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Encoder assoluto RESOLUTE™ con anello rotativo (angolare) REXA

Caratteristiche

  • Protocolli disponibili: BiSS®, FANUC, Mitsubishi, DRiVE-CLiQ
  • Dimensioni lettore: 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Risoluzioni fino a 32 bit/giro a 8500 giri/min
  • Accuratezza di installazione fino a ±1 secondi d'arco
  • Disponibili versioni per applicazioni in vuoto, gamma di temperatura estesa e con uscita cavo laterale

Vantaggi

  • Anello con sezione trasversale spessa
  • Eccellenti prestazioni di controllo del movimento
  • Eccezionale resistenza alla polvere
  • Ampie tolleranze di impostazione
  • 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?

RESOLUTE è un encoder ottico assoluto, a passo fine, con grande immunità alla sporcizia e specifiche impressionanti, che danno una nuova definizione del sistema di misura. Si tratta del primo encoder assoluto al mondo capace di una risoluzione di 32 bit a 36.000 giri/min. SDE e jitter bassissimi: il risultato è un encoder rotativo in grado di surclassare ogni rivale della propria classe.

Riconoscimento Queen's Award for Enterprise: Innovazione 2015

 

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

Cosa è l'anello REXA?

REXA è composto da un anello realizzato in un unico pezzo di acciaio inossidabile, con gradazioni assolute del passo da 30 µm incise direttamente sul bordo esterno. La sezione trasversale più ampia consente di ridurre tutti gli errori di installazione tranne l'eccentricità, che viene corretta con facilità usando il risultato medio di due lettori Resolute. Offre un'accuratezza di installazione fino a ±1 secondi d'arco, assenza completa di gioco e ripetibilità eccezionale.
REXA è disponibile in varie dimensioni (da Ø52 mm a Ø417 mm), 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?

Elevata resistenza alla polvere

In confronto ad altre tecnologie di encoder ottici, vi sono molti fattori che contribuiscono all'elevata resistenza alla polvere dell'encoder RESOLUTE. RESOLUTE sfrutta un processore di segnale digitale (DSP) che analizza i dati acquisiti da un sensore di immagine personalizzato, progettato appositamente per questa applicazione. Nel DSP vengono utilizzati algoritmi complessi per annullare gli effetti dei riflessi di luce causati da macchie di olio o di grasso che spesso creano problemi con altri tipi di encoder. Il LED personalizzato modifica la durata del lampeggiamento per garantire la migliore integrità del segnale per tutte le possibili velocità di spostamento. Infine, lo schema del codice assoluto integra un'ingente ridondanza. Per tale motivo, RESOLUTE può comunque essere utilizzato su parti della riga parzialmente oscurate da contaminazioni.

Eccellenti prestazioni di controllo del movimento

Le prestazioni senza confronto di RESOLUTE 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 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 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.

Opzione di interfaccia 

Interfaccia DRIVE-CLiQ

  • necessaria per il protocollo DRIVE-CLiQInterfaccia DRIVE-CLiQ per encoder assoluto RESOLUTE
  • disponibile anche con ingresso a doppia testa per sistemi rotativi a elevata accuratezza
  • visualizza gli allarmi di comunicazione
  • duplica i LED del lettore

  

Non è richiesta alcuna interfaccia per gli altri protocolli disponibili.

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

DRIVE-CLiQ

RESOLUTE con interfaccia Siemens DRIVE-CLiQ è disponibile per applicazioni lineari e rotative. DRIVE-CLiQ è un'interfaccia di comunicazione, innovativa e potente, per mettere in collegamento l'encoder ed i sistemi di misura diretti con i componenti SINUMERIK e SINAMICS.

RESOLUTE DRIVE-CLiQ

N/D

FANUC

RESOLUTE con interfaccia seriale FANUC è disponibile per applicazioni rotative e lineari. RESOLUTE fornisce molti vantaggi per le macchine utensili ad elevate prestazioni che utilizzano controlli FANUC. Alta velocità, robustezza e comunicazioni seriali pure e affidabili, ottime prestazioni di profilatura e maggiore rigidezza. Inoltre, il formato senza contatto elimina gioco, torsioni dell'albero e altri errori di isteresi meccanica caratteristici degli encoder sigillati.

RESOLUTE FANUC

N/D

Mitsubishi

RESOLUTE con interfaccia per comunicazioni seriali Mitsubishi è disponibile per applicazioni rotative e lineari. RESOLUTE è compatibile con la serie J4 di servomotori e con le unità MDS-D2/DH2/DM2/DJ per le applicazioni all'interno delle macchine utensili.

RESOLUTE Mitsubishi

N/D

Specifiche tecniche

Standard di misura

REXA: anello ultra accurato, forgiato da un unico pezzo di acciaio inox con codifica assoluta

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 mm a 417 mm

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

(per ulteriori dettagli, vedere la scheda tecnica)

8500 giri/min (con anello da 52 mm)

Protocolli†

BiSS-C, DRIVE-CLiQ**, FANUC e Mitsubishi

Risoluzioni

BiSS-C: 18 bit, 26 bit e 32 bit

FANUC: 23 bit e 27 bit

Mitsubishi 2 fili: 23 bit

Mitsubishi 4 fili: 23 bit e 27 bit

DRIVE-CLiQ**: 26 bit e 29 bit

Errore di sottodivisione (SDE)

±40 nm

Collegamenti elettrici

Lunghezza del cavo fino a 20 m con connettori di tipo D (9 o 15 pin), terminale volante, connettore compatibile per FANUC, LEMO e M12 per interfaccia DRIVE-CLiQ

Alimentazione elettrica

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

Vibrazione (in funzione)

300 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 +80 °C

Protezione

IP64

Per informazioni dettagliate, vedere la scheda tecnica.

Vengono costantemente aggiunti nuovi protocolli.

**Per le specifiche di DRIVE-CliQ, vedere la scheda tecnica di RESOLUTE DRIVE-CLiQ.

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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.