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Encoder incrementali TONiC™ con anello (angolare) rotativo REXM

Caratteristiche

  • Dimensioni lettore: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Risoluzioni fino a 1 nm
  • Velocità fino a 3673 giri/min
  • Uscite analogiche o digitali
  • Errore sottodivisionale (SDE): in genere <±30 nm
  • Disponibile versione per applicazioni in vuoto
  • Tacca di zero ottica IN-TRAC

Vantaggi

  • Anello a sezione trasversale spessa con un'accuratezza di installazione di ±1 secondi d'arco
  • Lettore supercompatto per encoder con condizionamento dinamico del segnale per un migliore controllo del movimento
  • Elevata resistenza alla polvere
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Cosa è TONiC?

TONiC è l'encoder senza contatto e supercompatto prodotto da Renishaw. Raggiunge una velocità di 10 m/s e, se combinato con l'interfaccia Ti, risoluzioni fino a 1 nm per applicazioni lineari e rotative. I sistemi TONiC sono rapidi e facili da installare e consentono di impostare ampie tolleranze e calibrazioni con la semplice pressione di un pulsante. L'elaborazione dinamica del segnale di TONiC garantisce una maggiore stabilità del segnale con un errore sottodivisionale <±30 nm per un eccellente controllo del movimento.

Cosa è l'anello REXM?

REXM è un anello, prodotto da un unico pezzo di acciaio inossidabile, con graduazione incrementale da 20 µm incisa sul bordo esterno e tacca di zero ottica IN-TRAC™. La sezione trasversale più ampia consente di ridurre tutti gli errori di installazione tranne l'eccentricità, che viene corretta con facilità tramite un'interfaccia DSi (a doppio segnale) e due lettori. Offre un'accuratezza di installazione fino a ±1 secondi d'arco, assenza completa di gioco e ripetibilità eccezionale.
REXM è disponibile in varie dimensioni (da Ø52 mm a Ø417 mm) e numeri di linee, tutte con un ampio diametro interno per maggiore flessibilità di integrazione. Il formato senza contatto elimina gioco, torsioni dell'albero ed altri errori di isteresi meccanica caratteristici degli encoder sigillati.

Perché scegliere questo encoder?

Eccellente accuratezza di installazione

Per prestazioni metrologiche senza pari, REXM con due lettori TONiC e un'interfaccia TONiC DSi (a doppio segnale) garantisce un'eccezionale ripetibilità, assenza completa di gioco e un'accuratezza di installazione superiore a ±1 secondi d'arco. REXM ha una sezione traversale più spessa, progettata per ridurre al minimo gli errori d’installazione, a esclusione dell’eccentricità, che può essere facilmente corretta utilizzando l'uscita combinata di due lettori TONiC. Dopo che l'interfaccia DSi ha eliminato l'eccentricità, gli unici errori restanti sono quelli relativi alla graduazione e SDE, entrambi minimi.

Affidabilità e precisione eccezionali in formato compatto

Per garantire la massima affidabilità, prestazioni costanti e un’alta resistenza alla sporcizia, i lettori TONiC incorporano ottiche di filtraggio di terza generazione, regolate per il minimo rumore e jitter e dotate di un sistema di elaborazione dinamica dei segnali che include funzioni di controllo automatico del guadagno (AGC) e controllo automatico della correzione (AOC). Questa combinazione è incorporata all'interno del lettore e fornisce segnali di estrema purezza e un errore sottodivisionale <±30 nm. In questo modo si ottiene un controllo di velocità più fine, per migliori scansioni e maggiore rigidezza dell’asse. I parametri fondamentali per una vasta di applicazioni sono tutti disponibili in un lettore compatto.

Facilità e rapidità di installazione

Il LED del lettore fornisce un'indicazione visiva della portata del segnale, mentre il kit di diagnostica opzionale consente il controllo a distanza delle prestazioni del sistema, quando il lettore è nascosto all'interno della macchina. La calibrazione della tacca di zero e dei segnali incrementali viene effettuata con la semplice pressione di un pulsante, senza necessità di regolazioni meccaniche o di ulteriori strumenti di diagnostica. La tacca di zero ottica IN-TRAC selezionabile dal cliente è integrata nella riga incrementale per mantenere dimensioni compatte e semplificare l'allineamento. si ottiene un segnale di zero ripetibile a livello di unità di risoluzione in entrambe le direzioni sull'intera gamma di temperature e velocità operative.

Opzioni di interfaccia

Interfaccia TD (a doppia risoluzione)

  • Uscita in quadratura a doppia risoluzione selezionabile.
  • Ideale per applicazioni che richiedono un movimento ad alta velocità, ma estremamente preciso.
Interfaccia Ti (quadrata)

Interfaccia DOP (a doppia uscita)

  • Fornisce contemporaneamente segnali in quadratura digitale e da 1 Vpp.
  • Progettato per applicazioni che richiedono la sincronizzazione di una o più operazioni con un asse di movimento.Interfaccia TONiC DOP (a doppia uscita)

DSi (Dual Signal interface - Interfaccia a doppio segnale)

  • L'interfaccia DSi di Renishaw combina i segnali incrementali di due lettori TONiC in un anello REXM (oppure REXT per applicazioni a rotazione parziale) per compensare l'incertezza di posizionamento dei cuscinetti ed eliminare le armoniche di errore dispari, fra cui l'eccentricità, per fornire un'eccellente accuratezza di ±2,0 secondi d'arco.Interfaccia TONiC a doppio segnale con anello rotante RESM

Kit di diagnostica opzionale

Kit diagnostico TONiC™ (software e hardware)

Il software diagnostico TONiC versione 1.0 (disponibile da marzo 2015) consente di ottimizzare l'installazione degli encoder TONiC e di calibrare il sistema in modo rapido e completo. Il software deve essere utilizzato insieme all'hardware diagnostico TONiC, acquistabile da Renishaw (codice prodotto n. A-9411-0011). L'hardware viene connesso al PC tramite cavo USB (in dotazione con il kit) oppure in linea con le elettroniche del cliente.

Tutti i dettagli sul kit diagnostico TONiC.

Specifiche tecniche

Standard di misura

REXM: anello ultra accurato, forgiato da un unico pezzo di acciaio inossidabile

Disponibile anche per applicazioni a rotazione parziale (REXT)

Dimensioni lettore (LxHxP)

35 mm x 13,5mm x 10mm

Passo della riga

20 μm

Diametro esterno dell'anello

da 52 mm a 417 mm

Numero di linee

Da 8192 a 65.536 (in base alle dimensioni dell'anello)

Tacca di zero

REXM: anello con singola tacca di zero IN-TRAC

REXT: anello con due tacche di zero per applicazioni con rotazione parziale

Accuratezza totale dopo l'installazione (con 2 lettori)

(diametro (≥100 mm) ±1 secondo d'arco

(diametro 75 mm) ±1,5 secondi d'arco

(diametro ≤57 mm) ±2 secondi d'arco

Velocità massima

Analogico

Digitale

(per ulteriori dettagli, vedere la scheda tecnica)

3.673 giri/min a -3 dB (su REXM da 52 mm)

3673 giri/min (TONiC con risoluzione da 5 µm su REXM da 52 mm)

Errore di sottodivisione (SDE)

In genere < ±30 nm

Controllo dinamico del segnale

Condizionamento del segnale in tempo reale, incluso Controllo automatico del guadagno (AGC) e Controllo automatico della correzione (AOC) per l'ottimizzazione delle prestazioni durante il funzionamento

Segnali incrementali

Analogico

Digitale

Per i dettagli delle risoluzioni angolari consultare la scheda tecnica

1 Vpp (periodo da 20 μm)

Risoluzioni da 5 µm a 1 nm

Collegamenti elettrici

Lunghezza del cavo: 0,5, 1, 1,5, 3, 5 e 10 m con miniconnettore (connessione diretta all'interfaccia TONiC)

Alimentazione elettrica

5 V ±10%, <100 mA (sistema analogico), <200 mA (sistemi digitali) (senza 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 esercizio (sistema)

Da 0 °C a +70 °C

Protezione

Lettore: IP40

Interfaccia: IP20

Per informazioni, vedere la scheda tecnica.

Download

Schede tecniche

Software

  • Software diagnostico TONiC™ versione 1.0 [en]

Manuale dell'utente

Schemi tecnici

Funzionamento

TONiC include le esclusive ottiche di filtraggio di Renishaw di terza generazione, che mediano il contributo di un gran numero di periodi della riga, escludendo gli elementi non periodici, come ad esempio la sporcizia. Anche lo schema della riga, nominalmente ad onda quadra, viene filtrato per proiettare sul rilevatore un campo di frange sinusoidali. Viene utilizzata una struttura multicanale, sufficientemente accurata da produrre fotocorrenti sotto forma di quattro segnali con fasatura simmetrica. I segnali sono combinati per rimuovere la corrente continua e produrre uscite seno/coseno con spettro pulito ed offset ridotto, mantenendo comunque l'ampiezza di banda oltre i 500 kHz.

Il condizionamento del segnale dinamico avanzato completamente integrato e i comandi Controllo automatico del guadagno, Controllo automatico del bilanciamento e Controllo automatico della correzione si combinano per garantire un errore sottodivisionale (SDE) <±30 nm.

Questa evoluzione delle ottiche di filtraggio, unita a una componentistica elettronica selezionata con estrema cura, fornisce segnali incrementali con una larghezza d'onda molto ampia, per raggiungere una velocità massima di 10 m/s, assicurando allo stesso tempo il valore minimo di jitter (rumore) di qualsiasi encoder della sua classe. L'interpolazione viene eseguita tramite un algoritmo CORDIC, presente nell'interfaccia Ti di TONiC. Le versioni con risoluzione fine risultano ulteriormente affidabili, perché la loro interfaccia integra elettroniche che consentono di ridurre il jitter ad appena 0,5 nm RMS.

Schema ottico di TONiC™ con note

La tacca di zero IN-TRAC è integrata nella riga incrementale e viene rilevata da un’ottica separata, collocata sempre all'interno del lettore. Come è mostrato nello schema, il rilevatore separato di tacche di zero è ora direttamente incorporato al centro del gruppo di fotodiodi lineari del canale incrementale, per garantire una maggiore immunità da problemi di perdita di fase dovuta ad imbardate. Si ottiene un segnale di zero ripetibile a livello di unità di risoluzione in entrambe le direzioni e a qualsiasi velocità. Tale configurazione esclusiva viene ulteriormente ottimizzata da una routine di calibrazione automatica che garantisce la fasatura elettronica della tacca di zero e ottimizza il condizionamento dei segnali dinamici.