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Encoder assoluto RESOLUTE™ UHV con anello rotativo (angolare) RESA

Caratteristiche

  • Protocollo disponibile: BiSS®, Panasonic
  • Dimensioni lettore: 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Risoluzioni fino a 32 bit/giro
  • Velocità fino a 36.000 giri/min
  • Accuratezza del sistema da ±0,52 a 5,49 arco secondi

Vantaggi

  • Anello a basso profilo, con un ampio diametro interno per semplificare l'installazione
  • Eccellenti prestazioni di controllo del movimento
  • Ampie tolleranze di impostazione
  • Outgassing ridotto per ambienti in vuoto
  • Jitter inferiore a 10 nm RMS per una migliore stabilità posizionale
  • Errore sottodivisionale di ±40 nm per un controllo ottimale della velocità

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Cosa è RESOLUTE UHV?

Con RESOLUTE UHV la tecnologia degli encoder assoluti entra nel mondo delle applicazioni in ultra alto vuoto, per consentire ai clienti di accrescere la produttività, ridurre i rischi e aumentare l'affidabilità.

Le prestazioni di RESOLUTE risultano superiori a qualsiasi altro encoder progettato per ambienti UHV. In grado di offrire una risoluzione a 32 bit a 36.000 giri/min, RESOLUTE offre specifiche innovative nella tecnologia degli encoder.

Riconoscimento Queen's Award for Enterprise: Innovazione 2015

 

Vincitore del Queen's Award for Enterprise 2015 nella categoria Innovazione

Cosa è l'anello RESA?

RESA è composto da un anello realizzato in un unico pezzo di acciaio inossidabile con codice di riga assoluto inciso direttamente sul bordo esterno. Sono disponibili due versioni in una vasta gamma di diametri (da Ø52 mm a Ø550 mm). Anelli con sezione 'A', che garantiscono un'eccezionale accuratezza e includono un sistema per supporto conico che riduce la necessità di un'elevata tolleranza per i pezzi lavorati ed elimina l'eccentricità. Sono disponibili anche anelli sottili con sezione 'B', a inerzia e massa ridotte. Entrambi gli anelli con sezione 'A' e 'B' presentano un ampio diametro interno per un'integrazione flessibile nelle applicazioni UHV. Il formato senza contatto elimina gioco, torsioni dell'albero ed altri errori di isteresi meccanica caratteristici degli encoder sigillati.

Perché scegliere questo encoder?

UHV (Ultra alto vuoto)

RESOLUTE UHV sfrutta la rivoluzionaria tecnologia Renishaw per gli encoder assoluti per dare vita a un lettore utilizzabile in condizioni di ultra alto vuoto, fino a 10 -9 Torr. Gli encoder della nuova gamma RESOLUTE UHV sono costruiti partendo dall'analisi dei gas residui, RSA (Residual Gas Analysis), e ciò li rende adatti per applicazioni scientifiche, con semiconduttori o dove siano richieste prestazioni elevate.

Eccellenti prestazioni di controllo del movimento

Le prestazioni senza confronto di RESOLUTE UHV sono il risultato di un metodo di funzionamento sofisticato, affidabile e innovativo. Il sistema utilizza un formato di riga a "codice a barre" non ripetitivo a traccia singola con un passo nominale di 30 µm. Grazie al design ottico sofisticato, il lettore RESOLUTE è in grado di acquisire un'immagine della riga quasi istantanea che, quando analizzata, consente di identificare una posizione univoca a velocità fino a 100 m/s. Questo sistema consente di determinare la posizione con risoluzioni fino a 1 nanometro (1 miliardesimo di metro) e con un bassissimo livello di rumore (jitter fino a 10 nm RMS) e SDE (errore sottodivisionale) di soli ±40 nm. In questo modo, si ottiene un feedback estremamente affidabile, che assicura un ottimo controllo della velocità e la massima stabilità di posizione.

Ampie tolleranze di impostazione

RESOLUTE UHV non utilizza la tecnica convenzionale che prevede l'utilizzo di due tracce affiancate (una incrementale e l'altra assoluta) che producono inevitabilmente problemi di sfasatura in presenza di lievi disallineamenti angolari. Questo encoder assoluto adotta invece una riga ottica assoluta a traccia singola, che combina in un unico codice tutte le informazioni sulla posizione assoluta e sulla fase incrementale. Si tratta di una tecnologia avanzata che permette a RESOLUTE UHV di godere di tolleranze più ampie (tolleranza di imbardata di ±0,5°), per installazioni semplici e rapide, e di una maggiore affidabilità a lungo termine, anche nei casi in cui le strutture si assestino nel corso del tempo. Per semplificare ulteriormente le operazioni di installazione e diagnostica, RESOLUTE™ include un LED di allineamento integrato nel lettore.

ProtocolloDescrizioneScheda tecnicaProdotti compatibili
BiSS®

Renishaw supporta il protocollo aperto BiSS C (unidirezionale) per gli encoder assoluti. BiSS è un protocollo seriale ad alta velocità che risulta ideale per assi dinamici che richiedono elevate accelerazioni, ottimo controllo della velocità, ripetibilità bidirezionale e stabilità di posizionamento.
RESOLUTE con BiSS è disponibile nelle versioni lineare e rotativa (angolare) ed è compatibile con un'ampia gamma di controlli standard, unità, DRO e schede per PC.

RESOLUTE BiSS

Pagina dei prodotti compatibili con BiSS

PanasonicRESOLUTE con interfaccia per comunicazioni seriali Panasonic è disponibile per applicazioni lineari e rotative. Compatibile con le unità delle serie A5 e A6, garantisce un feedback ripetibile ad alta risoluzione per un migliore controllo del servomotore e della velocità.RESOLUTE PanasonicN/D

Specifiche tecniche

Standard di misura

RESA: anello ultra accurato, forgiato da un unico pezzo di acciaio inox con codifica assoluta, con sezione 'A' standard e diametro interno rastremato oppure con sezione 'B' a bassa inerzia

Dimensioni lettore (LxPxH)

36 mm x 16,5 mm x 17,2 mm

Passo della riga

Nominale 30 μm

Diametro esterno dell'anello

da 52 a 550 mm

Accuratezza del sistema*

Da ±5,49 a ±0,52 arco secondi (in base al diametro dell'anello)

Velocità massima

(per ulteriori dettagli, vedere la scheda tecnica)

36.000 giri/min (con anello da 52 mm)

Protocolli†

BiSS C

Risoluzioni

BiSS C: 18 bit, 26 bit e 32 bit

Errore di sottodivisione (SDE)

±40 nm

Collegamenti elettrici

Cavi di lunghezza fino a 10 m con terminale volante

Alimentazione elettrica

5 V ±10%, 250 mA @ 5 V (con terminazione)

Vibrazione (in funzione)

100 m/s2 max da 55 Hz a 2000 Hz

Shock (non in funzione)

1000 m/s2, 6 ms, ½ seno

Temperatura di funzionamento

Da 0° C a +75° C

Temperatura di bakeout (non operativa)

120° C

Protezione

IP30

Struttura dei cavi

Schermo singolo a rete in rame argentato Isolamento FEP, su filo in rame stagnato.

Per informazioni dettagliate, vedere la scheda tecnica.

* Per accuratezza del sistema si intende l'errore di graduazione più l'errore di sottodivisione. Per accuratezza di graduazione si intende la differenza massima fra l'angolo misurato da un singolo lettore e la rotazione effettiva dell'encoder al momento dell'incisione. Le interferenze esterne, quali l'eccentricità non sono incluse.

Vengono costantemente aggiunti nuovi protocolli.

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Schede tecniche

White paper

Schemi tecnici

Funzionamento

RESOLUTE comunica in modo bidirezionale, utilizzando un formato seriale ed una serie di protocolli standard, sia di tipo "aperto" che "proprietari". 

Schema ottico di encoder RESOLUTE™ con note

Il processo ha inizio...

Il controllo avvia le operazioni inviando un messaggio di richiesta al lettore, con l'istruzione di acquisire immediatamente la posizione assoluta sulla riga lineare o rotativa. La testa risponde con l'accensione di un LED ad alto potenziale che illumina la riga. Il flash rimane acceso per appena 100 ns, per ridurre al minimo il rischio che lo spostamento dell'asse renda l'immagine "mossa" e sfocata. I tempi non superano i pochi nanosecondi e sono rigidamente controllati, per preservare la relazione fra la posizione richiesta e quella rilevata. Questo aspetto contribuisce a rendere RESOLUTE lo strumento ideale per sistemi di movimento con specifiche particolarmente elevate. 

 

 

Riga a traccia singola

La riga è fondamentalmente composta da una singola traccia con linee a contrasto su tutta la larghezza, basate su un passo nominale di 30 μm. L'assenza di più righe parallele contribuisce a garantire l'immunità da errori di imbardata e da elevate tolleranze laterali nel posizionamento della testa.

Acquisizione di immagini

L'imaging della riga viene ottenuto tramite una lente sferica che riduce al minimo la distorsione e visualizzato su una serie di rilevatori progettati appositamente per RESOLUTE. La disposizione delle ottiche prevede un percorso di illuminazione ripiegato ma con un imaging diretto, e risulta estremamente compatta ed allo stesso tempo stabile per garantire il livello di fedeltà adeguato per prestazioni metrologiche di eccellenza.

Decodifica ed analisi dei dati

Dopo l'acquisizione. L'immagine viene trasferita dal convertitore ADC (da analogico a digitale) a un processore di segnale digitale (DSP). A questo punto, tramite una serie di speciali algoritmi sviluppati appositamente, viene prodotta una posizione assoluta, ma relativamente approssimativa, partendo dal codice integrato nella riga. Tale processo viene verificato e corretto da ulteriori algoritmi del DSP che sfruttano la ridondanza ed i limiti inseriti intenzionalmente nel codice della riga. Contemporaneamente, altre routine calcolano una posizione fine, con una risoluzione elevatissima, e la combinano con la posizione approssimativa per fornire un risultato assoluto e ad alta risoluzione.

Controlli finali e produzione dei dati

Al termine delle procedure finali di verifica degli errori, le informazioni vengono caricate nel protocollo appropriato del controllo, come una parola seriale che rappresenta la posizione entro 1 nm. La protezione dalle interferenze elettriche viene garantita dall'aggiunta di un controllo ciclico di ridondanza (CRC). L'intero processo non richiede più di qualche microsecondo e può essere ripetuto fino a 25000 volte al secondo. Una serie di tecniche, come ad esempio la regolazione della durata del flash o della velocità dell'asse, consente di mantenere questo livello prestazionale anche a velocità di 100 m/s oppure di ottenere un livello bassissimo di jitter di posizione, operando a velocità inferiori.

Risultati...

Un encoder che assicura tolleranze di installazione molto ampie: RESOLUTE consente infatti ±0,5° di imbardata, passo e rollio e addirittura ±150 μm di altezza. Allo stesso tempo, le dimensioni delle ottiche e le procedure avanzate di correzione degli errori assicurano un eccellente grado di immunità alla contaminazione da particolati e macchie di grasso. Tutto questo senza rinunciare ad una risoluzione di 1 nm a 100 m/s: RESOLUTE è equipaggiato per affrontare anche le sfide più impegnative.