Renishaw HPMA high-precision motorised arm Installation & User's Guide

安裝及使用指南

H-2000-5352-01-B

HPMA 高精度自動測刀臂

中文（繁體）

零件編號: H-2000-5352-01-B

版本: 02.2018

i

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ii

安全

執行任何維修工作前，請先關閉總電源。

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 產品說明書中提及

之情況，並保證提供充分的安全防護罩和安全聯鎖裝置。

在某些情況下，測頭信號可能會錯誤指示測頭已就位之情況。請勿依賴測頭信號停止機器運轉。

行走移動零件之間以及行走移動零件與靜止零件之間存在夾傷的危險。

1

在您開始之前 ................................................................................................................... 5

免責條款

.........................................................................................................5

商標

................................................................................................................5

保固

................................................................................................................5

設備更改

.........................................................................................................5

CNC 工具機

.................................................................................................... 5

專利

................................................................................................................6

EU 符合性聲明

................................................................................................6

WEEE 指令

.....................................................................................................7

安全

................................................................................................................7

系統套件

..........................................................................................................................8

規格

.................................................................................................................................9

系統安裝

........................................................................................................................10

安裝 HPMA

................................................................................................... 10

HPMA 安裝

................................................................................................... 11

可接受的基座方向

.........................................................................................12

安裝細節

........................................................................................................................13

尺寸與規格

.....................................................................................................................14

整體尺寸及配線配置 (背面纜線出口)

............................................................14

整體尺寸 (側邊出線)

.....................................................................................15

尺寸

...............................................................................................................................16

尺寸表

...........................................................................................................16

測針尺寸，依刀具尺寸

..................................................................................17

系統安裝

........................................................................................................................19

安裝測頭至測刀臂

.........................................................................................19

測針安裝

.......................................................................................................19

測針粗調

.......................................................................................................19

測針細調

.......................................................................................................20

頂端表面

.......................................................................................................21

2

安裝測頭保護蓋 ............................................................................................22

安裝 TSI 3 或

TSI 3-C 介面 ........................................................................... 23

其他安裝方式

................................................................................................ 23

HPMA 配線圖及 TSI 3

..................................................................................24

HPMA 配線圖及 TSI 3-C

...............................................................................25

TSI 3 介面連接

..............................................................................................26

TSI 3-C 介面連接

..........................................................................................27

測頭觸發延遲

................................................................................................................. 28

採用 TSI 3 介面的

HPMA ..............................................................................28

採用 TSI 3-C 介面的

HPMA .......................................................................... 29

標準配線配置

................................................................................................................. 30

HPMA 與 TSI 3 配線配置

..............................................................................30

HPMA 與 TSI 3-C 配線配置

.......................................................................... 31

HPMA / TSI 3 操作.........................................................................................................32

測刀臂控制

....................................................................................................32

測頭選取輸入

................................................................................................ 36

HPMA / TSI 3-C 操作

.....................................................................................................37

測刀臂控制

....................................................................................................37

測頭禁止

........................................................................................................................42

TSI 3 的測頭禁止

.......................................................................................... 42

TSI 3-C 測頭禁止

..........................................................................................43

禁止輸入

........................................................................................................................44

TSI 3 介面輸入

..............................................................................................44

TSI 3-C 介面輸入

..........................................................................................44

輸入規格

........................................................................................................................45

採用 TSI 3 的輸入規格

.................................................................................. 45

採用 TSI 3 的輸出規格

.................................................................................. 45

採用 TSI 3-C 的輸入規格

..............................................................................45

採用 TSI 3-C 的輸出規格

..............................................................................45

3

維護 ...............................................................................................................................46

RP3 測頭拆下

...............................................................................................46

測針與斷裂螺栓拆下

.....................................................................................46

斷裂螺栓與測針安裝

.....................................................................................46

RP3 測頭維護

...............................................................................................47

HPMA 維護

................................................................................................... 48

刀具設定與測頭初始值設定

...........................................................................................49

刀具設定

.......................................................................................................49

測頭初始值設定

............................................................................................49

設定工具

........................................................................................................................50

設定工具

.......................................................................................................50

刀具破損檢測與校正

......................................................................................................51

刀具破損檢測

................................................................................................ 51

校正刀具設定測頭

.........................................................................................51

故障排解

........................................................................................................................52

零件清單

........................................................................................................................55

4

本頁為預留空白頁。

5

未經 Renishaw 事先書面同意，不得以任何方

式拷貝或重製整份或部分本文件，或轉換為任

何其他媒體或語言。

出版本文件所含資料並不暗示 Renishaw 公司

放棄對這些資料擁有的專利權。

設備更改

Renishaw保留更改設備規格的權利，恕不另行

通知。

CNC 工具機

數控工具機之操作人員須受過充分的訓練，且

遵守製造商之操作指南。

在您開始之前

免責條款

RENISHAW竭力確保在發佈日期時，此份文件

內容之準確性及可靠性，但對文件內容之準確

性及可靠性將不做任何擔保。RENISHAW概不

會就此文件內容之任何不正確或遺漏所引致之

任何損失或損害承擔任何法律責任。

商標

RENISHAW及RENISHAW公司徽標中的測

頭符號是Renishaw公司在英國及其他國家

或地區的註冊商標。apply innovation、及

其他Renishaw產品和技術的名稱與命名是

Renishaw plc及旗下子公司的商標。

本文件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

在保固期限內的設備若需要服務支援，應該將

其送回您的設備供應商來處理。

除非您與Renishaw 雙方訂定有特別的條款，否

則若您向Renishaw 公司所採購的設備其所適用

之保固條款將會包含在 Renishaw 的 “銷售條

件＂中。您應該諮詢相關保固條件已確認您的

保固內容，但總體而言，設備若有下列主要情

形時，將不在保固範圍內：

• 因疏忽、處理失當或使用不當；抑或

• 未經事先取得Renishaw 的同意，將設備

以任何方式修改或更動。

若您的設備是採購自其他的供應商，您應該與

他們取得聯繫，以詳細了解其保固條款所包含

的維修內容。

6

專利

Renishaw HPMA 及其他相關產品，皆受到下列

一項或多項專利及／或專利應用的保護：

EU 符合性聲明

Renishaw plc 聲明，HPMA 高精度自動測刀臂

遵照適用的標準及相關法規。

請聯絡 Renishaw plc 或造訪

www.renishaw.com.tw/mtpdoc，以瞭解完整

的 EU 合規聲明。

在您開始之前

CN 1327188

CN 100455979

EP 0967455

EP 1092890

EP 1537376

JP 3627855

JP 4398011

JP 4444109

JP 4444509

KR 1027729

US 5647137

US 6275053

US 6519863

US 7281336

C

7

安全

使用者須知

在所有涉及使用工具機或三次元量床的應用

中，建議要有眼睛保護措施。

請參閱機器供應商的操作指南。

HPMA 系統必須由合格人員，以遵守所有相關

安全注意事項的方式安裝。開始工作前，請確

保工具機的電源關閉，處於安全狀態，且 TSI 3

或 TSI 3-C 的供電設備已中斷。

機器製造商須知

機器供應商有責任保證使用者瞭解機器作業所

包含的任何危險，包括 Renishaw 產品說明書

所述之危險，並保證提供充分的防護裝置和安

全連鎖裝置。

在某些情況下，測頭信號可能錯誤地指示測頭

已就位知情況。請勿依賴測頭信號停止機器運

轉。

在您開始之前

WEEE 指令

在 Renishaw 產品和/或隨附文件中使用本符

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 代理商聯絡。

8

系統套件

附註：如需零件編號，請參考第 55 頁的「零件清單」。

TSI 3 或

TSI 3-C

HPMA

測頭保護蓋

測針

RP3

纜線

纜線 (未隨附)

機台控制器

測頭狀態 LED 指示燈

綠色測刀臂已就緒可使用且測頭

已就位

紅色已觸發

9

規格

版本背面出線側邊出線

主要用途 2 軸與 3 軸 CNC 車床上刀具量測及刀具破損檢測。

傳輸類型硬體接線傳輸

重量

≈ 5 kg

測頭 RP3（參閱註 1 和 2）

相容的介面 TSI 3 或 TSI 3-C

纜線

(至介面盒)

規格直徑 7.3 mm，5 芯屏蔽電

纜，每芯為 42

×

0.15 mm

直徑 4.35 mm，4 芯屏蔽電

纜，每芯為 7

×

0.2 mm

長度 2 m、5 m、10 m 7 m

感測方向

±

X

、

±

Y

標準位置重現性

（請參附註 3）

5.00

µ

m 2σ X/Z (測刀臂適用於 6 吋到 15 吋夾頭)

8.00

µ

m 2σ X/Z (測刀臂適用於 18 吋到 24 吋夾頭)

測針觸發力道

（參閱註 4 和 5）

XY 低觸發力

XY 高觸發力

+Z 方向

1.50 N、153 gf

3.50 N、357 gf

12.00 N、1224 gf

測刀臂旋轉時間

MRO ARO ≈ 3 秒

ARO MRO ≈ 3 秒

測刀臂掠角 90

°

/91

°

（若未使用 Renishaw 測頭保護蓋，請注意測刀臂最大掠角

為 91

°

）

防護等級 IPX8, BS EN 60529:1992+A2:2013

(IEC 60529:1989+A1:1999+A2:2013)

固定 M8 螺栓（3 顆）

操作溫度 +5

°

C

至 +55

°

C

儲存溫度

−

25

°

C

至 +70

°

C

附註 1 若 RP3 將用於測頭的 Z 軸（車床 Y 軸），五面測針可從 Renishaw 測針與夾具產品訂購。

附註 2 效能規格係以 35 mm 測針在標準測試速率 480 mm/min 下測試而得。依據應用需求，可大幅提升速率。

附註 3 測試條件：測針長度：

測針速度：

測針力：

22 mm

36 mm/min

工廠設定

附註 4 測針觸發力是測頭觸發時對工件施加的力量，對於某些應用而言相當重要。力量上限發生於觸發點之後，亦即超程。力量

大小取決於量測速度及機台減速等相關變數。

附註 5 上述力值皆屬原廠設定值，無法手動調整。

10

< 8 mm

> 8 mm

系統安裝

安裝 HPMA

11

系統安裝

HPMA 安裝

為發揮 HPMA 最佳效能，建議遵循下列安裝準則：

• HPMA 最適合安裝在堅固的工具機固體部位上，如鑄件。若使用安裝支架或基板，必

須設計成最少關節以發揮最大剛性。若安裝在工具機的移動部位上，重現性效能可能

會產生負面影響。

• 當測刀臂降到「測刀臂就緒位置」時， HPMA 安裝方向可介於與水平面 0

°

至 60

°

間

的任意角度。除非經 Renishaw 核准，應避免將 HPMA 安裝為測刀臂直立方向移至

「測刀臂就緒位置」，否則效能會受損。

• 工具機內的 HPMA 密封符合 IPX8 等級且設計專供惡劣環境使用。無論如何，不得使

用高壓噴槍或噴槍反射朝 HPMA 噴灑。若無法讓 HPMA 位置遠離這些噴槍，應使用適

合的保護罩來保護基座。Renishaw 未隨附保護罩。

• 如同所有量測系統，重現性會遭受工具機上熱效應而產生負面影響。Renishaw 建議量

測軟體循環中採用例行性熱補償程序以因應這些影響。

12

系統安裝

可接受的基座方向

MRO

ARO

MRO

ARO

MRO

ARO ARO

MRO

ARO

*最小 30

°

*不建議

*如為 < 30

°

的應用，請聯絡 Renishaw。

13

118.8

8.5

36

7.8

47.2 25.8

Ø

30（建議）

4.2

建議

42

33

30

76

M6（2 顆）

夾頭

M8

×

25

(3 顆)

26.1

18.8

20.2

16.3

安裝細節

15 吋、18 吋及 24 吋夾頭尺寸所需的墊塊

尺寸單位為 mm

* 適用各種標準長度、背面出線及側邊出線的測刀臂。請參閱第 16 頁的表格，以獲得更多資訊。

Z*

30

°

Y*

C*

B*

X*

S*

D*

14

A*

尺寸與規格

整體尺寸及配線配置 (背面纜線出口)

附註：測刀臂掠角 91

°

/90

°

。

13

M8

×

25

（3 個）

Ø33

Ø30

135

67.5

23

纜線必須

屏蔽

60

80 最小

Ø38.1

59

為了確保 EMC 完整性，需將鋸齒狀墊圈

（隨附）裝在此螺絲下。此確保底座與隔

板之間的電氣連接。

尺寸單位為 mm

* 適用各種標準長度、背面出線及側邊出線的測刀臂。請參閱第 16 頁的表格，以獲得更多資訊。

背面出線配線

5 PIN M12 面板固

定接頭

附註：裝上 HPMA 前應連接纜線。

腳位功能

1 = P+

測頭 +

2 = P−

測頭

−

3 = N/C

未連接

4 = Mot+

馬達 +

5 = Mot−

馬達

−

外殼隔離網

背面出線

版本

1

2

3

4

5

15

尺寸與規格

整體尺寸 (側邊出線)

附註：測刀臂掠角 91

°

/90

°

。

13

M8

×

25

（3 個）

135

67.5

側邊出線版本

23

59

Ø38.1

為了確保 EMC 完整性，需將鋸齒狀墊圈

（隨附）裝在此螺絲下。此確保底座與隔

板之間的電氣連接。

尺寸單位為 mm

* 適用各種標準長度、背面出線及側邊出線的測刀臂。請參閱第 16 頁的表格，以獲得更多資訊。

側邊出線配線

纜線連接 TSI 3

或 TSI 3-C

7m

顏色功能

藍色測頭 +

灰色／黑色隔離網

綠色測頭

−

紅色馬達 +

黃色馬達

−

19 mm A/F 轉接器適用於 Ø12 鋼管或 Ø11 彈性導管。Renishaw 建

議採用 Anamet

™

Sealtite HFX (5/16 吋) 聚胺甲酸酯彈性導管。

A*

16

* 測針高度 S 可調整

±

1.5 mm。

尺寸單位為 mm

尺寸

尺寸表

夾頭尺寸刀具尺寸測刀臂尺寸

C D S* X Y Z

A B

6 吋

16 mm

20 mm

25 mm

32 mm

250 219.2 212 212 35.7

41.0

51.0

56.0

189.2 71.7

77

87

92

無

8 吋

16 mm

20 mm

25 mm

32 mm

286 249.2 242 248 35.7

41.0

51.0

56.0

219.2 71.7

77

87

92

無

10 吋

16 mm

20 mm

25 mm

32 mm

40 mm

335 298.2 291 297 35.7

41.0

51.0

56.0

61.0

268.2 71.7

77

87

92

97

無

12 吋

16 mm

20 mm

25 mm

32 mm

40 mm

50 mm

368 298.2 291 320 35.7

41.0

51.0

56.0

61.0

71.0

268.2 71.7

77

87

92

97

107

無

15 吋

20 mm

25 mm

32 mm

40 mm

50 mm

400 343.2 336 362 41.0

51.0

56.0

61.0

71.0

313.2 77

87

92

97

107

60

18 吋

25 mm

32 mm

40 mm

50 mm

469 383.2 376 431 51.0

56.0

61.0

71.0

353.2 87

92

97

107

60

24 吋

25 mm

32 mm

40 mm

50 mm

555 458.2 451 517 51.0

56.0

61.0

71.0

428.2 87

92

97

107

120

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