Mechatron ATC Series Operating Manual

Mechatron ATC Series Operating Manual

High frequency-motorspindles with pneumatic tool change
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mechatron ATC-Serie
Hochfrequenz-Motorspindeln
mit pneumatischem Werkzeugwechsel
Original Betriebsanleitung
1
| mechatron ATC
Betriebsanleitung
Typen:
ATC-8022-30
|
ATC-8022-42
|
ATC-11045-24
|
ATC-12065-24
|
ATC-12575-12

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Questions and answers

Summary of Contents for Mechatron ATC Series

  • Page 1 ATC-Serie Hochfrequenz-Motorspindeln mit pneumatischem Werkzeugwechsel Original Betriebsanleitung | mechatron ATC Betriebsanleitung Typen: ATC-8022-30 ATC-8022-42 ATC-11045-24 ATC-12065-24 ATC-12575-12...
  • Page 2 Mechatron behält sich das Recht vor, Korrekturen von Druckfehlern, fehlerhaften Informationen und Produktverbesserungen im Rahmen des technischen Fortschritts jederzeit ohne vorherige Ankündigung durchzuführen. Copyright © mechatron GmbH, 2015 Rev05-12/2015 | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 3: Table Of Contents

    (Erstinbetriebnahme und regelmäßiger Betrieb) Einfahren der Spindel Allgemeine Betriebsbedingungen im regelmäßigen Betrieb Wartung Wartung und Kontrolle nach Erstinbetriebnahme Tägliche Wartung Wöchentliche Wartung Monatliche Wartung Ersatz von Verschleißteilen Gewährleistung EG-Einbauerklärung Anhang 12.1 Einstellung der V/f Kennlinie des Frequenzumrichters | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 4: Symbole, Abkürzungen, Sonstige Hinweise

    Personal Elektrofachkraft nach DIN VDE 1000-10:2009- 01 ist und insbesondere im Umgang mit elektrischen Maschinen sowie Frequenzumrichtern vertraut ist. Sofern der Betreiber selbst nicht unter diese Definition fällt, so ist für die fachgerechte Installation, | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 5: Sicherheitshinweise

    Maschine niemals unbeaufsichtigt laufen lassen! Die Motorspindel darf nur unter Aufsicht betrieben werden! Sofern die Maschine über einen gewissen Zeitraum nicht beaufsichtigt werden kann, ist durch Ausschalten der Spannungsver- sorgung sicherzustellen, dass die Motorspindel nicht unbeaufsichtigt laufen kann. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 6 Einschalten des Motors aus. Befolgen Sie vor Wartungs- und Montagearbeiten unbedingt die fünf Sicherheitsregeln: • Freischalten (vom Netz trennen) • Gegen Wiedereinschalten sichern (z.B. Steckdosen abdecken o.Ä.) • Spannungsfreiheit allpolig feststellen • Erden und kurzschließen • Benachbarte unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 7: Risiken Durch Drehende Teile Und Trümmerflug

    Minute) nachlaufen. Bei Werkzeugwechsel oder Arbeiten an der Werkzeugaufnahme ist unbedingt sicherzustellen, dass ein versehentlicher Anlauf der Spindel ausgeschlossen ist. Den Frequenzumrichter daher sicherheitshalber immer vom Netz trennen oder den Stecker der Motorspindel ziehen. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 8: Risiken Bei Unzureichender Kühlung

    Ein unbemerkter Ausfall des Kühlsystems kann zu unzulässig hoher Erwärmung der Motorspindel führen! Hieraus kann Verbrennungs- gefahr bei Berührung, Beschädigung der Motorspindel sowie im schlimmsten Falle das Platzen der Kühlmittelleitung mit Verbrü- hungsgefahr durch heißes Kühlmittel resultieren. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 9: Verwendungszweck

    Eine Zustellung und/oder Führung per Hand ist strengstens untersagt! Der Betrieb der Spindel darf ausschließlich durch nachweisbar geschultes Personal erfolgen. Eine vom Verwendungszweck abweichende Nutzung ist nicht zulässig, jegliche direkte oder indirekte Haftung schließen wir hierfür von vorneherein aus! | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 10: Beschreibung Der Maschine

    Beschreibung der Maschine Bauteile 1. Werkzeugaufnahme 2. Sperrluftanschluss (je nach Modell auch bei den Hauptanschlüssen, Pos.5) 3. Motorgehäuse 4. Lösezylindergehäuse 5. Kühlmittel- und Pneumatikanschlüsse, Kabelpeitsche Technische Daten / Typenübersicht  Siehe Typenschild auf Motorspindel | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 11: Transport Und Lagerung

    • Die Halterung zusätzlich die beim Arbeitsprozess auftretenden dynamischen Kräfte und Maschinenschwingungen aufnehmen kann • Die Klemm-Krafteinleitung in die Mantelflächte der Motorspindel keinesfalls punktuell, sondern flächig erfolgt. Die minimale Höhe des Spindelhalters sollte den halben Spindeldurchmesser nicht unterschreiten. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 12: Installation Des Kühlsystems

    Bei der Dimensionierung des Kühlsystems ist darauf zu achten, dass die Temperatur der Kühl- flüssigkeit bei Austritt aus der Motorspindel den zulässigen Wert von 30°C im Normalbetrieb nicht überschreitet (bei Überschreiten von 45°C ist die Motorspindel sofort außer Betrieb zu setzen). | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 13: Elektrischer Anschluss

    Ferner ist sicherzustellen, dass die Motorspindel nur im Nenndrehzahlbereich betrieben werden kann. Insbesondere bei luftgekühlten Spindeln ist darauf zu achten, dass die Mindestdrehzahl nicht unterschritten werden kann, da die Kühlleistung des Lüfters ansonsten ggf. nicht mehr ausreichend ist. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 14: Anschluss Der Sensoren Für Werkzeugstellung

    Beschädigungen im Inneren der Spindel führen kann! Die Sensoren sind als induktive NPN Näherungsschalter für den Betrieb an 10…24 VDC (max. 200mA) ausgeführt. Sie sind gemäß folgender Abbildung mit dem entsprechenden Signalein- gang (Steuerung, Schaltrelais etc.) zu beschalten: | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 15: Anschluss Von Stecker Und/Oder Kabelpeitsche

    Sensor S2 konstruktionsbedingt während der Entlastung für einen kurzen Moment den Signalpegel 24V an. Dies ist bei der Realisierung der logischen Verknüpfung zu beachten! 7.4.2 Anschluss von Stecker und/oder Kabelpeitsche Unsere Motorspindeln werden in verschiedenen Stecker- bzw. Anschlussausführungen ausge- liefert: | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 16 Belegung Belegung Belegung Motor U PTC1 Sensor 1 +24V Motor V PTC2 Sensor 1 Signal Motor W Sensor 1 0V 4 / PE Erde (PE) Sensor 2 +24V Sensor 2 Signal Sensor 2 0V 7/PE n.b. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 17: Einstellung Des Frequenzumrichters

    Der Frequenzumrichter ist im U/f Betrieb auf den Nennstrom der HF-Spindel einzustellen. Die Kennlinien für den regulären Betrieb ohne Boost entnehmen Sie bitte den Diagrammen im Anhang oder dem Typenschild des Motors. Falsche Einstellungen am Frequenzumrichter können zu schweren Beschädigungen führen und erhöhen das Unfallrisiko! | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 18: Anschluss Der Spindel Am Frequenzumrichter

    Die schaltungstechnische Realisierung hat so zu erfolgen, dass das Kühlsystem stets gemein- sam mit der Spannungsversorgung des Frequenzumrichters eingeschaltet wird. Das Kühlsystem darf nicht auf einer Ausgangsklemme des Frequenzumrichters aufgelegt wer- den. Die Ausgangsklemmen dürfen ausschließlich für den Betrieb der Motorspindel verwendet werden. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 19: Anschluss Der Fluidmedien (Druckluft, Kühlmittel)

    Min. 1l/min 6-8 bar 0,5-2 bar 4-6 bar Der pneumatische Anschluss des Lösezylinders sollte gemäß folgender Schaltung mit einem federrückgestellten 3/2 Wegeventil realisiert werden. Der Anschluss zeigt die verschiedenen Schaltstellungen sowie die Sensoren S1 und S2 | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 20: Inbetriebnahme

    1. Arbeitet die Werkzeugüberwachung und Schaltungslogik korrekt? Ist ein Anlauf der Spindel nur in den vorher beschriebenen zulässigen Betriebsstellungen möglich? Es ist unter entspre- chenden Sicherheitsvorkehrungen zu prüfen, ob die Spindel in einer unzulässigen Betriebsstel- | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 21: Einfahren Der Spindel

    Erhöhung der Drehzahl erfolgt so lange, bis die gewünschte Betriebsdrehzahl erreicht ist. Für Spindeln mit Nenndrehzahlen über 24.000 U/min ist vor Erstinbetriebnahme zusätzlich ein Fettverteilungslauf notwendig: Stellen Sie die Drehzahl auf 33% Nenndrehzahl ein, lassen Sie die Spindel für 1 Minute bei | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 22: Allgemeine Betriebsbedingungen Im Regelmäßigen Betrieb

    Maschine verursachen und führen zu erhöhtem Unfallrisiko. Insbesondere aus diesem Grund ist es zwingend erforderlich, die Maschine niemals unbeaufsichtigt laufen zu lassen. Es ist außerdem sicherzustellen, dass die Motorspindel Betriebs- drehzahl erreicht hat, bevor das Werkzeug in Eingriff mit dem Werkstück geht. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 23: Wartung

    Umbau der Maschine) sind nach den ersten 5 Betriebsstunden sorgfältig alle Schraub- und Steckanschlüsse der elektrischen- und mechanischen Installation sowie des Kühlmittelsystems auf festen Sitz zu prüfen und ggf. nachzuziehen. Ferner ist das Kühlsystem bei Flüssigkeitsküh- lung sorgfältig auf Leckage zu prüfen. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 24: Tägliche Wartung

    Ersatz von Verschleißteilen Änderungen, Reparaturen oder der Ersatz von Spindelteilen dürfen nur von qualifiziertem und von uns befugtem Personal vorgenommen werden. Öffnen des Spindelkörpers und Beschädi- gung des Garantiesiegels führen zum Ausschluss sämtlicher Gewährleistungs- und Haftungs- ansprüche. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 25: Gewährleistung

    Kaufgegenstand in einer von uns nicht genehmigten Weise verändert worden ist, oder dass der Käufer die Vorschriften für die Behandlung, Wartung und Pflege des Kaufgegenstandes nicht oder nicht rechtzeitig befolgt hat. Regelmäßiger Verschleiß nach dem bekannten Stand der Technik ist in jedem Falle von der Garantie ausgeschlossen. | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 26: Eg-Einbauerklärung

    Der Hersteller verpflichtet sich, die speziellen Unterlagen zur unvollständigen Maschine einzelstaatlichen Stellen auf Verlangen elektronisch zu übermitteln. Die zur Maschine gehörenden speziellen technischen Unterlagen nach Anhang VII Teil B wurden erstellt. Name des Dokumentationsbevollmächtigten: Paul Groß Anschrift: Siehe Herstelleranschrift Darmstadt, Januar 2013 ____________________ | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 27: Anhang

    Anhang 12.1 Einstellung der V/f Kennlinie des Frequenzumrichters ATC-8022-30-ISO20 ATC-8022-42-HSK25 ATC-11045-24 | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 28 ATC-12055-18 ATC-12065-24 ATC-12575-12 | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 29 ATC-Series High Frequency-Motorspindles with pneumatic tool change Operating Manual (english translation) | mechatron ATC Operating Manual Types: ATC-8022-30 ATC-8022-42 ATC-11045-24 ATC-12065-24 ATC-12575-12...
  • Page 30 This manual contains important information about the correct usage of the product. You should therefore always have it ready to hand as long as you are using the product. Copyright © mechatron GmbH, 2015 Rev05-12/2015 | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 31 Maintenance and control after initial operation Daily maintenance Weekly maintenance Monthly maintenance Spare part replacement Terms of warranty EU declaration of conformity Appendix 12.1 Setting of the V / f ratio of the frequency inverter | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 32: Symbols, Acronyms, Other Hints

    1000-10:2009-01 and is especially experienced in electrical machines as well as frequency inverters. If the user himself is not matching these requirements, it is imperatively necessary to consult qualified personnel for installation, initial operation and maintenance! | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 33: Safety Instructions

    Protect the motor spindle from wetness! Liquid entry can harm the electrical safety of the device also in the long term and increases the risk of electrical shock. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 34 Therefore wait for at least 15 minutes after Step 2 (protect against power connection) before continuing with the safety steps as work preparation. In particular, follow the rules of the manual of the VFD. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 35: Risks Of Spinning Parts And Bursting Tools

    Exceeding the allowed rotation speed can cause bursting of the tool or damages of the spindle motor. Overall balancing of tool and toolholder must be G2,5 or better at nominal speed. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 36: Risks Of Improper Cooling

    (usually drill bit, end mill) or its tool holder and to cut material with this tool by milling, grinding or drilling in a chipping process. Driving of work pieces, holding fixtures (e.g. lathe chucks) or tools for other work processes (e.g. polishing tools) is forbidden! | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 37 We exclude any direct or indirect liability for damages or injuries caused by using the motor spindle different as described in “purpose of use” of this manual. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 38: Description Of The Machine

    2. Sealing air connection (depending on model also at the main terminal,Pos. 5) 3. Motor housing 4. Clamping cylinder housing 5. Coolant and air connections, pigtail Technical data / Type table  See type plate | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 39: Transport And Storage

    Clamping is not allowed in the area of the main spindle bearings. This can lead to bearing damages and an increased power dissipation! The motor spindle is marked with a line on the critical area. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 40: Installation Of The Cooling System

    Water cooled motor spindles: When dimensioning the cooling system it must be ensured that the maximum temperature at the outlet of the motor spindle does not exceed 30°C. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 41: Electrical Connection

    In addition it has to be ensured that the motor spindle can only be used in the nominal rpm range. Especially with air cooled spindles it must be taken care that the minimum speed is not underrun, because the cooling air stream might be too weak for a proper cooling. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 42: Connection Of Sensors For Tool Position

    The sensors are running as NPN inductive proximity switches for operation at 10 ... 24 VDC (max. 200mA). They should be wired according to the following diagram with the correspon- ding signal input (control, relays, etc.): brown black blue NPN inductive proximity switch | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 43: Connection Of Plug And/ Or Wire Whip

    Our motor spindles are supplied in various plug and connector options: For motor spindles with 7-pin connector, the pin assignment is as follows: Occupancy Motor U Motor V Motor W PTC1 PTC2 n.c. 7 / PE Grounding (PE) | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 44 Assigment Assignment Motor U PTC1 Sensor 1 +24V Motor V PTC2 Sensor 1 Signal Motor W Sensor 1 0V 4 / PE Ground (PE) Sensor 2 +24V Sensor 2 Signal Sensor 2 0V 7/PE n.c. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 45: Setting Of The Frequency Inverter

    The frequency inverter has to be set in V / f mode to the nominal current of the HF spindle. For the curves for normal operation without boost please refer to the charts in the appendix. Incorrect settings on the frequency inverter can lead to severe damage and increase the risk of accident! | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 46: Connection Of The Spindle To The Frequency Inverter

    The cooling system must not be placed on an output clamp of the frequency inverter. The output clamps may be used solely for the operation of the motor spindle. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 47: Connection Of The Fluid Media (Air, Coolant)

    The pneumatic connection of the release cylinder should be realized according to the following circuit having a spring-return 3/2 way valve. The terminal shows the various positions as well as the sensors S1 and S2. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 48: Initial Operation

    It must be examined, under proper safeguards, whether the spindle could start in an improper operating position. If so, the spindle must be immediately taken out of service, to fix the error. We explicitly point out that a | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 49: Running-In Of The Spindle

    1 minute at this speed. Then pause for 2 minutes. Repeat this run-pause interval 5 times overall. Now increase the speed to 66% of the nominal value. Also make 5 times a run/ pause interval of 1minute / 2 minutes. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 50: General Operating Condition In Regular Use

    In case that the coolant temperature is below 15°C, the running-in times need to be doubled. The maximum allowed pressure of the coolant pump is 2 bar. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 51: Maintenance

    Check the ventilator slots and cooling ribs of the radiator for dust and foreign particles and clean if necessary. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 52: Weekly Maintenance

    Changes, repairs or replacement of spare parts must only be done by qualified personnel, authorized by the manufacturer. Opening the spindle housing and damaging the warranty seal will lead to exclusion of all liability and warranty rights. | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 53: Terms Of Warranty

    If the product was modified in any other way without our agreement • If the product was not maintained or installed as described within this manual • If regular wear is caused by excessive use | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 54: Eu Declaration Of Conformity

    The relevant technical documentation for the machine as specified by Annex VII Part B has been created. Person authorized to compile the relevant technical documentation: Paul Groß Address: See manufacturer address Darmstadt, January 2013 ____________________ | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 55: Appendix

    Appendix 12.1 Setting of the V / f ratio of the frequency inverter ATC-8022-30-ISO20 ATC-8022-42-HSK25 ATC-11045-24 | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 56 ATC-12055-18 ATC-12065-24 ATC-12575-12 | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 57 Notizen / Notes: | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 58 Notizen / Notes: | mechatron ATC Operating Manual...
  • Page 59 | mechatron ATC Betriebsanleitung...
  • Page 60 Mechatron GmbH Eulerweg 11 64291 Darmstadt Germany Tel: +49 (0) 6151 49 244 70 Fax: +49 (0) 6151 49 244 89 info@mechatron-gmbh.de www.mechatron-gmbh.de | mechatron ATC Operating Manual...

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