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Heidenhain LS903/803

Die Heidenhain Messleisten machen manchmal Probleme, wenn "V" in der Anzeige erscheint. Bei meiner Maschine waren die Schutzdichtungen nur noch Brösel, die Firma Heidenhain hat mich auf den Reparaturpartner Braun verwiesen. Leider wieder wie es so mit den Großen ist, zwar schnell und bemüht, aber die gelieferten Dichtungen haben nicht gepasst. Eine wurde mir zwar kostenlos ersetzt, diese hatte wieder nicht gepasst. Dann habe ich die Leisten komplett zur Firma Gehmlich geschickt. Diese hatten die passenden Dichtungen und gleich montiert. Für das gleiche Geld, wie das Material von der Firma Braun!

Nach der Montage ist eine Messleiste doch wieder ausgefallen, trotz Bitte wurde diese wohl nicht gereinigt und auch nicht geprüft. Also von Kontakt Chemie eine Dose hochreines-Isopropanol (IPA) bestellt und die schön montierten Endstücke an der Leiste abgenommen. Kräftig spülen und mit gereinigter Druckluft ausblasen. Schon nach der ersten Spülung sah man auch schon eine Schliere mit Partikeln, die nach hinten gesp&uUml;lt wurde. So ging die "V" Meldung aus der Anzeige wieder weg, kam dann aber nach einiger Zeit wieder. Manchmal zählte die Achse ohne Bewegung, dann nahm ich die Messleiste genauer unter die Lupe. Dabei stellte sich heraus, dass ein Fotowiderstand einen Wackler hatte, was das eigenständige Zählen ergab. Eine Anfrage nach der Ersatzplatine, blabla, muss man einschicken, da einstellen, blabla. Also habe ich den Messkopf zerlegt und nur die Fotowiderstand Platine zu Gehmlich geschickt, damit war diese auf Nimmerwiedersehen verschwunden... Ich kann nun also Maßst&aul;be ohne Lesekopf mit neuen Dichtungen verkaufen :-). Nachfrage bei Heidenhain: der Messkopf kostet 800 Euro, denn die Glasmaßstäbe gehen eigentlich nie kaputt, wenn sie nicht brechen. Diese Preise zahlen die Firmen zwar, weil sie das steuerlich abschreiben können, aber unter'm Strich zahlt es doch wieder der Kunde, denn das Geld muss auch erwirtschaftet werden, wird in die Gemeinkosten gerechnet... Außerdem wird der Gemeinkostenzuschlag auf die Stundens&aul;tze der Mitarbeiter aufgeschlagen und wie geht die Argumentation weiter?
Generell altern die analogen Maßstäbe durch die Abnutzung der Glühbirne. Ich habe eine Messschaltung gebaut und die Amplituden der Kanäle durchgemessen. Für die Verschmutzungsanzeige werden nämlich die Amplitudendifferenzen der Kanäle ausgewertet:

X Achse:
L1:4-7V
L2: 6,9V
Y Achse:
L1: 3,8-6V
L2: 4,2-7,2V

Das Problem: die NZP erzeugt aus den Amplituden die Mehrfachauswertung, was zu Folge hat, das bei unterschiedlichen Amplituden die Signale gemometisch unterschiedlich kommen und dadurch die Genauigkeit schwankt.
Da rüste ich lieber auf maßkompatible Mitutoyo AT112F-520 und AT112F-620 um. Ein Maßstab kostet so viel, wie ein Messkopf der LS903. Die Mitutoyo, die ich bestellt habe, sind hochgenaue Ausführungen, haben auch ein Sinussignal. Die weiteren Ausführungen in diesem Kapitel sind nur interessehalber, um die geringe Qualität der Messköpfe zu beschreiben.

Die optische Teilung des Maßstabes ist 20µm (50 Impulse/mm).
Gelegentlich sind die Kabel der Messleisten gebrochen, die Stecker sind &uul;brigens ¨bliche 9 polige M23 Stecker/Buchsen (z.B. Binder Serie 623). Ca. 15...20 Euro. Neuere Messysteme hatten dann schon statt der grauen PVC Leitungen schwarze Gummikabel.
Ach ja, in Foren treiben sich übrigens diverse Servicetechniker mit Halbwissen herum, die den Leuten Angst machen, und die beschimpfen, die weiter in die Technik einsteigen... nicht von solchen Leuten verunsichern lassen, die Technik ist einfach und veraltet, lieber in Youtube etwas forschen.

Diese alten Messleisten haben eine Glühbirne mit einem Vorwiderstand als Beleuchtung für die Fotowiderstände auf der Oberseite des Messkopfes. Bei Reparaturen werden diese inzwischen durch LED's ersetzt. Moderne Maßstäbe verwenden z.B. IR LED's. Diese sind unempfindlicher gegenüber Verschmutzung oder Ölfilmen auf den Maßstäben. Die Glühbirne im Tastkopf zieht bei mir an der 5V Versorgung 80(X)/95 (Y)mA mit den Glühbrinchen.
Ich baue eine kleine Platine mit OSRAM SMD LED ein und ersetze den Lampen Vorwiderstand durch einen 180 Ohm Widerstand. Dadurch ist die Leuchtkraft deutlich st&aul;rker, als mit der Lampe und durch die LED fließen nur 1/3 des Bemessungsstromes, was die Lebensdauer ins Unendliche steigen lässt.

Außerdem sind die LS903/LS904 vielleicht optisch hochwertig (kann ich aber nicht beurteilen), aber der Aufbau des Lesekopfes hinkt jedem China Glasmaßstab weit hinterher. Insofern lohnen die aufgerufenen Reparaturpreise wieder nicht. Nur dreimal kugelgelagert, die Position am Glasmaßstab schleift mit dem Schlitten an der Kunststoffkante. Dies sorgt für Stick/Slip Effekte und Abrieb, der auf den waagerecht liegenden Glasflächen liegen bleibt. Jede 170 Euro China Version hat 5 Kugellager. Außerdem verschiebt sich mit der Zeit die optische Struktur, die zwischen Lampe und Glasmaßstab im Lesekopf ist. Darum haben mit der Zeit die beiden Kanäle eine unterschiedliche Amplitude, da sie nicht mehr gleich über dem Strichmuster des Maßstabes sitzen. Bei mir war deutlich an der Streulinse der Lampe ein unsymmetrischer Schmutz zu sehen, der mit Isopropanol und einem weichen Tuch entfernt werden konnte. Nach Umbau der Lampe auf weisse LED muß mit Mini-Inbusschlüsseln die Helligkeit an den einzelnen Feldern eingestellt werden, bis wieder beide Kanäle den gleichen Widerstand bei identischer Ausleuchtung haben. Hierfür benötigt man nur die analoge Eingangstufe der NZP und eine Oszi. Ich habe auch schon eine Lampe mit neuem Halter eingebaut und eine wesentlich bessere Signalamplitude erhalten, als mit dem abgebildeten Lampenhalter von Heidenhain. Die Platzierung der Glühbirne unter der Linse ist für die Symmetrie ebenfalls sehr wichtig. Hier zu tüfteln verbessert die Messgenauigeit.

Aufbau

In dem Kämmerchen unter dem Deckel mit Gummidichtung sitzt eine Adapterplatine. Hier ist der Vorwiderstand der Lampe/Glühbirnchen und die Kabel von Zuleitung und interne Verbindung werden adaptiert. Links im Bild unten ist die Zuleitung, rechts die Pads zu den internen Kabeln. Die beiden weißen Kabel gehen zur Lampe, die Feder (Draht) drückt den von einem Magnet gehaltenen Schlitten an die Kante des Glasmaßstabes.

Unten im Bild die Leiterplatte, die über dem Glasmaßstab sitzt. Darauf sitzen die beiden Fotowiderstandspaare L1 und L2 und die Fotowiderstände der Referenzpunkterkennung I0. Oberhalb der Aluplatte der Lampenhalterung sitzen kleine Inbusschräubchen zur Einstellung des Focuspunktes. Alleine ein altersbedingtes Verschieben der Lampe verschiebt den Focuspunkt und die Maßstäbe haben unterschiedliche Amplituden an den beiden Messignalen. Auch dann erscheint "V", obwohl man nur etwas nachstellen muß. Dann schickt man für teures Geld die Maßstäbe ein und bezahlt für eine 30 min Tätigkeit..

Zum Durchmessen mit Tastkopf hier die Anschlussbelegung auf der LDR Leiterplatte.

Belegung der M23 Stecker:

1	2	3	4	5	6	7	8
L1+	L1-	+5V	0V	L2+	L2-	I0+	I0-
grün	gelb	braun	weiß	blau	rot	grau	rosa

Pin 9 ist der Innenschirm und das Gehäuse ist mit dem Außenschirm verbunden. Manche Kabel sind orange und braun (gleiches Signal).