Produktinformation

KCI 120Dplus
Absoluter induktiver
Drehgebermit Zusatzfunktion:
Zweite Positionsmessung
abtriebsseitig

10/2021KCI 120 Dplus

Absoluter induktiver Drehgeber mit Zusatzfunktion• Robustes induktives Abtastprinzip• Bestehend aus einer Abtasteinheit AE und zwei Rotoreinheiten (Teilkreis mit Nabe)• Zweite Positionsmessung abtriebsseitig

.3
0

65

 2.6
1

50

0.2


 0.08 A

B

1
5°

 d6
 0.05 A

 .7

 11.38  d580



Rz 6.3 - 16
B

A



a4

B
3:1

57

 d3

.2

 39)

 27±0.2

 25 h7)

 d1)

151°

30°

a2
7.5±0.2

Rz 6.3 - 16
 0.05 B

.2

)
(6x
R2

28.5

66°

4

80

 39)

31.5

10

)

.8)



3°
10

65

13

(27

  d4

10


M1

67°



3

  d2(2.9)

  41

M2

48°
87°



(a1)





30

R28.5

30

 4.5
 5.3

5°

10

 a3

1±0.3



B

62°

C

 0.2 AC

 0.2 B



146°



B

 7±0.2

A
4:1

53
11

B-B

.5



A

61

C

(2.7)

C-C
90°...120°


2x
 0.05 A

(2.7)

9

M2.5 (3x)

12



C
2:1

 30.1

 1±0.5

E 1.50.02

3x
 0.1 AE

 = Lagerung A-Rotor
 = Lagerung B-Rotor
 = Kundenseitige Anschlussmaße
M1 = Messpunkt Arbeitstemperatur
M2 = Vibrationsmesspunkt
1 = Platinenstecker 15-polig
2 = Ansicht mit Kundenseite
3 = Anbaumaß A-Rotor: Toleranz beinhaltet Ausgleich
von Montagetoleranzen und thermische Ausdehnung
4 = Anbaumaß B-Rotor: Toleranz beinhaltet Ausgleich
von Montagetoleranzen und thermische Ausdehnung
5 = M2, 5x12 ISO 4762 oder ISO 14583 – 8.8 – MKL * (3x)mit Spannscheibe DIN 6796 – 2,5 – FSt (3x)und Unterlegscheibe ID1334909-01; Anzugsmoment: 0.7 ±0.05 Nm;
Auf Einbaulage der Spannscheibe achten
6 = Fase am Gewindeanfang obligatorisch für stoffschlüssige Losdrehsicherung
7 = Drehrichtung beider Wellen für steigende Positionswerte
8 = Bauraum für Kabel beachten
9 = Übergang gerundet
10 = Bauraum für Elektronik beachten
11 = Kollision mit Abtasteinheit vermeiden
12 = Abstand für Luft-Kriechstrecke >1 mm
13 = Zulässige Kräfte und Momente an A-Nabe (Lager):– Axialkraft  60 N,– Radialkraft  60 N,– Drehmoment  0.5 Nm
14 = Materialeigenschaften Kundenwellen:
2– Zugfestigkeit  700 N/mm ,– Streckgrenze  490 N/mm2,– CTE = 10-12 ppm/K

2

FOROA1:
06A, 06B

FOROA1:
07A, 07B

a1

17.6

18.1

a2

4.3

4

a3

7.3

7.8

a4

5.2±0.2

5.7±0.2

d1

28

33

d2

30

35

d3

0
20 -0.020
25 -0.02

d4

18

21

d5

14

18

d6

0
16 -0.0140
20 -0.017

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021*G ebrauchshinweise: Schraube mit stoffschlüssiger Losdrehsicherung nach DIN 267-27 siehe Prospekt
Drehgeber unter Allgemeine mechanische Hinweise (nicht im Lieferumfang enthalten!)

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

3

Allgemein

Positionserfassung

Technische Daten

KCI 120 Dplus

Technische Daten

KCI 120 Dplus – Singleturn
Abtriebsseitig (Messgerät A)

Schnittstelle

EnDat 2.2

Bestellbezeichnung

EnDat22

Rechenzeit tcal
Taktfrequenz 5 µs 16 MHz

Welle

Naben mit Innendurchmesser 20 mm und 16 mm Naben mit Innendurchmesser 25 mm und 20 mm

Drehzahl

 6000 min

 15 000 min–1

Trägheitsmoment Rotor

5,5 · 10–6 kg · m2 (ohne Stützkugellager)

5,0 · 10–6 kg · m2

Elektrischer Anschluss

Platinenstecker, 15-polig, radial; Kabellänge  10 m

Axialbewegung1)±0,3 mm±0,5 mm

Versorgungsspannung

DC 3,6 V bis 14 V (gemeinsam für beide Achsen)

Positionswerte/U

1 048 576 (20 bit)

524 288 (19 bit)

Leistungsaufnahme (max.)2)

bei 3,6 V:  1,2 W
bei 14 V:  1,4 W

Systemgenauigkeit

±40”

±120”

Stromaufnahme (typisch)bei 5 V: 200 mA (ohne Last)

Onlinekompensation

Nein

Ja

Winkelbeschleunigung Rotoren 1 · 105 rad/s2

Vibration 55 Hz bis 2000 Hz3)
Schock 6 ms

Abtasteinheit AE:  400 m/s ; Rotoren:  600 m/s (EN 60068-2-6)
 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–40 °C bis 115 °C

Ansprechschwelle
Fehlermeldung Temperatur­überschreitung

127 °C (Messgenauigkeit des internen Temperatursensors: ±1 K)

Relative Luftfeuchte

 93 % (40 °C/21 d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Schutzart EN 60529

IP00 (siehe Isolation unter Elektrische Sicherheit im Prospekt Schnittstellen von­HEIDENHAIN-Messgeräten)Masse

 0,065 kg (Abtasteinheit und Rotoren)

Identnummer

Einzelverpackung:ID 1348258-01 (Abtasteinheit AE)
ID 1348267-01 (TKN: Messgerät A, ¬ 20 mm)
ID 1348267-02 (TKN: Messgerät A, ¬ 16 mm)
ID 1348268-01 (TKN: Messgerät B, ¬ 25 mm)
ID 1348268-02 (TKN: Messgerät B, ¬ 20 mm)

1)

1)

2

–1

KCI 120 Dplus – Singleturn
Motorseitig (Messgerät B)

Inklusive thermischer Längenausdehnung und Montagetoleranz

2Sammelverpackung:ID 1348258-51 (Abtasteinheit AE)
ID 1348267-51 (TKN: Messgerät A, ¬ 20 mm)
ID 1348267-52 (TKN: Messgerät A, ¬ 16 mm)
ID 1348268-51 (TKN: Messgerät B, ¬ 25 mm)
ID 1348268-52 (TKN: Messgerät B, ¬ 20 mm)

1)

Siehe Anschlussbelegung Gerät
Siehe Allgemeine elektrische Hinweise im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten oder unter www.heidenhain.de3)
Abtasteinheit: 10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 6,5 mm peak to peak
Rotoren: 10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 10 mm peak to peak
2)

4

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

5

Montage
Anbau und Schutzart

Anbau und Schutzart
Der Anbau des KCI 120 Dplus erfolgt durch
Aufpressen der zwei Teilkreise mit Nabe
und Montage der Abtasteinheit. Dabei werden die Teilkreise mit Nabe auf die entsprechende Welle gepresst und die Abtasteinheit
mit Hilfe der Zentrierstifte auf die kundenseitige Aufnahme montiert. Der Aufpressvorgang ist pro Teilkreis mit Nabe nur einmal zulässig. Für das Aufpressen müssen
die Werkstoffeigenschaften und Bedingungen für die kundenseitigen Montageflächen
aus den für eine bestimmungsgemäße
Verwendung relevanten Dokumenten eingehalten werden. Diese Vorgaben müssen
auch beim Aufpressen neuer Teilkreise mit
Nabe auf eine bereits verwendete Kundenwelle eingehalten werden.

Nach dem erstmaligen Überschreiten derunteren Grenze der Aufpresskraft muss fürden restlichen Aufpressvorgang bis zum Erreichen der Endlage die Aufpresskraft im
angegebenen Bereich liegen.
Die Krafteinwirkung beim Aufpressen der
Teilkreise mit Nabe darf ausschließlich auf
die dafür vorgesehenen Flächen mit Hilfe
von Pressstempeln erfolgen (siehe Montageanleitung).

Weitere Informationen:
Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten sind die Maßnahmen unter
Allgemeine Elektrische Hinweise – Elektromagnetische Verträglichkeit im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAINMessgeräten einzuhalten.

Bei der Verwendung eines Stützlagers in
Verbindung mit der Nabe des Messgeräts
A dürfen die angegebenen Kräfte und das
Drehmoment nicht überschritten werden:
Axialkraft  60 N
Radialkraft  60 N
Drehmoment  0,5 Nm

Für die Auslegung des Fehlerausschlusses
wird von folgenden Werkstoffeigenschaften
und Bedingungen für die kundenseitige
Montageflächen ausgegangen.

Kunden-Motorwelle

Kunden-AbtriebswelleWerkstofftyp

Stahl S45C nach DIN 1.1191

Aluminium

Zugfestigkeit Rm

 700 N/mm2

 220 N/mm2

Dehngrenze Rp 0,2 bzw.
Streckgrenze Re 490 N/mm2

nicht relevant

Scherfestigkeit τa 390 N/mm2

 130 N/mm2

Grenzflächenpressung pG

 660 N/mm

2

 250 N/mm

Elastizitätsmodul E(bei 20 °C)

210 kN/mm

Wärmeausdehnungs­
koeffizient Þtherm (bei 20 °C)

10 · 10

Oberflächenrauheit Rz 6,3 ... 16 µm

Reibwerte

Schmierung im Bereich der Fügeflächen empfohlen.

2–6

K–1 bis 12 · 10–6 K–1

Abtasteinheit

Montagetemperatur

2

70 kN/mm2 bis 75 kN/mm2
 25 · 10–6 K–1

Montageflächen müssen sauber
und fettfrei sein.
Schrauben und Spannscheiben
im Anlieferzustand verwenden.
Signalgebendes DrehmomentSchraubwerkzeug nach
DIN EN ISO 6789 verwenden;
Genauigkeit ±6 %Anzugsverfahren

Teilkreis mit Nabe (Messgerät B)

Kundenstator

15 °C bis 35 °C

Montagehilfe
Zur Vermeidung von Kabelbeschädigungendie Montagehilfe zum Ab­ziehen der Kabelbaugruppe verwenden. Die Abziehkraft
darf nur am Stecker der K­ abelbaugruppe
und nicht an den Adern wirken.
ID 1075573-01
Montagezubehör
Schrauben M2,5 x 12 ISO 4762 oder
ISO 14583 - 8.8 - MKL und
Spannscheiben DIN 6796 - 2,5 - FSt.
Druckstück ID 1334909-01

Abtasteinheit (montiert)

6

Gebrauchshinweise: Schrauben mit stoffschlüssiger Losdrehsicherung nachDIN 267 27 (siehe Prospekt Drehgeber­unter Allgemeine mechanische Hinweise).
Befestigungsschrauben und Spannscheiben
sind nicht im Lieferumfang enthalten.

Weitere Montagehinweise und Montagehilfen siehe Montageanleitung und Prospekt
Messgeräte für elektrische Antriebe. Der
Anbau kann mit PWM 21 und ATS‑Software geprüft werden.
(Siehe Dokument ID 1082415)

Teilkreis mit Nabe (Messgerät A)

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

7

Integrierte Temperaturauswertung

Diagnose, Prüf- und Testgeräte

Jede Achse dieser Drehgeber verfügt übereinen in der Messgeräte-Elektronik integrierten internen Temperatursensor. Der digitalisierte Temperaturwert wird rein seriellüber das EnDat-Protokoll übertragen.

HEIDENHAIN-Messgeräte liefern alle zur
Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose notwendigen Informationen. Die Art
der verfügbaren Informationen hängt davonab, ob es sich um ein inkrementales oderabsolutes Messgerät handelt und welche
Schnittstelle verwendet wird.

In Bezug auf den internen Temperatursensor unterstützt der Drehgeber eine zweistufige kaskadierte Signalisierung einer
Temperaturüberschreitung. Diese besteht
aus einer EnDat-Warnung und einer EnDatFehlermeldung.
Entsprechend der EnDat-Spezifikation wird
beim Erreichen der Warnschwelle für die
Temperaturüberschreitung des internen
Temperatursensors eine EnDat-Warnung(EnDat-Speicherbereich „Betriebszustand”,
Wort 1 – „Warnungen”, Bit 21 – „Temperaturüberschreitung”) ausgegeben. Diese
Warnschwelle für den internen Temperatursensor ist im EnDat-Speicherbereich­„Betriebsparameter”, Wort 6 – „Ansprechschwelle”, Warnbit – „Temperaturüberschreitung” der jeweiligen Achse abgelegt
und kann individuell eingestellt werden.

Bei Auslieferung des Messgeräts ist hierein gerätespezifischer Defaultwert hinterlegt. Die durch den internen Temperatursensor gemessene Temperatur liegt um­einen geräte- und applikationsspezifischen
Betrag höher als die Temperatur, die sicham Messpunkt gemäß Anschlussmaßzeichnung einstellt.

Absolute Messgeräte arbeiten mit serieller
Datenübertragung. Die Signale werden­geräteintern umfangreich überwacht. Das
Überwachungsergebnis (speziell bei Bewertungszahlen) kann neben den Posi­
tionswerten über die serielle Schnittstelle
zur Folge-Elektronik übertragen werden­(digitale Diagnoseschnittstelle). Es gibt
folgende Informationen:• Fehlermeldung: Positionswert ist nicht
zuverlässig
• Warnmeldung: eine interne Funktionsgrenze des Messgerätes ist erreicht• Bewertungszahlen:– detaillierte Informationen zur Funk­tionsreserve des Messgerätes– identische Skalierung für alle
­HEIDENHAIN-Messgeräte– zyklisches Auslesen möglich

Der Drehgeber weist je Achse eine wei­tere, allerdings nicht einstellbare Ansprechschwelle für die EnDat-Fehlermeldung„Temperaturüberschreitung” des internen
Temperatursensors auf, bei deren Erreichen
eine EnDat-Fehlermeldung (EnDat-Speicherbereich „Betriebszustand”, Wort 0 – „Fehlermeldungen”, Bit 22 – „Position” und in derZusatzinformation 2 „Betriebszustandsfehlerquellen”, Bit 26 – „Temperaturüberschreitung”) ausgegeben wird. Diese Ansprechschwelle ist geräteabhängig und wird in den
Technischen Daten angegeben.
Es wird empfohlen, die Warnschwelle applikationsabhängig so einzustellen, dass sie
um einen ausreichenden Betrag unterhalb
der Ansprechschwelle für die EnDat-Fehlermeldung Temperaturüberschreitung liegt.
Maßgeblich für den bestimmungsgemäßen
Gebrauch des Messgeräts ist die Einhaltung der auf den Messpunkt bezogenen
Temperatur.

Die Folge-Elektronik kann damit ohne
großen Aufwand den aktuellen Zustanddes Messgerätes auch im geschlossenen
Regelbetrieb bewerten.
Zur Analyse der Messgeräte bietet­HEIDENHAIN die passenden Prüfgeräte
PWM und Testgeräte PWT an. Abhängig
davon, wie sie eingebunden werden,­unterscheidet man:• Messgeräte-Diagnose: Das Messgerät
ist direkt an das Prüf- bzw. Testgerät angeschlossen. Damit ist eine ausführliche
Analyse der Messgerätefunktionen­möglich.

• Monitoring-Betrieb: Das Prüfgerät PWM
wird in den geschlossenen Regelkreis
eingeschleift (ggf. über geeignete Prüf­
adapter). Damit ist eine Echtzeit-Diagnose
der Maschine bzw. Anlage während desBetriebs möglich. Die Funktionen sindabhängig von der Schnittstelle.

Anbaumaß über PWM 21 und ATS-Software

Elektrischer WiderstandPWM 21
Das Phasenwinkel-Messgerät PWM 21 dientzusammen mit der im Lieferumfang enthaltenen Justage- und Prüf-Software ATS als
Justage- und Prüfpaket zur Diagnose undJustage von HEIDENHAIN-Messgeräten.

PWM 21
Messgeräte-Eingang• EnDat 2.1, EnDat 2.2 oder EnDat 3 (Absolutwert mit
bzw. ohne Inkrementalsignale)• DRIVE-CLiQ• Fanuc Serial Interface• Mitsubishi high speed interface• Yaskawa Serial Interface• Panasonic serial interface• SSI• 1 VSS/TTL/11 µASS
• HTL (über Signaladapter)

Schnittstelle

USB 2.0

Versorgungsspannung

AC 100 V bis 240 V oder DC 24 V

Abmessungen

258 mm × 154 mm × 55 mm

Elektrischen Widerstand zwischen Kundenstator und beiden Kundenwellen prüfen.
Sollwert: < 1 Ohm

Weitere Informationen finden Sie in der
Produktinformation PWM 21/ATS-Software.

8

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

DRIVE-CLiQ ist eine geschützte Marke der Siemens AG.

9Elektrischer Anschluss

Beim Anschluss eines speziellen Prüfkabels
an das Diagnose- und Prüfmittel PWM 21
wird das Messgerät A (abtriebsseitig) verbunden. Um das Messgerät B (motorseitig)
zu verbinden muss ein anderes spezielles
Prüfkabel verwendet werden.

Anschlussbelegung Drehgeber

HEIDENHAIN bietet für diesen Zweck zusätzlich zwei Prüfkabel an. Damit kann am
PWM 21 nach Bedarf entweder ein Prüf­
kabel für das abtriebsseitige oder ein Prüfkabel für das motorseitige Messgerät angeschlossen werden.

Platinenstecker, 15-polig
15

Anschlussbelegung der Prüfkabel
Prüfkabel für Anschluss an Messgerät A: 1311046-xx
Platinenstecker, 15-polig
15

Spannungsversorgung

15

Serielle Datenübertragung(Encoder A)

14

12

13

11

7

8

9

10

0V

Sensor0V

UP

Sensor
UP

DATA
A

DATA
A

CLOCK
A

CLOCK
A

weiß/grün

weiß

braun/grün

blau

grau

rosa

violett

gelb

Prüfkabel für Anschluss an Messgerät B: 1311047-xx
Platinenstecker, 15-polig
15

Spannungsversorgung

14

12

13

11

7

8

9

10

1

2

3

4

0V

Sensor0V

UP

Sensor
UP

DATA
A

DATA
A

CLOCK
A

CLOCK
A

DATA
B

DATA
B

CLOCK
B

CLOCK
B

Serielle Datenübertragung(Encoder B)

14

12

13

11

1

2

3

4

0V

Sensor0V

UP

Sensor
UP

DATA
B

DATA
B

CLOCK
B

CLOCK
B

weiß/grün

weiß

braun/grün

blau

grau

rosa

violettgelb

Kabellänge > 0,5 m:
Um ein Übersprechen zu vermeiden, müssen die beiden EnDat-Schnittstellen getrennt voneinander geschirmt werden. Hierzu kann die Kabelmeterware 1347450-xx(PUR,  3,7 mm) verwendet werden. Fürdie getrennte Übertragung der EnDat-Signale sind zwei Kabel an den Platinen-Steckverbinder anzubringen. Die Spannungsversorgung hat nur über ein Kabel zu erfolgen.
Bei Verwendung der Kabelmeterware
1347450-xx sind die Allgemeinen Hinweise
im Prospekt Kabel und Steckverbinder zu
beachten, eine Verwendung bis 100 °C ist
bei eingeschränkter Hydrolyse- und Me­
dienbelastung möglich.

UP = Spannungsversorgung
Nichtverwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!
          
 

10

Serielle Datenübertragung(Encoder B)

UP = Spannungsversorgung
Nichtverwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!
Ein einheitlicher Massebezug der Folge-Elektroniken ist zu beachten!

UP = Spannungsversorgung
Nichtverwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!

15

Serielle Datenübertragung(Encoder A)

Spannungsversorgung

Produktinformation KCI 120 Dplus  10/2021

1357726 · 00 · A · 01 · 10/2021 · PDF

Kabellänge ≤ 0,5 m:
Bei Verwendung von Einzeladern bis zu­einer Länge von maximal 0,5 m müssen
die Daten- und Taktadern als verdrilltes
Adernpaar ausgeführt werden, um Stör­
einkopplungen zu vermeiden. Alternativkann das Ausgangskabel 605090-51 (EPG,
 4,5 mm) mit 0,3 m Länge verwendet
werden. Die Allgemeinen Hinweise im­Prospekt Kabel und Steckverbinder sind zu
beachten.

Mit Erscheinen dieser Produktinformation verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre
­Gültigkeit. Für Bestellungen bei HEIDENHAIN ist immer die zum Vertragsabschluss­aktuelle Fassung der Produktinformation maßgebend.
Weitere Informationen:
Für die bestimmungsgemäße Verwendung sind die Angaben in folgenden Dokumenten
einzuhalten:• Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe		208922-xx• Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten		1078628-xx• Prospekt Kabel und Steckverbinder		1206103-xx• Montageanleitungen KCI 120 Dplus		1363648-xx• Produkthinweise Steckverbinder JAE		 576762-xx(Blatt 1)• Anbauassistent		1082415-xx