Winkelmess­module04/2024

Aufbau und Einsatzgebiete

Inhalt

Die Winkelmessmodule MRP von HEIDENHAIN sind optimal aufeinander abgestimmte Kombinationen von Winkelmessgeräten
und hochpräzisen Lagern. Sie zeichnen sichdurch hohe Mess- und Lagergenauigkeit,
sehr hohe Auflösung und höchste Wiederholgenauigkeit aus. Das geringe Anlaufmoment ermöglicht gleichmäßige Bewegungen. Die Ausführung als Gesamtbauteil mit
geprüften und spezifizierten Eigenschaften
erleichtert die Handhabung und Montage.

Technische Eigenschaften und Anbauhinweise
Aufbau und Einsatzgebiete

2

Mess- und Lagergenauigkeit

6

Hinweise zur Lagerbelastung8

Hinweise zu Reibungsmoment und Schmierung

9

Hinweise zum Antrieb

10

Mechanische Geräteausführung und Montage

13

Messprotokolle

14Übertragbare Genauigkeit

16

Busbetrieb EnDat 3

15

Technische Daten
Winkelmessmodule

Die Winkelmessmodule SRP sind zusätzlich
mit einem integrierten Torquemotor ausgestattet. Sie vereinen somit Antrieb, Präzi­
sionslager und Messgerät mit sehr hoher
Genauigkeit in einem kompakten System.

Winkelmessmodule
mit integriertem Torquemotor

mit Hohlwelle ¬ 10 mm

Baureihe MRP 2000
Baureihe MRS 2200

18

mit Hohlwelle ¬ 35 mm

Baureihe MRP 5000

26

mit Hohlwelle ¬ 100 mm

Baureihe MRP 8000
MRP 8081 Dplus

32

mit Hohlwelle ¬ 80 mm

Baureihe MRP 8100

42

mit Hohlwelle ¬ 32 mm

Baureihe SRP 5000

48

Schnittstellen

Inkrementalsignale » 1 VSS

54

Positionswerte EnDat

55

Positionswerte EnDat 3

56

Motor

58

Elektrischer Anschluss

Mit Erscheinen dieses Prospekts verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre Gültigkeit.
Für die Bestellung bei HEIDENHAIN ist immer die zum Vertragsabschluss aktuelle­Fassung des Prospekts maßgebend.
Normen (EN, ISO, etc.) gelten nur, wenn sie ausdrücklich im Prospekt aufgeführt sind.

Weitere Informationen:
Ausführliche Beschreibungen zu allen verfügbaren Schnittstellen sowie allgemeine­elektrische Hinweise finden Sie im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-­
Messgeräten.

2

Informationen über• Winkelmessgeräte mit Eigenlagerung• HEIDENHAIN-Signalkonverter
erhalten Sie auf Anfrage oder finden Sie
im Internet unter www.heidenhain.de.

Aufbau und Einsatzgebiete

AufbauDa HEIDENHAIN sowohl die Lager als
auch die Messgeräte herstellt, sind beide
Funktionsbaugruppen hoch integriert. Im
Vergleich zu einer konventionellen Lösung
sind weniger Komponenten nötig, dadurch
ergeben sich weniger Fügestellen. Dies­ermöglicht eine sehr kompakte und steife
Bauform mit besonders geringen Bau­höhen. Aktuell stehen Winkelmessmodule
mit 10 mm, 35 mm, 80 mm und 100 mm
Hohlwelle zur Verfügung. Winkelmessmodule mit integriertem Antrieb sind derzeit
mit 32 mm Hohlwelle verfügbar.

EigenschaftenDie verwendeten Wälzlager sind speziell
an die Anforderungen hochgenauer Rundachsen angepasst. Wesentliche Merkmalesind sehr hohe Führungsgenauigkeiten,
hohe Steifigkeiten, geringe Anlaufmomente
und gleichmäßige Dauerdrehmomente.
Gleichzeitig wurde Wert auf möglichst­kleine Abmessungen und geringe Masse
gelegt. Hohe Drehzahlen und hohe Tragzahlen stehen nicht im Vordergrund.
Die Messgeräte entsprechen den hohen
Anforderungen für Anwendungen in derMetrologie und der Elektronik-Industrie.
Wesentlich sind hier eine sehr hohe Auf­
lösung, exzellente Signalqualität und beste
Wiederholgenauigkeiten auch bei variierenden Einsatztemperaturen. Dafür kommen
wahlweise inkrementale oder absolute
Messgeräte zum Einsatz.

Vorteile
Winkelmessmodule sind eine Kombination
aus Lagerung und Messgerät. Montage,
Justage und Abgleich werden bereits durch
HEIDENHAIN vorgenommen. Damit sind
die Eigenschaften der Winkelmessmoduleentsprechend der vom Kunden gewünschten Spezifikation definiert und getestet.
Durch einfache mechanische Schnittstellen
entfallen alle kritischen Montageprozesse.
Zum einen wird dadurch der Anbau deutlich einfacher, zum anderen ist sichergestellt, die spezifizierte Genauigkeit auch inder Anwendung zu erzielen. Die aufwendige Abstimmung der Einzelkomponenten
untereinander und mit der Maschinenumgebung entfällt, ebenso der Prüfaufwand.

Die zusätzlich mit einem integrierten Torque­
motor ausgestatteten Winkelmessmodule
SRP ermöglichen eine gleichmäßige Bewegungsführung. Aufgrund des nahezu rastmoment- und querkraftfreien Antriebs wird
die hohe Führungsgenauigkeit der Lagerung nicht beeinflusst.

Reproduzierbare Führungsgenauigkeit
entscheidend als Lagereigenschaft
Die absolute Führungsgenauigkeit eines
unbelasteten Luftlagers ist häufig besser
als die eines Wälzlagers. In vielen Anwendungen ist jedoch eine möglichst gute reproduzierbare Führungsgenauigkeit des­Lagers maßgeblich. Unter diesem Aspekt
können Winkelmessmodule von HEIDENHAIN durchaus eine Alternative zu luftgelagerten Achsen darstellen. Denn einerseits
weisen die Wälzlager von HEIDENHAIN
eine hervorragende Wiederholgenauigkeit
auf, andererseits ist die Steifigkeit der­HEIDENHAIN-Wälzlager mindestens um
den Faktor 10 höher als bei Luftlagern vergleichbarer Größe. Daher sind sie bei Achsen, auf die Kräfte einwirken die genauere
Lösung. Darüber hinaus sind Wälzlager im
Allgemeinen unempfindlicher gegenüber
Stoßbelastungen und benötigen keine kontrollierte Luftversorgung – sie sind also robuster und einfacher in der Handhabung.

Einsatzgebiete
Die Winkelmessmodule sind ausgelegt fürgeringe bis mittlere Drehzahlen und mittlere
Lasten bei hoher bis höchster Lagergenauigkeit sowie höchster Wiederholgenauigkeit. Sie sind an die speziellen Anforderungen der Messtechnik angepasst. Typische
Einsatzgebiete sind daher Anwendungen inder Metrologie wie Laser-Tracker, hochpräzise Rundtische an Messmaschinen oder
Wafer-Handlingsautomaten in der Elektronik­
industrie. Auch an Werkzeugmaschinen
mit geringen Lasten, wie z. B. an Erodiermaschinen oder in der Laserbearbeitung,ist der Einsatz von Winkelmessmodulen
möglich.

Wafer-Handling

Hochpräzise Rundtische

Kompakte Schwenk-Einheiten

Laser-Tracker

Anwendungsorientierte LösungenBei den Winkelmessmodulen von HEIDENHAIN ist eine kundenspezifische Anpassung der Lagerung möglich. Vorspannung,Schmierung, Druckwinkel und Werkstoffe
können bei Bedarf individuell den jeweiligen
Anforderungen angepasst werden. Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte
Ihren Ansprechpartner bei HEIDENHAIN.

Vergleich einer „konventionell“ aufgebauten Präzisionsachse und einer Lösung mit HEIDENHAINWinkelmessmodul

45

Mess- und Lagergenauigkeit

Die Genauigkeit der HEIDENHAIN-Winkelmessmodule als Gesamtbauteil resultiert
aus der Messgenauigkeit der integrierten
Winkelmessgeräte und der Lagergenauigkeit der Wälzlager.
Folgende Mess- und Lagergenauigkeiten
zieht HEIDENHAIN für die Bewertung der
Qualität eines Winkelmessmoduls heran:Messgenauigkeiten
Bei den Messgenauigkeiten des integrierten Winkelmessgeräts sind vor allem die
Systemgenauigkeit und die Wiederholgenauigkeit entscheidend für die Spezifikation des Winkelmessmoduls.
Die Systemgenauigkeit des Winkelmessgerätes gibt die Positionsabweichungen­innerhalb einer Umdrehung an. Sie gilt i­mgesamten Bereich der spezifiziert zentrischen Last.

Die Wiederholgenauigkeit wird in einseitige
und zweiseitige Wiederholgenauigkeit unterschieden. Die einseitige Wiederholgenauig­
keit gilt für beliebig viele Umdrehungen,bei denen die Drehrichtung während der
Messung nicht verändert wird. Einzelne
Punkte werden mehrmals angefahren unddie maximale Abweichung der Messpunkte
untereinander ermittelt. Die Auswertung
erfolgt dabei durch Vergleich mit einem­Referenzmessgerät.
Zur Ermittlung der Wiederholgenauigkeit
aus beiden Richtungen wird die Drehrichtung während der Messung gewechselt.
Die Punkte werden jeweils von der einen
und dann von der anderen Seite angefahren. Auf diese Weise wird die maximale
Abweichung der Messpunkte untereinander ermittelt. Positioniert wird dabei mit­Hilfe eines Referenzmessgerätes.
Für beide Angaben ist die absolute Abweichung gegenüber der Referenz unerheblich
und nicht Ziel der Messung.

Lagergenauigkeiten
Zur Beurteilung der Lagergenauigkeit ist –entgegen der oft genannten Rundlaufgenauigkeit – vor allem die Führungsgenauigkeit des Lagers ausschlaggebend. Sie gibt
die Abweichung der Ist- von der idealen
Soll-Drehachse des Lagers an. Ermittelt
werden die radiale und die axiale Führungsgenauigkeit des Lagers sowie der Taumel.

Die radiale Führungsgenauigkeit ist abhängig vom Abstand zur Lage­r­ebene. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Messung in verschiedenen Abständen zur
Lagerebene durchzuführen. Gemessen
wird mit einer definierte Anzahl von Umdrehungen. Das Ergebnis ist ein Maß für
die Abweichung der Ist- von der idealen
Soll-Drehachse zu jedem Drehwinkel der

Die Messung der Führungsgenauigkeit
erfolgt mit Hilfe eines Messnormals, z. B.
einer Keramikkugel mit bekannter Rundheit.
Der Mittelpunkt der Kugel wird in einem
definierten Abstand senkrecht über dem
Zentrum der Lagerlaufbahn positioniert.

Lagerung. Der Ausrichtfehler des Messnormals zur idealen Lagerachse wird rechnerisch aus dem Ergebnis entfernt.
Diese Analyse liefert Werte, die sowohl
wiederkehrende – also reproduzierbare – alsauch zufällige – also nicht reproduzierbare –Fehler enthalten. Da die Messungen immerüber mehrere Umdrehungen erfolgen,­können wiederum die reproduzierbarenvon den nicht reproduzierbaren Fehlern­separiert werden. Das ermöglicht schließlich eine qualifizierte Aussage zu beiden
Komponenten der Führungsgenauigkeit
und eine klare, von Fremdeinflüssen bereinigte Information zur tatsächlichen Güte
des Lagers.

r

Die Messung der radialen Führungs­
genauigkeit erfolgt beispielsweise mit­Hilfe zweier Mess­taster. Diese liegen in­einem 90°-Winkel zueinander auf Höhe
der Kugelmitte. Beim Drehen des Lagers
messen sie jeweils die radialen Abweichungen der Kugel in X- und Y-Richtung.

Die radiale Abweichung in X- und Y-Richtung ist
abhängig vom Drehwinkel des Lagers. Um die
positionsabhängigen Abweichungen zu veranschaulichen, kann die radiale Abweichung in einer
Kurve dargestellt werden.

Der Radius r des kleinstmöglichen Kreises, der alle
Kurven umhüllt entspricht der radialen Führungs­
genauigkeit. Der Radius ergibt sich aus den­maximalen Abweichungen von der Ist-Drehachse
zur idealen Soll-Drehachse, bei acht Umdrehungen des Lagers.

Zur Messung der axialen Führungs­
genauigkeit wird ein Messtaster mittigüber der Kugel angeordnet. Er registriert
während der Drehung des Lagers die Aufund Abwärtsbewegungen der Kugel in ZRichtung.

Ähnlich verhält es sich bei der Planlaufab­
weichung. Sie ist der Wert, den ein Mess­
taster in axialer Richtung normal zu einer
Oberfläche misst. Auch bei der Planlaufabweichung ist neben der Führungsgenauigkeit des Lagers der Formfehler der Ober­
fläche enthalten.

Zum Ermitteln der nichtreproduzierbaren radi­alen Führungsgenauigkeit wird innerhalb vonacht Umdrehungen die Abweichung am gleichen
Drehwinkel gemessen.
Die nichtreproduzierbare radiale Führungsgenauigkeit entspricht der maximalen Abweichung derermittelten Werte.

Ideale Achse

TaumelLage der Achse beim
Winkel ϕPräzisionsmesskugelhFührungsgenauigkeit
bei Abstand hPlanlauf
Rundlauf

Führungsgenauigkeit in
Lagerebene

Der Taumel beschreibt den Kippwinkel derRotorachse gegenüber der Lagerachse bei
Drehung des Lagers. Die Angabe erfolgt
als Maximalwert der Messung. Eine Möglichkeit zur Ermittlung des Taumels ist die
Messung der radialen Führungsgenauigkeit
in zwei Ebenen.

ZtPlanlaufmessung

t

Y

Z

X

Y
X

Messgrößen und Messorte an einem Wälzlager (Schema)

6

Messung der axialen und radialen Führungsgenauigkeit mit fünf
­Messtastern

Im Gegensatz zur Führungsgenauigkeit ist
die Rundlaufabweichung der Wert, den
ein Messtaster normal zu einer Oberfläche
misst. Der angezeigte Wert enthält damit
sowohl die Führungsgenauigkeit des Lagers als auch Formfehler in der Rundheit
und der Koaxialität der Oberfläche, auf dergemessen wird.

Rundlaufmessung

Messung von Planlauf und Rundlauf

7

Hinweise zu Reibungsmoment und Schmierung

Technische Daten
Sämtliche Technischen Daten der Lager­eigenschaften beziehen sich auf den Einsatz ohne Zusatzlasten.
Zudem wird vorausgesetzt, dass alle Anbauteile entsprechend der Anschlussmaßzeichnungen dimensioniert und aus Stahlgefertigt sind.

Reibungsmoment
Winkelmessmodule von HEIDENHAIN
zeichnen sich durch ein konstantes Reibungsmoment und geringes Losbrechmomentaus. Alle Winkelmessmodule durchlaufen
nach der Produktion einen Einlaufprozess.
So wird gewährleistet, dass das Reibungsmoment über eine lange Zeit hinweg konstant bleibt. Grundsätzlich ist das Reibungsmoment immer von der Drehzahl abhängig.

Maximal zulässige Lasten
Bei den Technischen Daten der maximal­zulässigen Axial-, Radial- und Kippbelastung
spielen im Wesentlichen zwei Einflussfaktoren eine Rolle.

Ein Überschreiten der spezifizierten Lasten
ist in vielen Fällen möglich. Hierzu sollten
die Randbedingungen mit HEIDENHAIN
geklärt werden, um die konkreten Einsatzmöglichkeiten genauer bestimmen zu­können.

Abbildung 1: Axialbelastung durch zentrische
Last

Abbildung 2: K ippbelastung durch außermittige
Last

5
Positionsabweichung in “Eine weitere Rolle spielen die Grenzwerte,
die zum Erreichen der Dauerfestigkeit erforderlich sind. Um von einer Dauerfestigkeit
der Lagerung ausgehen zu können, darf die
Kontaktspannung (Hertzsche Pressung amWälzkörperkontakt) laut DIN ISO 281 den
Wert 1500 MPa nicht überschreiten. Die
in den Technischen Daten angegebenen­Lasten sind so definiert, dass dieser Wert
nicht überschritten wird. Eine Überlagerung der einzelnen Lasten ist hierbei nicht
berücksichtigt. Zudem entsprechen die­angegebenen Werte einer rein statischen
Belastung.

5 U/min

18
16

10 U/min
20 U/min

14
12
10
8
6
4
2
0
0

10

20

30

40

50

Anzahl der Umdrehungen 

Schmierung
Die Schmierung der HEIDENHAIN-Winkelmessmodule ist auf die komplette Lebensdauer ausgelegt – eine Wartung ist somit
nicht erforderlich. Als Schmiermittel werden
nur hochwertige Schmierstoffe eingesetzt.

Drehzahlenabhängiges Reibungsmoment bei MRP 5000

ohne Last
100 N

2.5

200 N

0

-2.5

-5
0

90

180

270

360
Position in ° Positionsabweichung bei Axialbelastung bei MRP 5080
Positionsabweichung in “Ein wichtiger Aspekt ist die Position der­axialen Belastung. Während eine rein axiale
Belastung (Abbildung 1) keinen Einfluss
auf die Systemgenauigkeit hat, ist bei einer
Kippbelastung (Abbildung 2) ein geringer
Einfluss auf die Systemgenauigkeit erkennbar. Die Reproduzierbarkeit bleibt in beiden
Fällen unbeeinflusst.

Die Technischen Daten für den Reibungsmoment wurden im Drehzahlbereich 300 U/min ermittelt.

Reibungsmoment in mNmHinweise zur Lagerbelastung5

ohne Last
1.25 Nm

2.5

2.5 Nm

0

-2.5

-5
0

90

180

270

360
Position in ° Positionsabweichung bei Kippbelastung bei MRP 5080

8

9

Hinweise zum Antrieb

Für den Antrieb kommt ein nutenloser,­eisenbehafteter Torquemotor zum Einsatz.
Damit kann der Motor zwei eigentlich gegensätzlichen Eigenschaften miteinander
vereinen – eine hohe Drehmomentdichte
und ein geringes Rastmoment. Bei dieser
Motorform wird auf die Nuten klassischer
Bauarten verzichtet. Stattdessen werden
selbsthaltende Spulen verwendet.
Dank des speziellen Aufbaus und der besonders symmetrischen Anordnung aller
Komponenten, steht dem Rotor über die
gesamte Umdrehung immer ein konstantes
magnetisches Feld gegenüber.

Ein Eisen-Rückschlussring ermöglicht ein
vergleichsweise großes Drehmoment.
Daraus ergeben sich folgende Vorteile:• Äußerst geringes Rastmoment• Keine störenden Querkräfte• Mittlere Drehmomente• Hohe Dynamik im geregelten Betrieb• Geringere thermische Verlustleistung• Kompakte Abmessungenselbsthaltende Spulen

Eisen-Rückschlussring

Rotor mit Magneten

Betrieb mit AccurET-Positionsreglern
Die Positionsregler AccurET sind die perfekte
Ergänzung zu den Winkelmessmodulen
SRP. Hiermit können absolute Spitzenleistungen bezüglich Dynamik und Positionsstabilität realisiert werden.
Die kompakten Positionsregler AccurET decken einen breiten Spannungs- und Strombereich ab. Dadurch wird die Integration
von unterschiedlichen Servomotoren in­einer Maschine sehr einfach.
Mehrere Positionsregler, die an die gleiche
DC-Bus-Spannung angeschlossen sindkönnen mit einem Netzteil versorgt werden.
Jeder Regler kann zwei Achsen steuern.

Rastmoment
Zur Aufzeichnung des Rastmoments ist derintegrierte Torquemotor im unbestromten
Zustand und wird von einer externen Drehmomentquelle angetrieben. Typischerweise
setzt man das maximal auftretende Rastmoment ins Verhältnis zum Nenndrehmoment des integrierten Torquemotors underhält somit eine prozentuale Angabe. Bei
den Winkelmessmodulen SRP 5010 und
SRP 5080 ergibt sich so ein maximales
Rastmoment von  0,2 % vom Nenndrehmoment.

Da für die Positionsregler kein EinschubRack benötigt wird, ist der benötigte Platzbedarf lediglich von der Anzahl der zu steuernden Achsen abhängig. Eine vereinfachte
Leistungs- und Kommunikationsverkabelung sowie die modulare Kühleinheit erleichtern die Installation und Wartung derMaschine.
Bei den empfohlenen AccurET-Reglern von
ETEL sind die Eigenschaften zum Schutz
vor thermischer Überlastung bereits inte­griert.

Rastmoment in mNm 

Nutenloser Torque-Motor
Mit dem speziell für die SRP-Winkelmessmodule entwickelten Motor werden selbst
die allerhöchsten Anforderungen erfüllt,die an hochpräzise Rundachsen gestellt
werden.
Der Motor ist Rastmomentfrei und erzeugt
keine störenden Einflüsse auf die hoch­genaue Lagerung. Dies ermöglicht eine­außerordentlich gleichmäßige Bewegungsführung und Positioniergenauigkeit.

4
3
2
1
0
-1 0

Zum Schutz vor thermischer Überlastungsind geeignete Maßnahmen in der Reglerelektronik, z.B. durch eine I2t-Überwachung,erforderlich. Eine direkte Überwachung derTemperatur durch Temperatursensoren inden Motorwicklungen ist nicht möglich.

Motor im Betrieb (Drehzahl  0):• Bei Dauerstrom (Ic) über sehr lange­(unbegrenzte) Zeit
• Bei Maximalstrom (Ip) für maximal 1 s.
Der Maximalstrom (Ip) darf nicht überschritten werden• Bei Strömen zwischen Dauerstrom (Ic)
und Maximalstrom (Ip) die länger als 1 sfließen muss der Schutz vor thermischerÜberlastung durch eine I2t-Überwachungin der Reglerelektronik erfolgenÜberschreitet der momentane Stromwert
die I2t-RMS-Stromgrenze, wird eine Integratorschaltung aktiviert. Erreicht die Integratorschaltung die I2t-Zeitgrenze, muss der­Regler die Stromversorgung zum Motor
stoppen.

Motor im Stillstand (Drehzahl = 0):• Bei Stillstandsstrom (Is) über sehr lange(unbegrenzte) Zeit
• Bei Dauerstrom (Ic) für maximal 3 Min.

10

I2t-RMS-Stromgrenze= Is Motor im Stillstand(Drehzahl = 0)				= Ic Motor im Betrieb(Drehzahl ≠ 0)

I2t-Zeitgrenze		= (Ip2 – Ic2) · t

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

-2
-3
-4
0

90

180

270

360

Position in ° Rastmoment bei SRP 5000

Bewegungsdauer
Zur Beurteilung des dynamischen Verhaltens
des SRP 5000 wird dem Gerät eine definierte Winkelposition vorgegeben. Die Bewegungsdauer, in welcher die Winkelposition
angefahren wird, hängt maßgeblich von denvorgegebenen Parametern ab: Maximale
Geschwindigkeit, Beschleunigung und
Ruckzeit. Auch der applikationsabhängige
Belastungszustand beeinflusst die Bewegungsdauer.

Bewegungs- und Einschwingdauer
Bewegungsdauer

1
Position in °Schutz vor thermischer Überlastung
Die Geräte der Baureihe SRP 5000 können
unter folgenden Bedingungen betrieben
werden. Die Umgebungs- und Montagebedingungen entsprechend den Angaben im
Datenblatt sind zu beachten.

AccurET VHP 48:
Regler mit einem high-speed MessgeräteEingang und speziellem Versorgungsmodul
für anspruchsvollste Anwendungen in Bezug auf Gleichlauf und Positionsgenauigkeit.

5-5Nutenloser eisenbehafteter permanentmagneterregter AC-Synchronmotor

AccurET Modular 48:
Der Regler AccurET Modular 48 ist in zwei
Ausführungen erhältlich. Eine Ausführung
ermöglicht den Einbau einer optionalen
Karte wie z.B. die UltimET Bewegungssteuerung oder die I/O-Karte.

Zoom

1.00040.8

1.00031.0002

0.6

Einschwingdauer

1.0001

Positionsfenster

1.00000.4

0.99990.2

0.9998
500

1000

1500

1000

1500

2000

0
0

500

Bewegungs- und Einschwingdauer mit Positionsfenster

Zeit in ms

2500

11

Mechanische Geräteausführung und Montage

Einschwingdauer und Positionsfenster
Nach Erreichen der Winkelposition benötigt
das System eine gewisse Zeit, in der sichdas System bis zum Erreichen des geforderten Positionsfensters einschwingt. Diese
Zeit wird als Einschwingdauer bezeichnet
und ist vom Belastungszustand des angetriebenen Winkelmessmoduls abhängig.
Das Positionsfenster wird von der jeweiligen Applikation vorgegeben.

Belastungszustand am SRP 5000

Die Winkelmessmodule bestehen aus einer
fertig vorgespannten Lagereinheit mit angebautem Winkelmessgerät.
Die korrekte Montage ist entscheidend, um
eine gute Führungsgenauigkeit der Lagerung
zu gewährleisten.
Bitte achten Sie bei der Montage auf:
• die Ebenheit der Anbauteile• das Einhalten der spezifizierten Schraubendrehmomente• die Anzugsreihenfolge der Schrauben• die spezifizierte Lastrichtung• das übertragbare Drehmoment der­jeweiligen Fügestellen

Ohne Last

Einschwingdauer bei unterschiedlichen­Positionsfenstern mit AccurET VHP 48 Positionsregler und den vorgegebenen Para­
metern:Masse 5 kg,
Trägheitsmoment 6 · 10–3 kgm2

Maximale Geschwindigkeit 1800 °/s
Beschleunigung

34 000 °/s2

Ruckzeit

0,0052 s
Masse 0,5 kg,
Trägheitsmoment 6 · 10–4 kgm2

Bewegungs- und Einschwingdauer in s

Positionsfenster 0,02”

0.4

Montagemöglichkeit 2

Materialen für den Anbau
Für die Anbauteile wird Stahl empfohlen.
Das Material soll einen thermischen Ausdehnungskoeffizient  = (10 bis 12) · 10–6 K–1
aufweisen. Zusätzlich sind folgende Materialkennwerte empfohlen:• Re  235 N/mm2• Rm  400 N/mm2

ohne Last
Masse 0,5 kg, Trägheitsmoment 6 · 10–4 kgm2

0.3

Montagemöglichkeit 1

Ein exaktes Ausrichten der Winkelmess­module ist nicht erforderlich, da Winkelmessgerät und Lagerung bereits ideal zu­
einander ausgerichtet sind. Zentrierbünde
an den Anbauteilen können die Montage
jedoch erleichtern.
Winkelmessmodule dürfen nicht mit einem
zweiten Festlager kombiniert bzw. verspannt
werden. Falls ein weiteres Stützlager nötig
ist, muss dieses als Loslager ausgelegt
werden.

0.5

1 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte auf den Rotor
2 = Rotor
3 = Stator

Masse 5 kg, Trägheitsmoment 6 · 10–3 kgm2

0.2
0.1

Montagemöglichkeiten der MRP 5010 Geräte

0
0.01

0.1

1

10

100
Positionierschritt in °Bewegungs- und Einschwingdauer in s

0.5
Positionsfenster 0,16”

ohne Last

0.4

Elektromagnetische Verträglichkeit
Die Geräte mit der Schutzart IP00 müssen
kundenseitig mit einer geeigneten Schutzkappe und Schirmanbindung versehen
werden.

Masse 0,5 kg, Trägheitsmoment 6 · 10–4 kgm2
Masse 5 kg, Trägheitsmoment 6 · 10–3 kgm2

0.3
0.2

Schutz gegen Umwelteinflüsse
Die Geräte müssen gegen Umwelteinflüsse
durch geeignete Maßnahmen geschützt
werden. Die Hinweise in den Technischen
Daten sind zu beachten.

0.1
0

0.01

0.1

1

10

100
Positionierschritt in °12

Schirm auf Crimphülse legen.
Auf Zugentlastung des Kabels achten!

13MessprotokolleÜbertragbare Genauigkeit

Vor der Auslieferung prüft HEIDENHAIN
die Funktion jedes Winkelmessmoduls undvermisst die Genauigkeit.

Zur Realisierung von Genauigkeiten im High-End-Bereich muss kundenseitig oftmals einesehr komplexe und aufwendige Kalibrierung der gesamten Maschine durchgeführt werden.
Unter dem Begriff „übertragbare Genauigkeit“ leistet HEIDENHAIN seinen Beitrag, den
Anbau beim Kunden zu vereinfachen und die hohe Genauigkeit unserer Messgeräte verlustfrei in die Applikation beim Kunden zu übertragen. Bei den Geräten MRP 8081 Dplus
wird dies durch folgende Merkmale erreicht:

Ein Qualitätsprüf-Zertifikat dokumentiert
die Systemgenauigkeit. Sie wird durch je
acht Vorwärts- und Rückwärtsmessungenermittelt. Die Messpositionen pro Umdrehung sind dabei so gewählt, dass nicht nur
die langwellige Abweichung, sondern auchdie Positionsabweichung innerhalb einer­Signalperiode sehr genau erfasst wird.

• Robuste mechanische Kundenanbau-Schnittstelle• Einheit aus steifer Lagereinheit mit bereits abgeglichener Abtastung• Vier Abtastköpfe zur Positionsverrechnung für robuste Winkelmessung• Korrekturdaten zur Steigerung der Systemgenauigkeit
Elektrischer Anschluss
Das Gerät MRP 8081 Dplus hat vier sepa­
rate Anschlüsse (Sub-D, 15-polig) mit derSchnittstelle 1 VSS. Ein Betrieb des Geräts
ist durch den von HEIDENHAIN angebotenen Signalkonverter EIB 74x möglich. Auchder Anschluss an nachfolgenden Elektroniken von Drittanbietern ist möglich, sofern
diese vier 1 VSS-Eingänge bieten.

Die Mittelwertskurve zeigt das arithme­tische Mittel der Messwerte. Die Umkehrspanne ist dabei nicht berücksichtigt.
Mit der Angabe des Kalibriernormals im
Qualitätsprüf-Zertifikat ist der Anschluss annationale und internationale Standards gegeben und die Rückführbarkeit gewährleistet.

Qualitätsprüf-Zertifikat dokumentiert die Systemgenauigkeit

Ein weiteres Qualitätsprüf-Zertifikat dokumentiert die radiale Führungsgenauigkeit.
Die Messung wird durch acht Vorwärtsmessungen ermittelt und erfolgt in einem
definierten Abstand senkrecht über dem
Zentrum der Lagerlaufbahn.

Korrekturdatenfile
Das mitgelieferte Korrekturdatenfile im
CSV-Format enthält im Wesentlichen eine
zweidimensionale Tabelle. Hierbei werdenden bereits verrechneten Winkelpositionen
der vier Abtastköpfe entsprechende Korrekturwerte zur Steigerung der Genauigkeit­zugeordnet. Das Korrekturdatenfile wird
­zusammen mit dem Gerät auf einem USBStick zur Verfügung gestellt.

Positionsverrechnung mit EIB 74x odernachfolgenden Elektroniken von Dritt­anbietern
Damit das System die spezifizierte Genauigkeit erreicht, müssen die Positionen aller
Abtastköpfe gemittelt werden.
Xavg =










(X1abs + X2abs + X3abs + X4abs)
4

X1abs ... X4abs: Positionen der Abtastköpfe
Xavg:		Arithmetischer Mittelwert
der Eingänge X1abs bis
X4absMontagevariante 1

Weitere Informationen zur Implementierung der Positionsverrechnung finden Siein der Inbetriebnahmeanleitung des
MRP 8081 Dplus.









Xavg in °0
5.625
11.25016.87522.50028.125

Die Messkurve zeigt die Abweichung vonder Ist- zur idealen Soll-Drehachse, bezogen
auf den Drehwinkel der Lagerung.

0.489
0.397
0.274
0.188
0.144
0.151





Montagevariante 2

1 Kundenseitiger Rotor (Montagevariante 1)
2 Kundenseitiger Stator
3 Kundenseitiger Rotor (Montagevariante 2)
4 Abtastkopf 1 (mit Typenschild)
5 Abtastkopf 2 bis 4 (ohne Typenschild)
6 Typenschild

Corr in ”

Die nichtreproduzierbare radiale Füh­rungsgenauigkeit ist die maximale Abweichung zwischen allen Messpunkten auf
der gleichen Winkelposition.

Corr in ”

Xavg in °Qualitätsprüf-Zertifikat dokumentiert die radiale Führungsgenauigkeit

14

15

Busbetrieb

Grundprinzip
Die Geräte MRP 2030 und MRS 223x
­arbeiten mit der Schnittstelle EnDat 3, welche einen Busbetrieb im Daisy-Chain-Betrieb ermöglicht. Für den Anschluss an den
EnDat 3 Master wird sowohl für die Spannungsversorgung als auch für die Kommu-

RS 485Cm

Spannungsversorgung und Kabel
Durch die Verschaltung von mehreren Messgeräten entsteht ein hoher Versorgungsstrom in den einzelnen Teilbereichen. Es ist
deshalb auf einen ausreichenden Querschnitt der Versorgungsadern zu achten.
Um die Verluste in den Kabeln zu begrenzen,
gilt folgende Empfehlung: der am weitesten entfernte Teilnehmer (Bus-Adresse 1)
sollte mit mindestens 9 V versorgt werden.
Die Kabel müssen für die EnDat 3 Kommunikation geeignet sein. Es wird empfohlen
den Y-Koppler (ID 1341647-03) und original
HEIDENHAIN-Kabel zu verwenden.

nikation ein Adernpaar benötigt. Die Messgeräte verfügen über zwei Anschlüsse je
Adernpaar für die Kommunikation. Die Kommunikation wird durch die Slave-Schaltung
durchgeleitet, wobei der jeweilige Slave diegesamte Kommunikation mithört.

R

Für die Anbindung des Messgeräts an den
Y-Koppler ist ein geeignetes Ausgangskabel
zu verwenden. Für die Verkabelung von YAdapter zu Y-Adapter können EnDat22-Kabelbaugruppen verwendet werden (siehe Prospekt Kabel und Steckverbinder).
Siehe auch Allgemeine Elektrische Hinweise
im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN Messgeräten. Weitere Informationen
zu EnDat 3 finden Sie unter www.endat.de.

R

Nachfolgende
Elektronik
Subsequent
unit

Grundprinzip:
Slave-Schaltung

Slave 2

1

SD–_NEXT

SD+_NEXT

UP
0V

SD–

SD+

SD–_NEXT

SD+_NEXT

UP
0V

SD–

SD+

nachfolgende­Elektronik
2

Bus-Adresse
5

Slave 1

1

2

Bus-Adresse
4

1

2

Bus-Adresse
3

1

2

Bus-Adresse
2

Bus-Adresse1

Beispielaufbau

Kommunikation
Im Busbetrieb sendet der Master einen
Request als Broadcast und erwartet Rückmeldungen von allen angeschlossenen Teilnehmern. Der Teilnehmer mit der Adresse
Slave 1 sendet zuerst seine Rückmeldung(RSP 1). Der nächste Teilnehmer (Slave 2)
hört die Rückmeldung mit und sendet unmittelbar nach dem Abschluss dieser Rückmeldung seine eigene. Die folgende Grafik
zeigt das Verfahren beispielhaft mit 3 Teilnehmern:

Master
RSP 1

Für die Buskommunikation müssen die
entsprechenden Bus-Adressen im Messgerät programmiert werden. Dies kannz. B. mit dem Prüfgerät PWM 21 (ATS-Software) oder mit Hilfe einer nachfolgenden
Elektronik durchgeführt werden.

12,5 Mbit/s*

6 Teilnehmer bei insgesamt 100 m Kabellänge

25 Mbit/s

3 Teilnehmer bei insgesamt 40 m Kabellänge*Bei den Geräten MRP 2030 und MRS 223x
können bis zu 8 Teilnehmer bei einer
max. Kabellänge von 10 m miteinander
verbunden werden.

Slave 3
RSP 2

Derzeit geltende Beschränkungen derTeilnehmer im B
­ usbetrieb

RSP 3

Slave 2
RSP 1

RSP 2

Slave 1RSP 1

Busbetrieb: Beispiel mit 3 Teilnehmer

16

17

Baureihe MRP 2000

Winkelmessmodule mit integriertem Messgerät und Lagerung• Besonders kleine Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Hohlwelle  10 mm

Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRP 2080

Maßverkörperung

Absolut
MRP 2010

Lagereigenschaften

Inkremental
MRP 2080

DIADUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 10 mm

Signalperioden

2048

Max. zul. Axiallast3)

50 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit±7”

Max. zul. Radiallast3)

45 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±1,5”Max. zul. Kippmoment3)

0,8 NmWiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 3”

Kontaktsteifigkeit

Positionsrauschen RMS

typ. 0,07”

typ. 0,10”

axial: 25 N/µm
radial: 77 N/µm
(Werte berechnet)

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 2.2

EnDat 3

Kippsteifigkeit

2,16 Nm/mrad (Wert berechnet)

Bestellbezeichnung–

EnDat22

E30-RB

Mechanisch zul. Drehzahl

2000 min–1

Positionswerte/U–

25 bitReibungsmoment 0,020 Nm

Taktfrequenz
Rechenzeit tcal–

 16 MHz 7 µsAnlaufmoment 0,010 Nm
0,3 NmReferenzmarken

1–Max. übertragbares­Wellendrehmoment3)

Grenzfrequenz –3 dB

 210 kHz–

Trägheitsmoment Rotor

3,5 · 10–6 kgm2

Bus-Betrieb Daisy-Chain––

Radiale Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 20 mm von der Kundenanschlussfläche Rotor:  0,60 µm

Datenrate––

12,5 MBit/s (25 MBit/s)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 20 mm von der Kundenanschlussfläche Rotor:  0,70 µm

Zykluszeit––

typ. > 25 µs

Axiale Führungsgenauigkeit

 ±0,3 µm

Elektrischer Anschluss

Platinenstecker 14-polig; Adapterkabel mit­Schnellsteckverbinder als Zubehör

Platinenstecker 16-polig(12+4 für Zusatz-Sensorik)

Planlauf der Oberfläche

 8 µmKabellänge1)

 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Taumel der Achse

2,5”

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 605292)

IP001)

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne Kondensation

Masse

0,12 kg (ohne Kabel und Stecker)

MRP 2030

25 Mbit/s, bis 3 Bus-­
Teilnehmer: ≤ 40 m
12,5 Mbit/s, bis 6 BusTeilnehmer: ≤ 100 m
12,5 Mbit/s, bis 8 BusTeilnehmer: ≤ 10 m

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  0,7 W

3,6 V:  0,6 W
14 V:  0,7 W

3,6 V:  0,45 W
14 V:  0,65 W

Stromaufnahme (typisch)ohne Last: IP = 60 mA; max. 120 mA
mit Last: max. 130 mA

5 V: 85 mA (ohne Last)

12 V: 25 mA (ohne Last)

1)

Absolut
MRP 2010

MRP 2030

1)

Die elektromagnetische Verträglichkeit muss im Gesamtsystem durch entsprechende Maßnahmen beim Einbau sichergestellt werden.
Im angebauten Zustand3)
Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung2)

Die Kabellänge bezieht sich auf die gesamte Übertragungsstrecke.

MRP 2080/
MRP 2010/
MRP 2030

18

19

Baureihe MRP 2000
MRP 2010, MRP 2030, MRP 2080

Anschlussmaße der Anbauteile

Hinweise zur mechanischen­Geräteausführung und Montage
beachten.

1 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M2.5 – 8.8: 0.6 Nm ±0.03 Nm
2 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
3 = Markierung der 0° Position ±5°
4 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

20

1 = Rotor
2 = Stator (nicht als Rotor benutzen)
3 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastungen gemäß den Technischen Daten
4 = Optional empfohlene Kunden-Anbaumaße
5 =	Schraube ISO 4762 – M2.5 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 2.5 – 200HV
Anzugsmoment 0.6 Nm ±0.03 Nm
6 =	Schraube ISO 4762 – M4 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 3 – 200HV
Anzugsmoment 2.5 Nm ±0.13 Nm
7 = Kunde ist für elektrische Abschirmung sowie Verbindungskabel verantwortlich21

Baureihe MRS 2200

Winkelmessmodul mit integriertem Messgerät und Lagerung• Kompakte Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Hohlwelle  10 mm• Hohe Kippsteifigkeit
Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRS 2280

Maßverkörperung

Absolut
MRS 2230

Inkremental
MRS 2281

Absolut
MRS 2231

Lagereigenschaften

Inkremental
MRS 2280

DIADUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 10 mm

Signalperioden

2048

Max. zul. Axiallast1)

100 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit±10”

Max. zul. Radiallast1)

45 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±1,5”Max. zul. Kippmoment1)

5 Nm

2,5 NmWiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 3”

Kontaktsteifigkeit

Positionsrauschen RMS

typ. 0,07”

typ. 0,10”

typ. 0,07”

typ. 0,10”

axial: 54 N/µm
radial: 153 N/µm
(Werte berechnet)

axial: 27 N/µm
radial: 77 N/µm
(Werte berechnet)

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 3

 1 VSS

EnDat 3

Kippsteifigkeit

52 Nm/mrad (Wert berechnet)

24 Nm/mrad (Wert berechnet)

Bestellbezeichnung–

E30-RB–

E30-RB

Mechanisch zul. Drehzahl

1000 min–1

Positionen/U–

25 bit–25 bitReibungsmoment 20 mNm

 15 mNm

Referenzmarken

eine

–

eine

–

Anlaufmoment 30 mNm

 20 mNm

Grenzfrequenz –3 dB

 210 kHz– 210 kHz–

Max. übertragbares­Wellendrehmoment1)

1 Nm

Bus-Betrieb Daisy-Chain

–



–



Trägheitsmoment Rotor

1,5 · 10–5 kgm2

0,9 · 10–5 kgm2

Datenrate–

12,5 MBit/s (25 MBit/s)–

12,5 MBit/s (25 MBit/s)

Radiale Führungsgenauigkeit≤ 0,8 μm2)

≤ 2,4 μm2)

Zykluszeit–

typ. > 25 µs–

typ. > 25 µs≤ 0,5 μm2)

≤ 1,6 μm2)

Elektrischer Anschluss

Platinenstecker 14-polig; Platinenstecker
Zubehör: Adapterkabel­16-polig (12+4 fürmit Schnellsteckverbinder ­Zusatz-Sensorik)

Platinenstecker 14-polig; Platinenstecker
Zubehör: Adapterkabel­16-polig (12+4 fürmit Schnellsteckverbinder ­Zusatz-Sensorik)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit
Planlauf der Oberfläche 20 µm

 30 µm

Kabellänge1)

 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

25 Mbit/s, bis 3 Bus-­
Teilnehmer: ≤ 40 m
12,5 Mbit/s, bis 6 BusTeilnehmer: ≤ 100 m
12,5 Mbit/s, bis 8 BusTeilnehmer: ≤ 10 m

 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Rundlauf 30 µm

 50 µm

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 60529

IP003)

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne Kondensation

Masse

0,34 kg (ohne Kabel und Stecker)

25 Mbit/s, bis 3 Bus-­
Teilnehmer: ≤ 40 m
12,5 Mbit/s, bis 6 BusTeilnehmer: ≤ 100 m
12,5 Mbit/s, bis 8 BusTeilnehmer: ≤ 10 m

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  0,7 W

3,6 V:  0,45 W
14 V:  0,65 W

5,25 V:  0,7 W

3,6 V:  0,45 W
14 V:  0,65 W

Stromaufnahme (typisch)ohne Last: IP = 60 mA;
max. 120 mA
mit Last: max. 130 mA

12 V: 25 mA (ohne Last) ohne Last: IP = 60 mA;
max. 120 mA
mit Last: max. 130 mA

1)

12 V: 25 mA (ohne Last)

22

Inkremental
MRS 2281

Absolut
MRS 2231

50 N (Last zentriert)

0,23 kg (ohne Kabel und Stecker)

1)

Rein statische Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung. Eine Überlagerung der einzelnen Lasten ist nicht berücksichtigt.
Gemessen im Abstand h = 20 mm von der Kundenanschlussfläche des Rotors; siehe Mess- und Lagergenauigkeit im Prospekt­Winkelmessmodule3)
Die elektromagnetische Verträglichkeit muss im Gesamtsystem durch entsprechende Maßnahmen beim Einbau sichergestellt werden.
2)

Die Kabellänge bezieht sich auf die gesamte Übertragungsstrecke.

MRS 2280/
MRS 2230

Absolut
MRS 2230

MRS 2281/
MRS 2231

23

Baureihe MRS 2200
MRS 2280, MRS 2230

MRS 2281, MRS 2231

64±0.1
+0.1
31 0

(8)

15±0.17.5±0.1( 3.7)

(8)

8±0.3
6

A

( 3.7)

 54±0.1

A

M4 (6x)-0.020( 30 f7 -0.041)

0.02 C-D-E






°

60

6x

9.7±0.1

0 1(3x-0.

10.5

60°±0.1° (3x)

10.5

C

)

0.2 B A

0.5x15°19

0.03 C-D-E-0.016C(A

 15 f7 -0.034

)

7.5

+0.1

41-0.2







D
B

2.6x45°

8.78

+0.1

210

9.3

 22





 24

7.5
8





.

D

0.03 C-D-E

5.95

0.05 C-D-E

10x17°



0.2 B A



60°±0.1°(3x)M4 (6x)

+1

B

E

5.2 0

A

10±0.2E

0.2 B A

 3H7 x 6 (2x)

11.25



 3H7 (3x)


9±0.5





1 = Anzugsmoment der Zylinderschraube M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
2 = Markierung der 0° Position ±5°
3 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
4 = LED Position
5 = Erlaubt für Wellenklemmung
6 = Freier Bereich für Flex PCB

24

A-A

1 = Anzugsmoment der Zylinderschraube M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
2 = Markierung der 0° Position ±5°
3 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
4 = LED Position
5 = Erlaubt für Wellenklemmung
6 = Freier Bereich für Flex PCB

25

Baureihe MRP 5000

Winkelmessmodule mit integriertem Messgerät und Lagerung• Kompakte Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Hohlwelle  35 mm

Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRP 5080

Absolut
MRP 5010

Lagereigenschaften

Inkremental
MRP 5080

Maßverkörperung

OPTODUR-Teilkreis

DIADUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 35 mm

Signalperioden

30 00016 384Max. zul. Axiallast3)

200 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit*±2,5” oder ±5”±2,5”±2,5” oder ±5”

Max. zul. Radiallast3)

60 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±0,23”±0,12”±0,40”

Max. zul. Kippmoment3)

2,5 NmWiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 0,3”

aus beiden Richtungen: 0,9”

Kontaktsteifigkeit(Werte berechnet)

axial: 303 N/µm
radial: 181 N/µm

axial: 364 N/µm
radial: 217 N/µm

axial: 303 N/µm
radial: 181 N/µm

Positionsrauschen RMS

typ. 0,007”

typ. 0,020”

102 Nm/mrad

122 Nm/mrad

102 Nm/mrad

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 2.2

Kippsteifigkeit(Wert berechnet)

Bestellbezeichnung–

EnDat22

Mechanisch zul. Drehzahl

300 min–1

150 min–1

300 min–1

Positionswerte/U–

28 bitReibungsmoment 0,025 Nm

 0,045 Nm

 0,025 Nm

Taktfrequenz
Rechenzeit tcal–

 16 MHz 5 µsAnlaufmoment 0,015 Nm

 0,025 Nm

 0,015 Nm

2 Nm

Referenzmarken

80 (abstandscodiert)–

Max. übertragbares­Wellendrehmoment3)

Grenzfrequenz –3 dB

 500 kHz

Trägheitsmoment Rotor

0,13 · 10–3 kgm2

Elektrischer Anschluss

Kabel 1,5 m mit Stecker Sub-D, 15-polig;­Schnittstellen-Elektronik im Stecker integriert

Radiale Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 40 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,20 µm (ohne Last)
gemessen im Abstand h = 40 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,35 µm (ohne Last)

Kabellänge 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

Axiale Führungsgenauigkeit

 ±0,2 µm

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  950 mW

5,25 V:  900 mW

3,6 V:  1,1 W
14 V:  1,3 W

Planlauf der Welle

 5 µmTaumel der Achse

0,7”

Stromaufnahme (typisch)

175 mA (ohne Last)

105 mA (ohne Last)

5 V: 140 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 605292)

IP20

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne KondensationMasse

0,5 kg (ohne Kabel und Stecker)

MRP 5280

typ. 0,004”

 300 kHz–
Platinenstecker 15-polig; Adapterkabel mit­Schnellsteckverbinder als Zubehör

DC 3,6 V bis 14 V

* Bei Bestellung bitte auswählen

MRP 5280

Absolut
MRP 5010

IP001) oder IP40

1)

Die elektromagnetische Verträglichkeit muss im Gesamtsystem durch entsprechende Maßnahmen beim Einbau sichergestellt werden.
Im angebauten Zustand3)
Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung2)

MRP 5080/MRP 5280

26

MRP 5010

MRP 5010
mit Abdeckung

27

Baureihe MRP 5000
MRP 5010

MRP 5010 mit Abdeckung

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
2		 = Markierung der 0° Position ±5°3		 = Abstand zur Abdeckung einhalten
4		 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5		 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

1 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
2 = Markierung der 0° Position ±5°
3 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
4 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

28

29

MRP 5080, MRP 5280

Anschlussmaße der Anbauteile

Hinweise zur mechanischen­Geräteausführung und Montage
beachten.

2.1 MRP 5010/MRP 5080

MRP 5010 mit Abdeckung

MRP 5010/MRP 5080

MRP 5010 mit Abdeckung

MRP 5010
MRP 5010/MRP 5080
mit Abdeckung

1 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
2 = Markierung der 0° Position ±5°
3 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
4 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

30

1 = Rotor
2 = Stator (nicht als Rotor benutzen)
3 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastungen gemäß den Technischen Daten
4 = Optional empfohlene Kunden-Anbaumaße
5 = Kante nicht als Anschlag benutzen!
6 =	Schraube ISO 4762 – M3 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 3 – 200HV
Anzugsmoment 1.1 Nm ±0.05 Nm
7 =	Material für Kundenanbauteile: Stahl
Re ≥ 235 N/mm2		
Rm ≥ 400 N/mm2
8 = Thermischer Wärmeausdehnungskoeffizient therm: 10 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1

31

Baureihe MRP 8000

Winkelmessmodule mit integriertem Messgerät und Lagerung• Kompakte Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Hohlwelle  100 mm

Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRP 8080

Absolut
MRP 8010

Lagereigenschaften

Inkremental
MRP 8080

Maßverkörperung

OPTODUR-Teilkreis

DIADUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 100 mm

Signalperioden

63 00032 768Max. zul. Axiallast3)

300 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit*±1” oder ±2”

Max. zul. Radiallast3)

100 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±0,10”±0,20”

Max. zul. Kippmoment3)

6 Nm

Wiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 0,2”

aus beiden Richtungen: 0,5”

Kontaktsteifigkeit

Positionsrauschen RMS

typ. 0,003”

typ. 0,010”

axial: 684 N/µm
radial: 367 N/µm
(Werte berechnet)

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 2.2

Kippsteifigkeit

1250 Nm/mrad (Wert berechnet)

Bestellbezeichnung–

EnDat22

Mechanisch zul. Drehzahl

300 min–1

Positionswerte/U–

29 bitReibungsmoment 0,2 Nm

Taktfrequenz
Rechenzeit tcal–

 16 MHz 5 µsAnlaufmoment 0,2 Nm
10 Nm

Referenzmarken

150 (abstandscodiert)–

Max. übertragbares­Wellendrehmoment3)

Grenzfrequenz –3 dB

 500 kHz–

Trägheitsmoment Rotor

2,8 · 10–3 kgm2

Elektrischer Anschluss

Kabel 1,5 m mit Stecker Sub-D, 15-polig;­Schnittstellen-Elektronik im Stecker integriert

Platinenstecker 15-polig; Adapterkabel mit­Schnellsteckverbinder als Zubehör

Radiale Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 70 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,15 µm
gemessen im Abstand h = 70 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,20 µm

Kabellänge 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

Axiale Führungsgenauigkeit

 ±0,15 µm

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  950 mW

3,6 V:  1,1 W
14 V:  1,3 W

Planlauf der Welle

 4 µmTaumel der Achse

0,5”Stromaufnahme (typisch)

175 mA (ohne Last)

5 V: 140 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 605292)

IP20

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne KondensationMasse

2,15 kg (ohne Kabel und Stecker)* Bei Bestellung bitte auswählen

Absolut
MRP 8010

IP001) oder IP40

1)

Die elektromagnetische Verträglichkeit muss im Gesamtsystem durch entsprechende Maßnahmen beim Einbau sichergestellt werden.
Im angebauten Zustand3)
Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung2)

MRP 8080

32

MRP 8010

MRP 8010 mit Abdeckung

33

Baureihe MRP 8000
MRP 8010

MRP 8010 mit Abdeckung

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
2		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
3		 = Markierung der 0° Position ±5°4		 = Minimaler Abstand5		 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
6		 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

1 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
2 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
3 = Markierung der 0° Position ±5°
4 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

34

35

MRP 8080

Anschlussmaße der Anbauteile







MRP 8010/MRP 8080

MRP 8010 mit Abdeckung

MRP 8010 mit Abdeckung

MRP 8010/MRP 8080



Hinweise zur mechanischen­Geräteausführung und Montage
beachten.

1 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
2 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
3 = Markierung der 0° Position ±5°
4 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5 = Vorgeschriebene Richtung für Axialkräfte

36

1 = Rotor
2 = Stator (nicht als Rotor benutzen)
3 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastungen gemäß den Technischen Daten
4 = Optional empfohlene Kunden-Anbaumaße
5 = Kante nicht als Anschlag benutzen!
6 =	Schraube ISO 4762 – M3 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 3 – 200HV
Anzugsmoment 1.1 Nm ±0.05 Nm
7 =	Schraube ISO 4762 – M4 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 4 – 200HV
Anzugsmoment 2.5 Nm ±0.13 Nm
8 =	Material für Kundenanbauteile: Stahl
Re ≥ 235 N/mm2		
Rm ≥ 400 N/mm2
9 = Thermischer Wärmeausdehnungskoeffizient therm: 10 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1

37

MRP 8081 Dplus

Winkelmessmodul mit vier Abtastköpfen und Korrekturdaten• Sehr hohe Systemgenauigkeit• Robuste Winkelmessung• Hohlwelle  100 mm• Axiallast bis zu 300 N
Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRP 8081 Dplus

Lagereigenschaften

Inkremental
MRP 8081 Dplus

Maßverkörperung

OPTODUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 100 mm

Signalperioden

63 000Max. zul. Axiallast1)

300 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit±0,40”

Max. zul. Radiallast1)

100 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±0,06”

Max. zul. Kippmoment1)

6 Nm

Wiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 0,1”

Kontaktsteifigkeit

Positionsrauschen RMS

typ. 0,0015”

axial: 684 N/µm
radial: 367 N/µm
(Werte berechnet)

Schnittstelle1)

4 x  1 VSS

Kippsteifigkeit

1250 Nm/mrad (Wert berechnet)

Referenzmarken

150 (abstandscodiert)

Mechanisch zul. Drehzahl

300 min–1

Grenzfrequenz –3 dB≥ 500 kHz

Reibungsmoment≤ 0,2 Nm

Elektrischer Anschluss1)

4 x Kabel 1,5 m mit Stecker Sub-D, 15-polig; Schnittstellen-Elektronik im Stecker integriert

Anlaufmoment≤ 0,2 Nm

Kabellänge1)≤ 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)Max. übertragbares­Wellendrehmoment1)

10 Nm

Versorgungsspannung1)

DC 5 V ±0,25 V

Trägheitsmoment Rotor

2,8 · 10–3 kgm2

Leistungsaufnahme1)(maximal)

5,25 V: ≤ 950 mW

Radiale Führungsgenauigkeit≤ 0,15 µm (gemessen im Abstand h = 70 mm von der Kundenanschlussfläche des Rotors2))

175 mA (ohne Last)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit≤ 0,20 µm (gemessen im Abstand h = 70 mm von der Kundenanschlussfläche des Rotors2))

Je Abtastkopf ein separater elektrischer Anschluss

Axiale Führungsgenauigkeit≤ ±0,15 µm

Planlauf der Welle≤ 4 µmTaumel der Achse

0,5”

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

≤ 200 m/s2 (EN 60068-2-6)≤ 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 605293)

IP20

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit≤ 75 % ohne KondensationMasse

2,15 kg (ohne Kabel und Stecker)

1)

Stromaufnahme (typisch)1)

1)

Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung
Siehe Mess- und Lagergenauigkeit im Prospekt Winkelmessmodule3)
Im angebauten Zustand2)

MRP 8081 Dplus

38

39

MRP 8081 Dplus

Anschlussmaße der Anbauteile

37.6  0.5

33.5



32.6  0.5

A

2  0.2

B-B

A-A
0.01 B
0.004 B

0.004 B≥  113
 104.5

≤  96





≥ 10





 112 f79

 0.025 A

5
 0.025 A

6

 0.025 A

10

 100 H7  160 f7

0.01 B5 100 H7 

640.01 B

6x
°

60

1.5

100 f7 A
M4 (6x) t=4.6

A-A
 0.2 A

A

Rz 16
Rz 10






0.003
 3.4 (12 x 30°)≤  134 ≥  164≥ 13

B

6x 60°
30°

(12
2 A
 0.

0.005


8

 14

Rz 16
Rz 10

0.003





 100 f7  ≥  116 ≤  96

≥ 13

M3



1.5



1.2 ... 3

 
6.4
x) t=

 160 H7  174 ± 0.5

12x 30°


M



10

4
(6
 x) t
0. =6
3
.
A 4

4.5



Hinweise zur mechanischen­Geräteausführung und Montage
beachten.

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M3 – 8.8: 1.1 Nm ±0.05 Nm
2		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.13 Nm
3		 = Markierung der 0° Position ±5°4		 = Drehrichtung der Welle für Ausgangssignale gemäß Schnittstellen-Beschreibung
5		 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastungen gemäß den Technischen Daten
6		 = Optional empfohlene Kunden-Anbaumaße
7		 =	Material für Kundenanbauteile: Stahl
Re ≥ 235 N/mm2		
Rm ≥ 400 N/mm28		 = Thermischer Wärmeausdehnungskoeffizient therm: 10 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1
9		 = Empfohlene Kraftrichtung; wenn dynamische Überlastungen möglich sind, ist die empfohlene Kraftrichtung einzuhalten

40

41Baureihe MRP 8100

Winkelmessmodule mit integriertem Messgerät und Lagerung• Kompakte Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Hohlwelle  80 mm• Axiallast bis zu 1500 N
Messgeräte-Eigenschaften

Inkremental
MRP 8180

Absolut
MRP 8110Lagereigenschaften

Inkremental
MRP 8180

Maßverkörperung

OPTODUR-Teilkreis

DIADUR-Teilkreis

Welle

durchgehende Hohlwelle D = 80 mm

Signalperioden

63 00032 768Max. zul. Axiallast3)

1500 N (Last zentriert)

Systemgenauigkeit*±1” oder ±2”

Max. zul. Radiallast3)

800 N

Positionsabweichung pro­Signalperiode±0,10”±0,20”

Max. zul. Kippmoment3)

100 NmWiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 0,2”

aus beiden Richtungen: 0,5”

Kontaktsteifigkeit

Positionsrauschen RMS

typ. 0,003”

typ. 0,010”

axial: 1000 N/µm
radial: 500 N/µm
(Werte berechnet)

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 2.2

Kippsteifigkeit

1700 Nm/mrad (Wert berechnet)

Bestellbezeichnung–

EnDat22

Mechanisch zul. Drehzahl

300 min–1

Positionswerte/U–

29 bitReibungsmoment 0,4 Nm

Taktfrequenz
Rechenzeit tcal–

 16 MHz 5 µsAnlaufmoment 0,4 Nm
20 Nm

Referenzmarken

150 (abstandscodiert)–

Max. übertragbares­Wellendrehmoment3)

Grenzfrequenz –3 dB

 500 kHz–

Trägheitsmoment Rotor

5 · 10–3 kgm2

Elektrischer Anschluss

Kabel 1,5 m mit Stecker Sub-D, 15-polig;­Schnittstellen-Elektronik im Stecker integriert

Platinenstecker 15-polig; Adapterkabel mit­Schnellsteckverbinder als Zubehör

Radiale Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 75 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,25 µm
gemessen im Abstand h = 75 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,30 µm

Kabellänge 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

Axiale Führungsgenauigkeit

 ±0,25 µm

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  950 mW

3,6 V:  1,1 W
14 V:  1,3 W

Planlauf der Welle

 4 µm oder  2 µm

Taumel der Achse

0,7”

Stromaufnahme (typisch)

175 mA (ohne Last)

5 V: 140 mA (ohne Last)

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

 200 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Schutzart EN 605292)

IP20

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 50 °C
0 °C bis 50 °C

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne Kondensation

Masse

4 kg

* Bei Bestellung bitte auswählen

Absolut
MRP 8110IP001) oder IP40

1)

Die elektromagnetische Verträglichkeit muss im Gesamtsystem durch entsprechende Maßnahmen beim Einbau sichergestellt werden.
Im angebauten Zustand3)
Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung2)

MRP 818042

MRP 8110

MRP 8110 mit Abdeckung

43

Baureihe MRP 8100
MRP 8110

MRP 8110 mit Abdeckung

2.5

A-A
A-A

B
2:1

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M5 – 8.8: 4.5 Nm ±0.25 Nm
2		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.15 Nm
3		 = Markierung der 0° Position ±5°4		 = Kundenseitige Verantwortung für Schirmabdeckung
5		 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
6		 =	Empfohlene Kraftrichtung;wenn dynamische Überlastung möglich ist, ist die empfohlene Kraftrichtung einzuhalten
7		 = Kabelabstützung

44

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M5 – 8.8: 4.5 Nm ±0.25 Nm
2		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.15 Nm
3		 = Markierung der 0° Position ±5°4		 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5		 =	Empfohlene Kraftrichtung;wenn dynamische Überlastung möglich ist, ist die empfohlene Kraftrichtung einzuhalten

45

MRP 8180

Anschlussmaße der Anbauteile

A-A

Alternative
Alternative Montagemöglichkeit
Montagemöglichkeit

k = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M5 – 8.8: 4.5 Nm ±0.25 Nm
2		 = Anzugsmomente der Zylinderschrauben M4 – 8.8: 2.5 Nm ±0.15 Nm
3		 = Markierung der 0° Position ±5°4		 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
5		 =	Empfohlene Kraftrichtung;wenn dynamische Überlastung möglich ist, ist die empfohlene Kraftrichtung einzuhalten

46

1 = Rotor
2 = Stator (nicht als Rotor nutzen)
3 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastung gemäß den Technischen Daten
4 = Optional: empfohlene Kunden-Anbaumaße
5 = Kante nicht als Anschlag benutzen!
6 =	Schraube ISO 4762 – M5 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092-5-200HV
Anzugsmoment 4.5 Nm ±0.25 Nm
7 =	Schraube ISO 4762 – M4 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092-4-200HV
Anzugsmoment 2.5 Nm ±0.15 Nm
8 =	Material für Kundenanbauteile: Stahl
Re ≥ 235 N/mm2		
Rm ≥ 400 N/mm2
9 = Thermischer Wärmeausdehnungskoeffizient therm: 10 · 10–6 K–1 bis 12 · 10–6 K–1

47

Baureihe SRP 5000

Winkelmessmodule mit integriertem Messgerät, Lagerung und Antrieb• Kompakte Abmessungen• Hohe Mess- und Lagergenauigkeit• Besonders gleichmäßige Bewegungsführung• Hohlwelle  32 mm
Inkremental
SRP 5080

Absolut
SRP 5010

Maßverkörperung

OPTODUR-Teilkreis

DIADUR-Teilkreis

Signalperioden

30 00016 384

Systemgenauigkeit*±2,5” oder ±5”

Positionsabweichung pro­Signalperiode±0,23”

Wiederholgenauigkeit

aus beiden Richtungen: 0,3”

±0,40”
aus beiden Richtungen: 0,9”

Positionsrauschen RMS

typ. 0,007”

typ. 0,020”

Schnittstelle 1 VSS

EnDat 2.2

Bestellbezeichnung–

EnDat22

Positionswerte/U–

28 bitTaktfrequenz
Rechenzeit tcal–

 16 MHz 5 µsReferenzmarken

80 (abstandscodiert)–

Grenzfrequenz –3 dB

 500 kHz–

Elektrischer Anschluss

Kabel 1,5 m mit Stecker Sub-D, 15-polig;­Schnittstellen-Elektronik im Stecker integriert

Kabel 1,5 m mit Kupplung M12, 8-polig

Kabellänge 30 m (mit HEIDENHAIN-Kabel)

Versorgungsspannung

DC 5 V ±0,25 V

DC 3,6 V bis 14 V

Leistungsaufnahme(maximal)

5,25 V:  950 mW

3,6 V:  1,1 W
14 V:  1,3 W

Stromaufnahme (typisch)

175 mA (ohne Last)

5 V: 140 mA (ohne Last)

Anbausituation
Die angegebenen Motoreigenschaften­gelten für folgende Anbausituation:• Umgebungstemperatur 20 °C• Spulentemperatur 40 °C• Stator verschraubt auf Stahlplatte mit:
– Gesamtoberfläche 0,016 m2– spez. Wärmekapazität 460 J/kgK(bei 20 °C)– spez. Wärmeleitfähigkeit 30 W/mK
(bei 20 °C)

3.00
2.700

Drehmoment in Nm 

Messgeräte-Eigenschaften

Spitzendrehmoment

2.50

Nenndrehmoment

2.00
1.569

1.50
1.00
0.50
0.00

0.385
0.128

0

50

100

150

200

250

300

Drehzahl in U/min 
Momentenkennlinie bei DC 48 V

* Bei Bestellung bitte auswählen

SRP 500048

49

Lagereigenschaften

Motoreigenschaften

Welle

durchgehende Hohlwelle mit  32 mm

Spitzendrehmoment

2,70 Nm

Max. zul. Axiallast2)

200 N (Last zentriert)

Nenndrehmoment

0,385 Nm

Max. zul. Radiallast2)

60 N

Stillstandsmoment

0,253 Nm

Max. zul. Kippmoment2)

2,5 NmStillstandsdrehzahl

0,013 U/min

Kontaktsteifigkeit

axial: 303 N/µm
radial: 181 N/µm
(Werte berechnet)

Maximaldrehzahl

300 U/minDrehmomentkonstante

0,668 Nm/Arms

Kippsteifigkeit

102 Nm/mrad (Wert berechnet)

Gegen-EMK-Konstante

0,397 Vrms/(rad/s)

Mechanisch zul. Drehzahl

300 min–1

Motorkonstante

0,181 Nm/√W

Max. übertragbares­Wellendrehmoment2)

2 Nm

Elektrischer Widerstand R20 (bei 20 °C)

9,06 

1,16 · 10–3 kgm2

Elektrische Induktivität

2,42 mH

Trägheitsmoment Rotor

Maximalstrom

Radiale Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 50 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,20 µm (ohne Last)

4,24 Arms

Nennstrom

Nicht reproduzierbare radiale
Führungsgenauigkeit

gemessen im Abstand h = 50 mm von Kundenanschlussfläche Rotor:  0,35 µm (ohne Last)

0,688 Arms

Stillstandsstrom

0,487 Arms

Axiale Führungsgenauigkeit

 ±0,2 µm

Max. Nenn-Verlustleistung

6,94 W

Planlauf der Welle* 5 µm oder  1 µm

Max. Zwischenkreisspannung

DC 48 V

Taumel der Achse

0,7”Anzahl der Pole

20

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms    20 m/s2 (EN 60068-2-6)
 1000 m/s2 (EN 60068-2-27)(ohne Last)

Max. Rastmoment< 0,2 % vom Nenndrehmoment

Elektrischer Anschluss

M12 (4-polig, Stift)

Schutzart EN 605291)

IP40

Kabeldurchmesser

 7,0 mm

Arbeitstemperatur
Lagerungstemperatur

0 °C bis 40 °C
0 °C bis 50 °C

Kabellänge≤5m

Anzahl der Phasen

3

Relative Luftfeuchtigkeit

 75 % ohne Kondensation

Einsatzhöhe< 2000 m

Masse

 1,82 kg (ohne Kabel und Stecker)* Bei Bestellung bitte auswählen
1)
Im angebauten Zustand2)
Rein statische singuläre Last, ohne zusätzliche Vibrationen und Schockbelastung

50

51

SRP 5010/SRP 5080
AbmessungenAbmessungen der Steckverbinder

Kundenseitige Anschlussmaße

5

A = Lagerungk = Kundenseitige Anschlussmaße
1		 = Markierung der 0° Position ±5°2		 = Bei Bestellung bitte auswählen
3		 = Schutzleiteranschluss4		 =	Drehrichtung der Welle für steigende­Positionswerte

52

3 = Rotor
4 = Stator
5 = Schraube ISO 4762 – M3 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 3 – 200HV Anzugsmoment 0,95 Nm ±0.05 Nm
6 = Schraube ISO 4762 – M4 – 8.8. Stoffschlüssige Schraubenlosdrehsicherung erforderlich. Scheibe ISO 7092 – 4 – 200HV Anzugsmoment 2.2 Nm ±0.12 Nm
7 = Erforderliche Kunden-Anbaumaße zur Übertragung der maximal zulässigen Belastung gemäß den Technischen Daten
8 = Optional empfohlene Kunden-Anbaumaße

53

Schnittstellen
Inkrementalsignale » 1 VSS

Positionswerte

Das EnDat-Interface ist eine digitale, bi-­direktionale Schnittstelle für Messgeräte.
Sie ist in der Lage, sowohl Positionswerte
auszugeben, als auch im Messgerät gespeicherte Informationen auszulesen, zu
aktualisieren oder neue Informationen abzulegen. Aufgrund der seriellen Daten­übertragung sind 4 Signalleitungen ausreichend. Die Daten DATA werden synchron
zu dem von der nachfolgenden Elektronik
vorgegebenen Taktsignal CLOCK übertragen. Die Auswahl der Übertragungsart­(Positionswerte, Parameter, Diagnose ...)
erfolgt mit Mode-Befehlen, welche die
nachfolgende Elektronik an das Messgerät
sendet. Bestimmte Funktionen sind nur
mit EnDat 2.2-Mode-Befehlen verfügbar.

Signalperiode
360° el.

Die sinusförmigen Inkrementalsignale A
und B sind um 90° el. phasenverschoben
und haben eine Signalgröße von typisch
1 VSS. Die dargestellte Folge der Ausgangssignale – B nacheilend zu A – gilt für die inder Anschlussmaßzeichnung angegebene
Bewegungsrichtung.
Das Referenzmarkensignal R besitzt eine
eindeutige Zuordnung zu den Inkrementalsignalen. Neben der Referenzmarke kanndas Ausgangssignal abgesenkt sein.

Befehlssatz

Inkrementalsignale

EnDat01

EnDat 2.1 oder
EnDat 2.2

mit

EnDat02

EnDat 2.2

mit

EnDat22

EnDat 2.2

ohne

EnDat21

Absolutes Messgerät

Ausführliche Beschreibungen zu allen
verfügbaren Schnittstellen sowie all­gemeine elektrische Hinweise finden
Sie im Prospekt Schnittstellen von­HEIDENHAIN-Messgeräten.

Absoluter
Positionswert

Ausführliche Beschreibungen zu allen
verfügbaren Schnittstellen sowie all­gemeine elektrische Hinweise finden
Sie im Prospekt Schnittstellen von­HEIDENHAIN-Messgeräten.

A, B, R gemessen mit Oszilloskop in Differenzbetrieb

Anschlussbelegung

Anschlussbelegung

Stecker Sub-D, 15-polig

Kupplung oder Flanschdose M12, 8-polig

Platinenstecker, 14-polig

Platinenstecker, 12-polig

Betriebs­
parameter

Betriebs­
zustand

Spannungsversorgung

Inkrementalsignale

Parameter des Mess­
geräteherstellers für
EnDat 2.1

4

12

2

10

1

9

3

11

14

7

5/6/8/15

13

/

1b

7a

5b

3a

6b

2a

3b

5a

4b

4a

/

/

/

UP

SensorUP

0V

Sensor
0V

A+

A–

B+

B–

R+

R–

frei

frei

frei

braun/
grün

blau

weiß/
grün

weiß

braun

grün

grau

rosa

rot

schwarz/

violettgelb* Geräteabhängig

EnDat 2.2

15
Spannungsversorgung

sonstige Signale

Kabelschirm mit Gehäuse verbunden; UP = Spannungsversorgung
Sensor: Die Sensorleitung ist im Messgerät mit der jeweiligen Spannungsversorgung verbunden.
Nicht verwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!

Parameter
des OEM» 1 VSS A*» 1 VSS B*

Platinenstecker, 15-polig

12

14

Nachfolgende Elektronik
Inkremental­
signale*Weitere Informationen:

Weitere Informationen:ohneVersionen der EnDat-Schnittstelle

alternative­Signalform(Nennwert)

54

Bestellbezeichnung

EnDat-Schnittstelle

HEIDENHAIN-Messgeräte mit » 1-VSSSchnittstelle geben Spannungssignale aus,
die hoch interpolierbar sind.

Positionswerte

M12

8

2

5

1

3

4

7

6

12

1b

6a

4b

3a

6b

1a

2b

5a

15

13

11

14

12

7

8

9

10

UP

SensorUP

0V

Sensor
0V

DATA

DATA

CLOCK

CLOCK

braun/grün

blau

weiß/grün

weiß

grau

rosa

violettgelb

Kabelschirm mit Gehäuse verbunden; UP = Spannungsversorgung
Sensor: Die Sensorleitung ist im Messgerät mit der jeweiligen Spannungsversorgung verbunden.
Nicht verwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!

55

Positionswerte

EnDat 3 überführt die Eigenschaften undVorteile von EnDat in die Zukunft einer digitalen Fertigung. Dafür setzt EnDat 3 auf eineneue Architektur, die Bewährtes weiterführt
und bestmöglich die Durchgängigkeit und
Kompatibilität zu den Vorgängerschnittstellen aufrechterhält.

Schnittstelle

EnDat 3 Merkmale:• Datenübertragung im Hybridkabel• Bus-Topologien• Sensorik: Flexibilität der Dateninhalte
und Sensorbox• Funktionale Sicherheit: Kommunikationnach dem Black Channel-Prinzip• Höhere Datenbandbreite• Definition von Sendelisten• Systeminstallation: Einführung von­Zugriffsebenen

Protokoll

Request-Response-Verfahren im Halbduplex

Physik

RS-485: 4-Adern oder 2-Adern

Datenrate

12,5 Mbit/s (25 Mbit/s)

Kabellänge

max. 100 m bei 12,5 Mbit/s / max. 40 m bei 25 Mbit/s

HPF-Sendezeit(Verfügbarkeit der
Position im Master)typ.10 µs (der Parameter XEL.timeHPFout gibt die Zeitspannezwischen der Bildung des Positionswerts (Latch) und dem
Senden des vollständigen HPF an – ohne Kabel­einflüsse)Zykluszeit

typ. > 25 µs

Bus-Betrieb

Daisy-Chain

Funktionale
Sicherheit

ausgelegt bis SIL 3, Kommunikation nach dem
Black Channel-Prinzip

Bestellbezeichnungen
Die Bestellbezeichnung definiert grundlegende Eigenschaften der Kommunikation

Weitere Informationen:
www.endat.de

Unterstützte
­Kommunikationsarten

E30-R2

E30-R4

E30-RB

EnDat 3:
Kommunikation auf Versorgungsadern aufmoduliert



–

–

EnDat 3:
Kommunikation + separate
Versorgungsadern (4 Adern)

–





EnDat 3: Busbetrieb

–

–



Einbindung Sensorbox

–





Blockschaltbild 2 Adern

D

Encoder
Messgerät

+

Cc

-

Diagnose

für Condition Monitoring und Predictive Maintenance

Anschluss­
Connection
designation
bezeichnung

Systeminformationen

automatische Inbetriebnahme und Ablage von Betriebs­
zustandsdaten

P_SD+

C TR

R

P_SD-

Rs

R

Benutzer-Authentifizierung für z.B. Nullpunktverschiebung,
OEM-Speicher

Housing
Gehäuse

56

Subsequent
unit
Nachfolgende

Elektronik

D

Funktionen

Zugriffssteuerung

UE

L

Ubat
GND

L

RS-485Cm

Housing
Gehäuse57

Motor

Bei den Winkelmessmodulen mit integriertem Antrieb kommt ein nutenloser eisenbehafteter permanenterregter AC-Synchronmotor mit drei Phasen zum Einsatz.

Anschlussbelegung

1

2

3

4

Phase 1

Phase 2Phase 3GND

ID 1140842-xx

1

2

3

4

Phase 1

Phase 2Phase 3

GND

weiß

braun

grün

gelb

Weitere Informationen:
Ausführliche Beschreibungen zu Kabelnfinden Sie im Prospekt Kabel und Steckverbinder.

58

Mastering
Nanometer nanometer
beherrschbaraccuracymachenDR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
Dr.-Johannes-Heidenhain-Straße 583301 Traunreut, Germany +49 8669 31-0
 +49 8669 32-5061
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