Schreiber SM224 – Palpador LVDT de precisió
- Fabricant: Schreiber Messtechnik
- Categoria: Desplaçament, LVDT Sense amplificar, SENSORS, Sensors LVDT
Amb una repetibilitat de 0,15 µm i un sistema de guiat mitjançant rodaments de boles, el Schreiber SM224 està pensat per a controls dimensionals on importa repetir una mateixa mida amb molt poca dispersió. S'utilitza en estris de verificació, estacions automàtiques de mesura, bancs d'assaig i altres sistemes on cal controlar petits moviments amb precisió.
La sèrie cobreix recorreguts de 2, 5, 10 i 20 mm. El palpador es fixa per una zona de Ø8 h6 i la punta segueix directament el moviment de la peça. El cos i el plançó són d'acer inoxidable, el mecanisme de guiatge està protegit mitjançant una manxa de Viton i la força de contacte de la versió estàndard és d'aproximadament 0,7 N al centre del recorregut.
A més de la versió convencional amb retorn per moll, hi ha variants per accionament pneumàtic, retracció per buit i sortida radial del cable, cosa que facilita la seva integració en estacions automàtiques de control.
El senyal del SM224 necessita una electrònica de condicionament externa. Per integrar-lo en un PLC, un sistema d'adquisició o un indicador es pot utilitzar una electrònica Schreiber compatible, com ara Schreiber SM12.
SM224 d'un cop d'ull
- Recorreguts: 2, 5, 10 i 20 mm.
- Repetibilitat: 0,15 µm.
- Linealitat: <0,5 %; opció de 0,25 %.
- Subjecció: Ø8 h6.
- Guiat: rodaments de boles de precisió.
- Força nominal: aprox. 0,7 N.
- Protecció: IP65 amb manxa.
- Temperatura de treball: +5…+80 °C.
- Cable estàndard: PUR, 2 m.
- Electrònica: condicionament extern.
Com funciona el Schreiber SM224
El SM224 treballa amb un principi inductiu de mig pont. El moviment de la tija desplaça un nucli dins del sistema de bobines i modifica el senyal elèctric del captador.
Una electrònica externa s?encarrega d?excitar el sensor i convertir aquesta variació en un senyal proporcional a la posició. Per aquest motiu, la resolució final del sistema depèn també del condicionador i de lequip dadquisició utilitzat.
El guiat mitjançant rodaments de boles manté estable el moviment de la tija i redueix moviments laterals que podrien afectar la mesura. Aquesta construcció està especialment orientada a mesuraments repetitius i útils de control dimensional.
Repetibilitat, linealitat i resolució
La repetibilitat de 0,15 µm indica la capacitat del palpador per obtenir pràcticament el mateix resultat en repetir un mesurament en les mateixes condicions.
No s'ha de confondre amb la linealitat. Schreiber especifica una linealitat inferior al 0,5 % a 20 °C i disposa d'una opció del 0,25 %.
La resolució tampoc no és el mateix que la repetibilitat. Com que es tracta d'un captador sense electrònica integrada, la mínima variació que pot detectar el sistema complet depèn també del condicionador, del convertidor analogicodigital i de l'equip d'adquisició.
Muntatge del palpador
El SM224 es fixa per la seva zona cilíndrica de Ø8 h6. La punta ha de quedar enfrontada a la superfície que es vol mesurar i el desplaçament de la peça s'ha de produir en la mateixa adreça que l'eix del palpador.
Una bona alineació evita esforços laterals sobre la tija i ajuda a conservar la repetibilitat del conjunt.
La punta utilitza una rosca M2,5, de manera que es pot substituir per diferents geometries de contacte. Schreiber disposa de puntes estàndard, esfèriques, planes, en metall dur o PEEK, rodets de mida i extensions.
Per fixar el palpador es pot utilitzar el bloc de muntatge SM906.200, preparat per a Ø8 mm.
Control comparatiu
Una aplicació habitual consisteix a ajustar el sistema utilitzant una peça patró o una referència coneguda i mesurar després les desviacions de les peces següents.
Mesurament dins de tot el recorregut
Amb l'electrònica i el calibratge adequats també es pot utilitzar el recorregut complet per obtenir un senyal proporcional a la posició.
Retorn per moll, accionament pneumàtic i buit
La manera d'accionar el palpador es pot adaptar al funcionament de la màquina o de l'eina de mesura.
Versió estàndard
El moll manté la punta en contacte amb la peça. La força aproximada al centre del recorregut és de 0,7 N.
Versió pneumàtica .P
L'opció .P permet accionar el palpador mitjançant aire comprimit. Schreiber especifica aproximadament 0,7 N a 0,4 bar i 2,5 N a 1 bar.
És una solució adequada quan la punta s'ha d'acostar a la peça només durant el cicle automàtic de mesura.
Versió per buit .V
L'opció .V permet retreure la tija mitjançant buit. La documentació de Schreiber indica un rang de 0…0,27 bar absoluts.
Sortida radial .R
L'opció .R disposa de sortida lateral del cable i facilita el muntatge quan no hi ha prou espai darrere del palpador.
Recorreguts i prestacions segons model
| Model | Recorregut | Rec. previ | Rec. posterior | Sensibilitat | Repetibilitat |
|---|---|---|---|---|---|
| SM224.2 | 2 mm | 0,15 mm | 0,35 mm | 840 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.5 | 5 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 825 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.10 | 10 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 515 mV/mm | 0,15 µm |
| SM224.20 | 20 mm | 0,15 mm | 0,85 mm | 330 mV/mm | 0,15 µm |
Dimensions del SM224
El diàmetre de subjecció es manté a Ø8 h6, mentre que la longitud del palpador canvia segons el recorregut.
| Model | A | B1 | B2 | C | D1 | D2 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SM224.2 | 43,00 mm | 13,90 mm | 11,40 mm | 3,50 mm | 9,50 mm | 9,50 mm |
| SM224.5 | 63,00 mm | 17,40 mm | 11,40 mm | 4,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
| SM224.10 | 87,00 mm | 25,40 mm | 14,40 mm | 4,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
| SM224.20 | 127,00 mm | 44,90 mm | 23,90 mm | 3,00 mm | 8,50 mm | 8,00 mm |
Les versions pneumàtiques, per buit i amb sortida radial, poden modificar algunes cotes. Per dissenyar el suport definitiu cal comprovar el plànol de la referència seleccionada.
Construcció i condicions de treball
El cos i la tija són de acer inoxidable i el mecanisme de guiatge utilitza rodaments de boles. La manxa protegeix la zona mòbil davant de brutícia i altres contaminants presents en aplicacions industrials.
La configuració amb manxa disposa de protecció IP65 i pot treballar entre +5 i +80 °C.
En aplicacions amb un nombre elevat de cicles, l'alineació mecànica, la cursa utilitzada, la velocitat i l'absència de càrregues laterals són factors importants per a la vida del palpador.
Electrònica d'acondicionament i connexió a PLC
El SM224 no incorpora amplificador. Necessita una electrònica compatible amb sensors inductius de mig pont.
Una de les opcions és el Schreiber SM12. Segons la versió seleccionada, permet obtenir senyals de 0/4–20 mA, ±20 mA, 0–10 VDC o ±10 VDC.
D'aquesta manera, el palpador es pot instal·lar únicament al punt de mesura i l'electrònica quedar al quadre elèctric o al costat del sistema d'adquisició.
Connector de 5 pols
| Pin | Funció |
|---|---|
| 1 / 5 | Alimentació WM / WP |
| 3 | Senyal MS |
| 2 | Pin de prova; no connectar |
| 4 | No connectar |
Com triar la versió del SM224
La referència adequada depèn del recorregut, del nivell de linealitat necessari i de com ha de treballar el palpador dins de la màquina o de l'utillatge.
1. Recorregut
Els recorreguts estàndard són 2, 5, 10 i 20 mm. Sempre que sigui possible cal triar el menor recorregut que cobreixi completament el moviment previst.
2. Linealitat
La sèrie té una execució de 0,5 % i una opció de 0,25 %.
3. Forma d'accionament
Per a controls convencionals es pot utilitzar el retorn per moll. En estacions automàtiques podeu interessar l'accionament pneumàtic o la retracció per buit.
4. Espai disponible
Quan no hi ha prou espai darrere del palpador es pot utilitzar la versió amb sortida radial del cable.
5. Punta de mesura
La geometria de la punta s'ha d'escollir segons la superfície de contacte. Una punta esfèrica, plana, de més diàmetre o un corró poden ser més adequats depenent de la peça.
6. Electrònica
Si la mesura ha d'arribar a un PLC, indicador o sistema DAQ, també cal seleccionar el condicionador i el senyal de sortida requerit.
Referències i opcions de l'SM224
A la nomenclatura actual, .1 identifica la versió de linealitat 0,25 % i .2 la versió de 0,5 %.
| Recorregut | 0,25 % | 0,5 % |
|---|---|---|
| 2 mm | SM224.2.1 | SM224.2.2 |
| 5 mm | SM224.5.1 | SM224.5.2 |
| 10 mm | SM224.10.1 | SM224.10.2 |
| 20 mm | SM224.20.1 | SM224.20.2 |
Opcions
- .P: accionament pneumàtic.
- .V: retracció mitjançant buit a les referències disponibles.
- .R: sortida radial del cable.
- .K7: cable de 7 m en lexecució disponible.
La disponibilitat de cada opció depèn del recorregut i s'ha de confirmar per a la referència concreta.
Aplicacions del SM224
Control dimensional en producció
- Mesura d'alçades i gruixos.
- Control de cotes en peces mecanitzades.
- Comprovació de graons i diferències dalçada.
- Classificació de peces segons la dimensió.
- Control automàtic de toleràncies.
- Comparació contra una peça patró.
Útils i estacions automàtiques
- Comprovació simultània de diverses cotes.
- Mesurament abans i després d'una operació de mecanització.
- Control de posició durant processos de muntatge.
- Inspecció al 100 % en línies de producció.
- Comprovació de presència i posició de components.
Geometria i forma
- Control de planitud mitjançant diversos palpadors.
- Mesurament de desviacions i deformacions.
- Comprovació de concentricitat amb l'utillatge adequat.
- Mesurament d'oscil·lació o variació radial en components giratoris.
Òptica de precisió i instrumentació científica
- Alineació de miralls i elements òptics.
- Mesurament de petits desplaçaments en sistemes denfocament.
- Útils per a centrat i ajustament de components òptics.
- Bancs de calibratge i instrumentació de precisió.
Bancs d'assaig
- Assajos força-desplaçament.
- Caracterització de molls i mecanismes.
- Mesurament de deformacions.
- Registre de desplaçament juntament amb força, pressió, parell o altres variables.
Accessoris i electrònica
| Referència | Descripció |
|---|---|
| SM901.224.3 | Connector de 5 pols per a SM224. |
| SM901.224.3.K2 | Connector de 5 pols amb 2 m de cable. |
| SM901.224.3.K5 | Connector de 5 pols amb 5 m de cable. |
| SM906.200 | Bloc de muntatge MB8 per a Ø8 mm. |
| SM906.300 | Punta M2,5 de metall dur. |
| SM907.220 | Punta estàndard M2,5. |
| SM907.222 | Punta esfèrica M2,5 de metall dur. |
| SM907.224 | Punta plana M2,5, Ø4,8 mm. |
| SM907.225 | Rodet de mida M2,5. |
| SM907.226 | Punta plana M2,5 a PEEK. |
| SM907.227 | Punta plana M2,5, Ø1,5 mm. |
| SM907.228 | Punta plana M2,5, Ø10 mm. |
| SM907.229.10 / .20 / .50 | Extensions de palpador de 10, 20 o 50 mm. |
| SM12 | Electrònica de condicionament LVDT Schreiber. |
Preguntes freqüents sobre el Schreiber SM224
Quina repetibilitat té el SM224?
Schreiber especifica una repetibilitat de 0,15 µm per als recorreguts de 2, 5, 10 i 20 mm.
La resolució també és de 0,15 µm?
No. Repetibilitat i resolució són conceptes diferents. La resolució final depèn de l'electrònica de condicionament i del sistema d'adquisició connectat al palpador.
Es pot connectar directament a un PLC?
No. El SM224 necessita una electrònica externa d'excitació i condicionament. Amb un mòdul com el Schreiber SM12 es poden obtenir senyals com 4–20 mA, 0–10 V o ±10 V.
Quins recorreguts estan disponibles?
Els recorreguts estàndard són 2, 5, 10 i 20 mm.
Quina protecció té?
La configuració amb manxa ofereix un grau de protecció IP65.
De què depèn la vida mecànica del palpador?
Depèn principalment de la carrera utilitzada, la velocitat, l'alineació mecànica, les càrregues laterals i les condicions de treball. Un muntatge correctament alineat ajuda a reduir el desgast del sistema de guiatge.
Es poden canviar les puntes de mesura?
Sí. La connexió M2,5 permet utilitzar diferents puntes i extensions per adaptar el contacte a la geometria de la peça.
Quines dades necessita GUEMISA per seleccionar el SM224?
El recorregut, la linealitat necessària, la forma daccionament, lespai disponible, la geometria de la peça, el nombre de punts de mesura i el senyal que ha de rebre el sistema de control o adquisició.
Selecció del Schreiber SM224
GUEMISA pot ajudar-te a definir el recorregut, la linealitat, l'accionament, la punta de mesura, el muntatge i l'electrònica més adequats per a laplicació.
Si el palpador ha de connectar-se a un PLC o sistema d'adquisició, també es pot seleccionar conjuntament el Schreiber SM12 adequat per al senyal requerit.
Les especificacions tècniques completes es detallen a la taula de Propietats d'aquesta fitxa.
Propietats
| Especificació | Schreiber SM224 |
|---|---|
| Tipus | Palpador inductiu de desplaçament |
| Principi elèctric | Inductiu de mig pont |
| Recorreguts | 2/5/10/20 mm |
| Linealitat | <0,5 % a 20 °C; opció 0,25 % |
| Repetibilitat màxima | 0,15 µm |
| Repetibilitat típica | Aprox. 0,05–0,10 µm segons recorregut i condicions de mesura |
| Resolució | Depèn de l'electrònica d'acondicionament i adquisició |
| Sensibilitat SM224.2 | 840 mV/mm |
| Sensibilitat SM224.5 | 825 mV/mm |
| Sensibilitat SM224.10 | 515 mV/mm |
| Sensibilitat SM224.20 | 330 mV/mm |
| Recorregut previ | 0,15 mm |
| Recorregut posterior | 0,35 mm a SM224.2 / 0,85 mm a SM224.5, SM224.10 i SM224.20 |
| Diàmetre de subjecció | Ø8 h6 |
| Sistema de guiatge | Rodaments de boles de precisió |
| Força del palpador | Aprox. 0,7 N al centre del recorregut |
| Rosca de la punta | M2,5 |
| Torsió del fill | 1° a tot el recorregut |
| Temperatura de treball | +5…+80 °C amb manxa |
| Temperatura d'emmagatzematge | –20…+80 °C |
| Coeficient tèrmic | <0,01 %/°C |
| Grau de protecció | IP65 amb manxa |
| Vida mecànica | Dependent de laplicació; aprox. 10 milions de cicles en condicions típiques |
| Material del cos i eix | Acer inoxidable |
| Manxa | Viton / fluoroelastòmer |
| Cable estàndard | PUR, 2 m |
| Electrònica integrada | No |
| Condicionament | Electrònica externa per a sensors inductius de mig pont |
| Sortides mitjançant condicionador | 0/4–20 mA, ±20 mA, 0–10 VDC, ±10 VDC segons electrònica |
| Accionament estàndard | Moll |
| Opció .P | Accionament pneumàtic |
| Pressió versió .P | 0,4 bar ≈ 0,7 N / 1 bar ≈ 2,5 N |
| Opció .V | Retracció mitjançant buit, 0…0,27 bar absoluts |
| Opció .R | Sortida radial del cable |
| Connector opcional | 5 pols DIN 45322 |
Altres productes
