Manual de configuración Electrohusillo ECS 2SP1

Manual de configuración · 02/2011

Electrohusillo ECS 2SP1

SINAMICS S120

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SINAMICS S120

Electrohusillo ECS 2SP1

Manual de configuración

(PMSS), 02/2011 6SN1197-0AC04-0EP1

Prefacio

Consignas de seguridad 1

Preguntas frecuentes 2

Función del husillo 3

Datos mecánicos 4

Especificaciones eléctricas 5

Alimentación con fluidos 6

Sensores 7

Control 8

Referencia de pedido 9

Datos técnicos y curvas características

10

Anexo A

Notas jurídicas

Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros

Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue.

PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves.

ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves.

PRECAUCIÓN con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales.

PRECAUCIÓN sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales.

ATENCIÓN significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente.

Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales.

Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros.

Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente:

ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada.

Marcas registradas Todos los nombres marcados con ® son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares.

Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición.

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG ALEMANIA

Referencia del documento: 6SN1197-0AC04-0EP1 Ⓟ 03/2011

Copyright © Siemens AG 2011. Sujeto a cambios sin previo aviso

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Prefacio

Documentación de motores La documentación de motores se estructura en las siguientes categorías:

● Documentación general, p. ej. catálogos

● Documentación de fabricante/servicio técnico, p. ej. instrucciones de servicio y manuales de configuración.

Información adicional El siguiente enlace contiene información sobre los siguientes temas:

● pedir documentación/lista de publicaciones;

● otros enlaces para la descarga de documentos;

● utilizar documentación online (encontrar y examinar manuales/información).

http://www.siemens.com/motioncontrol/docu

Para cualquier consulta relativa a la documentación técnica (p. ej., sugerencias o correcciones), envíe un e-mail a la siguiente dirección:

[email protected]

My Documentation Manager El siguiente enlace contiene información para recopilar de manera personalizada documentación basada en los contenidos de Siemens y adaptarla a la propia documentación de la máquina:

http://www.siemens.com/mdm

Formación El siguiente enlace contiene información sobre SITRAIN, el programa de capacitación y formación de Siemens en torno a los productos, sistemas y soluciones de la tecnología de automatización:

http://siemens.com/sitrain

FAQ Encontrará preguntas frecuentes en las páginas de Service&Support, en Product Support:

http://support.automation.siemens.com

http://www.siemens.com/motioncontrol/docu

mailto:[email protected]

http://www.siemens.com/mdm

http://siemens.com/sitrain


Prefacio

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Soporte técnico Los números de teléfono específicos de cada país para el asesoramiento técnico se encuentran en Internet:

http://www.siemens.com/automation/service&support

Direcciones de Internet sobre accionamientos Dirección de Internet para motores: http://www.siemens.com/motors

Dirección de Internet para productos: http://www.siemens.com/motioncontrol

Dirección de Internet para SINAMICS: http://www.siemens.com/sinamics

Destinatarios La presente documentación está dirigida a fabricantes de máquinas, técnicos de puesta en marcha y personal de servicio técnico.

Finalidad El Manual de configuración le apoya en la selección de los motores, el cálculo de los componentes de accionamiento, la composición de los accesorios necesarios, así como en la selección de las opciones de potencia de la red y del motor.

Alcance estándar El alcance de las funcionalidades descritas en la presente documentación puede diferir del alcance de las funcionalidades del accionamiento suministrado.

● En el accionamiento pueden ejecutarse otras funciones adicionales no descritas en la presente documentación. Sin embargo, no se pueden reclamar por derecho estas funciones en nuevos suministros o en intervenciones de mantenimiento.

● En la presente documentación puede haber funciones descritas que no estén incorporadas en algún determinado modelo del accionamiento. Las funcionalidades del accionamiento suministrado se deben obtener exclusivamente de la documentación para pedido.

● Los suplementos o las modificaciones realizados por el fabricante de la máquina son documentadas por el mismo.

Por motivos de claridad expositiva, en esta documentación no se detallan todos los datos referentes a todas las variantes del producto. Tampoco se pueden considerar aquí todos los casos posibles de instalación, servicio y mantenimiento.

Declaraciones de conformidad CE La declaración de conformidad CE sobre la Directiva CEM se encuentra en Internet:


Introduzca allí el número 15257461 como término de búsqueda o contacte con la delegación de Siemens de su región.

http://www.siemens.com/automation/service&support

http://www.siemens.com/motors

http://www.siemens.com/motioncontrol

http://www.siemens.com/sinamics


Prefacio


Indicaciones de peligro y advertencias

PELIGRO Se prohíbe la puesta en marcha antes de asegurarse de que la máquina en la que se

van a montar los componentes aquí descritos cumple las especificaciones de la directiva 98/37/CE.

La puesta en marcha de los equipos SINAMICS y los electrohusillos debe ser ejecutada únicamente por personal que disponga de la correspondiente cualificación.

Este personal debe tener en cuenta la documentación técnica para el cliente perteneciente al producto y conocer y observar las indicaciones de peligro y advertencias establecidas.

Al operar con equipos eléctricos y electrohusillos es inevitable que los circuitos eléctricos estén bajo tensiones peligrosas.

En el funcionamiento de la instalación se pueden producir movimientos peligrosos de ejes.

Todos los trabajos en la instalación eléctrica se tienen que ejecutar en estado sin tensión.

Los equipos SINAMICS están previstos para un funcionamiento en redes de alimentación de energía con neutro puesto a tierra de baja impedancia (redes TN).

Los equipos SINAMICS con electrohusillos solo se pueden conectar a la red eléctrica a través de dispositivos de protección diferencial (RCD) cuando se haya demostrado la compatibilidad del equipo SINAMICS con este tipo de dispositivos según EN 61800-5-1.

ADVERTENCIA El funcionamiento correcto y seguro de estos equipos y electrohusillos presupone el

transporte, el almacenamiento, la instalación y el montaje correctos, así como un manejo y mantenimiento cuidadoso.

Para la ejecución de variantes especiales de los equipos y electrohusillos rigen adicionalmente las indicaciones hechas en los catálogos y en las ofertas.

Adicionalmente a las indicaciones de peligro y advertencias contenidas en la documentación técnica para el cliente, se tienen que considerar las disposiciones y los requisitos nacionales, locales y específicos de la instalación.

PRECAUCIÓN Los elementos sensibles al calor, p. ej. cables o componentes electrónicos, no deben

estar aplicados o fijados en el electrohusillo. En el montaje hay que cuidar que los conductores y cables:

– no sufran daños – no se encuentren bajo tracción y – no puedan engancharse en partes giratorias.

Prefacio


PRECAUCIÓN Los equipos SINAMICS con electrohusillos se someten, en el marco de las pruebas de

rutina, a un ensayo dieléctrico según EN 61800-5-1. Durante el ensayo dieléctrico del equipamiento eléctrico de maquinaria industrial según EN 602041, apartado 19.4, se deben desembornar/quitar todas las conexiones de los equipos SINAMICS para evitar que sufran daños.

La conexión directa de los electrohusillos a la red trifásica no está permitida y causa la destrucción de los mismos.

Nota Los equipos SINAMICS con electrohusillos cumplen, cuando se hallan en estado

operativo en locales de servicio secos, la Directiva de baja tensión. Los equipos SINAMICS con electrohusillos cumplen la Directiva de CEM en las

configuraciones indicadas en la correspondiente declaración de conformidad CE.

Prefacio


Notas ESD y campos electromagnéticos

PRECAUCIÓN Los ESD son componentes, circuitos integrados o módulos susceptibles de ser dañados por campos o descargas electrostáticas.

Normas para la manipulación de ESD:

¡Al manipular módulos o componentes electrónicos es preciso lograr un buen contacto a tierra de la persona, del puesto de trabajo y de los embalajes!

Los componentes electrónicos sólo deben ser tocados por personas en áreas antiestáticas con suelos conductivos si – la persona está puesta a tierra a través de una pulsera antiestática y – la persona lleva calzado antiestático o tiras de puesta a tierra para el calzado.

Los módulos electrónicos sólo se deberían tocar si es inevitable.

Los módulos electrónicos no deben entrar en contacto con plásticos y elementos de ropa con contenido de material sintético.

Los módulos electrónicos sólo se deben depositar en superficies conductoras (mesa con placa de apoyo antiestática, espuma conductora antiestática, bolsas de embalaje antiestáticas, contenedores de transporte antiestáticos).

Los módulos electrónicos no se deben acercar a pantallas, monitores o televisores. Distancia frente a la pantalla > 10 cm.

Sólo se permite efectuar mediciones en módulos electrónicos si – el instrumento de medición está puesto a tierra (p. ej., a través de un conductor de protección), o – antes de la medición con un instrumento provisto de aislamiento galvánico ya que la cabeza de medición se descarga brevemente (p. ej., tocando una carcasa de control metálica desnuda).

PELIGRO Los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos (EMF) habituales durante el funcionamiento pueden resultar peligrosos para personas que se encuentren en las inmediaciones del equipo, especialmente para aquellas que lleven marcapasos, implantes u objetos similares.

El operador de la instalación y de la máquina y aquellas personas que se encuentren en las inmediaciones del equipo han de observar las directivas y normas aplicables. En el espacio económico de la UE, por ejemplo, se aplica la directiva CEM 2004/40/CE y las normas EN 12198-1 a 12198-3, así como en Alemania, la norma del instituto gremial de seguridad e higiene en el trabajo, la BGV 11 con la correspondiente BGR 11 para "Campos electromagnéticos".

A continuación debe realizarse un análisis de riesgos de cada puesto de trabajo. Como resultado del mismo, han de aplicarse las medidas correspondientes para reducir riesgos a nivel personal así como determinar las áreas de peligro y exposición.

Prefacio


Nota sobre productos de terceros

ATENCIÓN Esta publicación contiene recomendaciones de productos de terceros. Estas recomendaciones tratan de productos de terceros cuya aptitud básica conocemos. Naturalmente, se pueden utilizar también productos equivalentes de otros fabricantes. Nuestras recomendaciones se deberán interpretar como ayuda, no como prescripción. No garantizamos por principio las características de productos de terceros.

Compatibilidad ambiental ● Consideraciones medioambientales en la fase de desarrollo

En la selección de las piezas suministradas se ha dado una importancia fundamental a la compatibilidad ambiental.

En especial, se han considerado la reducción del volumen, la masa y la variedad de tipos de piezas de metal y plástico.

Asimismo, puede descartarse el efecto de las irregularidades de humectación de la pintura (prueba LABS)

● Consideraciones medioambientales en la fase de fabricación

El transporte de las piezas suministradas y de los productos se realiza principalmente en embalajes reciclables. No se transportan sustancias peligrosas.

El material de embalaje consiste principalmente en cajas de cartón que cumplen con las especificaciones de la directiva de embalaje 94/62/CE.

Se ha optimizado el consumo de energía durante la producción.

La producción apenas presenta emisiones.

● Consideraciones medioambientales en la gestión de residuos

Para eliminar los motores se deben respetar las prescripciones nacionales y locales para un proceso de reciclaje normal o se debe realizar una devolución al fabricante.

Para la gestión de residuos se ha de tener en cuenta lo siguiente:

Aceite según la normativa de aceite usado (por ejemplo, el aceite usado en reductor/caja de cambio)

No mezclar con disolventes, productos de limpieza en frío o restos de pintura

Separar los componentes para el reciclaje:

– Chatarra electrónica (p. ej.: componentes electrónicos de sensores, Sensor Module)

– Chatarra de hierro

– Aluminio

– Metales no ferrosos (ruedas helicoidales o devanados de motor)

Prefacio


Riesgos residuales de Power Drive Systems Durante la evaluación de riesgos de la máquina que exige la Directiva de máquinas CE, el fabricante de la máquina debe tener en cuenta los siguientes riesgos residuales derivados de los componentes de control y accionamiento de un Power Drive System (PDS).

1. Movimientos accidentales de los elementos accionados de la máquina durante la puesta en marcha, el funcionamiento, el mantenimiento y la reparación, p. ej., por:

– Errores de hardware o de software en los sensores, el controlador, los actuadores y el sistema de conexionado

– Tiempos de reacción del controlador y del accionamiento

– Funcionamiento o condiciones ambientales fuera de lo especificado

– Errores de parametrización, programación, cableado y montaje

– Utilización de equipos inalámbricos o teléfonos móviles en la proximidad inmediata del controlador

– Influencias externas/desperfectos

2. Temperaturas extremas y emisiones de luz, ruido, partículas y gases, p. ej., las debidas a

– Fallos de componentes

– Errores de software



3. Tensiones de contacto peligrosas, p. ej., las debidas a

– Fallos de componentes

– Influencia de cargas electrostáticas

– Inducción de tensiones en motores en movimiento


– Condensación/suciedad conductora


4. Campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos, habituales durante el funcionamiento, que pueden resultar peligrosos, p. ej., para personas con marcapasos, implantes u objetos metálicos, si no se mantienen lo suficientemente alejados.

5. Liberación de sustancias y emisiones contaminantes por eliminación y/o uso inadecuados de componentes.

Si desea más información sobre los riesgos residuales que se derivan de los componentes del PDS, consulte los capítulos correspondientes de la documentación técnica para el usuario.

Prefacio



Índice

Prefacio ..................................................................................................................................................... 3

1 Consignas de seguridad .......................................................................................................................... 15

1.1 Protección contra movimientos peligrosos ..................................................................................15

1.2 Limitaciones de velocidad............................................................................................................18

1.3 Obligación de información frente al usuario de la máquina.........................................................21

2 Preguntas frecuentes............................................................................................................................... 23

2.1 ¿Qué hay que tener en cuenta después de la entrega? .............................................................23

2.2 ¿Cómo se comprueba la entrega? ..............................................................................................24

2.3 ¿Cómo se desembala el husillo?.................................................................................................25

2.4 ¿Cómo se deposita el husillo en posición vertical?.....................................................................26

2.5 ¿Cómo se instala y monta el husillo? ..........................................................................................27

2.6 ¿Qué fluidos deben conectarse después del montaje? ..............................................................28

2.7 ¿Qué conexiones eléctricas deben efectuarse después del montaje? .......................................28

2.8 ¿Qué debe comprobarse antes de la puesta en marcha del husillo? .........................................29

2.9 ¿Qué hay que tener en cuenta al iniciar el trabajo con el husillo? ..............................................29

3 Función del husillo ................................................................................................................................... 31

3.1 Sinopsis de la funcionalidad ........................................................................................................32

3.2 Motor de accionamiento...............................................................................................................34

3.3 Sistema de refrigeración ..............................................................................................................34

3.4 Alimentación.................................................................................................................................35

4 Datos mecánicos ..................................................................................................................................... 37

4.1 Observación de la velocidad de desconexión .............................................................................37

4.2 Condiciones de montaje ..............................................................................................................37 4.2.1 Requisitos mecánicos hacia el cabezal .......................................................................................40 4.2.2 Apoyo en el lado LCA ..................................................................................................................45

4.3 Rodamientos para husillos...........................................................................................................45 4.3.1 Características y condiciones de servicio....................................................................................45 4.3.2 Calentamiento del electrohusillo..................................................................................................46 4.3.3 Capacidad de carga de los rodamientos del husillo ....................................................................48 4.3.4 Vida útil de los rodamientos del husillo........................................................................................49 4.3.5 Máxima aceleración angular durante el arranque del husillo ......................................................51 4.3.6 Rigidez .........................................................................................................................................51 4.3.7 Crecimiento axial del eje..............................................................................................................51

4.4 Herramientas y portaherramientas ..............................................................................................52

Índice


4.4.1 Herramientas............................................................................................................................... 52 4.4.2 Portaherramientas....................................................................................................................... 55

4.5 Sistema de amarre y cambio de herramienta............................................................................. 59 4.5.1 Sistema de amarre...................................................................................................................... 59 4.5.2 Cambio de herramienta............................................................................................................... 60 4.5.3 Cambio de herramienta con el sistema de amarre estándar...................................................... 61 4.5.4 Cambio de herramienta con sistema de amarre con retención de seguridad HSK A63

Tipo C.......................................................................................................................................... 63

4.6 Modos de operación.................................................................................................................... 65

5 Especificaciones eléctricas ...................................................................................................................... 67

5.1 Definiciones................................................................................................................................. 67

5.2 Motor ........................................................................................................................................... 68 5.2.1 Ventajas del accionamiento directo ............................................................................................ 68 5.2.2 Variantes de motores síncronos y asíncronos............................................................................ 68 5.2.3 Características generales del motor ........................................................................................... 69 5.2.4 Convertidores apropiados/entorno del sistema .......................................................................... 71 5.2.5 Protección de sobretensión (solo en motores síncronos)........................................................... 72 5.2.6 Modo estrella-triángulo (solo en motores asíncronos)................................................................ 74 5.2.7 Vista general del sistema e indicaciones de configuración ........................................................ 76

5.3 Cables de conexión/asignación de pines.................................................................................... 79 5.3.1 Conexión de potencia ................................................................................................................. 79 5.3.2 Sentido de giro ............................................................................................................................ 80

6 Alimentación con fluidos .......................................................................................................................... 81

6.1 Vista general para la alimentación con fluidos............................................................................ 81

6.2 Refrigerante ................................................................................................................................ 82 6.2.1 Conexiones de agua refrigerante................................................................................................ 82 6.2.2 Acondicionamiento del agua refrigerante ................................................................................... 83 6.2.3 Sistemas de refrigeración ........................................................................................................... 84

6.3 Aire comprimido .......................................................................................................................... 86 6.3.1 Uso de aire comprimido .............................................................................................................. 86 6.3.2 Conexiones de aire comprimido ................................................................................................. 88 6.3.3 Acondicionamiento del aire comprimido ..................................................................................... 89 6.3.4 Datos de demanda de volumen y control de la demanda de volumen....................................... 89 6.3.5 Equipos autónomos para la generación de aire comprimido...................................................... 90

6.4 Hidráulica (opción, solo para 2SP120) ....................................................................................... 91 6.4.1 Uso de la hidráulica..................................................................................................................... 91 6.4.2 Conexiones hidráulicas ............................................................................................................... 92 6.4.3 Datos de demanda de volumen y control de la demanda de volumen....................................... 92

6.5 Refrigeración interna de herramienta con taladrina (opción)...................................................... 93 6.5.1 Condiciones operativas............................................................................................................... 95

6.6 Refrigeración externa de la herramienta con taladrina (opción solo para 2SP120x) ................. 96 6.6.1 Condiciones operativas............................................................................................................... 98

6.7 Conexiones de fluidos e identificación........................................................................................ 99 6.7.1 Conexiones de fluidos para 2SP120x......................................................................................... 99 6.7.2 Conexiones de fluidos para 2SP125x....................................................................................... 102

Índice


7 Sensores ............................................................................................................................................... 105

7.1 Encóder/encóder angular...........................................................................................................105 7.1.1 Señales eléctricas......................................................................................................................105 7.1.2 Conexión del cable de señales..................................................................................................109 7.1.3 Ángulo de conmutación .............................................................................................................110

7.2 Sensores de estado de amarre..................................................................................................112 7.2.1 Sensores analógicos y digitales del husillo 2SP120 .................................................................112 7.2.2 Sensores digitales del husillo 2SP125.......................................................................................115

7.3 Sensores térmicos/protección del motor ...................................................................................116

8 Control ................................................................................................................................................... 119

8.1 Condiciones de habilitación para el giro del husillo...................................................................119

8.2 Sensores de estado de amarre..................................................................................................120 8.2.1 Sensores de estado de amarre 2SP120x..................................................................................120 8.2.2 Sensores de estado de amarre 2SP125x..................................................................................125

8.3 Cambio de herramienta .............................................................................................................128 8.3.1 Cambio automático de herramienta con 2SP120x ....................................................................128 8.3.2 Proceso de cambio de herramienta con sistema de amarre estándar y pinza de cambio

de herramientas .........................................................................................................................130 8.3.3 Proceso de cambio de herramienta con sistema de amarre con retención y pinza de

cambio de herramientas ............................................................................................................131 8.3.4 Cambio manual de herramienta con 2SP125x ..........................................................................132 8.3.5 Cambio automático de herramienta con 2SP125x ....................................................................134

9 Referencia de pedido............................................................................................................................. 137

10 Datos técnicos y curvas características ................................................................................................. 139

10.1 Datos característicos técnicos ...................................................................................................139

10.2 Diagramas P/n y M/n .................................................................................................................144 10.2.1 Motor síncrono 2SP120x ...........................................................................................................144 10.2.2 Motor síncrono 2SP125x ...........................................................................................................152 10.2.3 Motor asíncrono 2SP125x .........................................................................................................160

10.3 Planos acotados ........................................................................................................................177

A Anexo .................................................................................................................................................... 185

A.1 Abreviaturas y conceptos...........................................................................................................185

A.2 Declaración de conformidad ......................................................................................................186

Índice alfabético..................................................................................................................................... 187

Índice



Consignas de seguridad 1

En este apartado se explica el aspecto de la seguridad funcional, específico para el electrohusillo, mediante la definición y vigilancia de los límites de velocidad condicionados por el husillo y la herramienta.

Tabla 1- 1 Medidas de seguridad necesarias

Medidas para la protección contra descargas eléctricas

Medidas de protección contra movimientos peligrosos

El husillo tiene una construcción correspondiente. Por esta razón no existen medidas distintas con respecto a otros motores. Las medidas no se describirán especialmente en este lugar.

En el ámbito de la parada segura no existen medidas distintas con respecto a otros motores. Específicamente para el electrohusillo: Seguridad funcional mediante la definición y vigilancia de los límites de velocidad condicionados por el husillo y la herramienta.

1.1 Protección contra movimientos peligrosos A continuación, se remite en varios puntos al paquete de seguridad SINUMERIK Safety Integrated®. En el correspondiente Manual de aplicación Safety Integrated®, especialmente en los apartados 1 y 5, se describen los requisitos para la seguridad de la máquina y las posibilidades de uso de Safety Integrated® en máquinas herramienta.

El electrohusillo 2SP1 cumple todas las directivas UE relevantes. Además existe la opción de emplear Safety Integrated®. Ésta está certificada mediante homologación de tipo BG.

Los electrohusillos, al igual que los accionamientos de avance, poseen según el modo de operación (p. ej.: preparación, producción) un potencial de peligro distinto que se debe tener en cuenta en la elaboración del concepto y la configuración de la máquina.

Medidas de protección Los objetivos de protección de la Directiva CE de Maquinaria se tienen que cumplir empleando las medidas de protección oportunas. El "uso reglamentario" de la máquina se tiene que mantener.

Para la realización de los objetivos de protección se precisa, además del conocimiento de las normas y directivas vigentes, la observación del presente Manual de configuración (ver tabla siguiente).

Consignas de seguridad 1.1 Protección contra movimientos peligrosos


Tabla 1- 2 Documentación específica para el grupo destinatario sobre el electrohusillo 2SP1

Destinatarios Función de los destinatarios Documentación relevante Fabricantes de máquinas/proyectistas

Realizar un análisis de riesgos Elaborar un concepto de seguridad Prever los dispositivos de seguridad

necesarios en la máquina Instruir al usuario sobre el "uso

reglamentario" de la máquina y del husillo

Manual de configuración e instrucciones de servicio

Usuario de la máquina Instrucción / formación del personal sobre el "uso reglamentario" del husillo y la aplicación / el efecto de las funciones de seguridad

Advertencia sobre riesgos residuales

Instrucciones de servicio

Aplicado en el electrohusillo, el movimiento peligroso consiste en una superación de la máxima velocidad de giro admisible para el husillo y/o la herramienta (ver apartado Limitaciones de velocidad, figura "Adaptación de la velocidad de desconexión a las distintas herramientas" y "Picos de velocidad debidos a la regulación").

Vigilancia de la velocidad de giro

Tabla 1- 3 Posibles estrategias para la vigilancia de la velocidad de giro

Grado de fiabilidad pretendido de la vigilancia de la velocidad de giro

Características y requisitos hacia la tecnología utilizada

Estándar Se puede realizar (sin tecnología adicional) con la técnica operacional y de máquina existente Tiene que estar ejecutado de forma segura (p. ej.: transmisión bicanal de señales). Tiene que corresponder a la categoría de control necesaria (según EN 954-1).

Seguridad

Tiene que estar homologado/certificadocon determinadas máquinas.

Al utilizar un electrohusillo, el fabricante de máquinas es, básicamente, responsable de tomar medidas para la detección y prevención de velocidades de giro inadmisibles y sus consecuencias e instruir al usuario acerca de dichas medidas.

Consignas de seguridad 1.1 Protección contra movimientos peligrosos


El husillo se tiene que detener cuando gire a una velocidad de giro inadmisible. El valor límite que se interpreta como superación de la máxima velocidad de giro admisible depende de los siguientes factores:

● Estado operativo (modo de preparación o automático)

● Herramienta amarrada actualmente (ver apartado Limitaciones de velocidad, figura "Adaptación de la velocidad de desconexión a las distintas herramientas")

● Máxima velocidad de giro admisible del husillo (ver apartado Limitaciones de velocidad, figura "Picos de velocidad debidos a la regulación")

Tabla 1- 4 Medidas contra la superación de la velocidad de giro y sus consecuencias

Nivel de actuación Ejemplo de medidas de seguridad Prevención de la superación de la velocidad de giro

Vigilancia de la velocidad de giro del husillo Activación de los valores límite específicos de la herramienta Vigilancia de los parámetros de funcionamiento y de corte Vigilancia del estado de la herramienta

Dominio de las consecuencias de una superación de la velocidad de giro

Revestimiento de máquina que soporta la máxima fuerza de penetración de fragmentos proyectados con la máxima energía previsible

Garantía de que el revestimiento de la máquina solo se puede abrir cuando el husillo gira a una baja velocidad predefinida

Parada automática en caso de fallos

Las estrategias orientadas al futuro para la limitación de riesgos se distinguen por medidas prácticas y seguras en el nivel de la prevención de errores. Como resultado, el fabricante de máquina tiene la libertad de reducir en consecuencia las inversiones en el nivel de la dominación de errores.

Safety Integrated® como medida para la prevención de fallos Safety Integrated® está disponible opcionalmente como una medida eficaz para la prevención de fallos. Se puede utilizar para vigilar las funciones de accionamiento.

El principio básico de Safety Integrated® radica en una vigilancia en dos canales. Esto permite cumplir de forma sencilla y económica los requisitos de la Directiva CE de Maquinaria.

Ejemplo para Safety Integrated®:

La energía máxima de fragmentos de herramienta proyectados se puede limitar activando los límites específicos de la herramienta con Safety Integrated® y reducir así considerablemente las inversiones en la resistencia a la penetración del revestimiento de la máquina.

Consignas de seguridad 1.2 Limitaciones de velocidad


Tabla 1- 5 Superación de la velocidad de giro, prevención de fallos con Safety Integrated®

Tipo de fallo Prevención por ... Superación de la velocidad de giro del husillo

"Velocidad reducida segura" Parada segura del husillo en caso de fallo

Superación de la velocidad de giro de la herramienta (en herramientas cuya velocidad de giro máxima es inferior a la velocidad máxima del husillo)

"Velocidad reducida segura" dependiente de la herramienta Detección segura de la herramienta por "lectura segura" de

su codificación específica o Detección segura de la herramienta por lectura de su

codificación específica y comparación con los parámetros del programa

Parada segura del husillo

1.2 Limitaciones de velocidad El husillo está diseñado para una velocidad de servicio máxima. Esta se indica en el apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139) como "Velocidad de giro máx.". El usuario puede utilizar esta velocidad de giro de forma normal en procesos de mecanizado.

Velocidad de servicio máxima La velocidad de servicio máxima es la velocidad de giro máxima con la cual se debe utilizar el husillo. Ésta se puede consignar en los programas de control y de pieza.

Velocidad de desconexión En este documento, el límite de velocidad de giro a través de cuyo valor se inicia la parada se denomina "velocidad de desconexión".

El fabricante de la máquina la fija teniendo en cuenta las limitaciones válidas para el husillo y la herramienta. La velocidad de desconexión se tiene que definir de modo que, por una parte, no se produzca ninguna parada durante el funcionamiento normal y, por otra parte, el sistema de husillo y las herramientas no puedan sufrir sobrecargas por picos de velocidad admisibles. El husillo se tiene que parar en caso de fallos de funcionamiento y superación de la velocidad de giro. La vigilancia de la velocidad de giro se puede realizar con técnica estándar o segura (ver apartado Protección contra movimientos peligrosos, tabla "Posibles estrategias para la vigilancia de la velocidad de giro").



Adaptación de la velocidad de desconexión a las distintas herramientas Si la velocidad de giro máxima permitida de la herramienta utilizada actualmente es inferior a la velocidad de servicio máxima del husillo, la vigilancia de la velocidad de giro y la velocidad de desconexión se tienen que adaptar a la herramienta en cuestión.

ADVERTENCIA La velocidad de desconexión se puede ajustar máx. 15% por encima de la velocidad de servicio máxima del husillo.

La velocidad de desconexión no debe ser superior a la velocidad de giro máxima permitida de la herramienta. La velocidad de servicio máxima programable para la herramienta se tiene que limitar a un valor que sea al menos un 5% inferior a la velocidad de desconexión (ver figura siguiente).

Figura 1-1 Adaptación de la velocidad de desconexión a las distintas herramientas



PRECAUCIÓN Si se prevén velocidades de desconexión distintas para herramientas distintas, se tienen que adaptar a la herramienta a través de la gestión de herramientas. El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario sobre la necesidad de adaptar la velocidad de desconexión a la herramienta.

Velocidad de giro crítica La velocidad de giro crítica es la velocidad con la cual se producen resonancias en la estructura global mecánica.

Picos de velocidad debidos a la regulación La velocidad de giro en el husillo se produce como resultado de un proceso de regulación. Según el ajuste del regulador y el estado de carga oscila alrededor de la consigna programada. Por lo tanto, en el uso del husillo es normal si se producen brevemente velocidades de giro en el eje del mismo que sobrepasan la velocidad de servicio programada. Sin embargo, dado que incluso una breve superación de velocidades de giro mecánicamente críticas puede causar una sobrecarga del material y los consiguientes daños, la herramienta y el sistema de husillo tienen que resistir los picos de velocidad normales debidos a la regulación.

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Figura 1-2 Picos de velocidad debidos a la regulación

Para garantizar la seguridad con todas las velocidades de giro admisibles en el funcionamiento, se tienen que considerar los picos de velocidad a la hora de dimensionar la máquina (p. ej.: resonancia propia del cabezal) y elegir las herramientas.

En consecuencia, los temas de la resonancia propia y la resistencia a la fuerza centrífuga, tratados en el apartado Datos mecánicos (Página 37), no se refieren a la velocidad de giro programable a nivel del servicio, sino siempre a la velocidad de desconexión, superior a este valor.

Consignas de seguridad 1.3 Obligación de información frente al usuario de la máquina


1.3 Obligación de información frente al usuario de la máquina Algunas informaciones de este manual de configuración se tienen que comunicar también al usuario de la máquina.

El fabricante de la máquina (o el encargado de su comercialización) está obligado a transmitir las correspondientes informaciones e indicaciones al usuario de la máquina. Resumen: ver tabla siguiente.

Tabla 1- 6 Lista: Informaciones importantes para el usuario de la máquina

Tema Apartado Instrucción del usuario sobre las medidas para la detección y prevención de velocidades de giro inadmisibles y sus consecuencias

Protección contra movimientos peligrosos

Adaptación de la velocidad de desconexión a la herramienta Limitaciones de velocidad Para aprovechar al máximo la vida útil de los rodamientos es imprescindible el funcionamiento correcto del sistema de aire de cierre

Características y condiciones de servicio

Necesidad de comprobar la solicitación de los rodamientos Capacidad de carga de los rodamientos del husillo

Advertencia sobre posibles daños en caso de sobrecarga de los rodamientos

Capacidad de carga de los rodamientos del husillo

Advertencia sobre la máxima aceleración angular programable = (15000 1/min) : 0,5 s

Máxima aceleración angular durante el arranque del husillo

Advertencia: está estrictamente prohibido desajustar la posición de los sensores de estado de amarre

Sistema de amarre y cambio de herramienta

Advertencia sobre las condiciones que tienen que cumplir las herramientas para el funcionamiento en el electrohusillo 2SP1

Herramientas

Advertencia sobre los potenciales peligros y daños en caso de utilizar herramientas inapropiadas

Herramientas

Consignas de seguridad 1.3 Obligación de información frente al usuario de la máquina



Preguntas frecuentes 22.1 ¿Qué hay que tener en cuenta después de la entrega?

PRECAUCIÓN 1. No dejar caer la caja que contiene el husillo. 2. No tumbar la caja que contiene el husillo. 3. Colocar la caja que contiene el husillo siempre en posición horizontal. 4. Levantar la caja únicamente con equipos elevadores apropiados (carretilla elevadora

con una horquilla apropiada o grúa). 5. El transporte solo se permite en la caja de transporte original. 6. Durante el transporte, asegurarse de que la caja que contiene el husillo se mantenga en

posición horizontal. 7. Después de la entrega, mantener el husillo en el embalaje de entrega cerrado (caja de

madera/lámina) en un lugar seco con temperatura controlada (entre 10 °C y 35 °C). 8. Mantener el embalaje cerrado justo hasta el momento de su montaje en la máquina. 9. Apilar como máximo tres cajas.

Figura 2-1 Caja de transporte en la cual se entrega el husillo

Preguntas frecuentes 2.2 ¿Cómo se comprueba la entrega?


2.2 ¿Cómo se comprueba la entrega? 1. Colocar la caja que contiene el husillo en posición horizontal.

2. Cortar con una cizalla las cintas del embalaje.

3. Retirar la tapa de la caja (no se necesitan herramientas).

4. Abrir la lámina con cuidado.

5. Comprobar que el contenido esté completo.

6. Comprobar que el contenido no presente daños de transporte.

7. Volver a envolver el husillo en la lámina.

8. Cerrar la caja con la tapa y almacenarla (ver apartado ¿Qué hay que tener en cuenta después de la entrega? (Página 23)).

Figura 2-2 Para comprobar la entrega, abrir la lámina de transporte

Preguntas frecuentes 2.3 ¿Cómo se desembala el husillo?


2.3 ¿Cómo se desembala el husillo? 1. Montar las armellas adjuntas (1) en las roscas previstas al efecto.

2. Fijar los aparatos de elevación a las armellas.

3. Extraer el husillo de la caja en posición horizontal y depositarlo sobre prismas de madera.

11

Figura 2-3 Fijación de las armellas (1)

Figura 2-4 Colocar el husillo horizontalmente encima de prismas de madera

PRECAUCIÓN

No levantar el husillo por el eje (daños en los rodamientos).

Preguntas frecuentes 2.4 ¿Cómo se deposita el husillo en posición vertical?


2.4 ¿Cómo se deposita el husillo en posición vertical? 1. Enroscar dos armellas en la tapa del cojinete.

2. Cubrir la cabeza del husillo con el casquillo protector (ejecución del casquillo del husillo, ver figura "Casquillo protector".

3. Fijar el equipo elevador en las armellas, sujetar en la brida de cojinete y levantar con cuidado; ver figura siguiente, plano A.

4. Colocar la unidad de husillo con cuidado a través del casquillo protector en la posición vertical; ver figura siguiente, plano B. Asegurar contra deslizamiento. Durante el traslado no se permite introducir fuerzas en el eje.

5. Colocar la unidad de husillo con el casquillo protector en posición vertical; ver figura siguiente, plano C.

Figura 2-5 Traslado del husillo a la posición vertical

Figura 2-6 Casquillo protector

Preguntas frecuentes 2.5 ¿Cómo se instala y monta el husillo?


2.5 ¿Cómo se instala y monta el husillo? 1. Preparar el lugar de montaje:

– El lugar de montaje tiene que estar seco y libre de polvo

– Todas las herramientas necesarias tienen que estar preparadas

– Utilizar únicamente herramientas apropiadas

2. Montar las armellas en las roscas previstas al efecto.

3. Limpiar el carro y engrasar ligeramente las superficies de unión.

4. Montar el husillo en sentido horizontal/vertical con el utillaje de montaje.

PRECAUCIÓN

1. Prever barras de guía para asegurar y apoyar. 2. En caso de montaje horizontal, prestar adicionalmente atención a la alineación de la

descarga de aire de cierre hacia abajo. 3. No comprimir ni aplastar el cable de carga. 4. No aplicar fuerza durante el proceso de ensamblaje (posibles daños en los

rodamientos). 5. Apretar los tornillos de fijación embridados con un par de apriete de 125 Nm.

Preguntas frecuentes 2.6 ¿Qué fluidos deben conectarse después del montaje?


2.6 ¿Qué fluidos deben conectarse después del montaje? ● Fijar las mangueras de entrada y salida para refrigeración del motor. Prestar atención a

la asignación correcta de entrada/salida. Las presiones de conexión y los caudales se tienen que comprobar en base a las especificaciones.

● Conectar la manguera del aire de cierre. Es necesario asegurarse de que la presión de conexión sea correcta.

● Fijar las mangueras (hidráulicas o neumáticas) para "Soltar herramienta" y "Amarrar herramienta". Las presiones de conexión y los caudales se tienen que comprobar en base a las especificaciones.

ATENCIÓN

El taladro "Amarrar herramienta" no se debe cerrar. Retirar el tapón de transporte.

● Conectar la manguera del aire de limpieza de la herramienta. Es necesario prestar atención a que la presión de conexión sea la suficiente según la especificación.

● Conectar la manguera de la refrigeración interna opcional de la herramienta. Respetar la indicación de presión máxima; si se rebasa ese valor, pueden producirse daños.

● Conectar la manguera de la refrigeración externa opcional de la herramienta. Respetar la indicación de presión máxima; si se rebasa ese valor, pueden producirse daños.

● Descripción detallada, ver apartado Alimentación con fluidos (Página 81)

2.7 ¿Qué conexiones eléctricas deben efectuarse después del montaje?

● Por principio, las conexiones eléctricas no se deben establecer bajo tensión.

● Conectar los cables de potencia conforme a la identificación UVW (ver Especificaciones eléctricas).

● Conectar el cable de señal para el encóder giratorio y la temperatura del motor. Respetar la codificación para la alineación de los conectores (ver Sensores). La conexión se tiene que realizar con marcha suave.

● Conectar los cables de señal para la vigilancia del estado de amarre (observar la asignación de los sensores). Respetar la codificación para la alineación de los conectores (ver Sensores). La conexión se tiene que realizar con marcha suave.

Preguntas frecuentes 2.8 ¿Qué debe comprobarse antes de la puesta en marcha del husillo?


2.8 ¿Qué debe comprobarse antes de la puesta en marcha del husillo? ● Comprobar manualmente la libertad de movimiento del eje. En husillos síncronos se

tiene que percibir el paso de los imanes del rotor por las ranuras del estátor.

● Comprobar la cota de ajuste de la interfaz de herramienta. En las Instrucciones de servicio figuran las medidas y ajustes.

● Comprobar la fuerza de amarre de la herramienta usando un dinamómetro la efecto (p. ej. OTT-Power-Check, del fabricante OTT-JAKOB Spanntechnik GmbH, http://www.ott-jakob.de). Fuerzas de amarre : ver instrucciones de servicio.

● Comprobar la lógica de conmutación para "Amarrar herramienta" y "Soltar herramienta" (ver control). Comprobación del estado "Amarre sin herramienta": control de funcionamiento con la herramienta retirada. Comprobación de funcionamiento de los demás estados de amarre con el dinamómetro de fuerza de amarre (valor de ajuste "0" en OTT-Power-Check). Comprobación "Vástago en posición Suelta" a través de un proceso de afloje manual y control de funcionamiento en el sensor y el PLC.

● Comprobar si sale aire de cierre por el intersticio de obturación en la boca del husillo.

● Comprobar la estanqueidad de la junta giratoria antes de conectar/poner en marcha la alimentación de taladrina con aire comprimido (salida de aire en la interfaz de herramienta; ninguna salida de aire en el taladro de fugas de la junta giratoria). La comprobación se tiene que realizar en el estado "Herramienta suelta".

2.9 ¿Qué hay que tener en cuenta al iniciar el trabajo con el husillo?

Inicio del trabajo 1. Comprobar el estado de limpieza de la interfaz de la herramienta y limpiarla si es

necesario.

2. Conectar los fluidos de alimentación (aire, agua).

3. En la primera puesta en marcha y en el arranque de la máquina en frío, respetar las normas de rodaje y de calentamiento; ver el apartado Calentamiento del electrohusillo (Página 46) o las instrucciones de servicio.

ATENCIÓN

Cuando se pase a la gama de velocidad superior, el husillo ya se debería encontrar a temperatura de servicio.

Rodaje del husillo en caso de paradas prolongadas Ver el apartado Calentamiento del electrohusillo (Página 46) o las instrucciones de servicio.

http://www.ott-jakob.de

Preguntas frecuentes 2.9 ¿Qué hay que tener en cuenta al iniciar el trabajo con el husillo?



Función del husillo 3

Campo de aplicación El electrohusillo 2SP1 es un husillo portaherramientas de giro rápido con accionamiento directo que está previsto para operaciones de fresado y taladrado.

Figura 3-1 Electrohusillos 2SP1

Características El electrohusillo 2SP1, al igual que los motores de avance y de cabezal, está integrado en el sistema de accionamiento SINAMICS.

El motor de accionamiento y el alojamiento de herramienta del husillo forman una unidad mecánica apoyada en rodamientos comunes. De este modo se suprimen todos los elementos de transmisión usuales como correas o dentados de arrastre. La supresión de los elementos de transmisión y la estructura compacta del electrohusillo 2SP1 con accionamiento directo ofrece al usuario numerosas ventajas frente a los husillos convencionales con elementos de transmisión mecánicos:

● Altas velocidades de giro por la supresión de la transmisión mecánica

● Marcha estable gracias a estables condiciones de equilibrado

● Uniformidad de par, buena regulación de velocidad

● Alta precisión de la regulación de posición

● Menor peso, dimensiones más compactas

● Menos trabajo de diseño, dado que todas las funciones se encuentran integradas

● Amplia compatibilidad con el sistema de accionamiento eléctrico, dado que el husillo, el regulador de accionamiento y el CN son configurados y suministrados por un único proveedor

Función del husillo 3.1 Sinopsis de la funcionalidad


3.1 Sinopsis de la funcionalidad El electrohusillo 2SP1 es un husillo listo para el montaje y que incorpora todas las funciones relevantes para fresado y taladrado. Esto asegura la perfecta interacción de los distintos elementos funcionales y minimiza los trabajos de diseño para el fabricante de máquinas.

Tabla 3- 1 Datos técnicos

Función 2SP1202 2SP1204

2SP1253 2SP1255

Velocidad, máx. 15000 min-1 10000 min-1 Carcasa Cartridge con fijación por brida Cartridge con fijación por brida Posición de trabajo Horizontal/vertical Horizontal/vertical Portaherramientas HSK A63 SK 40 para herramientas con tuercas

deslizantes asimétricas Dispositivo de amarre de herramientas

Soltar por cilindro neumático de 6 bar Amarrar con paquete de muelles Belleville

Soltar por cilindro neumático de 6 bar Amarrar con paquete de muelles

Belleville

Limpieza del cono de herramienta

Aire comprimido por vástago 5 ... 6 bar Aire comprimido por vástago 5 ... 6 bar

Refrigeración con agua Máx. 5 bar, 10 l/min Máx. 25% de aditivo anticorrosivo

Clariant Antifrogen N o Tyfocor Unidad filtrante 100 μm

Máx. 5 bar, 10 l/min Máx. 25% de aditivo anticorrosivo

Clariant Antifrogen N o Tyfocor Unidad filtrante 100 μm

Temperatura de entrada recomendada del refrigerante

Aprox. 25 °C (en función de la temperatura ambiente)

Aprox. 25 °C (en función de la temperatura ambiente)

Protección estándar - Vigilancia de temperatura

Sensor de temperatura en motor KTY84-130

PTC para protección térmica integral NTC PT3-51F NTC K227

Sensor de temperatura en motor KTY84-130

Aislamiento del devanado del estátor según EN 60034-1 (IEC 60034-1)

Clase de aislamiento 155 /F) para una temperatura de entrada del refrigerante de 25 °C

Clase de aislamiento 155 /F) para una temperatura de entrada del refrigerante de 25 °C

Grado de protección según IEC 60034-5

IP64 (en la zona de trabajo) IP53 (por detrás de la brida del cabezal)

IP64 (en la zona de trabajo) IP53 (por detrás de la brida del cabezal)

Lubricación de rodamientos Lubricación permanente con grasa, exenta de mantenimiento

Lubricación permanente con grasa, exenta de mantenimiento

Obturación rodamiento delante

Aire de cierre 1 ... 1,5 m3/h, filtro 8 μm Aire de cierre 1 ... 1,5 m3/h, filtro 8 μm

Sistema de encóder Sistema de medida de eje hueco incremental, sen/cos 1 Vpp (256 S/R) con marca cero

Sistema de medida de eje hueco incremental, sen/cos 1 Vpp (256 S/R) con marca cero

Vigilancia analógica del estado del amarre

Herramienta amarrada Vástago en posición Suelta Amarre sin herramienta

---

Función del husillo 3.1 Sinopsis de la funcionalidad



2SP1253 2SP1255

Vigilancia digital del estado del amarre

Posición del émbolo de afloje Herramienta amarrada Vástago en posición Suelta Amarre sin herramienta

Conexiones de fluidos Refrigeración

Aire de cierre Aire de limpieza del cono Soltar herramienta Amarrar herramienta

2 conexiones enchufables de manguera,

∅12/10 mm 1 x G1/8" radial/∅ 5 mm axial 1 x G1/4" 1 x G3/8" 1 x G1/8"

2 x G1/2" (∅ 9 mm)

1 x G1/8" (∅ 8 mm) 1 x G1/4" 1 x M16 x 1,5 1 x G1/8"

Conexiones eléctricas Fuerza con cable de 1,5 m Sensores con conectores

Fuerza con cable de 1,5 m Sensores con conectores

Tabla 3- 2 Datos técnicos, opciones


2SP1253 2SP1255

Velocidad máx. aumentada 18.000 min-1 15.000 min-1 (con HSK A63) Refrigeración de herramienta interna

50 bar, hasta 54 l/min Filtro de 50 μm según

-/16/13/ ISO 4406 1 x G1/4" taladrina 1 G1/8" salida de fugas

50 bar, hasta 54 l/min Filtro de 50 μm según

-/16/13/ ISO 4406 1 x G1/4" taladrina 1 G1/8" salida de fugas

Refrigeración de herramienta externa

Anillo con 6 toberas regulables 5 bar Filtro de 50 μm según

-/16/13/ ISO 4406

--

Dispositivo de amarre de herramientas

Soltar con cilindro hidráulico de 80 bares

Amarrar con paquete de muelles Belleville

1 x G1/4", Soltar herramienta 1 x G1/4", Amarrar herramienta

---

Interfaz de herramienta --- BT 40, CAT 40, HSK A63

Función del husillo 3.2 Motor de accionamiento


3.2 Motor de accionamiento El accionamiento del electrohusillo 2SP1 tiene lugar mediante un motor integrado de alto par cuyo rotor se encuentra directamente en el husillo portaherramientas. La potencia eléctrica solo se suministra a la camisa exterior fija del motor; la parte interior rotatoria del motor no precisa alimentación eléctrica.

El electrohusillo está disponible en distintas clases de velocidad de giro. Está dimensionado para solicitaciones dinámicas y responde a cambios rápidos de consigna de par.

Motor síncrono y asíncrono En función del tamaño constructivo están disponibles las siguientes variantes de motores:

● Electrohusillo como motor síncrono

● Electrohusillo como motor asíncrono (opción)

– Para adaptar el par a la situación de mecanizado, la variante de motor asíncrona está preparada para conmutar ente estrella y triángulo lo que, según las necesidades, puede hacer el usuario (ver apartado Condiciones de montaje (Página 37)).

Formas constructivas Para el escalonamiento de la demanda de potencia, el electrohusillo está disponible en 2 formas constructivas:

● Forma corta

● Forma larga

3.3 Sistema de refrigeración El electrohusillo 2SP1 está dotado de canales integrados para la refrigeración por líquido del estátor, rígido a torsión, del motor de accionamiento. El estátor supon la principal fuente de pérdidas térmicas de la unidad de husillo. Por esta razón, el sistema de canales de refrigeración tiene un acoplamiento térmico especialmente estrecho con el estátor del motor de accionamiento, pero también las fuentes de perdidas térmicas más alejadas encuentran en los canales de refrigeración integrados todavía un sumidero de calor suficientemente eficaz.

La unidad de husillo se tiene que abastecer con fluido refrigerante a través de conductos de alimentación y de retorno. El fluido refrigerante absorbe las pérdidas del husillo, con lo que aumenta su temperatura. El enfriamiento del fluido refrigerante a la temperatura de alimentación original tiene lugar fuera del husillo mediante un sistema de refrigeración o de cambiador de calor externo que es responsabilidad del fabricante de la máquina. La presión necesaria del fluido refrigerante en el conducto de alimentación debe ser suministrada por una bomba externa que es igualmente responsabilidad del fabricante de la máquina.

Bases de diseño detalladas para el dimensionado y la planificación de la alimentación de fluido refrigerante, ver apartado Refrigerante (Página 82).

Función del husillo 3.4 Alimentación


3.4 Alimentación

Figura 3-2 Alimentación del husillo

Función del husillo 3.4 Alimentación


El electrohusillo 2SP1 está equipado con elementos funcionales integrados para funcionamiento y control secuencial. Los siguientes fluidos se tienen que poner a disposición del husillo y suministrar a través de cables o mangueras apropiados:

● Potencia eléctrica para el motor de accionamiento (consumo dependiente de la potencia)

● Líquido refrigerante (flujo continuo, carga dependiente de la potencia)

● Aire comprimido o aceite hidráulico para el accionamiento del sistema de amarre de herramienta, según el tipo de la unidad de afloje neumática o hidráulica (demanda de fluido solo al soltar y amarrar la herramienta)

● Aire de limpieza del cono para la limpieza del cono para herramienta (demanda de fluido únicamente al expulsar la herramienta)

● Aire de cierre para proteger los rodamientos contra impurezas (demanda de fluido continua)

● Suministro de taladrina opcional para refrigeración interna de la herramienta (demanda de fluido dependiente del proceso)

● Suministro de taladrina opcional para la refrigeración externa de la herramienta (demanda de fluido dependiente del proceso)

● Alimentación eléctrica de 24 V para los sensores de vigilancia del estado de amarre de la herramienta (demanda continua)

● Alimentación eléctrica para el encóder giratorio (en convertidores SIEMENS, integrada en la interfaz de encóder).

Los requisitos a cumplir por el acondicionamiento de los fluidos y los equipos necesarios para la planificación y el dimensionado en cuestión están listados detalladamente en los apartados Alimentación con fluidos (Página 81) y Datos técnicos y curvas características (Página 139).


Datos mecánicos 4

El electrohusillo 2SP1 permite al usuario utilizar las ventajas del mecanizado con altas velocidades de giro. A elevadas velocidades de giro, los componentes que participan en el proceso se ven expuestos a fuertes solicitaciones. Por esta razón es necesario que, con la ayuda de medidas constructivas, la estructura de la máquina esté diseñada de forma óptima para las altas velocidades de giro y que el usuario adapte las herramientas y las condiciones de proceso a la capacidad de carga del husillo.

4.1 Observación de la velocidad de desconexión Cualquier rebase de la velocidad de giro crítica, aunque sea breve, puede provocar lo siguiente:

● vibraciones del cabezal (estructura portante)

● superación de la resistencia a la fuerza centrífuga de las herramientas

● daños por sobrecarga mecánica

PRECAUCIÓN

Como base para hipótesis de solicitación y requisitos de resistencia se tiene que utilizar la velocidad de desconexión y no la velocidad de giro programable de forma normal (ver apartado Limitaciones de velocidad (Página 18)).

4.2 Condiciones de montaje El husillo se integra como unidad completa en la estructura de la máquina. Las características estáticas y, sobre todo, dinámicas resultan de la interacción del mismo husillo y del cabezal de la máquina.

Grado de protección

Figura 4-1 Grado de protección del husillo 2SP120

Datos mecánicos 4.2 Condiciones de montaje


Figura 4-2 Grado de protección del husillo 2SP125

PRECAUCIÓN El grado de protección dado se refiere a la penetración de agua (DIN ISO EN 60034, Parte 10). Con refrigerantes/lubricantes que contengan aceite, de gran capilaridad y/o agresivos, la capacidad de penetración puede ser mayor que con agua.

Tabla 4- 1 Grado de protección delante y detrás de la brida de fijación

Delante de la brida de fijación (LA) Detrás de la brida de fijación (LCA) Grado de protección

IP64 IP53

Descripción El husillo muestra en el lado de trabajo una junta laberíntica y una conexión para aire de cierre. De este modo se protege al husillo contra la penetración de agua proyectada y suciedad. No se permite la incidencia directa de agua refrigerante en la rendija de obturación. Se tienen que observar las especificaciones para el aire de cierre; ver apartado Uso de aire comprimido (Página 86).

La construcción de alojamiento del husillo tiene que garantizar detrás de la brida de fijación un apantallamiento adecuado contra las influencias de la zona de mecanizado.

Montaje del husillo El husillo se tiene que montar en la máquina de tal modo que los líquidos y las impurezas en forma de polvo de la zona de trabajo no se puedan acumular de forma duradera en el husillo.

PRECAUCIÓN No se deben dirigir chorros de agua u otros líquidos directamente sobre la rendija de obturación o los orificios del husillo (ver figura siguiente).

No se deben aspirar sustancias extrañas a través del husillo. Por esta razón, no se admite ninguna diferencia de presión entre los lados de entrada y de salida.



Figura 4-3 No dirigir el chorro de taladrina sobre la junta laberíntica

ATENCIÓN Montaje horizontal

En caso de montaje horizontal del husillo, el orificio de descarga del aire de cierre situado en la boca del husillo tiene que apuntar hacia abajo.

Orientación: La posición de la rosca para tornillo de armella situada en la brida de fijación tiene que estar inclinada, mirando hacia la boca del husillo, con un determinado ángulo hacia la derecha (ver las dos figuras siguientes).

Figura 4-4 Posición de montaje del husillo 2SP120x



Figura 4-5 Posición de montaje del husillo 2SP125x

El montaje se tiene que realizar de modo que el electrohusillo no esté sujeto a fuerzas de reacción. Tensiones en la caja pueden causar deformaciones mínimas y un aumento de la solicitación de los rodamientos, perjudicando así la precisión de marcha, la temperatura de servicio y, en consecuencia, la vida útil.

Para el montaje están previstos, en el husillo, unos taladros axiales (en la tapa de cojinete trasera) y radiales (en la brida y en la tapa de cojinete trasera) para armellas.

4.2.1 Requisitos mecánicos hacia el cabezal

Solicitaciones que sufre el cabazal El husillo sufre una solicitación por fuerza alternativa debido al desequilibrio residual existente del eje y de la herramienta. El desequilibrio residual transmite fuerzas de cabeceo y laterales a la brida de fijación del husillo, de modo que se pueden producir las consiguientes modos de vibración (ver figura siguiente):

● Vibración de cabeceo (orientación LCA hacia LA)

● Vibración lateral (desplazamiento lateral del husillo)

Las fuerzas de excitación producidas por el desequilibrio residual aumentan con la velocidad de giro.



Figura 4-6 Modos de vibración excitables por desequilibrios

La frecuencia de la solicitación alternativa corresponde exactamente a la frecuencia de giro del husillo.

f = 1 min/60s ⋅ N

con f: Frecuencia de excitación en [Hz], N: Velocidad de giro en r/min

Comportamiento de vibración: Requisitos constructivos hacia el cabezal El cabezal debe tener una construcción tan rígida que, en toda la gama de velocidades hasta la velocidad de desconexión, no pueda aparcer ninguna resonancia propia del modo de vibración correspondiente. La frecuencia de resonancia más baja frente a la solicitación por desequilibrio tiene que ser superior a la frecuencia de giro de la velocidad de desconexión. En esta gama de frecuencia, el cabezal tiene que absorber sin deformación las fuerzas de cabeceo y laterales resultantes del desequilibrio residual.

El husillo se fija en el lado delantero (LA) a través de la brida de fijación a la estructura de la máquina. Especialmente la vibración de cabeceo del extremo posterior del husillo (lado LCA), que se encuentra relativamente lejos de la brida de fijación, exige su supresión mediante medidas constructivas en el cabezal.



Indicaciones para proyectar el cabezal Por lo tanto, se deberían observar los siguientes puntos a la hora de proyectar el alojamiento del electrohusillo:

● Espesor del material

Debido a la elevada densidad de fuerza para el apoyo de la vibración de cabeceo tiene gran importancia el intervalo del ajuste de la brida de fijación. En este punto se tiene que prever un espesor suficiente del material.

● Estabilidad lateral del plano de la brida

El plano de la brida de fijación tiene que estar integrado en la máquina con una rigidez suficiente para evitar que se puedan producir, en la gama de frecuencias hasta la velocidad de desconexión, modos de viración con movimientos laterales de la brida de fijación. Sobre todo las formas constructivas deonde el plano de la brida de fijación está a mucha distancia delante de los elementos de guía del cabezal son críticas en lo que respecta al desplazamiento del plano de la brida por torsión y deformación del cabezal.

● Observar el ajuste y la tolerancia

La brida de fijación del husillo se tiene que unir al cabezal de modo geométricamente exacto y con la máxima rigidez dinámica. Se tienen que cumplir la conformación y las tolerancias documentadas en los planos para el alojamiento de la brida de fijación. Planos acotados: ver apartado "Datos técnicos y curvas características". Propuesta de tolerancias para el cabezal: ver figura "Montaje del husillo en el cabezal".

● Apoyo del cabezal en los elementos de guía

Los elementos de guía (guías lineales) donde el cabezal se apoya en la bancada de la máquina tienen que ofrecer una base suficientemente amplia para contrarrestar vibraciones de cabeceo (ver figura "Ejemplo: vibración de cabeceo en caso de montaje en voladizo del husillo")

● Longitud reducida con montaje en voladizo del husillo

Un montaje en voladizo del husillo puede bajar desfavorablemente la frecuencia de resonancia de vibraciones de cabeceo (ver figura "Ejemplo: vibración de cabeceo en caso de montaje en voladizo del husillo") Por lo tanto, la longitud del voladizo entre la brida de fijación del husillo y la suspensión del cabezal en la bancada de máquina se debe mantener corta. Por la misma razón, el cabezal no debería tener más acumulaciones de masa en la proximidad del plano de la brida que las necesarias para dar rigidez a la estructura.



Figura 4-7 Montaje del husillo en el cabezal



Figura 4-8 Ejemplo: vibración de cabeceo en caso de montaje en voladizo del husillo

● Refuerzo constructivo de elementos en voladizo

Evitar excesivas longitudes en voladizo. Si fuera necesario puentear distancias, conviene rigidificar usando medidas constructivas como aletas y refuerzos transversales. Las medidas de refuerzo se deben diseñar de modo que contrarresten la generación de vibraciones de cabeceo (ver figura "Modos de vibración excitables por desequilibrios").

● No se permiten componentes adosados directamente en el husillo

Para evitar bajar desfavorablemente la frecuencia propia de la vibración de cabeceo, no se permite anclar componentes adosados, por ejemplo la fijación de la descarga de tracción para la cadena portaconductos, directamente en el husillo.

Los procedimientos numéricos como el análisis modal con metodología de elementos finitos pueden ayudar a la hora de evaluar la estructura mecánica.. Si necesita más ayuda, diríjase a la sucursal de Siemens que le corresponda.

Datos mecánicos 4.3 Rodamientos para husillos


4.2.2 Apoyo en el lado LCA El electrohusillo 2SP1 se ofrece en varias clases de potencia. En los tipos de la serie con elevadas velocidades de giro y par fuerte se precisa adicionalmente un apoyo mecánico directo entre el lado LCA del husillo y el cabezal.

Encontrará los tipos de husillo que requieren apoyo en el lado LCA en el apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139), tabla "Datos geométricos para 2SP120x" y "Datos geométricos para 2SP125x".

Función del apoyo El apoyo directo entre el lado LCA del husillo y el cabezal tiene la función de estabilizar el husillo en cuestión frente a vibraciones de cabeceo, para que la frecuencia de resonancia más baja sea superior a la frecuencia de giro de la velocidad de desconexión.

Características del apoyo Por ello, la estructura de apoyo debe presentar la máxima rigidez posible a vibraciones de cabaceo que se muestra en la figura "Ejemplo: vibración de cabeceo en caso de montaje en voladizo del husillo". En cambio, en la parte más próxima a LCA, la estructura de apoyo debe ser ligera. El aumento de la masa efectiva del husillo en LCA incrementa el momento de inercia de la vibración de cabeceo y baja así la frecuencia de resonancia, que es un efecto no desado. Un análisis modal con metodología de elementos finitos puede ayudar a la hora de evaluar la estructura mecánica.

4.3 Rodamientos para husillos El eje del electrohusillo 2SP1 se apoya en rodamientos de alta precisión. Ofrecen una excelente precisión y están preparados para las solicitaciones que se producen con altas velocidades de giro. En los tipos de husillo con mayor velocidad de giro se utilizan rodamientos híbridos.

Se dio una importancia especial a la robustez de los rodamientos. Su eficacia está demostrada desde hace muchos años en aplicaciones que van de JobShop hasta producción en serie con tres turnos.

4.3.1 Características y condiciones de servicio Los rodamientos para husillos de alta precisión absorben sin juego las fuerzas radiales y axiales resultantes del proceso. Eventuales solicitaciones térmicas del eje del husillo no influyen en el pretensado mecánico. Los rodamientos muestran una excelente concentricidad y unas rugosidades mínimas.

Precisión de concentricidad en el portaherramientas, ver apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139).



Sistema de aire de cierre propio del husillo Los rodamientos están equipados con una junta integrada. En el lado LA, la obturación con respecto al área de trabajo es apoyada por un sistema de aire de cierre propio del husillo; ver apartado Alimentación con fluidos (Página 81).

ATENCIÓN Para alcanzar la vida útil de los rodamientos es imprescindible un correcto funcionamiento del sistema de aire de cierre El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario sobre este hecho.

Lubricación de los rodamientos Los rodamientos del electrohusillo 2SP1 poseen una lubricación permanente con grasa. Por esta razón están exentos de mantenimiento. No se precisa ningún dispositivo de reengrase.

ATENCIÓN La lubricación permanente con grasa no debe ser atacada ni contaminada por sustancias extrañas.

4.3.2 Calentamiento del electrohusillo

Calentamiento del electrohusillo (distribución de la temperatura) Una distribución irregular de la temperatura puede reducir la vida útil de los rodamientos.

En la primera puesta en marcha y en el arranque de la máquina en frío se tienen que observar las normas de rodaje y de calentamiento (ver también las instrucciones de servicio).

ATENCIÓN Cuando se pase a la gama de velocidad superior, el husillo ya se debería encontrar a temperatura de servicio.

Tabla 4- 2 Calentamiento del electrohusillo

Velocidad de giro Tiempo de funcionamiento 25% de la velocidad máxima 2 min 50% de la velocidad máxima 2 min 75% de la velocidad máxima 2 min Listo para el servicio

El fabricante de la máquina puede dotar el software de manejo de un ciclo de calentamiento para el electrohusillo.



Paradas prolongadas (rodaje del husillo)

ATENCIÓN Al cabo de unas paradas de más de una semana es necesario efectuar un nuevo rodaje del husillo.

Tabla 4- 3 Rodaje del husillo después de paradas prolongadas

Velocidad de giro Tiempo de funcionamiento 25% de la velocidad máxima 5 min 50% de la velocidad máxima 5 min 75% de la velocidad máxima 5 min Listo para el servicio

Tiempos de almacenamiento prolongados

ATENCIÓN En caso de un almacenamiento prolongado del electrohusillo se tiene que observar adicionalmente el procedimiento para el almacenamiento del husillo que se describe en las instrucciones de servicio.



4.3.3 Capacidad de carga de los rodamientos del husillo

Sobrecarga de los rodamientos

ATENCIÓN Los rodamientos con alta velocidad de giro reaccionan de forma sensible a sobrecargas.

Por esta razón, se tienen que evitar sobrecargas durante el funcionamiento y en parada.

Tabla 4- 4 Posibles daños por sobrecarga de los rodamientos y cómo evitarlos

Situación de sobrecarga Daño Posibilidades para evitar la situación de sobrecarga Aplicación de fuerza en montaje y desmontaje

Daño inmediato en rodamientos

Fabricante de la máquina y usuario: No se deben transmitir fuerzas de montaje en el eje

del husillo y, en consecuencia, en los rodamientos. Se han de observar las instrucciones de servicio.

Fabricante de la máquina: Asegurar la accesibilidad al espacio de montaje del

husillo Prever medios auxiliares para el montaje y

desmontaje Dotar al usuario de los correspondientes medios

auxiliares para el montaje

Aplicación de fuerza en caso de colisión

Daño inmediato en rodamientos o reducción considerable de la vida útil de los mismos

Usuario: Comprobar la programación de piezas nuevas con

velocidad de contorneado reducida Prever la visualización en el control de las

trayectorias de herramienta programadas

Sobrecarga en caso de rotura de herramienta

Reducción de la vida útil de los rodamientos

Usuario: Detener rápidamente el husillo en caso de rotura de

la herramienta

El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario sobre los posibles daños en caso de sobrecarga.



4.3.4 Vida útil de los rodamientos del husillo

Vida útil de la grasa En muchos casos de aplicación, la vida útil de la grasa se tiene que considerar como factor decisivo frente a la vida útil de fatiga y determina así la vida útil de los rodamientos del husillo. Al aumentar la velocidad de giro se reduce la vida útil de la grasa (ver la figura siguiente).

Figura 4-9 Vida útil de la grasa

El requisito para alcanzar la vida útil de la grasa indicada es el cumplimiento de las temperaturas en rodamienos permitidas.

Por esta razón, se ha de observar estrictamente lo siguiente:

● la refrigeración del husillo se tiene que utilizar correctamente

● no se debe sobrepasar la solicitación admisible de los rodamientos

● no se debe sobrepasar la máxima temperatura ambiente permitida en el estado de funcionamiento



Tabla 4- 5 Determinación de la vida útil probable de la grasa

Orden Descripción, fórmulas 1. División del funcionamiento del

husillo en fases de velocidad de giro constante

1. Determinación de la duración relativa de las fases de velocidad (proporción de tiempo relativa en el ciclo)

1. Determinación de las distintas vidas útiles de la grasa Tuse k de las distintas fases

1. Suma ponderada de la vida útil individual a la vida útil global de la grasa

Tabla 4- 6 Explicaciones

tcycle Tiempo de ciclo toperate Autonomía trel Duración relativa de una fase de velocidad T life total Vida útil total T life Vida útil de una fase



4.3.5 Máxima aceleración angular durante el arranque del husillo En caso de aceleraciones angulares extremas o tiempo de aceleración extremadamente cortos se pueden resbalar los cuerpos de rodadura de los rodamientos del husillo. Este resbalamiento merma la vida útil y se tiene que evitar. La aceleración programada para el arranque (y el frenado) del husillo se debe elegir, como máximo, de modo que corresponda a una aceleración angular de 15.000 1/min en 0,5 s.

El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario de que no se pueden programar aceleraciones angulares más altas.

4.3.6 Rigidez La rigidez mecánica en el portaherramientas frente a fuerzas radiales y axiales está documentada en las hojas de datos, apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139). Si existen fuerzas radiales, la flexión propia de la herramienta produce un desplazamiento adicional del filo. En herramientas delgadas, la flexión propia de la herramienta es considerablemente mayor al desplazamiento del portaherramientas.

4.3.7 Crecimiento axial del eje El eje del husillo está sujeto a un desplazamiento geométrico en sentido axial. Este desplazamiento se denomina crecimiento axial del eje.

El crecimiento del eje se compone de

● cremiento por causas térmicas

● crecimiento por causas de velocidad

El crecimiento del eje es independiente de la herramienta utilizada.

Crecimiento del eje por causas térmicas En la fase de calentamiento, la temperatura del eje del husillo aumenta hasta su valor de régimen. Por esta razón, el portaherramientas se desplaza por dilatación hacia delante durante la fase de calentamiento. Al finalizar la fase de calentamiento, el eje del husillo muestra una temperatura de servicio esencialmente constante, de modo que, entonces, el portaherramientas ya no se sigue desplazando térmicamente.

Datos mecánicos 4.4 Herramientas y portaherramientas


Crecimiento del eje por causas de velocidad Por la situación geométrica de los cuerpos de rodadura se produce un desplazamiento dependiente de la velocidad de giro del punto de contacto de los cuerpos de rodadura en el aro. Esto causa un desplazamiento del portaherramientas hacia delante. Este desplazamiento es función de la velocidad de giro y aumenta con la misma. Al bajar la velocidad de giro, el desplazamiento se reduce de forma reversible.

Si es necesario, los efectos del aumento de la medida del eje se pueden compensar mediante corrección del eje Z. Para este fin se recomienda determinar el crecimiento del eje por causas térmicas y por causas de velocidad mediante un mecanizado de prueba apropiado y consignarlo en las correspondientes tablas de corrección para la posición del eje Z.

4.4 Herramientas y portaherramientas

4.4.1 Herramientas La acción conjunta del electrohusillo y las herramientas utilizadas determina de forma muy esencial la cantidad y la calidad del mecanizado. A la hora de elegir la herramienta se tienen que observar las advertencias de seguridad con altas velocidades de giro.

Gracias a sus altas velocidades de giro, el electrohusillo 2SP1 permite alcanzar una excelente calidad de la superficie y una alta productividad. Sin embargo, en caso de uso inadecuado, las altas velocidades de giro representan también un potencial de peligro y de desgaste. Especialmente la selección de las herramientas se debería realizar con mucho cuidado.

Utilizar solo herramientas en perfecto estado solo en caso de uso reglamentario de herramientas en perfecto estado se consiguen las siguientes características:

● Resultados de mecanizado perfectos

● Vibraciones reducidas

● Reducido desgaste de los rodamientos del husillo

● Bajo nivel de ruido

● Seguridad del personal operador y de la máquina

Por esta razón, se tiene que prestar siempre atención a que el almacén de herramientas contenga únicamente herramientas sin fallos cuya aptitud básica para el uso en el husillo haya sido comprobada. El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario sobre los potenciales de peligro y daños si se usan herramientas inadecuadas.



Requisitos relativos a las herramientas Las herramientas tienen que cumplir los siguientes requisitos:

1. La herramienta tiene que estar aprobada para las elevadas velocidades de giro y fuerzas centrífugas.

2. La herramienta no debe reducir la frecuencia propia de la unidad de husillo por debajo de la frecuencia de giro crítica.

3. Las fuerzas de corte y el peso propio de la herramienta no deben sobrecargar los rodamientos.

4. Relación entre longitud y diámetro no superior a 3:1.

5. La herramienta tiene que estar perfectamente equilibrada.

Para una descripción detallada de los citados requisitos, ver la tabla siguiente.

Tabla 4- 7 Requisitos de las herramientas

Descripción Elevadas velocidades de giro y fuerzas centrífugas

En la herramienta se producen, en función del diámetro de la herramienta, fuerzas centrífugas extremas a altas velocidades de giro. Por esta razón, solo se deben utilizar sin limitaciones las herramientas cuya velocidad de giro admisible sea superior a la velocidad de desconexión del husillo. En caso de rotura de herramienta con una alta velocidad de giro, los fragmentos son proyectados con una elevada velocidad y pueden causar daños considerables. Ejemplo: Si un fragmento de una herramienta con un radio de 40 mm se proyecta con una velocidad de giro de 10.000 1/min, alcanza una velocidad de 150 km/h. Uso de herramientas con una velocidad de giro autorizada < velocidad de desconexión Se tienen que observar las siguientes condiciones: Vigilancia de la velocidad de giro (ver apartado Limitaciones de velocidad (Página 18)) El umbral de la velocidad de desconexión tiene que ser inferior a la velocidad de giro máxima autorizada de la herramienta. Si se prevén velocidades de desconexión distintas para herramientas distintas, se tienen que adaptar a la herramienta a través de la gestión de herramientas. Por ejemplo, la vigilancia de la velocidad de giro se puede realizar con la ayuda de la definición de escalones de reductor (ver apartado Consignas de seguridad (Página 15)). Limitación de la velocidad de giro programable (ver apartado Limitaciones de velocidad

(Página 18)) La velocidad de servicio máxima programable tiene que ser inferior en al menos un 5% a la velocidad de desconexión.



Descripción No reducir la frecuencia propia de la unidad de husillo por debajo de la frecuencia de giro crítica

Las frecuencias de resonancia del cabezal y del husillo siempre tienen que ser superiores a la velocidad de giro autorizada para la herramienta en cuestión. Las frecuencias de resonancia pueden ser reducidas notablemente de forma no deseada por una herramienta amarrada. El peligro de reducción de la frecuencia de resonancia es particularmente elevado con: herramientas largas herramientas pesadas herramientas con un radio grande Generalmente, las herramientas cortas ofrecen la mayor estabilidad de marcha y la menor solicitación para los rodamientos. Por esta razón, las herramientas se tienen que amarrar dejando siempre el menor vuelo posible.Dado que las frecuencias de resonancia del cabezal y del husillo no son condicionadas únicamente por el husillo, sino también de forma determinante por la situación de montaje del mismo, el fabricante del husillo no puede definir valores límite con validez general para las herramientas. El fabricante de la máquina, responsable de la situación de montaje del husillo, está obligado a indicar al usuario el margen admisible de las dimensiones y los pesos de herramientas. En principio, un ensayo de aceleración con la herramienta a comprobar ofrece información utilizable. Para este fin, la herramienta se lleva lentamente a la velocidad de giro máxima admisible y se mantiene durante aprox. un minuto con una alta velocidad. La rampa de aceleración se debería pasar lentamente. Si el husillo gira de forma estable y sin vibraciones durante la aceleración y también después a la velocidad máxima, se puede habilitar la herramienta. Si, en cambio, aparecieran fuertes ruidos o vibraciones durante la aceleración o a la velocidad máxima, el ensayo de aceleración se tiene que interrumpir inmediatamente, calificando la herramienta comprobada como no apta o "no habilitada para la velocidad de giro".

Fuerzas de corte y peso propio

El desgaste del filo puede multiplicar la fuerza de corte. Ello no solo perjudica el proceso de mecanizado, sino que, por la superación de las solicitaciones admisibles en los rodamientos, merma también la vida útil de los mismos. Por lo tanto, se recomienda vigilar permanentemente el estado de desgaste.

Relación entre longitud y diámetro

Se deben utilizar herramientas cuya relación entre la longitud L y el diámetro ∅ no sea superior a 3:1 y en las cuales la masa total de la herramienta propiamente dicha sea inferior a 4,5 kg. Los husillos están dimensionados de tal modo que, con estas herramientas, las velocidades críticas se encuentran por encima de la velocidad máxima del husillo. Si se utilizan herramientas cuyas dimensiones difieren de estas indicaciones, se deberá calcular la velocidad. Además de la limitación de la velocidad por velocidades críticas del sistema de husillo-herramienta, se deberá prestar atención a una limitación de la velocidad por datos tecnológicos del proceso de mecanizado.



Descripción Equilibrado solo se deben utilizar herramientas con equilibrado de alta precisión según Q 6,3.

Normas que deben observarse: Directiva VDI 2056 DIN EN ISO 15641 Atención: El equilibrado se tiene que realizar después de introducir un inserto de herramienta en el portaherramientas. No se permite el equilibrado individual del inserto de herramienta y del portaherramientas sin equilibrado global. El desgaste de la herramienta puede mermar notablemente la calidad del equilibrado. Si aumentan la vibración y el ruido durante el uso de una herramienta, es necesario volver a comprobar su desgaste y el equilibrado.

4.4.2 Portaherramientas El electrohusillo 2SP1 está disponible con varios portaherramientas.

Tabla 4- 8 Portaherramientas

Tipo Norma para velocidad de giro

Comentario

SK40 (asimétrico) DIN 69872, ISO 7388/1/2 tipo A ≤10000 1/min 2SP125 CAT40 (asimétrico) ANSI B5.50-78, ISO 7388/1/2 tipo B ≤10000 1/min 2SP125 BT 40 (asimétrico) BT/PT 30°

MAS 403-1982, BT/PT30 ° Versión E1

≤10000 1/min 2SP125

BT 40 (asimétrico) BT/PT 45 °

MAS 403-1982 BT/PT45 ° Versión F1

≤10000 1/min 2SP125

HSK A63 DIN 69893-1, ISO 12164-1 ≤18000 1/min ≤15000 1/min

2SP120 2SP125

Planos, tablas de medidas y tolerancias, ver apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139).



Figura 4-10 SK40

Figura 4-11 CAT40



Figura 4-12 BT/PT 30°

Figura 4-13 BT/PT 45°



Figura 4-14 HSK A63

Cambiador de herramientas El cambio de herramientas se realiza, en función de la máquina herramienta, con la ayuda de una pinza o por recogida o colocación directa de la herramienta en un almacén de herramientas.

PRECAUCIÓN Para evitar con seguridad el riesgo de colisiones del husillo con las herramientas contiguas en el almacén de herramientas o la pinza, se tienen que observar, según el husillo, determinadas distancias mínimas (ver tabla siguiente y figura).

Tabla 4- 9 Distancias mínimas para distintas interfaces de herramienta

Electrohusillo Interfaz de herramienta Distancia mínima [mm] 2SP120x-1Hxxx-xDF2 HSK A63 A ≥ 100,0 2SP125x-xHx0x-1Dx2 HSK A63 A ≥ 100,0 2SP125x-xHx0x-0xx2 SK40 A ≥ 100,0

Datos mecánicos 4.5 Sistema de amarre y cambio de herramienta


Figura 4-15 Distancia mínima = medida A

4.5 Sistema de amarre y cambio de herramienta

4.5.1 Sistema de amarre El electrohusillo 2SP1 está equipado con un sistema de amarre para el cambio de herramienta automático. El sistema de amarre está integrado en el eje del husillo y gira junto con el electrohusillo.

El sistema de amarre está dimensionado para máx. cinco ciclos de cambio de herramienta por minuto.

La fuerza de amarre es suministrada por el sistema de resortes que gira solidariamente. Incluso en caso de fallo de energía y con el husillo en rotación, la herramienta se mantiene amarrada con seguridad. La magnitud de la fuerza de amarre se describe en el apartado Datos característicos técnicos (Página 139).

Sensores de estado de amarre El husillo está equipado con sensores para la vigilancia del estado de amarre. Los distintos estados de amarre se detectan a través de la posición axial del sistema de amarre o de accionamiento.

Tabla 4- 10 Sensores para la vigilancia del estado de amarre 2SP1 20

Sensor Señalización Tipo Comentario S1 en función de la tensión medida Sensor

analógico Equipamiento básico

S4 Posición del cilindro de afloque Contacto NA Equipamiento básico



Tabla 4- 11 Sensores para la vigilancia del estado de amarre 2SP1 25

Sensor Señalización Tipo Comentario S1 Vástago en posición Suelta Contacto NA Equipamiento básico S2 Herramienta amarrada Contacto NA Equipamiento básico S3 Pinza amarrada sin herramienta Contacto NA Equipamiento básico

Datos eléctricos de los sensores: ver apartado Sensores de estado de amarre (Página 112).

Evaluación de los sensores para controlar el cambio de herramienta: ver apartado Control (Página 119).

ADVERTENCIA La posición de montaje de los sensores de estado de amarre está ajustada en fábrica. El desajuste de la posición de los sensores por el usuario final no es necesario y está prohibido estrictamente. El fabricante de la máquina es responsable de advertir al usuario de que no se permite desajustar la posición de los sensores.

4.5.2 Cambio de herramienta

PRECAUCIÓN Solo se permite insertar y soltar las herramientas con el electrohusillo parado. La herramienta se tiene que introducir hasta la superficie de contacto del cono de sujeción.

El accionamiento del sistema de amarre se realiza por vía neumática o hidráulica mediante un cilindro de presión.

Nota

Para mantener cortos los tiempos para el establecimiento y la eliminación de la presión en el cilindro hidráulico, el conducto del generador de presión al cilindro se tiene que prever con una sección suficiente.

Sección recomendada para el conducto hacia el cilindro neumático: 8 mm.

Sección recomendada para el conducto hacia el cilindro hidráulico: 5 mm.

En caso de un tendido de conductos largo a través de cadenas se recomienda estimar por cálculo la pérdida de presión como consecuencia del flujo y el consiguiente tiempo de establecimiento de presión en el cilindro.

Los detalles y los tiempos de espera a observar en el control de los procesos mecánicos de afloje y amarre se describen en el apartado Sensores de estado de amarre (Página 120).

Los datos de servicio y de demanda de volumen del cilindro neumático/hidráulico se describen en los apartados Aire comprimido (Página 86) y Hidráulica (opción, solo para 2SP120) (Página 91).

Valores de presión de amarre y afloje: ver apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139), tabla "Datos de alimentación".



4.5.3 Cambio de herramienta con el sistema de amarre estándar

Soltar herramienta Para soltar la herramienta se aplica presión en el cilindro. El dispositivo de accionamiento suelta la herramienta del portaherramientas, de modo que se puede retirar de la pinza del cambiador de herramientas sin aplicar fuerza.

El sensor S1 está ajustado de modo que suministra con herramientas normalizadas la señal "Vástago en posición Suelta".

Para la retirada de la herramienta se tiene que considerar el correspondiente diagrama de control:

Apartado Cambio de herramienta automático con 2SP120x, figura "Diagrama de control para el cambio de herramienta automático con S1 y S4"

Apartado Cambio de herramienta manual con 2SP125x, figura "Diagrama de control para el cambio de herramienta manual con S2"

Apartado Cambio de herramienta automático con 2SP125x, Fig. "Diagrama de control para el cambio de herramienta automático con S1, S2 y S3"

PRECAUCIÓN La herramienta está suelta en el portaherramientas. Después de soltar la herramienta, se tiene que retirar. De lo contrario, puede caerse y causar desperfectos.

Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con seguridad con ayuda del sensor S1.

Insertar y amarrar la herramienta La inserción y el amarre de la herramienta se realizan únicamente con la ayuda de muelles Belleville.

En husillos con cilindro neumático se tiene que purgar para este proceso el cilindro neumático. Para acortar el cambio de herramienta se puede aplicar adicionalmente aire comprimido en el lado posterior del émbolo.

En husillos con cilindro hidráulico es necesario, para este proceso, aliviar el lado del émbolo con la ayuda de una válvula de conmutación y aplicar presión en el lado posterior del émbolo.

En 2SP120x, el amarre correcto de la herramienta se determina a través de la tensión medida del sensor analógico S1.

En 2SP125x, el sensor digital S2 indica el amarre correcto de la herramienta.



Durante la inserción de la herramienta, la presión de afloje en el cilindro neumático o hidráulico tiene que permanecer aplicada hasta que el sensor S1 señalice la disposición del sistema de amarre para la inserción de la herramienta. La inserción de la herramienta solo se puede iniciar una vez que esta señalización esté presente.

PRECAUCIÓN La pinza tiene que introducir la herramienta por completo en el portaherramientas. Hasta alcanzar el estado de amarre (p. ej.: señalización del sensor S1 en el electrohusillo 2SP120x o sensor S2 en el electrohusillo 2SP125x hasta alcanzar un determinado nivel de tensión), tiene que asegurar la herramienta contra el desplazamiento y la caída.

PRECAUCIÓN El husillo solo debe girar si el émbolo del cilindro está separado del eje del husillo; es decir: ¡no debe existir presión de afloje en el cilindro neumático o hidráulico!

Al aplicar la presión de afloje en el cilindro, el émbolo parado del cilindro toca el sistema de amarre giratorio del eje del husillo. Un contacto durante la rotación dañaría el sistema de amarre. Por esta razón, la rotación del husillo solo se debe habilitar si no existe ninguna presión de afloje y el sensor señaliza el amarre seguro de una herramienta. Durante el giro del husillo, el suministro de presión para soltar la herramienta se tiene que cortar con seguridad.

PRECAUCIÓN ¡No girar el husillo sin la herramienta amarrada!

Si se ejecuta el proceso de amarre sin que se encuentre preparada una herramienta para la inserción en el lado delantero, la pinza de amarre y el vástago se retiran detrás de su posición de amarre normal. Este estado está permitido; sin embargo, entonces no debe tener lugar ninguna rotación rápida. Tan solo se admiten giros lentos inferiores a 100 1/min para posicionar el husillo.



4.5.4 Cambio de herramienta con sistema de amarre con retención de seguridad HSK A63 Tipo C

Soltar herramienta Para soltar la herramienta se aplica presión en el cilindro. El dispositivo de accionamiento suelta la herramienta del portaherramientas.

El sensor S1 está ajustado de modo que suministra con herramientas normalizadas la señal "Vástago en posición Suelta".

Para la retirada de la herramienta se tiene que considerar el correspondiente diagrama de control:

Apartado Cambio de herramienta automático con 2SP120x, figura "Diagrama de control para el cambio de herramienta automático con S1 y S4"

En el sistema de amarre con retención de seguridad, la herramienta se mantiene sujeta en el portaherramientas por medio de muelles con una fuerza definida. Solo se puede retirar ejerciendo una fuerza antagonista a la sujeción. Es decir, esto exige cierto esfuerzo por parte del cambiador de herramientas.

Insertar y amarrar la herramienta Durante la inserción de la herramienta, la presión de afloje en el cilindro neumático o hidráulico tiene que permanecer aplicada hasta que el sensor S1 señalice la disposición del sistema de amarre para la inserción de la herramienta. La inserción de la herramienta solo se puede iniciar una vez que esta señalización esté presente.

En el sistema de amarre con retención de seguridad, después de insertar la herramienta, esta no se amarra inmediatamente en el portaherramientas sino que permanece sujeta por medio de los muelles. Tras la inserción, la pinza de cambio de herramientas no ha de mantener sujeta la herramienta ya que el sistema de amarre con retención de seguridad desempeña esta función.

La inserción y el amarre de la herramienta se realizan únicamente con la ayuda de muelles Belleville.

En husillos con cilindro neumático se tiene que purgar para este proceso el cilindro neumático. Para acortar el cambio de herramienta se puede aplicar adicionalmente aire comprimido en el lado posterior del émbolo.

En husillos con cilindro hidráulico es necesario, para este proceso, aliviar el lado del émbolo con la ayuda de una válvula de conmutación y aplicar presión en el lado posterior del émbolo.

En 2SP120x, el amarre correcto de la herramienta se determina a través de la tensión medida del sensor analógico S1.



PRECAUCIÓN El husillo solo debe girar si el émbolo del cilindro está separado del eje del husillo; es decir: ¡no debe existir presión de afloje en el cilindro neumático o hidráulico!

Al aplicar la presión de afloje en el cilindro, el émbolo parado del cilindro toca el sistema de amarre giratorio del eje del husillo. Un contacto durante la rotación dañaría el sistema de amarre. Por esta razón, la rotación del husillo solo se debe habilitar si no existe ninguna presión de afloje y el sensor señaliza el amarre seguro de una herramienta. Durante el giro del husillo, el suministro de presión para soltar la herramienta se tiene que cortar con seguridad.

Función de sujeción El juego de amarre dispone de función de sujeción de herramienta. En cuanto el juego de amarre se encuentre en la posición de cambio de herramienta, la herramienta se sujeta en la posición de cambio con una fuerza definida de 270 N. En un cambio de herramienta automático se tiene que asegurar que el cambiador de herramientas es apropiado para las fuerzas de extracción reinantes.

Las aceleraciones en las distintas direcciones de eje, así como el aire de limpieza o la taladrina para la limpieza de la herramienta generan unas fuerzas sobre la herramienta que pueden superar la fuerza de sujeción, causando así la expulsión de la herramienta. El usuario tiene que asegurar en todo caso que las fuerzas incidentes se mantengan por debajo de la fuerza de sujeción.

Los cilindros de afloje especialmente rápidos pueden acelerar la herramienta hasta tal punto que su impulso sea suficiente para superar la posición de sujeción del juego de amarre. Los ajustes para el proceso de afloje se tienen que adaptar igualmente a esta situación.

La función de sujeción no se admite para aplicaciones verticales.

En el cambio de herramienta con el husillo dispuesto en sentido horizontal, se debe tener en cuenta el desgaste en los puntos de apoyo por el cabeceo de la herramienta; ver la figura siguiente.

ATENCIÓN Con el juego de amarre con retención de seguridad no se permiten aplicaciones verticales.

Datos mecánicos 4.6 Modos de operación


Figura 4-16 Juego de amarre con retención de seguridad HSK A63 Tipo C

4.6 Modos de operación El husillo se puede utilizar con regulación de velocidad y de posición. La precisión de posicionamiento y el comportamiento de regulación del husillo depende de las siguientes condiciones:

● Asencia de resonancias en el cabezal

● Ausencia de vibración propia de las herramientas

● Amplitud de variación del momento de inercia de la herramienta

● Tiempos de ciclo de la regulación

Vibraciones admisibles En toda la gama de velocidades, la máxima velocidad de vibración radial admisible está limitada a:

3 mm/s: en vacío

6 mm/s: en servicio continuo

10 mm/s: de corta duración (máx. 5 s)

Para la velocidad de vibración axial, los valores se dividen por la mitad.

En la recepción, el husillo fue equilibrado con una herramienta de referencia a = 1 mm/s en vacío. La recepción se realiza en estado no instalado, según VDI 2056.

Los valores medidos determinados (lado de trabajo valor A, lado de accionamiento valor B) están documentados en el certificado de recepción correspondiente.

Datos mecánicos 4.6 Modos de operación


Si, en un control posterior en el campo, se realiza una medición del comportamiento frente a vibraciones, se tiene que ejecutar con una herramienta con equilibrado de alta precisión (Q = 2,5). Como magnitud orientativa se utiliza el valor de vibración determinado en la recepción (ver el certificado de recepción correspondiente).

Debido a la influencia de la máquina herramienta es posible que, en estado montado, se midan unas velocidades de vibración distintas.

ATENCIÓN Por razones de seguridad no se admiten vibraciones de más de 10 mm/s, incluso si el resultado del mecanizado todavía es correcto. El husillo se tiene que desconectar inmediatamente.


Especificaciones eléctricas 55.1 Definiciones

Velocidad límite mecánica nmáx La velocidad máxima admisible nmáx es la velocidad máxima permitida en función de la velocidad máxima mecánica y la velocidad máxima eléctrica admisible.

Servicio S1 (servicio continuo) Un modo de funcionamiento con estado de carga constante cuya duración es suficiente para alcanzar el régimen estacionario térmico de la máquina.

Servicio S6 (carga intermitente) Un modo de funcionamiento que se compone de una secuencia de ciclos de carga del mismo tipo, cada uno de los cuales abarca un tiempo con carga del motor constante y un tiempo en vacío. Salvo indicación contraria, el tiempo de conexión se refiere a un ciclo de carga de dos minutos.

S6 - 40% 40% carga, 60% tiempo en vacío

Par máximo Mmáx Par que se encuentra disponible brevemente para procesos dinámicos (p. ej.: aceleración). El cálculo se realiza según la fórmula:

Mmax ≈ 2 ⋅ MN (valores exactos: ver Hojas de datos, apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139))

ATENCIÓN En los electrohusillos con motor síncrono no se permite sobrepasar la intensidad máxima admisible del motor, dado que se podría destruir el rotor.

A altas velocidades, es decir, en el rango de potencia constante, el par máximo disponible Mmáx a una determinada velocidad n se calcula en una primera aproximación según la fórmula:

Características: ver apartado Diagramas P/n y M/n (Página 144)).

Especificaciones eléctricas 5.2 Motor


5.2 Motor El motor de accionamiento del electrohusillo 2SP1 está integrado en el eje del husillo entre los dos apoyos de éste. El rotor es eléctricamente pasivo y no necesita alimentación eléctrica. La energía eléctrica es acondicionada por un convertidor y alimenta el devanado del estator. Las pérdidas en la conversión de energía eléctrica en mecánica, inevitables en el proceso técnico, se producen principalmente en el estátor del motor. Por esta razón, el estátor está dotado de un sistema de refrigeración que asegura la disipación del calor necesaria y protege la estructura de la máquina de temperaturas dañinas.

ATENCIÓN El electrohusillo 2SP1 está previsto para corrientes senoidales (red/motor). No se permiten corrientes con diferente forma de onda del convertidor (lado del motor), tales como rectangular o trapezoidal.

5.2.1 Ventajas del accionamiento directo El motor de accionamiento no posee ningún apoyo (rodamiento) propio. Su rotor forme directamente parte del eje del husillo y se apoya en los rodamientos de éste. Este modo de accionamiento se denomina accionamiento directo. En este caso, se suprime el punto de acoplamiento mecánico entre el eje del motor y el eje del husillo con sus conocidas debilidades.

Frente al accionamiento con acoplamiento mecánico, el accionamiento directo se distingue por las siguientes ventajas:

● Robustez contra altas velocidades de giro

● Ausencia de juego del rotor del husillo frente al motor de accionamiento y alta precisión en el funcionamiento del eje C

● Buen comportamiento acústico y buena estabilidad de marcha

● Condiciones de equilibrio estables

El par se transmite sin contacto al rotor y sin que se produzca desgaste mecánico. La alta disponibilidad y robustez conseguida de esta manera hace innecesario efectuar trabajos de mantenimiento en el motor de accionamiento y compensa así la desventaja potencial de un acceso más difícil al motor.

5.2.2 Variantes de motores síncronos y asíncronos

Tabla 5- 1 Variantes de motor

Versión estándar Motor síncrono Opción Motor asíncrono

Ambas variantes del motor tienen ventajas específicas y plantean determinados requisitos hacia los convertidores de potencia que el fabricante de la máquina debería conocer al planificarla.



Selección de la variante del motor El motor síncrono es notablemente superior al motor asíncrono con respecto a la potencia y al par. Es más potente y produce bajo carga notablemente menos calor perdido que el motor asíncrono. El eje del motor, que es difícilmente accesible para la refrigeración, tiene una descarga térmica en el motor síncrono. En SINAMICS S120, la función de debilitamiento de campo del motor síncrono forma parte de la funcionalidad estándar. La protección contra sobretensiones se obtiene por medio de la función IVP o el módulo VP.

Por ello el electrohusillo 2SP1 se ofrece de serie con motor síncrono.

Nota

Solo en caso de que sea necesario mantener la compatibilidad del husillo con sistemas de accionamiento no Siemens que no sean aptos para el debilitamiento de campo de motores síncronos, se debería considerar la opción del motor asíncrono.

Tabla 5- 2 Confrontación de las ventajas de motores síncronos y asíncronos

Ventajas motor síncrono Ventajas motor asíncrono Menos calor perdido en el eje debido a la magnetización permanente del rotor

Posibilidad de debilitamiento de campo también con convertidores no Siemens

Mejor rendimiento No se necesitan medidas de protección contra sobretensiones en el motor

Mayor par y mayor potencia con un tamaño constructivo comparable

Compatible con sistemas de convertidor más antiguos

5.2.3 Características generales del motor

Debilitamiento de campo Además de un descenso de la contratensión, el debilitamiento de campo produce también una reducción del par máximo. La aplicación del debilitamiento de campo divide el desarrollo de la potencia en una gama de par constante y una gama de potencia constante.

Limitación de potencia por el consumo de potencia reactiva Al aumentar la velocidad de giro aumenta también la potencia reactiva eléctrica consumida por el motor. La demanda de potencia reactiva va a cargo de la potencia mecánica. Por lo tanto, la potencia constante del husillo ya no se puede mantener en el margen de velocidad más alto, sino que vuelve a decrecer con el aumento de la velocidad de giro. La limitación de potencia se describe en los diagramas de potencia mediante la "línea de potencia límite". El alcance de la limitación de potencia depende en gran medida del modo de conexión (estrella-triángulo) y del tipo de motor (síncrono o asíncrono). En motores síncronos, la potencia constante del husillo se mantiene siempre hasta la velocidad de giro máxima.

Diagramas de potencia de los distintos motores: ver capítulo Datos técnicos y curvas características (Página 139).



● Par máximo constante

En el margen de velocidad inferior, el debilitamiento de campo no está activado y el flujo magnético efectivo es constante mientras la tensión proporcional a la velocidad de giro, necesaria para este fin, no sobrepasa la tensión de salida máxima del convertidor. De este modo, se dispone en este margen de un par constante.

● Potencia máxima constante

En el rango alto de velocidad con debilitamiento de campo, la tensión del motor ha alcanzado la tensión de salida máxima del convertidor. Por esta razón, el flujo magnético se tiene que reducir proporcionalmente a la velocidad de giro. En motores asíncronos, esto se realiza reduciendo la corriente formadora de flujo y en motores síncronos aplicando una corriente o un campo magnético contrarios al campo magnético permanente. De este modo, se "debilita" el campo magnético permanente. Proporcionalmente a la disminución del flujo junto a la velocidad de giro se reduce también el par. La potencia mecánica como producto de la velocidad de giro y del par se mantiene constante.

● Potencia máxima limitada (solo en motores asíncronos)

La demanda de potencia reactiva que aumenta junto con la velocidad de giro puede producir, según el tipo de motor, una reducción de la potencia máxima disponible en el margen de velocidad más alto.

Influencia de la tensión del circuito intermedio La velocidad de giro para la aplicación del debilitamiento de campo y la limitación de potencia dependen de la magnitud de la tensión del circuito intermedio.

El Manual de producto SINAMICS S120 ofrece indicaciones sobre la tensión del circuito intermedio.

En motores síncronos, la potencia del husillo se mantiene constante hasta la velocidad de giro máxima.



Figura 5-1 Diagrama potencia-velocidad (en el ejemplo de un motor asíncrono)

5.2.4 Convertidores apropiados/entorno del sistema

Sistema de accionamiento SINAMICS S120 El electrohusillo 2SP1 está coordinado con el sistema de accionamiento SINAMICS. La información angular del encóder sen-cos se multiplica en la interfaz de encóder del sistema de accionamiento. Se ofrecen varios factores de multiplicación. Si se le exige al husillo una mayor precisión de posicionamiento (p. ej.: eje C) y respuesta bajo carga, se recomienda el equipamiento con un factor de multiplicación de 2048.



Alimentación Los electrohusillos 2SP1 pueden funcionar básicamente con Active Line Module (ALM) o Smart Line Module (SLM). Los datos de configuración y potencia mencionados hacen referencia al uso con ALM. En caso de funcionamiento con módulos de alimentación no regulados con otra tensión del circuito intermedio, puede ser necesario corregir estos datos.

Tabla 5- 3 Tensiones de salida del sistema de accionamiento

Tensión de red Tensión de circuito intermedio

Tensión de salida Sistema de accionamiento

Módulo de alimentación

URed UCI UMot ALM 400 V 600 V 425 V SLM 400 V 528 V 380 V

SINAMICS S120 3AC 380 - 480 V

SLM 480 V 634 V 460 V

El sistema de accionamiento SINAMICS S120 establece una corriente de debilitamiento del campo, de modo que es posible la operación del electrohusillo por encima de la curva característica de límites de tensión sin debilitamiento del campo. El procedimiento según el cual el sistema de accionamiento establece la corriente de debilitamiento de campo define de forma determinante la forma de la curva.

5.2.5 Protección de sobretensión (solo en motores síncronos)

Descripción de la función Los electrohusillos 2SP1 con motor síncrono cuya FEM U = de 830 V a 2000 V (Uef = de 570 V a 1400 V) necesitan una protección contra sobretensiones para limitar en caso de fallo la tensión del circuito intermedio en el sistema de accionamiento.

Si falla la tensión de red cuando el electrohusillo funciona a velocidad máxima o si, como consecuencia de ello, se suprimen los impulsos del convertidor, el motor síncrono realimenta el circuito intermedio con una tensión elevada. La protección contra sobretensiones detecta una tensión del circuito intermedio demasiado elevada (DC > 830 V) y cortocircuita los tres cables de alimentación del motor. La energía que queda en el electrohusillo se transforma en calor por efecto del cortocircuito y provoca un frenado rápido del electrohusillo.

Limitación de tensión Como protección contra sobretensiones, en SINAMICS S120 pueden utilizarse:

● la función IVP (Internal Voltage Protection) en combinación con

– un CSM para la alimentación segura y

– un Braking Module con resistencia de freno adecuada

● el VPM (Voltage Protection Module)



Integración y requisitos del sistema de la función IVP La función IVP solo funciona junto con SINAMICS S120 Booksize o SINUMERIK solutionline. Contenidos como función estándar a partir de la versión de software 2.5.

Requisitos del sistema:

● SINAMICS S120 Booksize (6SL31xx-xxxxx-xxxx3), versión de software 2.5

● Line Module con capacidad de realimentación y una potencia de realimentación equivalente como mínimo a la potencia S1 máxima utilizada

● Motor Module suficientemente dimensionado con Imáx > 1,8 veces la corriente de cortocircuito del motor

● Alimentación de 24 V (CSM) adicional respaldada por circuito intermedio para la alimentación de la regulación y el Motor Module

● Braking Module con resistencia de freno

Para consultar datos más detallados, ver Manual de funciones SINAMICS S120 /FH1/.

Integración y requisitos del sistema del VPM El VPM debe instalarse entre el motor y el sistema de accionamiento (máxima distancia del sistema de accionamiento: 1,5 m). Deben utilizarse cables de alimentación del motor apantallados.

Requisitos del sistema

● SINAMICS S120 Booksize (6SL31xx-xxxxx-xxxx3)

● SINUMERIK 840D sl a partir de la versión de software 1.3

El módulo VPM no forma parte del volumen de suministro del electrohusillo 2SP1 y se tiene que pedir por separado. Las documentaciones correspondientes se encuentran en la bibliografía.

Tabla de correspondencias para el VPM

Tabla 5- 4 Correspondencias husillo - VPM

Referencia de pedido Módulo VP/IVP Velocidad máxima de giro nmáx [1/min]

Intensidad asignada IN [A]

Par asignado MN [Nm]

2SP1202-1xA VPM 120 15000 30 42 2SP1202-1xB VPM 120 18000 42 42 2SP1204-1xA VPM 120 15000 60 84 2SP1204-1xB VPM 120 18000 79 78 2SP1253-1xA VPM 120 10000 45 80 2SP1253-1xB VPM 120 15000 60 80 2SP1255-1xA VPM 120 10000 85 150 2SP1255-1xB VPM 120 15000 105 150



5.2.6 Modo estrella-triángulo (solo en motores asíncronos) En el motor asíncrono existe la posibilidad de elegir entre los dos modos siguientes:

● Conexión en estrella

● Conexión en triángulo

Ejecución técnica de la conmutación entre estrella y triángulo Para poder conmutar entre los modos estrella y triángulo, en el motor asíncrono se llevan al exterior los seis hilos de conexión de los tres fases del devanado.

La conmutación se realiza en el exterior del husillo mediante aparellajes que no forman parte del volumen de suministro.

ATENCIÓN Al conmutar el tipo de conexión (estrella-triángulo) también debe conmutarse el correspondiente juego de datos para la regulación del motor.

La conmutación solo se debe realizar con el husillo sin carga y estando bloqueados los impulsos de la etapa de potencia.

Información sobre la ejecución técnica de la conmutación entre estrella y triángulo: ver la figura siguiente y el Manual de funciones SINAMICS S120 (FH1).

Aplicación de la conexión en estrella La conexión en estrella ofrece ventajas a bajas velocidades de giro. El par máximo en conexión en estrella es aprox. el doble que en la conexión en triángulo. Sin embargo, la mayor demanda de potencia reactiva de la conexión en estrella produce una clara limitación del par disponible en el margen de velocidad superior. Por esta razón, la conexión en estrella solo se debería activar para operaciones de mecanizado (por ejemplo, desbaste) que exigen un par elevado en el rango inferior de velocidad.

Aplicación de la conexión en estrella La conexión en estrella suministra en el rango inferior de velocidad un menor par máximo que la conexión en estrella, pero el par permanece disponible hasta unas velocidades de giro altas. Por esta razón, se recomienda activar la conexión en estrella para todos los mecanizados en el rango medio y alto de velocidad.



Esquema de conexión para la conmutación Y/D

Figura 5-2 Esquema de conexión para la conmutación Y/D con SINAMICS

1) La simple apertura de K1 y K2 no garantiza la parada de servicio segura. Por ello, por

motivos de seguridad, debe llevarse a cabo una separación galvánica por medio del contactor Kx. Este contactor solo se debe maniobrar sin carga; es decir, el desbloqueo de impulsos debe retirarse 40 ms antes de desexcitar el contactor.

2) El borne X3 del módulo limitador de tensión VPM debe cablearse a una entrada digital de la Control Unit en la que se regule también el electrohusillo ECS 2SP1 asignado. En caso de que se utilicen varios VPM, debe cablearse cada uno de los bornes a una entrada digital independiente de la Control Unit en cuestión. En un cortocircuitado del inducido (borne X3 abierto), el eje afectado debe mantenerse en bloqueo de impulsos. Para ello, la entrada digital utilizada se interconecta mediante p0845 = r0722.XX al bit de control DES2 (bloqueo de impulsos). Más información en el Manual de funciones SINAMICS S120.



5.2.7 Vista general del sistema e indicaciones de configuración

Sinopsis del sistema El sistema de accionamiento SINAMICS se conecta a SINUMERIK 840D sl a través de DRIVE-CLiQ.

Figura 5-3 Ejemplo de sistema con SINUMERIK 840 D sl, 828D y SINAMICS S120



Dimensionado de los Motor Modules Los Motor Modules se seleccionan o configuran según la intensidad asignada IN del husillo; ver la siguiente tabla y el apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139).

Tabla 5- 5 Correspondencias electrohusillo - Motor Module

Referencia de pedido electrohusillo 2SP1

Velocidad máxima de giro nmáx [1/min]

Intensidad asignada IN [A]

Par asignado MN [Nm]

Tipo de motor

Motor Module IN [A] con S1

Referencia de pedido Motor Module 6SL3120-...

2SP1202-1xAxx1 15000 30 42 sinc. 30 1TE23-0AA3 2SP1202-1xBxx2 18000 42 42 sinc. 45 1TE24-5AA3 2SP1204-1xAxx1 15000 60 84 sinc. 60 1TE26-0AA3 2SP1204-1xBxx2 18000 79 78 sinc. 85 1TE28-5AA3 2SP1253-8xAxx0 10000 1) 28 1) 70 1) asínc. 30 1TE23-0AA3 2SP1253-8xAxx1 15000 1) 28 1) 70 1) asínc. 30 1TE23-0AA3 2SP1255-8xAxx0 10000 1) 30 1) 140 1) asínc. 30 1TE23-0AA3 2SP1255-8xAxx1 15000 1) 30 1) 140 1) asínc. 30 1TE23-0AA3 2SP1253-1xAxx0 10000 53 (45) 100 (80) sinc. 60 1TE26-0AA3 2SP1253-1xBxx1 15000 68 (60) 100 (80) sinc. 85 1TE28-5AA3 2SP1255-1xAxx0 10000 95 (85) 170 (150) sinc. 132 1TE31-3AA3 2SP1255-1xBxx1 15000 120 (105) 170 (150) sinc. 132 1TE31-3AA3

Los valores entre paréntesis son válidos para funcionamiento asociado al Motor Module más pequeño siguiente. 1) Vista general de los valores de husillo para conexión en estrella; la selección del convertidor es válida para la conexión

en estrella y triángulo

Datos de prestaciones del electrohusillo Datos de prestaciones del electrohusillo: ver apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139).

Nota Motor síncrono

Si se usan Motor Modules más pequeños, no se podrá aprovechar toda la gama de velocidades (incluso con una carga de trabajo del motor reducida). A partir de la velocidad de giro asignada se aplica una corriente de debilitamiento de campo adicional.

Vea al respecto las curvas características correspondientes (ver capítulo Datos técnicos y curvas características (Página 139)) o consulte al distribuidor Siemens competente.

Para la identificación de la posición polar se precisa una intensidad mínima; es decir que, a la hora de elegir el Motor Module y el electrohusillo 2SP1, se tiene que aplicar lo siguiente:

Intensidad asignada (intensidad S1) etapa de potencia ≥ 50% de la intensidad asignada del motor



Frecuencias de pulsación del convertidor En función de la velocidad de giro máxima del motor es necesario observar una frecuencia de pulsación mínima en el convertidor para conseguir un comportamiento de regulación óptimo.

Frecuencia de pulsación mínima en convertidor hasta 18000 1/min = 4,0 kHz

Derating de la intensidad asignada del convertidor En el convertidor, la intensidad asignada puede depender de la frecuencia de pulsación y la frecuencia de la coriente de salida. Para la configuración del electrohusillo 2SP1 basta con una frecuencia de pulsación de 4,0 kHz. No se requiere un derating de los convertidores en función de la frecuencia del campo giratorio.

Placa de características del husillo

Figura 5-4 Placa de características del husillo

Especificaciones eléctricas 5.3 Cables de conexión/asignación de pines


5.3 Cables de conexión/asignación de pines

5.3.1 Conexión de potencia La conexión de potencia del electrohusillo 2SP1 está ejecutado como conexión de cable. La longitud de conexión prevista es de 1,5 m.

Tabla 5- 6 Características del cable

Propiedades Valores característicos Comentario Tipo de cable 1 hilo o 4 hilos, ver tabla siguiente Apto para aplicaciones móviles sí; observar el radio de curvatura mínimo. Radio de curvatura mínimo Cable ∅ x 10 mm

Cable ∅ x 15 mm Tendido fijo apto para aplicaciones móviles

Material Cable a 1 hilo: Cable a 4 hilos: PUR

p. ej.: PUR ... p. ej.: PUR ...

Tabla 5- 7 Conexión de potencia

Referencia de pedido electrohusillo

Tipo de motor

Cone-xión

Intensidad asignada IN

Velocidad máxima nmáx

Cable de conexión, sección

Cable de conexión

Máx. diá-metro externo

Pantalla

[A] [1/min] [mm2] [mm] 2SP1202-1xAxx-1 Y 30 15000 10 4 x 1 hilo 10 individual 2) 2SP1202-1xBxx-2 Y 42 18000 10 4 x 1 hilo 10 individual 2) 2SP1204-1xAxx-1 Y 60 15000 25 4 x 1 hilo 14 individual 2) 2SP1204-1xBxx-2

sinc.

Y 79 18000 25 4 x 1 hilo 14 individual 2) Y 28 2SP1253-8xAxx-0 Δ 29

10000 1) 6 2 x 4 hilos 16 conjunto 1)

Y 28 2SP1253-8xAxx-1 Δ 29

10000 1) 6 2 x 4 hilos 16 conjunto 1)

Y 30 2SP1255-8xAxx-0 Δ 29

10000 1) 6 2 x 4 hilos 16 conjunto 1)

Y 30 2SP1255-8xAxx-1

asínc.

Δ 29 10000 1) 6 2 x 4 hilos 16 conjunto 1)

2SP1253-1xAxx-0 Y 45 10000 10 4 x 1 hilo 10 individual 2) 2SP1253-1xBxx-0 Y 60 15000 16 4 x 1 hilo 12 individual 2) 2SP1255-1xAxx-0 Y 85 10000 25 4 x 1 hilo 14 individual 2) 2SP1255-1xBxx-1

sinc.

Y 105 15000 35 4 x 1 hilo 16 individual 2)

1) Cable a 4 hilos con pantalla común 2) Cable PE sin pantalla

Especificaciones eléctricas 5.3 Cables de conexión/asignación de pines


5.3.2 Sentido de giro Al conectar los cables de carga con el sistema de accionamiento se establece también el sentido de giro del electrohusillo.

Tabla 5- 8 Conexión para sentido de giro horario

Denominación de fases del electrohusillo

Designación de conexiones SINAMICS S120

Sentido de giro del husillo mirando al lado LA

U1 o denominación del hilo 1 U2 V1 o denominación del hilo 2 V2 W1 o denominación del hilo 3 W2

Tabla 5- 9 Conexión para el sentido de giro antihorario

Denominación de fases del electrohusillo

Designación de conexiones SINAMICS S120

Sentido de giro del husillo mirando al lado LA

U1 o denominación del hilo 1 V2 V1 o denominación del hilo 2 U2 W1 o denominación del hilo 3 W2

ADVERTENCIA El campo giratorio del sistema de accionamiento tiene que coincidir con el sentido de contaje del sistema de encóder. Si se efectúa la conexión como se indica en la tabla anterior, debe modificarse el sentido de contaje del sistema de accionamiento mediante los parámetros adecuados (ver Manual de listas).

Si el campo giratorio del sistema de accionamiento y el sentido de contaje del sistema de encóder no coinciden, se pueden producir movimientos incontrolados y la destrucción del electrohusillo.


Alimentación con fluidos 66.1 Vista general para la alimentación con fluidos

Figura 6-1 Vista general para la alimentación con fluidos

Alimentación con fluidos 6.2 Refrigerante


6.2 Refrigerante El husillo está previsto para la refrigeración con agua. La caja del husillo está dotada de canales de refrigeración que transmiten el calor perdido del estator al agua refrigerante. Conforme al caudal y la potencia consumida, el agua refrigerante se calienta al pasar por el husillo.

ATENCIÓN Para garantizar la transición térmica necesaria en los canales de refrigeración se tiene que mantener el caudal mínimo de agua refrigerante indicado en el apartado Referencia de pedido (Página 137).

Nota

Se admiten mayores caudales de agua refrigerante mientras no se sobrepase la presión hidrostática admisible en el sistema.

6.2.1 Conexiones de agua refrigerante

Tabla 6- 1 Conexiones de agua refrigerante

2SP120 2SP125 Comentario Accesorio de conexión Conector enchufable para

manguera ∅ 12/10 mm G1/2" (rosca interior) para manguera ∅ 9 mm

lado del husillo

Identificación de las conexiones

I = Entrada refrigeración del motor II = Salida refrigeración del motor

I = Entrada refrigeración del motor II = Salida refrigeración del motor

lado del husillo

Par de apriete admisible [Nm] -- máx. 100 Nm

ATENCIÓN Los conductos utilizados hacia las conexiones tienen que ser flexibles y estar descargados. No se admiten conexiones de tubería rígidas.

Utilizar mangueras de conexión para los conectores del husillo 2SP120x solo en calidad PU/PA.



6.2.2 Acondicionamiento del agua refrigerante Para mantener la capacidad de funcionamiento del sistema de refrigeración en el lado del husillo es necesario acondicionar el agua refrigerante (ver tabla siguiente).

Tabla 6- 2 Acondicionamiento del agua refrigerante

Valor Temperatura de entrada mín. sin condensación Temperatura de entrada máx. sin reducción de potencia: 25 °C

con reducción de potencia, ver tabla siguiente: 40 °C Presión hidrostática máx. 5 bar Tamaño máx. de partículas 100 μm Aditivos anticorrosivos recomendados Máx. 25% Clariant, Antifrogen o Tyfocor

PRECAUCIÓN No se permite la refrigeración con agua corriente procedente de redes de agua de servicio o potable ni con taladrina.

La temperatura del agua refrigerante se tiene que ajustar conforme a la temperatura ambiente de forma que se evite la formación de condensación.

La potencia S1 (servicio continuo) del husillo depende de la temperatura de entrada del agua refrigerante. Con temperaturas de entrada de hasta 25 °C se alcanza la potencia S1 indicada en la hoja de datos. Por encima de una temperatura de entrada del agua refrigerante de 25 °C se reduce la potencia S1 (ver tabla siguiente).

Tabla 6- 3 Reducción de la potencia S1 con la temperatura del agua refrigerante

Temperatura de entrada [°C] Factor de reducción 25 1 35 0,95 40 0,90

Aditivos al agua refrigerante Para la protección contra la corrosión y la contaminación mediante organismos se tienen que utilizar aditivos para el agua refrigerante. Los aditivos tienen que ser compatibles con los materiales de la conducción de agua refrigerante en el lado del husillo. Además tiene que estar garantizada la compatibilidad con los materiales de la conducción de agua refrigerante en el lado de la máquina. Entre los materiales de la conducción de agua refrigerante en el lado del husillo y en el lado de la máquina no debe existir ninguna incompatibilidad electromagnética. La conducción de agua refrigerante en el lado de la máquina se tiene que diseñar correspondientemente.



Listado de materiales en la conducción de agua refrigerante en el lado del husillo:

● Acero, fundición gris

● Latón

● Acero inoxidable

● Viton

● GFK (plástico reforzado con fibra óptica)

Consumo de agua refrigerante Caudal y caída de presión, ver capítulo Datos técnicos y curvas características (Página 139).

6.2.3 Sistemas de refrigeración El agua refrigerante que se toma del husillo se tiene que enfriar con un sistema de refrigeración externo. El sistema de refrigeración externo no está incluido en el volumen de suministro del husillo.

La carga térmica del agua refrigerante con la potencia asignada del husillo se describe en el apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139).

Tabla 6- 4 Variantes para el sistema de refrigeración externo

Variante Característica Se utiliza un refrigerador existente

El refrigerador existente se tiene que ampliar en la medida de la potencia perdida del husillo

Se tiene que comprobar la compatibilidad de materiales La bomba tiene que suministrar el caudal adicional con la

presión necesaria

Sistema de refrigeración con intercambiador de calor aire/agua

Económico en los gastos de inversión y explotación, dado que no se utiliza ningún compresor

El intercambiador de calor se tiene que dimensionar de modo que la temperatura de salida para el husillo sea máx. 5 K por encima de la temperatura ambiente.

Mayor superficie necesaria para el intercambiador de calor que con el refrigerador de retorno

Refrigerador de retorno autónomo

La temperatura de salida para el husillo no depende de la temperatura ambiente



Fabricante del refrigerador

Tabla 6- 5 Fabricante del refrigerador

BKW Kälte-Wärme-Versorgungstechnik GmbH Benzstraße 2 D-72649 Wolfschlungen Tel.: +49 (0) 70 22 - 50 03 - 0 Fax: +49 (0) 70 22 - 50 03 - 30 mailto:[email protected] http://www.bkw.kuema.de DELTATHERM Hirmer GmbH Gewerbegebiet Bövingen 122 D-53804 Much Tel.: +49 (0) 22 45 - 61 07 - 0 Fax: +49 (0) 22 45 - 61 07 - 10 mailto:[email protected] http://www.deltatherm.de Glen Dimplex Deutschland GmbH, Geschäftsbereich RIEDEL Kältetechnik Am Goldenen Feld 18 D-95326 Kulmbach Tel.: +49 (0) 92 21 - 709 -555 Fax: +49 (0) 92 21 - 709 -549 mailto:[email protected] http://www.riedel-cooling.de Hydac System GmbH Postfach 1251 D-66273 Sulzbach/Saar Tel.: +49 (0) 68 97 - 509 - 708 Fax: +49 (0) 68 97 - 509 - 454 http://www.hydac.com Helmut Schimpke Industriekühlanlagen GmbH & Co. KG Ginsterweg 25 - 27 D-42781 Haan Tel.: +49 (0) 21 29 - 94 38 - 0 Fax: +49 (0) 21 29 - 94 38 - 99 mailto:[email protected] http://www.schimpke.de Hyfra Industriekühlanlagen GmbH Industriepark 54 D-56593 Krunkel Tel.: +49 (0) 26 87 - 898 - 0 Fax: +49 (0) 26 87 - 898 - 25 mailto:[email protected] http://www.hyfra.de


http://www.bkw.kuema.de


http://www.deltatherm.de


http://www.riedel-cooling.de

http://www.hydac.com


http://www.schimpke.de


http://www.hyfra.de

Alimentación con fluidos 6.3 Aire comprimido


KKT Kraus Kälte- und Klimatechnik Mühllach 11 D-90552 Röthenbach a. d. Pegnitz Tel.: +49 (0) 911 - 953 33 - 40 Fax: +49 (0) 911 - 953 33 - 33 http://www.kkt-kraus.de Pfannenberg GmbH Werner-Witt-Straße 1 D-21035 Hamburgo Tel.: +49 (0) 40 734 12 - 127 Fax: +49 (0) 40 734 12 - 101 http://www.pfannenberg.de

6.3 Aire comprimido

6.3.1 Uso de aire comprimido Las funciones listadas en la tabla siguiente se manejan con aire comprimido.

Tabla 6- 6 Uso de aire comprimido

Funciones con aire comprimido Descripción Accionamiento del cilindro neumático

A través del cilindro neumático se amarra y suelta la herramienta en el portaherramientas

Se tiene que observar la presión mínima Demanda de aire únicamente para amarrar y soltar la

herramienta Carga de partículas comparativamente poco crítica

Aire de cierre del rodamiento Se precisa un alto grado de pureza (ver apartado Acondicionamiento del aire comprimido (Página 89))

Demanda de fluido continua

Aire de limpieza del cono Protección contra el ensuciamiento del portaherramientas desde la expulsión de la herramienta antigua hasta la inserción de la nueva

Demanda de aire únicamente durante el cambio de herramienta

Se precisa un grado de pureza medio

El suministro de aire comprimido en la calidad y cantidad necesaria es asunto del fabricante de la máquina o del usuario. El fabricante de la máquina tiene que proveer el control de los distintos caudales de aire comprimido.

http://www.kkt-kraus.de

http://www.pfannenberg.de



Figura 6-2 Propuesta para un esquema neumático



6.3.2 Conexiones de aire comprimido Todas las conexiones consisten de una única alimentación de aire comprimido (entrada). El aire comprimido usado se entrega al entorno.

Tabla 6- 7 Conexiones de aire comprimido en 2SP120

Cilindro neumático Aire de cierre Aire de limpieza del cono

Función Soltar herramienta, Entrada aire

Amarrar herramienta, Entrada aire

Entrada aire Entrada aire de limpieza del cono

Accesorio de conexión (lado del husillo)

1 x G3/8" (rosca interior) para manguera ∅ ≥ 8 mm

1 x G1/8" (rosca interior) para manguera ∅ ≥ 8 mm

radial: G1/8" (rosca interior) axial: ∅ 5,0 mm (preparar una junta tórica de 6 x 2 mm) para manguera ∅ ≥ 8 mm

G1/4" (rosca interior) para manguera ∅ ≥ 8 mm

Identificación de las conexiones (lado del husillo) 1)

VIIa VIIIa V IX

Par de apriete admisible 30 Nm 20 Nm 20 Nm 40 Nm

1) Identificación de las conexiones: ver también apartado Planos acotados

Tabla 6- 8 Conexiones de aire comprimido en 2SP125

Cilindro neumático Aire de cierre Aire de limpieza del cono

Función Soltar herramienta, Entrada aire

Amarrar herramienta, Entrada aire

Entrada aire Entrada aire de limpieza del cono

Accesorio de conexión (lado del husillo)

M16 x 1,5 (rosca interior) para manguera ∅ ≥ 8 mm


radial: G1/8" (rosca interior) para manguera ∅ ≥ 8 mm


Identificación de las conexiones (lado del husillo) 1)

X XI V IXa

Par de apriete admisible 30 Nm 20 Nm 20 Nm 40 Nm





6.3.3 Acondicionamiento del aire comprimido Además de los distintos requisitos mínimos para la alimentación de las funciones de aire comprimido, se tienen que observar las condiciones superiores contenidas en la tabla "Acondicionamiento".

Tabla 6- 9 Acondicionamiento general del aire comprimido

Temperatura de entrada de aire mín. [°C] Temperatura ambiente Temperatura de entrada de aire máx. 35 °C Contenido máx. de agua residual 0,12 g/m3 Contenido máx. de aceite residual 0,01 mg/m3 Polvo residual máx. 0,1 mg/m3

Tabla 6- 10 Acondicionamiento

Presión mínima [pa] Presión máxima [pa] Tamaño máx. de partículas [µm]

Cilindro neumático 5 ⋅ 105 (5 bar) 10 ⋅ 105 (10 bar) 50 Aire de cierre 2,5 ⋅ 105 (2,5 bar) 3 ⋅ 105 (3 bar) 8 Aire de limpieza del cono

5 ⋅ 105 (5 bar) 6 ⋅ 105 (6 bar) 50

6.3.4 Datos de demanda de volumen y control de la demanda de volumen Para reducir al mínimo la demanda de aire, las funciones de aire comprimido solo se deberían conectar en caso de necesidad.

ATENCIÓN Para la protección de los rodamientos, el aire de cierre tiene que soplar permanentemente mientras gire el electrohusillo.

Tabla 6- 11 Demanda de aire

Función de aire comprimido

Demanda de volumen [Nl] Control de la demanda de volumen

Cilindro neumático Consumo de aire por cambio de herramienta 2SP120: 800 cm3/ciclo 2SP125: 846 cm3/ciclo

Demanda de volumen únicamente en el cambio de herramienta (soltar y amarrar)

Aire de limpieza del cono

2,1 Nm3/h con cinco cambios de herramienta por minuto

La aplicación del aire solo es necesaria desde la expulsión de la herramienta antigua hasta la inserción de la nueva

Aire de cierre 1-1,5 Nm3/h 1) La conexión de la máquina requiere aplicación de aire

1) 1 Nm3 = metros cúbicos normalizados



6.3.5 Equipos autónomos para la generación de aire comprimido El aire comprimido y su preparación se tienen que asegurar a través de un generador de aire comprimido externo. El generador de aire comprimido no forma parte del volumen de suministro.

Si el fabricante de la máquina construye el generador de aire comprimido a partir de un compresor, un acumulador de presión y un regulador de presión separados, se propone una estructura según la figura siguiente.

Figura 6-3 Propuesta para el esquema de conexiones de un generador de aire comprimido

Alimentación con fluidos 6.4 Hidráulica (opción, solo para 2SP120)


6.4 Hidráulica (opción, solo para 2SP120)

6.4.1 Uso de la hidráulica El amarre y el afloje del portaherramientas se realizan de forma hidráulica.

Tabla 6- 12 Uso de la hidráulica

Funciones con hidráulica Descripción Accionamiento del cilindro hidráulico

A través del cilindro hidráulico se amarra y suelta la herramienta en el portaherramientas

Se tiene que observar la presión mínima Demanda hidráulica únicamente para amarrar y soltar la

herramienta Carga de partículas comparativamente poco crítica

El fabricante de la máquina es responsable de:

● puesta a disposición de la hidráulica en la calidad y cantidad necesaria

● control de los distintos flujos hidráulicos

Figura 6-4 Propuesta para el esquema hidráulico

Alimentación con fluidos 6.4 Hidráulica (opción, solo para 2SP120)


6.4.2 Conexiones hidráulicas Todas las conexiones consisten de una única alimentación hidráulica.

Tabla 6- 13 Datos técnicos para el control hidráulico del cilindro hidráulico

Cilindro hidráulico Función Soltar herramienta Amarrar herramienta Accesorio de conexión (lado del husillo) G1/4" G1/4" Identificación de las conexiones (lado del husillo) 1) VII VIII Par de apriete admisible 40 Nm 40 Nm Presión de afloje/amarre 50 a 80 bar Tamaño máx. de partículas 100 μm



6.4.3 Datos de demanda de volumen y control de la demanda de volumen Para reducir al mínimo la demanda de aceite, las funciones hidráulicas sólo se deberían conectar en caso de necesidad.

Alimentación con fluidos 6.5 Refrigeración interna de herramienta con taladrina (opción)


6.5 Refrigeración interna de herramienta con taladrina (opción) El electrohusillo 2SP1 está disponible opcionalmente con la función Refrigeración interna de la herramienta. En este caso, se suministra a través de una junta giratoria taladrina desde el extremo de eje posterior, pasando por el eje del husillo, hasta la herramienta. Para asegurar la vida útil de la junta giratoria, la taladrina debe ser acondicionada por parte del usuario.

La ampliación posterior con "refrigeración interna de herramienta con taladrina" sólo la puede realizar, en estado desmontado, un taller de reparaciones autorizado.

Tabla 6- 14 Conexión de la refrigeración interna de la herramienta

Entrada de taladrina Salida de fugas Accesorio de conexión (lado del husillo) G1/4" (rosca interior) G1/8" (rosca interior) Identificación de las conexiones (lado del husillo)

para 2SP120: X para 2SP125: IXb

IV

Par de apriete admisible [Nm] 40 20

PRECAUCIÓN No se admite un tendido de tubos rígido en la conexión.

El conducto tiene que estar libre de fuerzas de tracción y compresión, así como de pares de flexión y de torsión. El conducto no debe mostrar tensión de tracción sin presión ni bajo presión.

El conducto no debe ejercer ningún par de torsión sobre el accesorio de conexión de la alimentación de taladrina. Para la conexión se tienen que utilizar mangueras flexibles en disposición en arco.

ATENCIÓN Durante el funcionamiento, especialmente en el cambio de herramienta, se producirá una ligera fuga de taladrina. Las fugas se recogen dentro de la junta rotativa de taladrina y se evacúa a través de una conexión al efecto.

Las fugas tienen que poder salir libremente de los conductos.



Figura 6-5 Conexiones de fluidos

Figura 6-6 Conexión de fugas



6.5.1 Condiciones operativas Para la conducción de taladrina del husillo se aplican, durante el funcionamiento, los datos de la tabla siguiente.

Tabla 6- 15 Datos de la junta giratoria de taladrina

Valor Comentario Presión máx. 50 105 Pa (50 bar) Velocidad de giro máx. 18000 r/min también sin presión Tamaño máx. de partículas 50 μm Taladrina según ISO 4406 (-

/16/13) Temperatura máx. de la taladrina 40 °C Caudal máx. 54 l/min dependiente de la presión Pérdida de presión 2,7 105 Pa

(2,7 bar)

Par de fricción 0,3 Nm

El par de fricción de la junta rotativa de taladrina causa su calentamiento y reduce el par máximo disponible del husillo.

Tabla 6- 16 Fluidos admisibles para la refrigeración interna de la herramienta

Funcionamiento con taladrina Tiene que estar asegurado el flujo Mezcla máx. 5 bar Proporción de lubricante mín. 10 ml/h Tiene que estar asegurada la lubricación Debido a la posible separación de la mezcla, la válvula distribuidora 2/2 tiene que permitir el flujo libre (p. ej. llave esférica)

Funcionamiento con lubricación refrigerante a cantidad mínima

El sistema MMKS no se debe conectar nunca al mismo tiempo que la taladrina o el aire comprimido.

Mecanizado en seco sin aire comprimido El conducto tiene que estar purgado; sin presión residual

Alimentación con fluidos 6.6 Refrigeración externa de la herramienta con taladrina (opción solo para 2SP120x)


En el cambio de herramienta se puede suministrar aire comprimido en parada a través de la junta rotativa de taladrina integrada para limpiar el cono de herramienta.

PRECAUCIÓN El acondicionamiento de la taladrina se tiene que realizar de modo que se eviten picos de presión en el conducto de alimentación. La presión máxima admisible tampoco se debe sobrepasar en picos de presión.

La junta giratoria de taladrina integrada no es apta para suministrar aceites hidráulicos y aire comprimido con el husillo en rotación.

Si se taladrina para la refrigeración interna de la herramienta, entonces sólo se deben utilizar herramientas apropiadas, que tengan el correspondiente taladro de paso, y una tubería de transferencia para la conexión sin fugas entre la herramienta y el sistema de amarre.

El uso de herramientas inapropiadas provoca el lavado de la grasa lubricante en la pinza de herramienta y puede causar, según la presión, un fallo del husillo o de la junta giratoria.

6.6 Refrigeración externa de la herramienta con taladrina (opción solo para 2SP120x)

El electrohusillo 2SP120x está disponible opcionalmente con la función "Refrigeración externa de la herramienta". La "Refrigeración externa de la herramienta" también se puede instalar posteriormente en husillos entregados.

La función "Refrigeración externa de la herramienta" se realiza a través de un anillo montado en la brida del electrohusillo. El anillo está disponible con boquillas rociadoras o con agujeros roscados para el montaje de boquillas rociadoras específicas del cliente.

El suministro de taladrinae tiene lugar a través de una conexión axial o radial en la brida del husillo, que es rígida a la torsión. La conexión que no se utiliza se tiene que cerrar.

A través de las boquillas rociadoras de ajuste manual, el chorro de taladrina se puede ajustar de modo que ésta refrigere la herramienta y la pieza desde el exterior. Para asegurar el funcionamiento de las boquillas rociadoras, la taladrina debe ser acondicionada por parte del usuario (ver apartado Condiciones operativas (Página 98)).



Figura 6-7 Lado izquierdo: anillo con boquillas ajustables para la refrigeración externa de la herramienta; lado derecho:

anillo con agujeros roscados para enroscar boquillas o cadenas de eslabones para la refrigeración externa de la herramienta

Tabla 6- 17 Conexión de la refrigeración externa de la herramienta (en 2SP120)

Conexión entrada de taladrina axial radial Accesorio de conexión (lado del husillo) Taladro ∅ 8,8 mm preparado

para junta tórica 11 x 2 mm G1/4" (rosca interior)

Identificación de las conexiones (lado del husillo) 1) XI XI Par de apriete admisible - 40 Nm Salida de taladrina a través de boquillas ajustables (estándar)

6 boquillas rociadoras, ajustables de 0-30°

Salida de taladrina a través de agujeros roscados para boquillas específicas del cliente (opción)

Agujeros roscados 8 x G1/4"




PRECAUCIÓN No se admite un tendido de tubos rígido en la conexión. El conducto tiene que estar libre de fuerzas de tracción y compresión, así como de pares de flexión y de torsión.

El conducto no debe mostrar tensión de tracción sin presión ni bajo presión. El conducto no debe ejercer ningún par de torsión sobre el accesorio de conexión de la alimentación de taladrina.

Para la conexión se tienen que utilizar mangueras flexibles en disposición en arco.

6.6.1 Condiciones operativas Para la conducción de taladrina del husillo se aplican, durante el funcionamiento, los datos de la tabla siguiente.

Tabla 6- 18 Datos de la refrigeración externa de la herramienta con taladrina

Valor Comentario Presión máx. 5 · 105 Pa (5 bar) Tamaño máx. de partículas 50 μm Taladrina según ISO 4406 (-

/16/13) Temperatura máx. de la taladrina 40 °C Caudal máx. dependiente de la

presión

PRECAUCIÓN El acondicionamiento de la taladrina se tiene que realizar de modo que se eviten picos de presión. No deberá superarse la presión máxima admisible.

Alimentación con fluidos 6.7 Conexiones de fluidos e identificación


6.7 Conexiones de fluidos e identificación

6.7.1 Conexiones de fluidos para 2SP120x

Tabla 6- 19 Conexiones de fluidos para 2SP120x (lado del husillo)

Descripción Identificación 1) Accesorio de conexión Entrada refrigeración del motor I Conexión enchufable para manguera ∅ ≥ 12/10 mm Salida refrigeración del motor II Conexión enchufable para manguera ∅ ≥ 12/10 mm Entrada aire de cierre V G1/8" radial o axial a través de taladro ∅ 5 mm para

junta 6 x 2 mm Soltar herramienta, Entrada aire VIIa 1 x G3/8" Amarrar herramienta, Entrada aire VIIIa 1 x G1/8" Soltar herramienta, Entrada hidráulica VII G1/4" Amarrar herramienta, Entrada hidráulica VIII G1/4" Entrada aire de limpieza del cono IX G1/4" Refrigeración interna de herramienta con taladrina Entrada de taladrina X G1/4" Salida de fugas IV G1/8" Refrigeración externa de la herramienta con taladrina Entrada de taladrina XI G1/4" radial o axial a través de taladro ∅ 8,8 mm

para junta 11 x 2 mm Salida de fugas IV G1/8"

en negrita = opción 1) Identificación de las conexiones: ver también apartado Planos acotados



Figura 6-8 ECS-M neumático 2SP120x-1Hx2x-xxxx sin junta giratoria

Figura 6-9 ECS-M neumático 2SP120x-1Hx2x-xxxx con junta giratoria



Figura 6-10 ECS-M hidráulico 2SP120x-1Hx3x-xxxx sin junta giratoria

Figura 6-11 ECS-M hidráulico 2SP120x-1Hx3x-xxxx con junta giratoria



Figura 6-12 ECS-M 2SP120x con taladrina externa opcional

6.7.2 Conexiones de fluidos para 2SP125x

Tabla 6- 20 Conexiones de fluidos para 2SP125x (lado del husillo)

Descripción Identificación 1) Accesorio de conexión Entrada refrigeración del motor I G1/2" Salida refrigeración del motor II G1/2" Entrada aire de cierre V G1/8" Soltar herramienta, Entrada aire X M16 x 1,5 Amarrar herramienta, Entrada aire XI G1/8" Entrada aire de limpieza del cono IXa G1/4" Refrigeración interna de herramienta con taladrina Entrada de taladrina IXb G1/4" Salida de fugas IV G1/8"

en negrita = opción 1) Identificación de las conexiones: ver también apartado Planos acotados



Figura 6-13 ECS-L 2SP125x sin junta giratoria

Figura 6-14 ECS-L 2SP125x con junta giratoria


Sensores 77.1 Encóder/encóder angular

7.1.1 Señales eléctricas El electrohusillo 2SP1 está equipado con un encóder incremental de eje hueco con 256 rayas. Es resistente contra solicitaciones de choque e impurezas.

La medida materializada se explora magnéticamente. El encóder posee:

● una señal senoidal

● una seña cosenoidal

● una señal de referencia

La señal senoidal-cosenoidal es apta para la interpolación de precisión.

La señal de referencia suministra un impulso por vuelta del eje y permite referenciar el ángulo del mismo.

En el motor síncrono, el impulso de referencia indica el paso positivo por cero de la tensión entre fases de la fase U (con campo giratorio derecho). La interfaz de encóder es compatible a nivel eléctrico y funcional con los encóders de los motores de cabezal SIEMENS.

Tabla 7- 1 Denominación de las señales de encóder

Señal Denominación para señal eléctrica no invertida

Denominación para señal eléctrica invertida

Denominación para señal diferencial

Senoidal A A* A Cosenoidal B B* B Referencia R R* R



Señales eléctricas La información de la señal se compone eléctricamente de dos señales individuales: una señal invertida y una no invertida. Las señales individuales tienen un componente de tensión continua en la magnitud de la mitad de la tensión de alimentación del encóder. Restando las señales individuales se obtiene en la interfaz de encóder del convertidor la señal diferencial de 1 Vpp (ver figura siguiente). Con la resta desaparece el componente de tensión continua de la pista de la señal y la altura de la señal se dobla frente a la señal individual.

La señal diferencial es relevante para la evaluación posterior del encóder. Las características de la señal diferencial se describen a continuación.

Figura 7-1 Nivel de señal eléctrico

Situación de fase de la señal de referencia La situación de fase del máximo de señal de referencia corresponde al centro entre la señal senoidal y cosenoidal. La desviación máxima del valor teórico se denomina, en la tabla de datos de encóder, margen de univocidad α (ver figura siguiente).



Situación de fase de las señales senoidal-cosenoidal El desplazamiento de fase entre la señal senoidal y cosenoidal es de 90°. La desviación máxima del valor teórico se denomina, en la tabla de datos de encóder, β (ver figura siguiente).

Figura 7-2 Margen de univocidad de la pista de referencia; relación de fase entre las señales senoidal y cosenoidal



Decalaje de tensión continua Las señales pueden mostrar un decalaje de tensión continua (ver figura siguiente). La tensión de decalaje máxima de las dos señales incrementales (senoidal, cosenoidal) y de la señal de referencia figuran en la tabla de datos de encóder.

Figura 7-3 Tensiones de decalaje de las señales de encóder

Tabla 7- 2 Datos eléctricos del encóder incremental

Comentario Unidad Valores característicos Tensión de alimentación V 5 ±5 % Intensidad de alimentación mA 40 (típico) mín. típica máx. Altura de señal (A ; B) Señal diferencial Vpp 0,75 1,00 ... 1,10 1,20 Relación de señal (A ; B) 0,9 0,95 ... 1,05 1,1 Desplazamiento de fase β entre A y B ° el. -5 -2 ... +2 +5 Decalaje de señal Señal diferencial mV -60 -15 ... +15 +60 Tensión de señal R Señal diferencial V 0,4 1,0 1,2 Decalaje señal R mV -400 -450 -500 Margen de univocidad α ° el. -200 -160... +160 +200



7.1.2 Conexión del cable de señales La conexión del cable de señales se realiza mediante una base de enchufe de 17 polos. Para la conexión al convertidor se tienen que utilizar cables preparados (MOTION-CONNECT).

1) De este modo se evita el acoplamiento de señales de los sensores de temperatura adicionales

para sistemas externos a la regulación.

Figura 7-4 Cable de señales sin desacoplamiento del sensor de temperatura

Figura 7-5 Cable de señales con desacoplamiento del sensor de temperatura PTC, NTC



asignación pines

Tabla 7- 3 Asignación de pines para la conexión del encóder (base de enchufe de 17 polos)

N.º pin Color del hilo Señal Vista sobre el lado de conexión 1 Azul A 2 Rojo A* 3 Verde R 4 marrón PTC, NTC K227 2) 5 blanco/marrón NTC K227, NTC PT3-51F 2) 6 blanco NTC PT3-51F 2) 7 negro M de encóder 8 negro +KTY 84 1) 9 blanco - KTY 84 1) 10 blanco P de encóder 11 Gris B 12 Amarillo B* 13 marrón R* 14 blanco PTC 2) 15 violeta M Sense 16 naranja P Sense 17 not connected

1) Cable del sensor de temperatura a 2 hilos 2) Conexiones de otros sensores de temperatura para husillos 2SP120x

Para más información sobre los cables de señales, ver el catálogo NC 61, capítulo "Sistema de conexionado".

7.1.3 Ángulo de conmutación

ATENCIÓN ¡En el caso de los husillos síncronos, el ángulo debe volver a determinarse o introducirse en la primera puesta en marcha o al cambiar el husillo!

El campo magnético permanente propio del rotor debe sincronizarse con el campo magnético del estátor generado eléctricamente. Esto permite la superposición óptima de ambos campos magnéticos, el del estátor y el del rotor.

Mediante una medición, este "ángulo de sincronización" puede determinarse tomando como referencia la marca cero del encóder y guardarse en el sistema de accionamiento (offset del ángulo de conmutación).



Identificación de la posición polar/determinación del ángulo de conmutación en SINAMICS 1. Seleccionar el Motor Module y el tipo de regulación "Regulación de velocidad con

encóder".

2. Seleccione el electrohusillo en la lista de selección de motores; a continuación, pulse la tecla "Siguiente".

3. Seleccione el encóder (encóder incremental de eje hueco, 1 Vpp); a continuación, pulse la tecla "Introducir datos".

4. La identificación de la posición polar proporciona una sincronización aproximada. En el encóder hay una marca cero; por lo tanto, tras rebasarla, la posición polar puede ajustarse automáticamente con la posición de la marca cero (sincronización fina). La posición de la marca cero debe estar ajustada eléctricamente (p0431). Se recomienda una sincronización fina (p0404.15 = 1), ya que esta evita las dispersiones de medición y permite una comprobación adicional de la posición polar determinada.

5. En la máscara de datos del encóder debe seleccionarse "Identific. pos. polar" en Sincronización aproximada. Para la sincronización fina debe seleccionarse "Marcas cero". Los demás campos ya están definidos por defecto. Mediante "Parám. ID pos. polar" se selecciona y confirma el procedimiento "Basada en saturación 1.er + 2.º armónico".

6. Una vez cerrado el asistente y cargados los datos en el accionamiento, finaliza la configuración. El procedimiento correcto de identificación de la posición polar (p1980) está predeterminado con las corrientes de identificación específicas del motor (p0325, p0329) y su selección (p1982).

7. Antes de determinar el offset del ángulo de conmutación debe comprobarse el sentido de regulación del accionamiento, es decir, si el motor gira a derechas, el encóder debe proporcionar una velocidad real positiva en r0061.

8. El offset del ángulo de conmutación correcto (p0431) debe determinarse seleccionando p1990 = 1. Conectar el accionamiento en la lista de experto mediante la herramienta de PeM (panel de mando) (se ejecutará el PLI) p1990 = 1. A continuación, especificar una consigna de velocidad pequeña. Tras rebasar por primera vez la marca cero, el offset de ángulo de conmutación determinado se introduce automáticamente en p0431. Durante la rutina de determinación se emite la alarma A07971. Al final de la medición p1990 se pone automáticamente al valor 0.

9. Debe comprobarse la plausibilidad del valor determinado automáticamente en p0431. En la descripción de parámetros de p1990 se proponen varios procedimientos al efecto (ver Manual de listas SINAMICS S120/S150 LH1).

Si ya se conoce el ángulo (p. ej., certificado de recepción final), este valor debe utilizarse para comprobar el valor determinado.

Nota Desviaciones > 5°

En caso de desviaciones > 5°, es necesario consultar al personal técnico autorizado del fabricante.

Sensores 7.2 Sensores de estado de amarre


7.2 Sensores de estado de amarre Descripción del funcionamiento: ver apartado Sistema de amarre y cambio de herramienta (Página 59).

Integración en el control: ver apartado Sensores analógicos y digitales del husillo 2SP120 (Página 112).

7.2.1 Sensores analógicos y digitales del husillo 2SP120 Información sobre los sensores para la vigilancia del estado de amarre (sensor analógico S1) y la vigilancia de la posición del émbolo de la unidad de afloje (sensor digital S4).

Conexión La conexión de los sensores tiene lugar a través de conectores (ver planos, apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139))

Los cables para la conexión de los sensores no están incluidos en el volumen de suministro del husillo. Están disponibles como productos estándar.

Tabla 7- 4 Datos eléctricos y ejecución mecánica de la conexión enchufada para el sensor de estado de amarre (analógico)

Sensor S1 para la indicación del estado de amarre (analógico) Tipo Sensor analógico

Señal de salida 0 ... 10 V Tensión de servicio 15 ... 30 V DC Tensión de servicio asignada 24 V DC Distancia asignada 3 mm Ondulación residual ≤15% de Ue Error de linealidad máx. ±3% de Us Máx. desviación del punto de trabajo ±0,3 mm Margen de linealidad 1 ... 5 mm Conexión Unión por conector Protección contra cortocircuitos Sí Inversión de polaridad Sí



Sensor S1 para la indicación del estado de amarre (analógico) Conectores (machos) en el extremo del cable (lado del husillo)

Brida serie 763, 4 pins, 763-09-3431-116-04

Conectores (hembras) en el cable de sensor

Tipo Siemens: – Axial: 3RX1535 – Radial: 3RX1548 (con LED)

Tipo Balluff: – Axial: BKS-S19-4 – Radial: BKS-S20-4 (con LED)

Los valores exactos para los estados de amarre "Vástago en posición Suelta", "Herramienta amarrada" y "Amarre sin herramienta" se indican en el protocolo de recepción del electrohusillo en cuestión.

Tabla 7- 5 Datos eléctricos y ejecución mecánica de la conexión de enchufe para el sensor de estado de amarre (digital)

Sensor S1, S2, S3 para la indicación del estado de amarre (digital) Asignación de pines en el sensor Conector en el sensor Conector hembra en el cable

Tipo Siemens con salida de conector – Axial: 3RX1535 – Radial: 3RX1548 (con LED)

Tipo Balluff con salida de conector – Axial: BKS-S19-4 – Radial: BKS-S20-4 (con LED)

Contactos macho Contactos hembra

M12 x 1 M12 x 1



Tabla 7- 6 Datos eléctricos y ejecución mecánica de la conexión de enchufe para el sensor de posición de la unidad de afloje

Sensor S4 para indicar la posición del émbolo de la unidad de afloje Tipo Sensor digital

Señal de salida PNP Tensión de servicio 12 ... 30 V DC Tensión de servicio asignada 24 V DC Intensidad de servicio asignada 100 mA Precisión de repetición ≤5% de Ue Frecuencia de conexión 600 Hz Intensidad en vacío ≤12 mA Conexión Unión por conector Protección contra cortocircuitos Sí Inversión de polaridad Sí Conectores (machos) en el extremo del cable (lado del husillo)

Brida serie 763, 4 pins, 763-09-3431-116-04

Conectores (hembras) en el cable de sensor

Tipo Siemens: – Axial: 3RX1535 – Radial: 3RX1548 (con LED)

Tipo Balluff: – Axial: BKS-S19-4 – Radial: BKS-S20-4 (con LED)



7.2.2 Sensores digitales del husillo 2SP125 Información sobre los sensores para la vigilancia del estado de amarre (sensor digital S1, S2 y S3).

Tabla 7- 7 Ejecución eléctrica de los sensores de estado de amarre

0 V PIN 3 Alimentación +24 V Tolerancia máx. ±20%

Consumo < 40 mA más intensidad de carga PIN 1

conmuta a tensión de alimentación pos.

activo (H) PIN 4 Contacto

conmutación a alta impedancia

no activo (L)

Capacidad de carga del contacto de maniobra

200 mA máx. Las siguientes tensiones no son admisibles: más de 5 V por debajo de la tensión en PIN 3 y más de 5 V por encima de la tensión en PIN 1 Con una carga inductiva en PIN 4 se tiene que prever una medida correspondiente para la limitación de tensión.

(PIN 4)

Conexión Los sensores de estado de amarre son interruptores de transistor sin contacto con conexión a 3 hilos. La conexión de los sensores tiene lugar a través de conectores (ver planos, apartado Datos técnicos y curvas características (Página 139))

Los cables para la conexión de los sensores no están incluidos en el volumen de suministro del husillo. Están disponibles como productos estándar.

Tabla 7- 8 Ejecución mecánica de la conexión de enchufe

Asignación de pines en el sensor Conector en el sensor Conector hembra en el cable Tipo Siemens con salida de

conector – Axial: 3RX1535 – Radial: 3RX1548 (con LED)

Tipo Balluff con salida de conector– Axial: BKS-S19-4 – Radial: BKS-S20-4 (con LED)

Contactos macho Contactos hembra

M12 x 1 M12 x 1

Sensores 7.3 Sensores térmicos/protección del motor


7.3 Sensores térmicos/protección del motor Para medir la temperatura del motor sirve el termistor KTY 84. Este es apto para la medición de temperatura analógica.

El husillo 2SP120 contiene unos sensores de temperatura adicionales para medir la temperatura del motor con termistores NTC, aptos para el funcionamiento en sistemas no Siemens. Además, el husillo 2SP120 contiene sensores de temperatura adicionales que posibilitan una protección integral del motor (p. ej.: para solicitaciones con el husillo parado o con bajas velocidades de giro).

Evaluación de la temperatura a través de KTY 84 En SINAMICS S120 no se precisa ningún relé de protección externo para la evaluación de la temperatura del motor. Se vigila el funcionamiento del termistor PTC.

1. Temperatura de preaviso

Si se excede la temperatura de preaviso, el convertidor emite el aviso de error correspondiente.

El aviso se tiene que evaluar a nivel externo.

El mensaje desaparece cuando: temperatura del motor < temperatura de preaviso.

2. Temperatura límite del motor

Si se sobrepasa la temperatura límite del motor, el convertidor se desconecta y lo señaliza a través de un correspondiente aviso de error.

Tabla 7- 9 Datos técnicos del termistor KTY 84

Designación Descripción Tipo KTY 84 Resistencia en frío (20 °C) aprox. 580 Ω Resistencia en caliente (100 °C)

aprox. 1000 Ω

Conexión a través del cable de señales (¡observar la polaridad!) Curvas de temperatura



Evaluación de temperatura a través de termistor NTC (husillo 2SP120) Ambos termistores NTC K227 y NTC PT3-51F están incluidos como estándar y se utilizan si el convertidor no puede evaluar el termistor KTY.

El convertidor detecta y evalúa la temperatura del motor a través de la señal del sensor (ver la documentación del convertidor).

Tabla 7- 10 Datos técnicos de los termistores NTC K227 y NTC PT3-51

Designación Datos técnicos NTC K227 NTC PT3-51F Resistencia del termistor (25 °C) 32,8 kΩ aprox. 49,1 kΩ aprox. Resistencia en caliente (100 °C) aprox. 1800 Ω aprox. 3300 Ω Conexión A través de cable de señales Curvas de temperatura

Evaluación de temperatura a través de termistor PTC con configuración triple (husillo 2SP120) La evaluación del termistor PTC con configuración triple se debe realizar a través de un equipo de disparo externo (no incluido en el volumen de suministro). De este modo, existe también una vigilancia de rotura de hilo y cortocircuito del cable del sensor.

El desacoplamiento de las señales de PTC (ver apartado Conexión del cable de señales (Página 109)) se tiene que realizar en la proximidad del husillo a través de un conector intermedio o una caja de bornes.

Al sobrepasar la temperatura de reacción, el motor se tiene que desconectar del par.



Tabla 7- 11 Datos técnicos del termistor PTC con configuración triple

Designación Datos técnicos Tipo (según DIN 44082-M180) Termistor PTC con configuración triple Resistencia del termistor (20 °C) ≤ 750 Ω Resistencia en caliente (180 °C) ≥ 1710 Ω Temperatura de reacción 180 °C Conexión A través de un relé de protección externo, p. ej.:

3RN1013-1GW10

Nota

Los termistores no tienen una curva característica lineal y, por tanto, no son adecuados para calcular la temperatura instantánea.

Vigilancia de temperatura del rodamientos en lado de herramienta (husillo 2SP120) El sensor de resistencia PT100 se puede pedir como opción para el husillo 2SP120x.

El sensor de resistencia PT100 se utiliza para la:

● Vigilancia de la temperatura de rodamientos

● Compensación del incremento de longitud del husillo por causas térmicas

Para la evaluación se tienen que utilizar las correspondientes unidades de evaluación de PT100. La conexión se realiza a través del cable de señales.

Figura 7-6 Curva de temperatura PT100


Control 8

A través del control central de la máquina (PLC) se controlan

● el husillo,

● el cambio de herramienta,

● los dispositivos de alimentación.

A continuación se describen las condiciones de conexión y de servicio para el funcionamiento correcto del husillo.

8.1 Condiciones de habilitación para el giro del husillo

Tabla 8- 1 Habilitación para el giro del husillo

Aviso / consulta de sensor Estado necesario Observaciones Temperatura del motor TKTY84 < 150 °C KTY 84 (sensor de temperatura del

motor incorporado) Refrigeración del husillo Temperatura del medio de

refrigeración en el margen nominal Caudal del medio de refrigeración

en el margen nominal

Ver apartado Acondicionamiento del agua refrigerante (Página 83)

Presión en la unidad de amarre y afloje de herramientas

Presión para el amarre de la herramienta en el margen nominal 1) Émbolo del cilindro de afloje sin contacto con el eje del husillo 2)

Ver apartado Sistema de amarre y cambio de herramienta (Página 59)

Aire de cierre Presión de entrada en el margen nominal

Ver apartado Acondicionamiento del aire comprimido (Página 89)

Sensores de estado de amarre Herramienta amarrada Ver apartado Sistema de amarre y cambio de herramienta (Página 59)

1) La presión nominal depende de si el electrohusillo está equipado con una unidad de afloje neumática o hidráulica. 2) En el electrohusillo 2SP120, la posición del émbolo en el estado "amarrado" se vigila adicionalmente con un sensor.

Éste tiene que indicar el siguiente estado: unidad de amarre y afloje de herramienta en posición final "amarrada".

ADVERTENCIA El fabricante de la máquina tiene que prever una evaluación de sensores que permita comprobar los estados necesarios para la habilitación del giro del husillo. Si se anula una de las condiciones de habilitación se tiene que parar el husillo.

Control 8.2 Sensores de estado de amarre


8.2 Sensores de estado de amarre La fuerza de tracción o compresión del vástago amarra o expulsa la herramienta, respectivamente. Al amarrar o expulsar la herramienta, el véstago ocupa la posición correspondiente en dirección axial. El estado de amarre está ligado a la posición axial del vástago y se consulta a través de ella (ver figura "Asignación de señales de los sensores S1 y S4 para 2SP120", apartado Sensores de estado de amarre 2SP120x (Página 120)).

8.2.1 Sensores de estado de amarre 2SP120x

Equipamiento base con sensores analógicos Sensor S1: sensor analógico para detectar el estado de amarre de la herramienta

Sensor S4: sensor digital para detectar la posición del cilindro de afloje

Figura 8-1 Asignación de señales de los sensores S1 y S4 para 2SP120



ATENCIÓN Durante el funcionamiento se pueden producir perturbaciones de la señal en condiciones de mecanizado extremas.

Estados nominales de S1 y S4

Tabla 8- 2 Estados nominales de S1 (valores exactos: ver protocolo de recepción del husillo en cuestión)

Estado Tensión [V] Vástago en posición Suelta ≥ 8,5 V Herramienta amarrada 1,5 a 4,5 V Amarre sin herramienta 1 ± 0,2 V

Tabla 8- 3 Estados nominales de S4

Estado Nivel de señal: High, Low Émbolo de afloje detrás (estado Herramienta amarrada) H Émbolo de afloje delante (estado Soltar herramienta) L

Señalizaciones de S1 y S4

Tabla 8- 4 Señalizaciones del sensor analógico acerca del estado de amarre de la herramienta y del sensor digital para la posición del émbolo de afloje

Estado S1 analógico S4 digital

Acción PLC Posibles causas de error

Vástago en posición Suelta, émbolo de afloje delante 1)

Nivel de tensión máximo ≥ 8,5 V 2)

L Habilitación de cambio de herramienta al cabo de un tiempo de espera definido

Vástago en posición Suelta, émbolo de afloje detrás 1)

Nivel de tensión máximo ≥ 8,5 V 2)

H Sin habilitación para el giro del husillo

Sin habilitación cambio de herramienta

Sistema de amarre atascado

Sensores defectuosos

Amarrar herramienta, posición de amarre correcta no alcanzada

Nivel de tensión medio > 4,5 a 8,5 V 2)

L Sin habilitación para el giro del husillo


Caso normal en la transición amarrar/soltar

En caso de fallo: Émbolo de afloje

atascado Fallo de funcionamiento

válvula de conmutación



Estado S1 analógico S4 digital

Acción PLC Posibles causas de error

Amarrar herramienta, posición de amarre correcta no alcanzada

Nivel de tensión medio > 4,5 a 8,5 V 2)



Caso normal en la transición soltar/amarrar

En caso de fallo: Cuerpo extraño en el

portaherramientas Herramienta no

normalizada Herramienta no

compatible con la interfaz de herramienta del husillo

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada, émbolo de afloje todavía en el eje

Nivel de tensión bajo 1,5 a 4,5 V 2)



Caso normal en la transición soltar/amarrar

En caso de fallo: Émbolo de afloje

atascado

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada, émbolo de afloje detrás

Nivel de tensión bajo 1,5 a 4,5 V 2)

H Habilitación del giro del husillo al cabo de un tiempo de espera definido


Vástago tensionado, pero posición de amarre sobrepasada

Nivel de tensión mínimo < 1,5 V 2)



Ninguna herramienta amarrada

Herramienta no normalizada

Émbolo de afloje no ha alcanzado todavía la posición final


Nivel de tensión mínimo < 1,5 V 2)




Herramienta no normalizada

Émbolo de afloje en posición final

1) Atención: Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con el sensor S1 2) Los valores indicados son orientativos. Los valores exactos figuran en el protocolo de recepción del husillo en cuestión

Equipamiento base con sensores digitales Sensor S1: sensor digital para detectar "Vástago en posición Suelta"

Sensor S2: sensor digital para detectar "Herramienta amarrada"

Sensor S3: sensor digital para detectar "Amarre sin herramienta"

Sensor S4: sensor digital para detectar la posición del cilindro de afloje



Figura 8-2 Asignación de señales de los sensores S1, S2, S3 y S4 para 2SP120

En función de la posición del vástago se activan los sensores de estado de amarre y permiten detectar dicho estado (ver tabla siguiente).




Señalizaciones de S1, S2, S3 y S4

Tabla 8- 5 Señalización de los sensores digitales relativos al estado de amarre de la herramienta

Estado S1 S2 S3 S4 Acción PLC Posibles causas de error Vástago en posición Suelta, émbolo de afloje delante 1)

H L L L Habilitación para el cambio de herramienta al cabo de un tiempo de espera definido

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta no alcanzada

L L L L Sin habilitación para el giro del husillo

Sin habilitación para el cambio de herramienta

Cuerpo extraño (p. ej.: viruta) en el portaherramientas

Herramienta no normalizada, cabezal de amarre demasiado corto

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada, émbolo de afloje todavía en contacto con el eje

L H L L Sin habilitación para el giro del husillo


Transición soltar/amarrar

Émbolo de afloje atascado

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada, émbolo de afloje detrás Herramienta amarrada

L H L H Habilitación para el giro del husillo al cabo de un tiempo de espera definido

Vástago tensionado, pero posición de amarre sobrepasada, émbolo de afloje detrás

L H H H Sin habilitación para el giro del husillo



Herramienta no normalizada, cabezal de amarre demasiado largo

Vástago tensionado, pero posición de amarre sobrepasada, émbolo de afloje detrás

L L H H Sin habilitación para el giro del husillo




Fallo de funcionamiento sensores o unidad de evaluación

Vástago en posición Suelta, herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada, émbolo de afloje detrás

H H L H Sin habilitación para el giro del husillo




Vástago en posición Suelta, vástago tensionado, pero posición de amarre sobrepasada, émbolo de afloje detrás

H H H H Sin habilitación para el giro del husillo



1) Atención: Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con el sensor S1



8.2.2 Sensores de estado de amarre 2SP125x

Equipamiento base con sensores digitales

Tabla 8- 6 Equipamiento básico y opción de los sensores digitales

Sensor Captación del estado Cambio de herramienta automático

Cambio de herramienta manual

Equipamiento básico

Opción Equipamiento básico

Opción

S1 "Vástago en posición Suelta" X --- --- X S2 "Herramienta amarrada" X --- X --- S3 "Amarre sin herramienta" X --- --- X

Figura 8-3 Asignación de señales de los sensores digitales S1, S2 y S3 para 2SP125



PRECAUCIÓN Uso del husillo sin sensores S1 y S3

Si el husillo se utiliza sin los sensores S1 o S3, se tiene que asegurar con otras medidas (por ejemplo, la vigilancia de herramienta u operaciones de manejo) que se alcanza el estado de amarre necesario para la habilitación del giro del husillo o del cambio de herramienta.

En función de la posición del vástago responden los sensores de estado de amarre y permiten detectar el estado (ver tabla "Señalización de los sensores digitales relativos al estado de amarre de la herramienta", apartado Sensores de estado de amarre 2SP120x (Página 120)).




Señalizaciones de S1, S2 y S3

Tabla 8- 7 Señalizaciones de los sensores digitales relativos al estado de amarre de la herramienta

Estado S1 S2 S3 Acción PLC Posibles causas de error Vástago en posición Suelta1) H L L Habilitación para el cambio de

herramienta al cabo de un retardo definido

Herramienta amarrada, posición de amarre correcta no alcanzada

L L L Sin habilitación para el giro del husillo


Cuerpo extraño (p. ej.: viruta) en el portaherramientas

Herramienta no normalizada, cabezal de amarre demasiado corto

¡Herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada! Herramienta amarrada

L H L Habilitación para el giro del husillo al cabo de un retardo definido


L H H Sin habilitación para el giro del husillo





L L H Sin habilitación para el giro del husillo





Vástago en posición Suelta, herramienta amarrada, posición de amarre correcta alcanzada

H H L Sin habilitación para el giro del husillo




Vástago en posición Suelta, vástago tensionado, pero posición de amarre sobrepasada

H H H Sin habilitación para el giro del husillo



1) Atención: Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con el sensor S1

Control 8.3 Cambio de herramienta


8.3 Cambio de herramienta El cambio de herramienta sólo se debe realizar con el husillo parado. Mientras se retira e inserta la herramienta tiene que existir la presión correcta en el cilindro neumático o hidráulico; ver apartados Acondicionamiento del aire comprimido (Página 89) y Hidráulica (opción, solo para 2SP120) (Página 91).

PRECAUCIÓN Acciones de cambio de herramienta sin la presión correcta en el cilindro neumático o hidráulico pueden causar daños en el sistema de amarre.

8.3.1 Cambio automático de herramienta con 2SP120x Con los sensores S1 y S4 se pueden controlar el cambio de herramienta y la habilitación del husillo.

Tabla 8- 8 Sensores S1 y S4

Sensor Indicación / observaciones (tiempos de espera mínimos) S1 analógico

En función del estado de amarre de la herramienta se indican los distintos niveles de tensión 1 a 3. Nivel 1: "Vástago en posición Suelta" (≥ 8,5 V) Nivel 2: "Herramienta amarrada" (1,5 a 4,5 V) Nivel 3: "Amarre sin herramienta" (1 ±0,2 V) Los valores de tensión exactos figuran en el protocolo de recepción del electrohusillo. Tiempos de espera mínimos tesperar hasta retirada y tesperar hasta habilitación Entre la aparición de la señalización "Vástago en posición Suelta" (nivel 1) y la retirada de la herramienta se tiene que observar el siguiente tiempo de espera mínimo: tesperar hasta retirada = 100 ms Precaución: Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con seguridad con el sensor S1. Tras la aparición de la señalización "Herramienta amarrada" (nivel 2) se tiene que observar el siguiente tiempo de espera mínimo: tesperar hasta habilitación = 100 ms

S4 digital

Indicación de estado cuando el émbolo de afloje con accionamiento hidráulico o neumático se encuentra en una posición final segura, sin contacto con el eje del husillo en rotación. Émbolo de afloje detrás (estado Herramienta amarrada): H Émbolo de afloje delante (estado Soltar herramienta): L



Condición de habilitación del giro del husillo El giro del husillo se puede habilitar cuando se cumplen los siguientes requisitos:

● Después de tesperar hasta habilitación, S1 se encuentra en nivel 2 (no debe haberse alcanzado el nivel 3)

● S4 se ha activado

Figura 8-4 Diagrama de control para el cambio de herramienta automático con S1 y S4



8.3.2 Proceso de cambio de herramienta con sistema de amarre estándar y pinza de cambio de herramientas

Tabla 8- 9 Proceso propuesto para un cambio de herramienta con sistema de amarre estándar y pinza de cambio de herramientas

Paso Descripción 1. Parada del husillo (velocidad de giro 0) en la posición de cambio de herramienta orientada 2. Desconectar la refrigeración interna de la herramienta, abrir la válvula de purga 3. Abrir la puerta del sistema de cambio de herramienta automático 4. Desplazamiento de los ejes de máquina a la posición de cambio de herramienta 5. Preparar el almacén de herramientas para el cambio de herramienta 6. Inicio del mecanismo automático de cambio de herramienta - La pinza de cambio de herramienta retira la

herramienta en el almacén de herramientas y recoge la herramienta en el husillo. 7. Parada del mecanismo automático de cambio de herramienta 8. Activación del aire para limpieza del cono 9. Soltar herramienta a través de la activación de la válvula "Soltar herramienta".

Comprobación de la señal de sensor S1 1) con respecto al estado "Vástago en posición Suelta". 10. Continuación del mecanismo automático de cambio de herramienta - Descarga de la herramienta, giro en

180° de la pinza de cambio de herramienta y colocación de la nueva herramienta en el husillo. Descarga de la herramienta utilizada anteriormente en el almacén de herramientas. La pinza de cambio de herramienta sigue sujetando la herramienta en el husillo.

11. Desconexión del aire para limpieza del cono y cierre de la válvula de purga 12. Amarrar herramienta

Comprobación de la señal de sensor S1 con respecto al estado "Herramienta amarrada". Comprobación de la señal de sensor S4 con respecto a la señal "high" (Émbolo de afloje detrás)

13. Desplazamiento de la pinza de cambio de herramienta a la posición de estacionamiento. Fin del mecanismo automático de cambio de herramienta.

14. Marcha del cabezal Cerrar la puerta del sistema de cambio de herramienta automático. 15. Desplazar los ejes a la posición de trabajo

1) Valores de comprobación exactos: ver el protocolo de recepción del electrohusillo en cuestión



8.3.3 Proceso de cambio de herramienta con sistema de amarre con retención y pinza de cambio de herramientas

Tabla 8- 10 Proceso propuesto para un cambio de herramienta con sistema de amarre con retención y pinza de cambio de herramientas

Paso Descripción 1. Parada del husillo (velocidad de giro 0) en la posición de cambio de herramienta orientada 2. Desconectar la refrigeración interna de la herramienta, abrir la válvula de purga 3. Soltar herramienta en el husillo a través de la activación de la válvula "Soltar herramienta".

Comprobación de la señal de sensor S1 1) con respecto al estado "Vástago en posición Suelta". La herramienta sigue siendo sujetada por la pinza de amarre. Precaución: El peso de la herramienta no debe sobrepasar los límites admisibles; de lo contrario, la herramienta se puede caer del portaherramientas.

4. Activación del aire para limpieza del cono 5. Abrir la puerta del sistema de cambio de herramienta automático 6. Desplazamiento de los ejes de máquina a la posición de cambio de herramienta.

Precaución: En caso de aceleración o deceleración excesiva, la herramienta se puede caer del portaherramientas.

7. Preparar el almacén de herramientas para el cambio de herramienta 8. Inicio del mecanismo automático de cambio de herramienta - La pinza de cambio de herramienta retira la

herramienta en el almacén de herramientas y recoge la herramienta en el husillo. Descarga de la herramienta (debe ejercerse una fuerza antagonista a la sujeción de 270 N). Giro en 180° de la pinza de cambio de herramienta y colocación de la nueva herramienta en el husillo. Descarga de la herramienta utilizada anteriormente en el almacén de herramientas.

9. Desplazamiento de la pinza de cambio de herramienta a la posición de estacionamiento. Fin del mecanismo automático de cambio de herramienta.

10. Desconexión del aire para limpieza del cono y cierre de la válvula de purga 11. Amarrar herramienta

Comprobación de la señal de sensor S1 con respecto al estado "Herramienta amarrada". Comprobación de la señal de sensor S4 con respecto a la señal "high" (Émbolo de afloje detrás)

12. Marcha del cabezal Cerrar la puerta del sistema de cambio de herramienta automático. 13. Desplazar los ejes a la posición de trabajo

1) Valores de comprobación exactos: ver el protocolo de recepción del electrohusillo en cuestión



8.3.4 Cambio manual de herramienta con 2SP125x En el equipamiento base (con sensor S2, sin S1 y S3) se puede utilizar la versión para un cambio de herramienta manual.

ATENCIÓN Para la habilitación del giro del husillo y del cambio de herramienta se tiene que asegurar mediante operaciones de manejo que se ha alcanzado el estado de amarre correspondiente.

PRECAUCIÓN Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con seguridad con la ayuda del sensor S1.

Si el husillo se utiliza sin el sensor opcional S1, la detección del estado "Herramienta suelta" pertenece al ámbito de responsabilidad del fabricante de máquinas.

Si el husillo se utiliza sin el sensor opcional S3, la detección del estado "Amarre sin herramienta" pertenece al ámbito de responsabilidad del fabricante de máquinas.

Nota

Conviene incluir más información de sensores adicionales en el proceso de control del cambio de herramienta.

Los sensores adicionales deben ser aportados por el fabricante de la máquina.

Para controlar el cambio de herramienta se puede utilizar adicionalmente la presión en el émbolo de afloje.



Condición de habilitación Condición de habilitación para iniciar el cambio de herramienta:

● tiene que existir la presión necesaria para soltar la herramienta

Figura 8-5 Diagrama de control para el cambio de herramienta manual con S2



8.3.5 Cambio automático de herramienta con 2SP125x Si el husillo se utiliza con los sensores digitales S1, S2 y S3, esta versión se puede utilizar para un cambio de herramienta automático.

Tabla 8- 11 Sensores S1, S2 y S3

Sensor Indicación / observaciones (tiempos de espera mínimos) S1 digital

Indicación de estado "Vástago en posición Suelta" Tiempo de espera mínimo Entre la aparición de la señalización "Vástago en posición Suelta" (H) y la retirada de la herramienta se tiene que observar el siguiente tiempo de espera mínimo: tesperar hasta retirada = 100 ms Precaución: Las herramientas que se atasquen no se pueden detectar con seguridad con el sensor S1.

S2 digital

Indicación de estado "Herramienta amarrada" Tiempo de espera mínimo Tras la aparición de la señalización "Herramienta amarrada" (H) se tiene que observar el siguiente tiempo de espera mínimo: tesperar hasta habilitación = 100 ms

S3 digital

Indicación de estado "Amarre sin herramienta"

PRECAUCIÓN En husillos con refrigeración interna de la herramienta se tiene que prever suficiente tiempo para expulsar la taladrina de la unidad de amarre de herramientas. Sólo después se debe amarrar una nueva herramienta.



Condición de habilitación para el giro del husillo El giro del husillo se puede habilitar cuando se cumple el siguiente requisito:

● Al cabo del tiempo de espera mínimo tesperar hasta habilitación, S3 se tiene que encontrar en L

Figura 8-6 Diagrama de control para el cambio de herramienta automático con S1, S2 y S3


Referencia de pedido 9Referencia de pedido para 2SP12□□

La referencia de pedido consta de una combinación de cifras y letras.

Spindlediameter

Rated powerStar/deltafor duty type

Rated torqueStar/deltafor duty type

Rated speedStar/delta

Maximumspeed

2SP1 motor spindlesStandard type

Prated Mrated nrated nmax

S1 S6-40 % S1 S6-40 %

mm(in)

kW(HP)

kW(HP)

Nm(lbf-in)

Nm(lbf-in)

rpm rpm Order No.

Synchronous – Water cooling

200 12.0/– (16.1/–) 12.0/– (16.1/–) 42/– (372/–) 55/– (487/–) 2700/– 15000 2SP1202-1HA 7 7-1D 7 7

15.5/– (20.8/–) 15.5/– (20.8/–) 42/– (372/–) 55/– (487/–) 3500/– 18000 2SP1202-1HB 7 7-2D 7 7

26.4/– (35.4/–) 26.4/– (35.4/–) 84/– (744/–) 110/– (974/–) 3000/– 15000 2SP1204-1HA 7 7-1D 7 7

35.0/– (46.9/–) 35.0/– (46.9/–) 78/– (690/–) 110/– (974/–) 4300/– 18000 2SP1204-1HB 7 7-2D 7 7

Asynchronous – Water cooling

250 13.2/13.2(17.7/17.7)

18.9/18.9(25.3/25.3)

70/32(620/283)

100/45(885/398)

1800/4000 10000 2SP1253-8HA 0 7-0 7 7 2

13.2/13.2(17.7/17.7)

18.9/18.9(25.3/25.3)

70/32(620/283)

100/45(885/398)

1800/4000 15000 2SP1253-8HA 0 7-1D 7 2

11.7/11.7(15.7/15.7)

16.7/16.7(22.4/22.4)

140/62(1239/549)

200/89(1170/788)

800/1800 10000 2SP1255-8HA 0 7-0 7 7 2

11.7/11.7(15.7/15.7)

16.7/16.7(22.4/22.4)

140/62(1239/549)

200/89(1170/788)

800/1800 15000 2SP1255-8HA 0 7-1D 7 2


250 26.0/– (34.9/–) 29.0/– (38.9/–) 100/– (885/–) 130/– (1151/–) 2500/– 10000 2SP1253-1HA 0 7-0 7 7 2

35.0/– (46.9/–) 38.0/– (50.9/–) 100/– (885/–) 130/– (1151/–) 3300/– 15000 2SP1253-1HB 0 7-1D 7 2

46.3/– (62.1/–) 55.0/– (73.7/–) 170/– (1505/–) 236/– (2089/–) 2600/– 10000 2SP1255-1HA 0 7-0 7 7 2

53.4/– (71.6/–) 64.0/– (85.8/–) 170/– (1505/–) 236/– (2089/–) 3000/– 15000 2SP1255-1HB 0 7-1D 7 2

Tool clamping and release mechanism:Pneumatic (Only for 2SP125)Pneumatic (Only for 2SP120)Hydraulic (Only for 2SP120)

023

Cooling:Closed cooling jacketClosed cooling jacket and internal tool coolingClosed cooling jacket and ring for external tool cooling (Only for 2SP120)Closed cooling jacket, internal tool cooling and ring for external tool cooling (Only for 2SP120)

1345

Tool interfaces:Tool interface SK 40Tool interface BT 40 45°Tool interface CAT 40Tool interface HSK A63Tool interface BT 40 30°Tool interface HSK A63, latching (Only for 2SP120)

ABCDER

Sensors:Sensor: Tool clamped/Draw-bar in the release position/Clamped without toolAs with D + Sensor: Position of release piston (Only for 2SP120)

DF

Type of connection:(Permanently connected cable, sensor cable with signal connector, length: 1.5 m (4.92 ft))Power cable with exposed core endsPower cable with connector (2SP1202: Connector size 1.5/2SP1204: Connector size 3)

26

Referencia de pedido


1) No options included.Internal tool cooling: + 1 kg (2.21 lb)External tool cooling: + 8 kg (17.6 lb).

2) IVP Internal Voltage Protection as integrated SINAMICS function for SINAMICS S120 Motor Modules in booksize format, see SINAMICS S120 Function Manual.

Motor type(repeated)

Moment of inertia Weight,1)

approx.Rated currentStar/deltafor duty type

VoltageProtection Module 2)

SINAMICS S120 Motor Module

Required rated current for S1 duty

Booksize formatFor additional versions and components, see SINAMICS S120drive system

J m Irated Irated

S1 S6-40 %

kgm2

(lbf-in-s2)kg(lb)

A A A Order No.


2SP1202-1HA... 0.015 (0.1327) 83 (183) 30/– 43/– VPM 120 30 6SL312 7 - 1TE23-0AA3

2SP1202-1HB... 0.015 (0.1327) 83 (183) 42/– 60/– VPM 120 45 6SL312 7 - 1TE24-5AA3

2SP1204-1HA... 0.023 (0.2035) 101 (223) 60/– 85/– VPM 120 60 6SL312 7 - 1TE26-0AA3

2SP1204-1HB... 0.023 (0.2035) 101 (223) 79/– 120/– VPM 120 85 6SL312 7 - 1TE28-5AA3

Asynchronous– Water cooling

2SP1253-8HA0.-0... 0.037 (0.3274)

130(287)

28/29 39/39 – 30 6SL312 7 - 1TE23-0AA3

2SP1253-8HA0.-1... 0.037 (0.3274)

130(287)

28/29 39/39 – 30 6SL312 7 - 1TE23-0AA3

2SP1255-8HA0.-0... 0.055 (0.4867)

165(364)

30/29 40/37 – 30 6SL312 7 - 1TE23-0AA3

2SP1255-8HA0.-1... 0.055 (0.4867)

165(364)

30/29 40/37 – 30 6SL312 7 - 1TE23-0AA3


2SP1253-1HA... 0.037 (0.3274) 130 (287) 53/– 75/– VPM 120 60 6SL312 7 - 1TE26-0AA3

2SP1253-1HB... 0.037 (0.3274) 130 (287) 68/– 98/– VPM 120 85 6SL312 7 - 1TE28-5AA3

2SP1255-1HA... 0.055 (0.4867) 165 (364) 95/– 135/– VPM 120 132 6SL312 7 - 1TE31-3AA3

2SP1255-1HB... 0.055 (0.4867) 165 (364) 120/– 180/– VPM 200 132 6SL312 7 - 1TE31-3AA3

Cooling:Internal air coolingExternal air cooling

01

Motor Module:Single Motor Module 1


Datos técnicos y curvas características 1010.1 Datos característicos técnicos

Datos de potencia eléctrica Los valores de la tabla siguiente solo son válidos en combinación con los componentes de sistema SINAMICS S120 de Siemens.

Tabla 10- 1 Datos de potencia eléctrica

Referencia de pedido PN S1 [kW]

MN S1 [Nm]

nN [1/min]

IN S1 [A]

PN S6-40% [kW]

MN S6-40% [Nm]

PN S1 [kW]

MN S1 [Nm]

nN [1/min]

IN S1 [A]

Imáx1) [A]

nmax [1/min]

Modo estrella Modo triángulo Síncrono 2SP1202-1HA□□-1D□□ 12,0 42 2700 30 12,0 55 --- --- --- --- 60 15000 2SP1202-1HB□□-2D□□ 15,5 42 3500 42 15,5 55 --- --- --- --- 84 18000 2SP1204-1HA□□-1D□□ 26,4 84 3000 60 26,4 110 --- --- --- --- 120 15000 2SP1204-1HB□□-2D□□ 35,0 78 4300 79 35,0 110 --- --- --- --- 160 18000 Asíncrono 2SP1253-8HA0□-0□□2 13,2 70 1800 28 18,9 100 13,2 32 4000 29 51 10000 2SP1253-8HA0□-1D□2 13,2 70 1800 28 18,9 100 13,2 32 4000 29 51 15000 2SP1255-8HA0□-0□□2 11,7 140 800 30 16,7 200 11,7 62 1800 29 51 10000 2SP1255-8HA0x-1D□2 11,7 140 800 30 16,7 200 11,7 62 1800 29 51 15000 Síncrono 2SP1253-1HA0□-0□□2 26,0 100 2500 53 29,0 130 --- --- --- --- 106 10000 Datos de motor reducidos 2)

22,5 80 2700 45 --- --- --- --- --- --- --- ---

2SP1253-1HB0□-1D□2 35,0 100 3300 68 38,0 130 --- --- --- --- 136 15000 Datos de motor reducidos 2)

30 80 3600 60 --- --- --- --- --- --- --- ---

2SP1255-1HA0□-0□□2 46,3 170 2600 95 55,0 236 --- --- --- --- 170 10000 Datos de motor reducidos 2)

40 150 2560 85 --- --- --- --- --- --- --- ---

2SP1255-1HB0□-1D□2 53,4 170 3000 120 64,0 236 --- --- --- --- 240 15000 Datos de motor reducidos 2)

40 150 3000 105 --- --- --- --- --- --- --- ---

1) La intensidad máxima no se puede sobrepasar debido a la desmagnetización. 2) Los valores se aplican para datos de motor reducidos correspondientes al siguiente Motor Module SINAMICS más

pequeño.



Datos de alimentación

Tabla 10- 2 Datos de alimentación

Referencia de pedido Tipo de motor

Velocidad de giro máx nmax [1/min]

Potencia frigorífica necesaria PfrigN [kW] con

Caudal de refrigerante V [l/min]

Caída de presión de refrigerante 1) Δp [hpa]

Máx. presión del refrigerante admisible p [bar]

nN nmax 2SP1202-1HA□□-1D□□ sinc. 15000 2,0 2,0 10 0,5 5,0 2SP1202-1HB□□-2D□□ sinc. 18000 2,0 2,6 10 0,5 5,0 2SP1204-1HA□□-1D□□ sinc. 15000 3,6 4,2 10 1,0 5,0 2SP1204-1HB□□-2D□□ sinc. 18000 3,6 5,0 10 1,0 5,0 2SP1253-8HA0□-0□□2 asínc. 10000 2,8 2,8 10 0,75 5,0 2SP1253-8HA0□-1D□2 asínc. 15000 2,8 2,8 10 0,75 5,0 2SP1255-8HA0□-0□□2 asínc. 10000 4,3 4,3 10 1,0 5,0 2SP1255-8HA0□-1D□2 asínc. 15000 4,3 4,3 10 1,0 5,0 2SP1253-1HA0□-0□□2 sinc. 10000 2,1 3,0 10 0,75 5,0 2SP1253-1HB0□-1D□2 sinc. 15000 2,1 4,5 10 0,75 5,0 2SP1255-1HA0□-0□□2 sinc. 10000 3,5 4,5 10 1,0 5,0 2SP1255-1HB0□-1D□2 sinc. 15000 3,5 6,0 10 1,0 5,0

1) Con el caudal indicado



Datos de potencia en el portaherramientas

Tabla 10- 3 Datos de potencia en el portaherramientas

Tiempo típico3) [ms] para Referencia de pedido del electrohusillo

Concentricidad 1) [μm]

Fuerza de amarre2) [kN]

Amarrar herramienta4)

Soltar herramienta5)

Tiempo de aceleración mínimo hasta nmax 6) [seg]

2SP1202-1HA0□-1 15 18 320 350 1,5 2SP1202-1HA1□-1 15 18 180 200 1,5 2SP1202-1HB0□-2 15 18 320 350 1,7 2SP1202-1HB1□-2 15 18 180 200 1,7 2SP1204-1HA0□-1 15 18 320 350 1,0 2SP1204-1HA1□-1 15 18 180 200 1,0 2SP1204-1HB0□-2 15 18 320 350 1,2 2SP1204-1HB1□-2 15 18 180 200 1,2 2SP1253-8HA0□-0 15 8 270 230 1,30 2SP1253-8HA0□-1 15 18 180 300 3,50 2SP1255-8HA0□-0 15 8 270 230 2,25 2SP1255-8HA0□-1 15 18 180 300 6,75 2SP1253-1HA0□-0 15 8 270 230 0,8 2SP1253-1HB0□-1 15 18 180 300 1,25 2SP1255-1HA0□-0 15 8 270 230 0,6 2SP1255-1HB0□-1 15 18 180 300 1,1

1) Concentricidad, medida en calibre macho a una distancia de 280 mm del la boca del husillo. 2) Valor nominal dependiente de la interfaz de herramienta (SK40/HSK A63) Valores de tolerancia para SK40: +1,6 kN, -0,8 kN Valores de tolerancia para HSK A63: +5,4 kN, -1,9 kN 3) Los valores característicos dependen de la presión de afloje, del caudal y, en la unidad de afloje neumática, del número

de conexiones utilizadas: Unidad de afloje hidráulica: Los valores indicados se alcanzan con una presión de afloje de 80 bar y un caudal suficiente. Unidad de afloje neumática: Los valores indicados se alcanzan con una presión de afloje de 6 bar, un caudal suficiente y dos conexiones. 4) Lapso de tiempo entre la conmutación de la válvula y la señal de sensor "Herramienta amarrada". 5) Lapso de tiempo entre la conmutación de la válvula y la señal de sensor "Vástago en posición Suelta". 6) Con una etapa de potencia suficientemente dimensionada.



Datos geométricos para 2SP120x

Figura 10-1 Designaciones de longitud y diámetro para 2SP120x

Tabla 10- 4 Datos geométricos para 2SP120x

Referencia de pedido del electrohusillo

Longitud 1) [mm]

Diámetro [mm] (ajuste para Cartridge)

Diámetro de la brida [mm]

Diámetro del círculo de agujeros 2) [mm]

Peso [kg]

Apoyo en LCA necesario 5)

L1 D1 (LA) D2 (LCA) D3 D4 2SP1202-1HA0x-0 684 200 h7 199 h6 250 225 83 3) 4) Sí 2SP1202-1HA1x-1 593 200 h7 199 h6 250 225 82 3) 4) Sí 2SP1202-1HB0x-2 684 200 h7 199 h6 250 225 83 3) 4) Sí 2SP1202-1HB1x-2 593 200 h7 199 h6 250 225 82 3) 4) Sí 2SP1204-1HA0x-1 784 200 h7 199 h6 250 225 101 3) 4) Sí 2SP1204-1HA1x-1 693 200 h7 199 h6 250 225 100 3) 4) Sí 2SP1204-1HB0x-2 784 200 h7 199 h6 250 225 101 3) 4) Sí 2SP1204-1HB1x-2 693 200 h7 199 h6 250 225 100 3) 4) Sí

1) En caso de utilizar la opción Refrigeración interna de la herramienta, la longitud del husillo aumenta en 43 mm 2) Para la fijación se tienen que utilizar tornillos 8 x M12 con una resistencia mínima de 10.9. El montaje se tiene que

realizar de modo que el electrohusillo no está sujeto a fuerzas de reacción. 3) Con refrigeración interna de la herramienta, peso +1 kg 4) Con refrigeración externa de la herramienta, peso +8 kg 5) El apoyo es válido con posición de trabajo horizontal o vertical



Datos geométricos para 2SP125x

Figura 10-2 Designaciones de longitud y diámetro para 2SP125x

Tabla 10- 5 Datos geométricos para 2SP125x

Referencia de pedido del electrohusillo

Longitud 1) [mm]

Diámetro [mm] (ajuste para Cartridge)

Diámetro de la brida [mm]

Diámetro del círculo de agujeros 2) [mm]

Peso [kg] Apoyo en LCA necesario 5)

L1 D1 (LA) D2 (LCA) D3 D4 2SP1253-8HAxx-0 776 250 h7 237 h6 310 275 130 3) No 2SP1253-8HAxx-1 770 250 h7 237 h6 310 275 130 3) No 2SP1255-8HAxx-0 876 250 h7 237 h6 310 275 165 3) No 2SP1255-8HAxx-1 870 250 h7 237 h6 310 275 165 3) Sí 2SP1253-1HAxx-0 776 250 h7 237 h6 310 275 130 3) No 2SP1253-1HBxx-0 770 250 h7 237 h6 310 275 130 3) No 2SP1255-1HAxx-0 876 250 h7 237 h6 310 275 165 3) No 2SP1255-1HBxx-1 870 250 h7 237 h6 310 275 165 3) Sí

1) En caso de utilizar la opción Refrigeración interna de la herramienta, la longitud del husillo aumenta en 43 mm 2) Para la fijación se tienen que utilizar tornillos 8 x M12 con una resistencia mínima de 10.9. El montaje se tiene que

realizar de modo que el electrohusillo no está sujeto a fuerzas de reacción. 3) Con refrigeración interna de la herramienta, peso +1 kg 5) El apoyo es válido con posición de trabajo horizontal o vertical

Datos técnicos y curvas características 10.2 Diagramas P/n y M/n


10.2 Diagramas P/n y M/n Los diagramas son válidos para una tensión del circuito intermedio de 600 V.

10.2.1 Motor síncrono 2SP120x

Tabla 10- 6 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1202-1HA□□-1D□□ (solo conexión en estrella)

Potencia asignada PN kW 10,6 Velocidad asignada nN 1/min 2410 Par asignado MN Nm 42 Intensidad asignada IN A 30 Intensidad máxima Imáx A 60 Velocidad máxima nmax 1/min 15000 Velocidad de giro máxima admisible (convertidor) nmáx. Inv 1/min 5900 Par máximo Mmáx Nm 68 Momento de inercia del husillo J kg m2 0,015 Constante de tensión/EMF kE V/1000 1/min 98 Constante de tiempo térmica Ttérm min 3

Los datos para el modo de servicio S6 son válidos para una duración de ciclo de 2 min.



Tabla 10- 7 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1202-1HA□□-1D□□ (solo conexión en estrella)

Potencia asignada PN kW 12 Velocidad asignada nN 1/min 2700 Par asignado MN Nm 42 Intensidad asignada IN A 30 Intensidad máxima Imáx A 60 Velocidad máxima nmax 1/min 15000 Velocidad de giro máxima admisible (convertidor)

nmáx. Inv 1/min 5900

Par máximo Mmáx Nm 68 Momento de inercia del husillo J kg m2 0,015 Constante de tensión/EMF kE V/1000 1/min 98 Constante de tiempo térmica Ttérm min 3




Tabla 10- 8 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1202-1HB□□-2D□□ (solo conexión en estrella)

Potencia asignada PN kW 13,8 Velocidad asignada nN 1/min 3130 Par asignado MN Nm 42 Intensidad asignada IN A 42 Intensidad máxima Imáx A 84 Velocidad máxima nmax 1/min 18000 Velocidad de giro máxima admisible (convertidor)






Tabla 10- 9 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1202-1HB□□-2D□□ (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 10 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1204-1HA□□-2D□□ (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 11 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1204-1HA□□-1D□□ (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 12 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1204-1HB□□-2D□□ (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 13 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1204-1HB□□-2D□□ (solo conexión en estrella)







10.2.2 Motor síncrono 2SP125x

Tabla 10- 14 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1253-1HA□□-2□□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 15 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1253-1HA□□-2□□2 (solo conexión en estrella)




Mlimiting




Tabla 10- 16 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1253-1HB□□-1D□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 17 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1253-1HB□□-1D□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 18 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1255-1HAD□-0□□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 19 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1255-1HA□□-0□□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 20 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1255-1HB□□-1D□2 (solo conexión en estrella)







Tabla 10- 21 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1255-1HB□□-1D□2 (solo conexión en estrella)







10.2.3 Motor asíncrono 2SP125x

Tabla 10- 22 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1253-8HA□□-0□□2

Estrella Triángulo Potencia asignada (S1) PN kW 12,5 12,5 Potencia asignada (S6-40%) PN kW 17,9 17,9 Velocidad asignada nN 1/min 1800 4000 Par asignado (S1) MN Nm 66 30 Par asignado (S6-40%) MN Nm 94 43 Intensidad asignada (S1) IN A 27,0 28,0 Intensidad asignada (S6-40%) IN A 40,0 37,0 Velocidad máxima nmax 1/min 10000 10000 Momento de inercia Jrojo kg m2 0,037 0,037 Constante de tiempo térmica Ttérm min 2 2 Masa estátor m kg aprox. 130 aprox. 130



Tabla 10- 23 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1253-8HA□□-0□□2




Tabla 10- 24 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1253-8HA□□-1D□2




Tabla 10- 25 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1253-8HA□□-1D□2




Tabla 10- 26 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1255-8HA□□-0□□2




Tabla 10- 27 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1255-8HA□□-0□□2




Tabla 10- 28 SINAMICS, 3 AC 380 V, Smart Line Module, (SLM), 2SP1255-8HA□□-1D□2




Tabla 10- 29 SINAMICS, 3 AC 400 V, Active Line Module, (ALM), 2SP1255-8HA□□-1D□2


Datos técnicos y curvas características 10.3 Planos acotados


10.3 Planos acotados

Nota

Siemens AG se reserva el derecho a modificar las dimensiones de los motores sin previo aviso en el curso del perfeccionamiento de su diseño. Por ello los planos acotados representados en esta documentación pueden perder actualidad.

Puede solicitar gratuitamente los planos acotados actuales a su sucursal de Siemens correspondiente.

Tabla 10- 30 Tabla de dimensiones del husillo 2SP120x-1

Referencia Velocidad [1/min]

Motor Unidad de liberación

Inercia de masa [kgm2]

A [mm]

A* [mm]

B [mm]

Conector de potencia opcional

2SP1202-1HA3x-1xx2 15000 1FE082-4WP51 Hidráulica 0,015 617 572 236 Tamaño 1,5 2SP1202-1HA2x-1xx2 15000 1FE082-4WP51 Neumática 0,015 735 692 236 Tamaño 1,5 2SP1202-1HB3x-2xx2 18000 1FE082-4WN51 Hidráulica 0,015 617 572 236 Tamaño 1,5 2SP1202-1HB2x-2xx2 18000 1FE082-4WN51 Neumática 0,015 735 692 236 Tamaño 1,5 2SP1204-1HA3x-1xx2 15000 1FE084-4WT51 Hidráulica 0,023 717 672 336 Tamaño 3 2SP1204-1HA2x-1xx2 15000 1FE084-4WT51 Neumática 0,023 835 792 336 Tamaño 3 2SP1204-1HB3x-2xx2 18000 1FE084-4WP51 Hidráulica 0,023 717 672 336 Tamaño 3 2SP1204-1HB2x-2xx2 18000 1FE084-4WP51 Neumática 0,023 835 792 336 Tamaño 3 Cota A* sin junta giratoria



Figura 10-3 Husillo 2SP120x-1



Figura 10-4 Husillo 2SP120x-1, boca y conexiones de husillo



Figura 10-5 Husillo 2SP120x-1, designaciones y condiciones de conexión



Tabla 10- 31 Tabla de dimensiones del husillo 2SP125x-1

Referencia Interfaz Tipo de motor

A [mm] B [mm] B* [mm] C [mm] C* [mm]

2SP1253-1xxxx-xxxx SK/BT/CAT 40 Síncrono 305,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1255-1xxxx-xxxx SK/BT/CAT 40 Síncrono 405,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1253-1xxxx-xxxx HSK A63 Síncrono 305,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1255-1xxxx-xxxx HSK A63 Síncrono 405,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1253-8xxxx-xxxx SK/BT/CAT 40 Asíncrono 305,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1255-8xxxx-xxxx SK/BT/CAT 40 Asíncrono 405,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1253-8xxxx-xxxx HSK A63 Asíncrono 305,0 71,3 114,3 775,3 818,3 2SP1255-8xxxx-xxxx HSK A63 Asíncrono 405,0 71,3 114,3 775,3 818,3 Cotas B* y C* sin junta giratoria



Figura 10-6 Husillo 2SP125x-1



Designaciones y condiciones de conexiones para husillos 2SP125x-1

I G1/2" ∅9 mm Entrada refrigeración del motor/rodamientos II G1/2" ∅9 mm Entrada refrigeración del motor/rodamientos

Fluido: agua Presión: máx. 5 bar Caudal: 10 l/min Aditivos: 25% CLARIANT Antifrogen N

V G1/8" ∅5 mm Entrada aire de cierre VI G1/8" ∅5 mm Salida de aire de cierre

Presión: 1,5 a 3 bar Filtro con poros: 8 μm Caudal de aire: 1 a 1,5 Nm3/h

IXa G1/4" Aire de limpieza del cono máx. 6 bar IXb G1/4" Taladrina máx. 50 bar IV G1/8" Fugas en junta giratoria X M16 x 1,5 Soltar herramienta 5 a 6 bar XI G1/8" Amarrar/aflojar herramienta 5 a 6 bar

Superficie de émbolo, afloje 311 cm2 Superficie de émbolo, amarre 159 cm2 Fuerza a 5 bar mín. 13 kN Consumo máx. de aire por ciclo en caso de retorno por aire 846 cm3

Unidad de afloje

Consumo máx. de aire por ciclo en caso de retorno por resorte 559 cm3 XXX grabado Referencia de husillo de Weiss según lista de piezas (-002 etc .) Velocidad de giro ver tabla Posición de montaje horizontal/vertical Precisión de marcha radial 3 μm Momento de inercia de toda las piezas en rotación xxx kgm2 Fuerza de amarre SK 40 = 8 kN

HSK A63 = 18 kN

Detector sen/cos 1 Vpp Referencia: 6FX2001-6AA11-0AA0 Corona 256 señales/vuelta Referencia: 6FX2001-6RB01-4GA0

Sensor de velocidad Siemens

Módulo de cables Referencia: 6FX2001-6KC10-1CA0

Sensores Referencia: BALLUFF BES 516-325-E5-C-S4/Siemens 3RG4012-3AG33S1 Posición del vástago/posición Aflojada S2 Posición del vástago/Amarre con herramienta S3 Posición del vástago/Amarre sin herramienta


Anexo AA.1 Abreviaturas y conceptos IVP Internal Voltage Protection LA Drive end (lado de accionamiento) LCA Non-drive end (lado contrario al accionamiento) MMKS Lubricación mínima Safety Integrated® Opción para una vigilancia en dos canales de la función de accionamiento Velocidad de desconexión Límite de velocidad de giro; si se sobrepasa la velocidad de desconexión se

inicia la parada del electrohusillo. Velocidad de servicio máx. Velocidad de rotación máxima VPM Voltage Protection Module

Anexo A.2 Declaración de conformidad


A.2 Declaración de conformidad


Índice alfabético

A Aceleración angular durante la aceleración del husillo, 51 Aceleración del cabezal, 51 Agua de refrigeración

acondicionamiento, 83 aditivos, 83 conexiones, 82

Aire comprimido acondicionamiento, 89 conexiones, 88 generación, 90 utilización, 86

Aire de cierre, 86 Aire de limpieza del cono, 86 Alimentación, 35 Apoyo en el lado LCA, 45 Asignación de pines, 79

C Cabezal, 40 Cable de señales, 109 Cables de conexión, 79 Calentamiento, 46 Cambiador de herramientas, 58 Cambio de herramienta

descripción, 60 diagramas de control, 128

Campo de aplicación, 31 Características, 31 Compatibilidad ambiental, 8 Conexión de potencia, 79 Conexiones de fluidos

para 2SP120x, 99 para 2SP125x, 102

Convertidores de frecuencia, 71 Crecimiento del eje, 51 Curvas características, 144

D Datos de potencia eléctrica, 139 Datos geométricos

2SP120x, 142 2SP125x, 143

Datos técnicos, 32, 139 2SP1202-1HA□□-1D□□, 144, 145 2SP1202-1HB□□-2D□□, 146, 147 2SP1204-1HA□□-1D□□, 148, 149 2SP1204-1HB□□-2D□□, 150, 151 2SP1253-1HA□□-2□□2, 152, 153 2SP1253-1HB□□-1D□2, 154, 155 2SP1253-8HA□□-0□□2, 160, 162 2SP1253-8HA□□-1D□2, 165, 167 2SP1255-1HA□□-0□□2, 157 2SP1255-1HAD□-0□□2, 156 2SP1255-1HB□□-1D□2, 158, 159 2SP1255-8HA□□-0□□2, 169, 171 2SP1255-8HA□□-1D□2, 173, 175

Definiciones, 67 Diagrama de control

con S1 y S4, 129 con S1, S2 y S3, 135

Diagramas de potencia-velocidad, 144 Diagramas par-velocidad, 144

E Encóder

conexión, 109 descripción, 105

Estrella/triángulo, 74 aplicación, 74 conmutación, 74

F Fabricante del refrigerador, 85 Fabricantes de refrigeradores, 85 Formación, 3 Funcionalidad, 32

Índice alfabético


G Gestión de residuos, 8 Grado de protección, 37

H Herramientas, 52 Hidráulica

conexiones, 92 utilización, 91

Hojas de datos, 139 Hotline, 4 Husillo

montaje, 38

I Identificación de las conexiones

para 2SP120x, 99 para 2SP125x, 102

Indicaciones de peligro y advertencias, 5 Indicaciones ESD, 7 IVP, 73

L Limitación de tensión, 72

M Medidas de seguridad, 15 Módulo VP/IVP, 73 Motor, 68 Motor de accionamiento, 34, 68

P Picos de velocidad debidos a la regulación, 20 Placa de características del husillo, 78 Planos acotados, 177 Portaherramientas, 55

datos de prestaciones, 141 Potencia frigorífica necesaria, 140 Presión de refrigerante, 140 Productos de terceros, 8

Protección del motor KTY 84, 116 NTC K227, 117 NTC PT3-51F, 117 PT100, 118 termistor PTC con configuración triple, 117

Protección térmica del motor, 116

R Referencia de pedido, 137 Refrigeración de herramienta externa, 96 Refrigeración interna de la herramienta, 93 Rigidez, 51 Rodaje del husillo, 47 Rodamientos

capacidad de carga, 48 propiedades, 45 vida útil, 49 vida útil de la grasa, 49

Rodamientos para husillos, 45

S Seguridad, 15 Selección de Motor Module, 77 Sensores de estado de amarre

datos técnicos y conexión, 112 descripción, 59

Sentido de giro, 80 Sistema de amarre, 59 Sistema de refrigeración, 34 Soporte técnico, 4

T Termistor NTC, 117 Termistor PTC, 117

V Velocidad de desconexión, 18 Vibraciones admisibles, 65 Vista general de los medios, 81 VPM, 72

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Manual de configuración Electrohusillo ECS 2SP1

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