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Encoder incrementali TONiC™ FS con anello rotativo (angolare) RESM20

Caratteristiche

  • Dimensioni lettore: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Velocità fino a 3.673 giri/min
  • Interfaccia rimovibile analogica (Ti) o con due uscite digitali (DOP)
  • Certificazioni:
    ISO 13849 Categoria 3 PLd
    IEC 61508 SIL2
    IEC 61800-5-2 SIL2

Vantaggi

  • Anello a basso profilo con un ampio diametro interno per semplificare l'integrazione
  • Lettore supercompatto per encoder con condizionamento dinamico del segnale per un migliore controllo del movimento
  • Elevata resistenza alla polvere
  • Errore sottodivisionale (SDE): in genere <±30 nm
  • Kit di diagnostica
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Informazioni sull'encoder TONiC FS

TONiC FS è l'encoder senza contatto e supercompatto prodotto da Renishaw. Raggiunge una velocità di 10 m/s e, se combinato con l'interfaccia DOP, risoluzioni fino a 1 nm per applicazioni lineari e rotative. I sistemi TONiC FS 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 FS garantisce una maggiore stabilità del segnale con un errore sottodivisionale <±30 nm per un eccellente controllo del movimento. Con certificazione SIL2 e PLd per le applicazioni di sicurezza operativa.

* Solo le uscite analogiche di seno e coseno assicurano la sicurezza funzionale.

Cosa è l'anello RESM20?

RESM20 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™. 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. Il formato senza contatto elimina gioco, torsioni dell'albero ed altri errori di isteresi meccanica caratteristici degli encoder sigillati.

Perché scegliere questo encoder?

Certificazione di sicurezza operativa:

TONiC FS è un encoder ottico incrementale aperto con certificazione per i seguenti standard di sicurezza operativa:

ISO 13849 Categoria 3 PLd
IEC 61508 SIL2
IEC 61800-5-2 SIL2

Alcune funzioni di sicurezza della macchina, come la Velocità ridotta di sicurezza (SLS), richiedono che l'encoder sia sicuro dal punto di vista operativo. L'utilizzo di un encoder già certificato per tali applicazioni può semplificare notevolmente la certificazione della macchina. L'adozione di tali funzioni di sicurezza avanzate della macchina consente di produrre macchine più sicure, che garantiscono una maggiore operatività e che sono in grado di ridurre i tempi di installazione e downtime.

Affidabilità e precisione eccezionali in formato compatto

Per garantire la massima affidabilità, prestazioni costanti e un'alta resistenza alla sporcizia, i lettori TONiC FS 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 Ti

  • Uscita analogica, con pulsante CAL.Interfaccia Ti

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)

Kit di diagnostica opzionale

Kit diagnostico TONiC™ (software e hardware)

Il software diagnostico TONiC 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

RESM20: anello prodotto da un unico pezzo di acciaio inossidabile, a basso profilo. Sono disponibili anche anelli con sezione 'A' standard e diametro interno rastremato oppure con sezione 'B' a bassa inerzia

Disponibile anche per applicazioni a rotazione parziale (REST20)

Dimensioni lettore (LxHxP)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Passo della riga

20 μm

Coefficiente di espansione termica a 20° C15,5 ±0,5 µm/m/°C

Diametro esterno dell'anello

Da 52 mm a 550 mm. Per dimensioni superiori e personalizzate, contattare Renishaw

Numero di linee

Da 8.192 a 86.400 (in base alle dimensioni dell'anello)

Tacca di zero

RESM20: anello con singola tacca di zero IN-TRAC

REST20: anello con due tacche di zero per applicazioni con rotazione parziale

Accuratezza*

Accuratezza della divisione

Accuratezza del sistema


Da ±3,97 a ±0,38 secondi d'arco (in base al diametro dell'anello)

Da ±4,20 a ±0,40 secondi d'arco (in base al diametro dell'anello)

Velocità massima

Analogico

Digitale (**per l'uso con DOP)

(per ulteriori dettagli, vedere la scheda tecnica)

3.673 giri/min a -3 dB (su RESM20 da 52 mm)

3.673 giri/min (TONiC con risoluzione da 5 µm su RESM20 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 l'uso con DOP)

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: 0,2, 0,5, 1, 1,5, 3, 5, 6 e 10 m con miniconnettore (connessione diretta all'interfaccia TONiC)

Alimentazione elettrica

5 V ±10%
Solo lettori <100 mA
Con Ti0000 <100 mA
Con DOP <275 mA

Vibrazione (sistema)

100 m/s2, da 55 a 2.000 Hz, 3 assi

Urti (lettore)

500 m/s2, 6 ms, ½ seno, 3 assi

Temperatura di esercizio (sistema)

Da 0° a +70° C

Protezione

Lettore: IP40
Interfaccia Ti: IP20
Interfaccia DOP: IP30

* 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.

** Solo le uscite analogiche di seno e coseno assicurano la sicurezza funzionale.

Per informazioni dettagliate, vedere la scheda tecnica.

 

Download

Schede tecniche

Software

  • Software diagnostico TONiC™ versione 1.0 [en]

White paper

Schemi tecnici

Funzionamento

La serie TONiC FS 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 FS. 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 letta da un rilevatore ottico separato, collocato 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.