Navigatie overslaan

RESOLUTE™ FS absoluut encodersysteem met RSLA lineaire meetschaal

Kenmerken

  • Beschikbare protocollen: DRIVE-CLiQ
  • Leeskopgrootte: 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Resoluties tot 1 nm bij 100 m/s
  • ±4 µm meer dan 5 m nauwkeurigheid bij 20 °C
  • Thermische uitzettingscoëfficiënt meetschaal bij 20 °C: 10,1 ±0,2 µm/m°C
  • Gecertificeerd volgens:
    ISO 13849:2015 PLd
    IEC 61508:2010 SIL2
    IEC 61800-5-2:2007 SIL2

Voordelen

  • Zeer nauwkeurige meetschaal
  • Uitstekende bewegingsbesturing
  • Zeer hoge vuilbestendigheid
  • Ruime insteltoleranties
  • Minder dan 10 nm RMS jitter voor een betere positionele stabiliteit
  • ± 40 nm interpolatiefout voor een soepele snelheidsregeling

Transparante patch voor websitebanners

Wat is RESOLUTE FS?

De RESOLUTE FS (Functional Safety) is een werkelijk absoluut optisch encodersysteem met fijne pitch, dat zeer ongevoelig is voor vuil en met zijn indrukwekkende specificaties een nieuw tijdperk in positieterugkoppeling vormt. RESOLUTE is de eerste absolute encoder ter wereld die 1 nm resolutie haalt bij snelheden tot 100 m/s. Ultralage SDE en jitter zorgen voor een roterend encodersysteem dat alle andere encoders in zijn klasse overtreft. Gecertificeerd als SIL2 en PLd voor toepassingen in functionele veiligheid.

De 'Queen's Award for Enterprise': Innovation 2015

 

RESOLUTE werkelijk absoluut 30 µm encodersysteem, winnaar van de 'Queen's Award for Enterprise 2015' in de categorie Innovatie

Wat is een RSLA schaal?

RSLA is een roestvrijstalen meetschaal met een 30 µm pitch absolute schaalcode.
Het is vergelijkbaar met fijne glazen schalen en biedt een totale nauwkeurigheid (inclusief helling en lineariteit) beter dan ± 4 µm over een lengte van 5 m. Het kan ook worden opgerold voor eenvoudige opslag.
Systeemontwerpers kunnen kiezen tussen speciaal samengestelde plakband of mechanische klemmen voor de montage. Beide montagemethodes zorgen voor onafhankelijke thermische uitzetting van het substraat.

Waarom dit encodersysteem kiezen?

Certificering voor functionele veiligheid

De RESOLUTE FS is een werkelijk absoluut open optisch encodersysteem dat gecertificeerd is volgens de volgende normen voor functionele veiligheid:

ISO 13849:2015 PLd
IEC 61508:2010 SIL2
IEC 61800-5-2:2007 SIL2

Voor sommige veiligheidsfuncties van machines, zoals snelheidsbegrenzingen, moet de terugkoppeling door de encoder functioneel veilig zijn. Een encodersysteem inzetten dat al goedgekeurd is voor gebruik in zulke toepassingen kan de machinecertificering aanmerkelijk gemakkelijker maken. Door gebruik te maken van deze geavanceerde functies voor machineveiligheid kunnen machinebouwers veiliger machines maken, in staat tot meer functionaliteit die de insteltijden en de stilstand verkort.

Uitstekende bewegingsbesturing

De toonaangevende prestaties van de RESOLUTE FS zijn het resultaat van zijn geavanceerde, betrouwbare en innovatieve werkingsprincipe. Cruciaal hierbij is dat het systeem gebruik maakt van een enkelbaans "barcode" schaalformaat die niet wordt herhaald, met een nominale pitch van 30 µm. Met zijn geavanceerde optische ontwerp neemt de RESOLUTE FS leeskop bijna onmiddellijk een beeld op van deze schaal, waarmee na analyse een unieke positie kan worden geïdentificeerd bij snelheden tot 100 m/s. Het systeem maakt het mogelijk om posities te bepalen met resoluties tot maar liefst 1 nanometer (het miljardste van een meter) en met weinig ruis (jitter tot 10 nm RMS) en een lage SDE (interpolatiefout: de fout binnen een meetschaalperiode) van slechts ±40 nm. De encoder koppelt hierdoor terug met uitstekende betrouwbaarheid en zorgt voor een soepeler snelheidsregeling en superieure positiestabiliteit.

Ruime insteltoleranties

De RESOLUTE FS volgt niet de conventionele techniek van twee banen naast elkaar (een incrementele en een absolute), die onvermijdelijk leidt tot defaseringproblemen wanneer er kleine fouten in de hoekuitlijning komen. In plaats daarvan heeft deze absolute encoder een enkelbaans optische absolute meetschaal, en worden de absolute positie en de omvatte fase-informatie gecombineerd in één code. Deze technologie geeft de RESOLUTE FS veel ruimere insteltoleranties (verdraaiing ±0,5°) voor snel en gemakkelijk installeren en een uitstekende betrouwbaarheid op lange termijn, zelfs indien de bewegingsassen zich later zetten of verplaatsen. Als hulpmiddel bij installatie en diagnose bevindt zich op de leeskop een ingebouwde set-up LED.

Interface-optie 

DRIVE-CLiQ interface

  • DRIVE-CLiQ interface voor gebruik bij de RESOLUTE werkelijk absolute optische encoder vereist voor DRIVE-CLiQ protocol
  • ook beschikbaar met dubbele kopingang voor zeer nauwkeurige roterende systemen
  • toont communicatie-alarmen
  • dupliceert leeskop LED

Protocol

ProtocolOmschrijvingDatabladCompatibele producten

DRIVE-CLiQ

De RESOLUTE FS met Siemens DRIVE-CLiQ seriële interface is leverbaar voor lineaire en roterende toepassingen. DRIVE-CLiQ is de krachtige innovatieve communicatie-interface om encoders en directe meetsystemen aan te sluiten op SINUMERIK en SINAMICS aandrijfcomponenten.

RESOLUTE FS DRIVE-CLiQ

 

n.v.t.

Technische specificaties

Meetstandaard

RSLA: absolute gecodeerde zeer nauwkeurige roestvrij stalen meetschaal

Leeskopgrootte (LxBxH)           

36 mm x 16,5 mm x 14,8 mm

Schaalpitch

Nominaal 30 μm

Thermische uitzettingscoëfficiënt bij 20 °C

10,1 ±0,2 μm/m°C

Nauwkeurigheidsgraad bij 20°C

±1,5 μm tot 1 m, ±2,25 μm tot 2 m, ±3 μm tot 3 m, ±4 μm tot 5 m, (inclusief helling en lineariteit), kalibratie herleidbaar naar internationale normen

Schaallengte

(Zie datablad voor details)

80 mm tot 5 m

Maximale snelheid

(Zie datablad voor details)

100 m/s

Protocollen*

DRIVE-CLiQ†      

Resoluties

DRIVE-CLiQ: 50 nm en 1 nm resoluties

Interpolatiefout (SDE)

±40 nm

Elektrische aansluiting

Kabels tot 9 m lengte en M12 voor DRIVE-CLiQ interface

Voedingsspanning

5 V ±10%, max 250 mA @ 5 V (beëindigd)

Trilling (operationeel)

300 m/s2max @ 55 Hz tot 2000 Hz

Shock (niet-operationeel)

1 000 m/s2, 6 ms, ½ sinus

Omgevingstemperatuur

0 °C tot +80 °C

Afdichting

IP64

Zie de databladen voor alle gegevens.

*Andere protocollen worden regelmatig toegevoegd.

Voor DRIVE-CLiQ specificaties zie datablad.

Downloaden

Databladen

Installatiegids en veiligheidshandleiding

White papers

Technische tekeningen

De werking

RESOLUTE communiceert puur serieel in twee richtingen, volgens een aantal in de industrie gangbare protocollen, met zowel gerichte als open varianten. 

RESOLUTE™ encoder optisch ontwerp met annotaties

Het proces begint ...

De controller initieert bediening door een bericht naar de leeskop te sturen, met instructies om de absolute positie op de lineaire of roterende schaal op dat moment vast te leggen. De leeskop reageert door te knipperen met een high-power LED-bron om de schaal te verlichten. De flitsduur duurt maar 100 ns om onscherpte op bewegende assen te minimaliseren. Het is belangrijk dat de timing binnen een paar nanoseconden wordt gecontroleerd om de relatie te behouden tussen gevraagde en gerapporteerd positie, één van de essentiële kenmerken die RESOLUTE bij uitstek geschikt maken voor zeer gespecificeerde bewegingssystemen. 

 

 

Enkelbaans schaal

De schaal is in principe een enkele baan van contrasterende lijnen over de volledige breedte op basis van een nominale periode van 30 µm. De afwezigheid van meerdere parallelle banen zorgt voor belangrijke immuniteit tegen verdraaiingen en veel meer zijdelingse tolerantie in koppositie.

Beeldopname

De schaal wordt afgebeeld, via een asferische lens die vervorming minimaliseert, op een aangepaste detectorreeks speciaal ontworpen voor RESOLUTE. De optische opstelling, met een opgevouwen verlichtingspad maar directe beeldvorming, is zeer compact maar stabiel voor betrouwbare en uitstekende metrologie.

Decoderen van gegevens en analyse

Nadat de afbeelding is opgevangen door de detector, wordt de afbeelding overgebracht via een analoog-naar-digitaalomzetter (ADC) naar een krachtige Digital Signal Processor (DSP). De speciaal ontwikkelde algoritmen krijgen dan een werkelijk absoluut, maar relatief grove positie van de code ingebed in de schaal. Dit proces wordt gecontroleerd en correcties worden gemaakt door andere algoritmen in de DSP die redundantie en opzettelijke beperkingen in de schaalcode benutten. Ondertussen berekenen andere routines een fijne positie met een zeer hoge resolutie die die vervolgens wordt gecombineerd met de grove positie om een ​​werkelijk absolute en zeer hoge resolutielocatie te krijgen.

Definitieve controles en data-uitvoer

Na de definitieve foutcontroles wordt deze informatie geüpload in het juiste protocol op de controller als een pure seriële communicatie die positie weergeeft tot op 1 nm. Bescherming tegen elektrische geluidsoverlast wordt geleverd door toevoeging van een Cyclic Redundancy Check (CRC). Het gehele proces kan slechts enkele microseconden duren en kan tot 25.000 keer per seconde worden herhaald. Door een verscheidenheid aan technieken, waaronder het aanpassen van de lichtflitsduur op de assnelheid, wordt deze prestatie bij een snelheid tot 100 m/s, met behoud van uitzonderlijk lage positionele verdraaiing bij lagere snelheden.

En het resultaat is ...

Een encoder met royale installatietoleranties: RESOLUTE maakt een verdraai-, helling- en kanteltolerantie van ±0,5° mogelijk en een indrukwekkende afstand meetschaal-leeskop van ±150 µm. Ondertussen bieden de royale optische footprint en geavanceerde fout-corrigerende procedures uitstekende immuniteit tegen optische vervuiling, zowel deeltjes als vette vegen. En dit alles met behoud van 1 nm resolutie bij 100 m/s: RESOLUTE is het antwoord op de absoluut moeilijkste uitdaging.