Renishaw NCi-5 Installation & User's Guide

安裝與使用指南

H-5259-8500-04-A

NCi-5 非接觸式刀具檢測介面

安裝與使用指南

3

中文 (繁體)

NCi-5 非接觸式刀具檢測介面

本頁為預留空白頁

3-i

本文檔中使用的所有其他品牌名稱和產品名稱為各自所有

者的商品名稱、服務標誌、商標或註冊商標。

保固

保固範圍之內的產品如有問題，請退還給供貨商。如果設

備安裝錯誤或不當使用，或由非授權人員進行維修或調

整，Renishaw 將不接受任何退換貨要求。如要取替或省

略不用 RENISHAW 的設備，必須事先取得同意。未能

遵守以上要求將使保固失效。

專利

NCi-5 非接觸式介面及相關產品的特性含有下列專利及

專利申請:

CN 100394139C CNw CN101674918A

CNw CN1202403C CNw CN1660541A

EP 1050368 EP 1144944

EP 1502699 EP 1506073 B

EP 1562020 EP 2152469

JPw 2003-524,154 JPw 2008/135744

JP 4520240 JP 4521094

KRw 0746932 WO 2008/135744

TW 200909120 TW NI-178572

USw 2010-0051783-A1 US 6,496,273 B1

USw 6,635,894 B1 USw 6,878,953 B2

USw 7,053,392 B2 US 7312433B2

正在申請的其他專利。

未經 Renishaw 公司事先書面許可，不得以任何形式，

將本文檔部分或全部拷貝或轉到任何其他媒介或語言。

出版本文檔所含材料並不暗示 Renishaw 公司放棄對這

些材料的專利權。

免責條款

RENISHAW已竭力確保在發佈日期之時，本文件的內容

準確無誤，然而RENISHAW對其內容不作任何擔保，其

內容亦不代表RENISHAW的立場。 RENISHAW不承擔

因本文件內容任何的不準確之處無論以任何方式所起的問

題的相關責任。

設備更改

Renishaw 保留隨時更改產品規格的權利，恕不另行通

知。

商標

RENISHAW 公司徽標中的 RENISHAW® 及測頭象徵

符號是 Renishaw 公司在香港及其他國家或地區的

注冊

商標。

apply innovation 是 Renishaw 公司的商標。

Renishaw 零件訂貨號: H-5259-8500-04-A

發佈時間: 10.2010

3-ii

序言

EC 符合性聲明

Renishaw plc 聲明，NCi-5 非接觸式介面符合適用標準和法規。

請造訪Renishaw plc 公司網站www.renishaw.com/nci-5 詳閱完整

的 EC 符合性聲明

WEEE 指令

在 Renishaw 產品和/或隨機文件中使用本符號，表示本產品不可

與普通家庭廢品混合棄置。最終使用者有責任在指定的報廢電氣

和電子設備 (WEEE) 收集點棄置本產品，以實現重新利用或循環使

用。正確棄置本產品有助於節省寶貴的資源，並防止對環境的消極

影響。如需更多資訊，請與您當地的廢品棄置服務或 Renishaw 分

銷商聯絡。

3-iii

警告與小心警示

警告

在使用控制元件或調整元件或者操作時，若不按

照本出版物所述的步驟進行，可能受到有害輻射

的照射。

在非接觸式（NC）刀具檢測和刀具破損檢測產品

上進行維護工作之前，必須先關斷 NCi-5 介面的

電源。

小心 — 雷射安全

NCi-5 與 Renishaw 非接觸式雷射刀具檢測和刀

具破損檢測產品。雷射安全指導原則與安全規則

在相應的 NC 刀具檢測產品指南中有描述。

!

CNC 機器

電腦數控（CNC）工具機必須始終由合格的人員

依照製造廠的說明進行操作。

機器供應商須知

機器供應商有責任確保使用者瞭解操作機器所存

在的任何危險，包括 Renishaw 產品說明書中述

及的危險情況，並應保證提供充分的安全防護裝

置和安全聯鎖裝置。

切勿根據測頭信號來停止機器的移動。

3-iv

一般資訊

NCi-5 維護

無需例行性維護。

用乾布擦去外表面的灰塵。

電氣額定值

絕對最大供電電壓 11 Vdc 至 30 Vdc

最大額定電流 0.5 A

SSR接觸額定值 ±50 mA pk

±30 Vdc pk

操作條件

外殼防護等級 IP20

海拔高度 Maximum 2000 m

工作溫度 +5 °C 至+50 °C

儲存溫度 –10 °C至+70 °C

相對濕度 95 %

污染程度 2

3-1

概觀

簡介 ....................................................................................................................................3-2

電源 ....................................................................................................................................3-2

輸入/輸出過電流保護 .........................................................................................................3-2

CN1 和 CN2 端子台 ................................................................................................................3-5

介面 LED 指示燈 ...................................................................................................................3-6

開關

開關位置 .............................................................................................................................3-8

開關設定 — SW1 開關 .....................................................................................................3-9

開關設定 — SW2 開關 ...................................................................................................3-11

開關設定 — SW3 開關 ...................................................................................................3-12

SSR2 輸出選擇 ................................................................................................................3-13

操作模式

刀具檢測模式 ....................................................................................................................3-14

高速刀具破損檢測 .............................................................................................................3-16

鎖護(Latch)模式 ................................................................................................................3-16

尺寸和安裝方式 .......................................................................................................................3-17

接線

NC1 系統 .........................................................................................................................3-18

NC3 系統 .........................................................................................................................3-19

NC4 系統 .........................................................................................................................3-20

連接 CNC 工具機 ............................................................................................................3-21

控制 NC1 分離式系統的雷射 ...........................................................................................3-22

控制 NC4 系統的雷射 .....................................................................................................3-23

與輔助測頭分享 Skip .......................................................................................................3-24

控制 NC4 系統的供氣 .....................................................................................................3-25

零件清單 .................................................................................................................................3-26

3-2

簡介

使用 Renishaw 的 NC1、NC3 或 NC4 非接觸

式（NC）系統進行刀具檢測或刀具破損檢測的

CNC 工具機需要一個介面裝置。NCi-5 裝置將

NC 裝置的信號轉換為無電壓固態繼電器（SSR）

輸出，再傳輸給 CNC 工具機的控制器。

NCi-5 介面裝置應該安裝在 CNC 電控箱中。本

裝置放置的位置應盡可能遠離變壓器和馬達控制

器等潛在干擾源。

介面上的開關只能由合格的人員安裝和調節。在

拆除外蓋之前，請關閉 NCi-5 裝置的總電源。

電源供應

NCi-5 介面能夠從 CNC 機器上的 12Vdc 至

24Vdc 標準直流電源上獲取電源。電源必須為符

合 IEC 60950 標準的適當的電壓誤差。

NCi-5 也可以由 PSU3 供電。

NCi-5 的電源由一個可復歸的 0.5 安培保險絲提

供保護。要更換保險絲前，請先切斷電源，然後

找出故障原因並加以排除。

概觀

連接 NC 裝置的標準電流如下:

NC1 12 Vdc 時為 300 mA；

24 Vdc 時為 130 mA

NC3 12 Vdc 時為 120 mA；

或 24 Vdc 時為 70 mA

NC4

注意: 要切斷電源，應從端子台上拔出電線。

輸入/輸出過電流保護

每個 SSR 輸出均由可復歸的 50 mA 保險絲進

行保護。

輔助繼電器輸出由一個可復歸的 200 mA 保險絲

進行保護。

NC3 和 NC4 由可復歸的電流保護電路進行保護。

3-3

概觀

介面標籤

LED 診斷指示燈

CN1 端子台

（10 Pin）

CN2 端子台

（15 Pin）

可拆式外蓋

3-4

概觀

NCi-5 介面標籤

3-5

10 Pin端子台（CN1）

CN1 端子台用於連接非接觸式裝置和 NCi-5 介

面。介面能夠自動檢測連接的 NC 裝置。

15 Pin端子台（CN2）

CN2 端子台用於連接 NCi-5 介面和 CNC 工

具機。

端子 1 – 2

用於監控來自 NC3 或 NC4 的信號。

電壓範圍：0 Vdc 至9 Vdc 直流電。

端子 3 – 6

SSR 輸出，可以用來控制外部裝置。裝置可包

括 LED 指示燈或蜂鳴器。

輸出還可以獨立地控制 NC1 分離式和 NC4 系

統發射端的ON/OFF。此外，輸出還可作為 skip

分享模組，在非接觸式刀具檢測裝置和主軸測頭

量測裝置的 OMI/MI 12 之間切換。該輸出的保險

絲為 200 mA。

端子 7 – 8

這是一種可以配置成常開 (N/O) 或常閉 (N/C)

的 SSR 輸出。輸出的保險絲為 50 mA。

端子 9 – 10

這是一種可以配置成常開 (N/O) 或常閉 (N/C)

的SSR 輸出，並且可提供脈衝、位準或振盪輸

出。輸出的保險絲為 50 mA。

端子 11 – 12

用於選擇操作模式。

端子 13 – 15

用於介面之電源供應。

CN1 和 CN2 端子台

3-6

介面 LED 指示燈狀態

NCi-5 介面盒的前方有 5 顆 LED 指示燈。這

些指示燈為操作者提供了系統狀態的視覺指示。

狀態指示燈（當使用 NC3 或 NC4 時）

在設定成功之後，狀態 LED 指示燈會指示操作者

NC 系統的狀態。第 3-7 頁的表中描述了指示燈

的顏色及相對應的狀態。

當系統處於設定模式下，隨著光束電壓的增加，

LED 指示燈由紅色變為琥珀色再變為綠色。

如果退出設定模式後 LED 指示燈為琥珀色，表示

設定沒有成功，必須再次設定。

狀態指示燈（當使用 NC1時）

綠色測頭未觸發

紅色測頭已觸發

當系統處於設定模式下，LED 指示燈顯示為紅

色。

輔助繼電器狀態 LED 指示燈

綠色輔助繼電器已通電

未點亮輔助繼電器未通電

刀具檢測模式 LED 指示燈

綠色模式已選擇

未點亮模式未選擇

刀具破損模式 LED 指示燈

此為高速刀具破損模式。

綠色模式已選擇

未點亮模式未選擇

Latch模式 LED 指示燈

綠色模式已選擇

未點亮模式未選擇

介面 LED 指示燈

3-7介面 LED 指示燈 — 狀態指示燈（當使用 NC3 或 NC4 時）

指示燈顏色刀具檢測模式高速刀具破損檢測模式

鎖護(Latch)模式

綠色 — 琥珀

色（以

1 赫茲頻率

閃爍）

系統操作電壓過高。

雖然系統可正常運作，但為

求最佳性能，請重新設定及

水平校準。

不適用

輸出未鎖護(Latch)。

系統操作電壓過高。

雖然系統可正常運作，但為

求最佳性能，請重新設定及

水平校準。

綠色光束暢通無阻。

測頭未觸發。

不適用光束暢通無阻。

輸出未鎖護(Latch)。

琥珀色

光束部分被遮蔽。 X

輸出未鎖護(Latch)。

光束被遮蔽。

輸出未鎖護(Latch)。

光束被旋轉的刀具遮蔽。X

紅色光束被遮蔽。

測頭已觸發。

輸出未鎖護(Latch)。

刀具已破損。

輸出未鎖護(Latch)。

未亮燈裝置未通電

X 如果雷射光束未被遮蔽而且 LED 指示燈為琥

珀色，這表示系統仍可正常運作，但為求最佳性

能，需要進行必要之維護。

相關可能採取的對應方法，請參閱《NC4 安裝

和維護指南》，此書的 Renishaw 零件訂貨號為

H-2000-5230。

3-8

開關位置

SW2 開關

SW1 開關

（在安裝和正常操作時

使用）

SW3 開關

可拆式外蓋

（設定開關 SW2 和 SW3 的入口。

只在安裝時才需要使用這些開關）。

外蓋鎖片 — 壓下可以

移除外蓋

3-9開關設定 — SW1 開關

切換開關 SW1

1 未使用開關未使用。

2 NC 設定開關設定 NC4 系統時使用。將這個開關切換為“開”，使校準電壓達

到最大值。電壓達到最大值後，將開關切換為“關”，使自動增益

電路能夠對操作電壓進行微調。

設定 NC1 或 NC3 時，將開關切換在“開”位置達 5 秒鐘，然

後切換為“關”。這項操作可以將 NCi-5 介面自動配置為與 NC1

或 NC3 配用。

3 排除切削液影響開關當排除切削液影響模式切換為“開”時，可以過濾掉每一切削液滴

對量測的影響。

注意: 為了操作安全，請按下文所述設定主軸轉數和主軸轉數控制

旋鈕。

重要資訊: 設定開關

將開關設定為“開”或“關”時，請用力按下開關，確保

開關完全到位。

3-10

開關設定 — SW1 開關（續前）

切換開關 SW1（續前）

4 主軸每分鐘轉數 500 1000 與排除切削液影響功能配用。為了操作安全，主軸轉數必須固定為

倍整數，例如 1000、2000 或 3000；或 500、1000 或 1500，

而且必須禁用主軸轉數控制旋鈕。

3-11

切換開關 SW2

開關開關

1 SSR1 N/C N/O 將 SSR 輸出切換為常閉 (N/C) 或常開 (N/O)。

2 SSR2 N/C N/O 同上

3 SSR2 位準脈衝將 SSR2 輸出切換為位準或脈衝。

類型一請參閱第 3-13 頁。

4 脈衝波長 20 ms 100 ms 會將 SSR2 脈衝輸出寬度切換為 20 毫秒或 100 毫秒。也會同時將

SSR1 輸出的最小脈衝寬度切換為 20 毫秒或 100 毫秒。

如果脈衝寬度設定為 20 毫秒，則鎖護(Latch)模式功能的循環時間

將減少，主軸速度則快 5 倍。在一些循環下，要確保不要超出刀

具的最大轉數。

注意：要使循環程式能夠正常工作，所選脈衝寬度值必須和刀具

量測軟體中設定值相同。

開關設定 — SW2 開關

!

小心：在 SSR 輸出切換為“關”的情況下，即處於常開 (N/O) 狀態，如果電源中斷或

SSR 輸出的連接不良，相應的輸出將維持在未觸發狀態。

如果使用 SSR2 振盪或脈衝輸出作為觸發信號輸送給控制器，則必須使用 SSR1 位準輸出，以確保執

行可靠的測頭狀態檢查。

3-12

切換開關 SW3

開關開關

1 M-code 1 0 Vdc 24 Vdc 選定輸入信號所做的回應是做動在高電位信號還是低電位信號。

做動

2 M-code 2 0 Vdc 24 Vdc 同上

做動

3 未使用 – – 未使用

4 SSR2 振盪同將 SSR2 輸出設定為振盪或同 SW2-3。

類型二 SW2-3 請參閱第 3-13 頁。

開關設定 — SW3 開關

注意:

如果 M-code未連接至端子台 11，則 SW3-1 必

須設定為 24 伏直流電。

如果 M-code未連接至端子台 12，則 SW3-2 必

須設定為 24 伏直流電。.

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