s.Punkt 3.2 Tasteinsatzwechsel). Bei Bedarf Rundlauf nachjustieren
(s.Punkt 4 Rundlauf justieren).
1.2 Bringen Sie bei der Messwegkalibrierung über die Justierschrauben die Zifferblatt-
nullstellung mit dem Zeiger in Deckung.
Die Messgenauigkeit des 3D-Tasters 2007 können Sie mit einem Endmaß über-
prüfen.
1.3 Eektive Tasterlänge (TL) ermitteln (s.Abb.2):
– Effektive Tasterlänge TL als Werkzeuglänge in den Werkzeugspeicher
der Maschinensteuerung eingeben (z.B.unter T99).
– Werkzeugaufruf: 3D-Taster (z.B. T99).
2. Antasten des Werkstücks
– Maschinenspindel im Stillstand, Kühlmittelzufuhr ausgeschaltet.
–Antastäche/Werkstückkante im rechten Winkel anfahren (s.Abb.3).
Beim Antasten darf die Tastkugel nicht an der Werkstückkante entlang gefahren
werden (führt zu falschen Ergebnissen). Das Gerät vor demAntasten an das Werk-
stück in das Blickfeld des Bedieners drehen. Falls irrtümlich nach dem Anfahren
des Tasters am Gerät gedreht wird, muss der Antastvorgang wiederholt werden.
2.1 Radiales und axiales Antasten:
– Skalierung der 3D-Taster-Anzeige beobachten.
– Nach Berührung derAntastäche bewegt sich der Zeiger in Richtung Nullanzeige.
– Beim Standard-Tasteinsatz kann an der Skalierung direkt das exakte Differenzmaß
abgelesen werden.
–Antasten ist beendet, wenn Nullstellung erreicht ist.
Hinweis:
Wird die Nullstellung überfahren, muss der Antastvorgang wiederholt werden.
– Maschinenspindelachse = Antastachse
Abbildung 1
Messwegkalibrierung
Rundlaufjustierung
Tasteinsatz mit
Sollbruchstelle
Tastkugel
Werkzeugaufnahme
Aufnahmebuchse
Lineare Skala
TL = eektive 3D-Tasterlänge in angetastetem Zustand (Zeiger auf Nullstellung):
In der Nullstellung verkürzt sich die Tasterlänge um den VorlaufwegV = 2,00 mm.
Der Vorlauf (V) ist bei allen Tasteinsätzen identisch.
Eektive Tasterlänge (TL) = Gesamtlänge (L) – Vorlauf (V = 2,00 mm)
D

6
D
Abbildung 2
Eektive Tasterlänge (TL) = Gesamtlänge (L) – Vorlauf (V = 2,00 mm)
Abbildung 3
3. Tasteinsätze
– Der 3D-Taster 2007 ist ab Werk mit dem Standard-Tasteinsatz
(Bestellnummer 107323) ausgerüstet.
3.1 Taster Sollbruchstelle
– Zum Schutz des Werkstücks und der Tastermechanik besitzen die Tasteinsätze eine
Sollbruchstelle (Keramikschaft).
3.2 Tasteinsatzwechsel
– Tasteinsatz mit Innensechskant-
schlüssel über Bohrung lösen
(s.Abb.).
– Neuen Tasteinsatz in Aufnahme
einschrauben und mit Innen-
sechskantschlüssel über Bohrung
(s.Abb.) festziehen.
– Rundlauf kontrollieren
3.3 Bei Tasteinsatzwechsel
(s.Punkt 3.2) muss die Werk-
zeuglänge TL neu ermittelt
und in die Maschinensteuerung
eingegeben werden!
Tastkugel
Aufnahmebuchse
Sollbruchstelle
Keramik-
isolierung
Antasten senkrecht
zur jeweiligen
Antastäche
90°
90°
LTL
= 2,00 mm
V
7
D
4. Rundlauf justieren
Rundlauf immer prüfen:
– Nach Wechsel des 3D-Tasters in der Werkzeugaufnahme (Futter)
– Nach Tasteinsatzwechsel
– Nach Tasteinsatzbruch
– Nach Kollision
4.1 Einstellung der X-Achse
4.1.1 Spindel drehen, bis Tasterachse zu Maschinenachse X parallel steht.
4.1.2 Anfahren, bis die Messuhr reagiert (s.Abb.1).
4.1.3 Messuhr auf „0“ stellen.
4.1.4 3D-Taster um 180° drehen. Die Messuhr zeigt dieAbweichung in der X-Achse
(im hier gezeigten Fall 0,12mm) (s.Abb.2).
4.1.5 Mit dem mitgelieferten Innensechskantschlüssel die Verstellschraube um die halbe
Abweichung verdrehen (in diesem Fall 0,06mm). X-Achse ist eingestellt.
Abbildung 1 Abbildung 2
4.2. Einstellung derY-Achse
4.2.1 3D-Taster um 90° drehen (die Uhr des 3D-Tasters steht jetzt in Richtung
zur Messuhr) (s.Abb.3).
4.2.2 Messuhr auf „0“ stellen.
4.2.3 3D-Taster um 180° drehen. Die Messuhr zeigt dieAbweichung in der Y-Achse
(im hier gezeigten Fall 0,08mm) (s.Abb.4).
4.2.4 Mit dem mitgelieferten Innensechskantschlüssel die Verstellschraube um die halbe
Abweichung verdrehen (in diesem Fall 0,04mm). Y-Achse ist eingestellt.
4.2.5 Anschließend die X-Achse sicherheitshalber nochmals prüfen und eventuell erneut
korrigieren.
Abbildung 3 Abbildung 4

8
D5. Messweg kalibrieren
5.1 3D-Taster in Maschinenspindel einspannen.
5.2 Endmaß 1. Seite anfahren ,bis Zeiger in „0-Stellung“.
5.3 Maschinensteuerung X-Achse „Nullen“.
5.4 Endmaß 2. Seite anfahren:
VERFAHRWEG = ENDMASSLÄNGE (20mm) in Maschinensteuerung eingeben.
5.5 Differenz: Zeigerstellung zur „0-Stellung“ ermitteln.
5.6 Skala mit Justierschraube um „halbe Differenz“ nachstellen.
5.7 Kalibrierung kontrollieren, Schritt 5.2 bis 5.6 wiederholen.
20 mm
Justierschraube
für Kalibrierung
20 mm
Dierenz
20 mm
0-Stellung
9
D
6. Messen
6.1 Hinweis zur Vermeidung von Messfehlern
Folgende Hinweise sind zu beachten, um Messfehler zu vermeiden:
– Einspannung des 3D-Tasters in Flächenspannfutter überprüfen.
– Einspannung des Tasteinsatzes auf festen Sitz prüfen.
– Rundlauf am Tasteinsatz überprüfen.
– Nach Wechsel des Tasteinsatzes Gesamtlänge neu ermitteln und in Maschinen-
steuerung eingeben.
– Das Gerät vorAntasten an das Werkstück in das Blickfeld des Bedieners drehen.
Falls irrtümlich nach Anfahren des Tasters das Gerät gedreht wird, muss der
Antastvorgang wiederholt werden.
Nur Tasteinsatz Nr. 107323 verwenden
6.2 Antasten des Werkstücks (X-, Y- und Z-Position bestimmen)
– Maschinenspindel im Stillstand, Kühlmittelzufuhr ausgeschaltet.
6.2.1 Antastäche im rechten Winkel anfahren (s.Abb.).
6.2.2 Nach Berührung langsam weiterfahren, bis Zeiger in „0-Stellung“.
6.2.3 Maschinenachse stimmt mit Werkstückkante überein.
6.3 Bohrungsmitte bestimmen
6.3.1 X-Koordinate bestimmen:
– Taster in Bohrung einbringen und in X-Achse verfahren, bis Werkstück berührt
wird und Zeiger in „0-Stellung“ steht.
–Anzeigenwert der Steuerung (X-Achse) auf „0,000“ setzen.
Y
X

10
D
– Taster in X-Achse in entgegengesetzte Richtung verfahren, bis Werkstück berührt
wird und der Zeiger in „0-Stellung“ steht.
–Anzeige der Steuerung (X-Achse) ablesen, z.B. 15,024 mm, und mit der X-Achse
auf halben Wert, 7,512mm, verfahren undAnzeige der Steuerung (X-Achse) auf
„0,000“ setzen.
6.3.2 Y-Koordinate bestimmen:
– Vorgehensweise für dieY-Achse entsprechend Punkt 5.3.1 durchführen.
– Position der Bohrungsmitte zur Maschine ist exakt ermittelt.
6.4 Bestimmung und Korrektur der Werkstückausrichtung
6.4.1 Taster in Y-Achse verfahren, bis Werkstück berührt wird und Zeiger in „0-Stellung“
steht.
6.4.2 Anzeigenwerte der Steuerung für X- undY-Achse auf „0,000“ setzen.
6.4.3 Taster in X-Achse verfahren, z. B. um 200 mm (dx).
6.4.4 Taster in Y-Achse verfahren, bis Werkstück berührt wird und 3D-Taster in
„0-Stellung“ steht.
6.4.5 Anzeige der Steuerung (Y-Achse) ablesen, z.B. 10,48 mm (dy).
6.4.6 Korrekturwinkel ermitteln (Winkel = arctan dy/dx = 3°) undAusrichtung korrigie-
ren. Werkstückausrichtung ist korrigiert.
Y
X
Y
X
X 0,000
Y 0,000
Z 120,345
X 200,000
Y0,000
Z 120,345
X 200,000
Y 10,480
Z 120,345
11
D
6.5 Messen von Längen
6.5.1 Taster in X-Achse verfahren, bis Werkstück berührt wird und 3D-Taster in
„0-Stellung“ steht.
6.5.2 Anzeigenwert der Steuerung für X-Achse auf „0,000“ setzen.
6.5.3 Antasten der zu messenden Werkstückkante und verfahren in X-Achse, bis 3D-Taster
in „0-Stellung“ steht.
6.5.4 Ablesen der ermittelten Länge auf der Anzeige (X-Achse) der Werkzeugmaschine.
6.6 Fehlerbehebung
Wenn sich der Taster nicht in der Ausgangsposition bendet, bitte den Faltenbalg
zum Luftaustausch kurz abheben (Vakuumeffekt).
Bitte beachten Sie, dass bei einer Demontage des 3D-Tasters 2007 der Garantie-
anspruch erlischt!
25,000
X 0,000
Y 25,576
Z 30,786
X 25,000
Y 25,576
Z30,786

GB
12
Operating instructions analog 3D-Touch Probe 2007
1. 3D-Touch Probe mounting and radial run-out checking
1.1 Clamp 3D-Touch Probe in suitable chuck and position into machine spindle.
Check that stylus is rmly seated, and then check radial run-out at stylus (stylus ball)
(cf point 3.2 Change of stylus). Adjust if necessary (cf point 4 Adjustment of radial
run-out).
1.2 Align the dial “zero” position with the pointer via the setting screws when calibra-
ting the measuring path. The measuring accuracy of the 3D-Touch Probe 2007 can be
inspected with the end measure.
1.3 Determine eective total length of 3D-Touch Probe (TL) (cf g.2):
– Preset effective length of 3D-Touch Probe TL as a tool length in the tool memory
of the machine tool control (eg under T99)
– Call up tool: 3D-Touch Probe (eg T99)
2. Calipering of workpiece
– Machine spindle must be stopped and coolant supply must be switched off.
–Approach surface/workpiece edge at a right angle (cf g.3).
When approaching the workpiece, the stylus ball must not be passed along
the workpiece edge (wrong results). Place the device within the visual range
of the operator prior to starting the calipering process. The 3D-Touch Probe
must not be turned during the process. Should the device be accidentally turned,
the entire process must be repeated.
2.1 Radial and axial approach:
– Watch scale of the 3D-Touch Probe dial.
–After stylus ball has contacted the workpiece surface, indicator needle moves
towards “zero”.
– While using the standard stylus, the exact difference value can be directly read on
the scale.
– Calipering process is nished when “zero” position has been reached.
Note: If the zero position is overrun the whole procedure must be repeated.
– Machine tool spindle axis = workpiece surface
Figure 1
Measurement
calibration
Adjustment of radial run-out
Stylus with
predetermined
breaking point
Stylus ball
Tool chuck
Bushing
Linear scale
TL = eective total length of 3D-Touch Probe after nishing calipering process
(indicator needle in “zero” position):
In “zero” position the length of 3D-Touch Probe is shorter by the advance V = 2.00 mm.
The value (V) for the advance compensation ist identical for all styluses.
Eective length of 3D-Touch Probe (TL) = total length (L) – advance (V = 2.00 mm)
GB
13
Figure 2
Eektive length of 3D-Touch Probe (TL) = total length (L) – advance (V = 2.00 mm)
Figure 3
3. Styluses
– The 3D-Touch Probe 2007 is equipped with one standard stylus
(order no. 107323) on delivery.
3.1 Predetermined breaking point of stylus
– In order to protect both workpiece and the 3D-Touch Probe mechanism all styluses
have got a predetermined breaking point (ceramic shaft).
3.2 Changing the stylus
– To loosen a stylus insert an
allen key into bore hole (cf g.).
– Screw a new stylus into
the mounting hole, place an allen
key into bore hole
and tighten (cf g.).
– Check the roundness.
3.3 When changing a stylus
(cf point 3.2) the tool length TL
must be newly determined
and entered once again in the
machine control unit!
Stylus ball
Bushing
Predetermined
breaking point
Ceramic
insulation
Approach
at a right angle
to the surface
90°
90°
LTL
= 2.00 mm
V

14
GB
4. Adjustment of radial run-out
Always check radial run-out:
– After replacing the 3D-Touch Probe in the chuck of the machine tool
– After replacing a stylus
– After breakage of stylus
– After collision
4.1 Adjustment of X-axis
4.1.1 Turn spindle until X-axis of 3D-Touch Probe and X-axis of machine tool coincide.
4.1.2 Move towards stylus ball with the dial gauge until dial gauge reacts.
4.1.3 Set dial gauge to “0” (cf g.1).
4.1.4 Turn spindle with 3D-Touch Probe by 180°. The dial gauge now shows the
deviation of the X-axis (in example case dial reads 0.12mm) (cf g.2).
4.1.5 Use inbus wrench and rotate the adjusting screw by half the value of the deviation
(in example case dial would now read 0.06mm). X-axis ist now adjusted.
Figure 1 Figure 2
4.2. Adjustment of Y-axis
4.2.1 Turn spindle with 3D-Touch Probe by another 90° (the dial of 3D-Taster faces now
in the direction of the dial gauge) (cf g.3).
4.2.2 Set dial gauge to “0”.
4.2.3 Turn spindle with 3D-Touch Probe by another 180°. The dial gauge now shows the
deviation of the Y-axis (in example case 0.08 mm) (cf g.4).
4.2.4 Use inbus wrench and rotate the adjusting screw by half the value of the deviation
(in example case 0.04mm). Y-axis is now adjusted.
4.2.5 Check again true running of X-axis. In case of a remaining error carry out
adjustment again as described.
Figure 3 Figure 4
15
GB
5. Calibration of measurements
5.1 Clamp 3D-taster into machine spindle.
5.2 Approach measuring block at the rst side until needle is in “Zero” position.
5.3 Set machine control in X-axis to “zero”.
5.4 Approach measuring block at the second side:
Enter TRAVEL = MEASURING BLOCK LENGTH (20 mm) into machine control.
5.5 Difference: Determine difference of needle position to “Zero” position.
5.6 Adjust by “half the difference” using the adjustment screw.
5.7 Check calibration: Repeat steps 5.2 to 5.6.
20 mm
“Zero” position
Adjustment
screw
20 mm
Dierence
20 mm

16
GB
6. Measuring
6.1 Notes on how to avoid measuring errors
The following points must be taken into consideration in order to prevent
measuring errors:
– Check the tightness of the 3D-Touch Probe in the surface chuck.
– Check that the contact point is tightly restrained on a rm surface.
– Test the contact point.
–After changing the contact poit the total length must be newly determined
and entered into the machine control unit.
– When making contact with a workpiece the contact ball must not travel along the
workpiece edge.
– Before making contact with a workpiece the probe must be turned to the operator´s
eld of vision. If by mistake the probe is turned then the whole procedure must be
repeated.
Only use stylus from type 107323
6.2 Contacting a workpiece (determining the positions of X, Y, Z)
– Stop the machine spindle, turn off the supply of coolant.
6.2.1 Travel at a right angle to the contact surface (cf g.).
6.2.2 Once contact has been made, proceed slowly, until the indicator needle has been
reached the “zero” position.
6.2.3 The machine axis corresponds with the edge of the workpiece.
6.3 Determine the center of a bore
6.3.1 Determine coordinate X:
– Place the probe in the bore and proceed along the X-axis until it makes contact
with the workpiece and the display shows “0.000”.
– Set the display of the control unit (X-axis) to “0.000”.
Y
X
17
GB
– The probe must then proceed along the X-axis in the opposite direction until it
makes contact with the workpiece and the display shows “0.000”.
– Read off the displayed value of the machine´s control unit (X-axis),
eg 15.024mm, and proceed along X-axis at half the displayed value, 7.512mm,
and set the display of the control unit (X-axis) to “0.000”.
6.3.2 Determine Y-coordinate:
– Proceed with Y-axis in the same manner as described in point 5.3.1.
– The position of the center of the bore to the machine is exactly determined.
6.4 Determine and correct the alignment of a workpiece
6.4.1 The probe must proceed along the Y-axis until it makes contact with the workpiece
and the indicator needle moves towards “zero”.
6.4.2 Set the displayed value of the control unit (machine) for both X- andY-axis
to “0.000”.
6.4.3 The probe must proceed along the X-axis, eg for 200mm (dx).
6.4.4 The probe must proceed along the Y-axis until it touches the workpiece and the
indicator needle moves towards “zero”.
Y
X
Y
X
X 0.000
Y 0.000
Z 120.345
X 200.000
Y0.000
Z 120.345
X 200.000
Y 10.480
Z 120.345

18
GB
6.4.5 Read off the displayed value of the control unit (Y-axis), eg for 10.48 mm (dy).
6.4.6 Determine the correction angle (angle = arctan dy/dx = 3°) and realign the
workpiece accordingly. The alignment of the workpiece is now correct.
6.5 Length measurement
6.5.1 The probe must proceed along the X-axis until it makes contact with the workpiece
and the indicator needle moves towards “zero”.
6.5.2 Set the display of the machine´s control unit (x-axis) to “0.000”.
6.5.3 Make contact with the edge of the workpiece and proceed along with the X-axis until
the needle of the scale of the probe shows “zero”.
6.5.4 Read off the determined length shown in the display (X-axis) of the machine tool.
6.6 Error removal
If the probe is not in the start position, briey lift the bellows for an air exchange
(vacuum effect).
If the 3D-Touch Probe 2007 is disassembled, any warranty claim will be excluded!
25.000
X 0.000
Y 25.576
Z 30.786
X 25.000
Y 25.576
Z30.786
19
F
Notice d´utilisation du palpeur 3D 2007
1. Contrôle de laconcentricité de l´attachement/broche
1.1 Serrez le palpeur 3D dans le mandrinde serrage et insérez dans la broche de la
machine. Vérifiez l´assise ferme de l´élément de palpage et la concentricité au niveau
de l´élément de palpage (bille de palpage). Réglez de nouveau la concentricité si
besoin(voir le point Réglage de la concentricité).
1.2 Amener lors du calibrage de déplacement de mesure via la vis à tenoncarré la
positionzérodu cadranindicateur avec l´indicateur dans le couvercle. Vous pouvez
vérifier la précisionde mesure du palpeur 3D 2007 avec une cale étalon.
1.3 Déterminer lalongueur effective du palpeur 3D (TL) (voir figure ):
– Introduire la longueur effective entant que longueur d´outil dans la commande de
la machine (par exemple sous T99).
– Appel de l´outil: Palpeur 3D (par exemple sous T99).
. Accostage de lapièce
– La broche machine doit être à l´arrêt et la lubrificationcoupée.
– La surface à palper doit être perpendiculaire au sens d´accostage (voir figure 3).
Lors de la mesure de la pièce, le palpeur ne doit pas être déplacé le long des
surfaces à mesurer (il enrésulterait de fausses mesures).
2.1 Palpage radial et axial:
– Observer l´échelle de l´affichage du palpeur 3D.
– Après le contact avec la surface de palpage, l´indicateur se déplace dans la
directiond´affichage zéro.
– Avec le palpage standard, onpeut lire la mesure différentielle exacte directement
sur l´échelle.
– Le palpage est terminé lorsque la positionzéroest atteinte.
Note: Si la positionzéroest dépassée, la procédure doit être répétée.
– Axe de la broche de la machine = arête de palpage
Figure 1
Vis de réglage
pour le
calibrage
Vis de réglage
(I sur le côte, I sur l´arrière)
Doigt de palpage
avec amorce
de rupture Bille de palpage
Attachement
Douille de prise en charge
Echelle linéaire
TL = Longueur effective du palpeur 3D quand l´aiguille est en position «zéro»:
Enposition«zéro», la longueur effective est réduite au niveau de la course d´approche.
La course d´approche est identique quelle que soit la longueur de la touche de palpage.
Longueur effective du palpeur 3D (TL) = longueur totale (L) – course d´approche
de l´aiguille (V = ,00 mm)