Navigatie overslaan

RESOLUTE™ UHV absoluut encodersysteem met RTLA lineaire schaal

Kenmerken

  • Beschikbare protocollen: BiSS®, Panasonic
  • Leeskopgrootte: 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Resoluties tot 1 nm bij 100 m/s
  • ±5 µm/m nauwkeurigheid bij 20°C
  • Thermische uitzettingscoëfficiënt meetschaal bij 20 °C: 10,1 ±0,2 µm/m°C

Voordelen

  • Handige flexibele meetschaal en ongeëvenaarde robuustheid
  • Uitstekende bewegingsbesturing
  • Ruime insteltoleranties
  • Lage ontgassing voor vacuümomgevingen 
  • 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 UHV?

De RESOLUTE™ UHV biedt absolute encodertechnologie voor toepassingen met ultrahoog vacuüm. Klanten verkrijgen daardoor een hogere capaciteit, minder kans op schades en hogere betrouwbaarheid.

De RESOLUTE overtreft alle andere absolute encoders die bedoeld zijn voor UHV-omgevingen. Met zijn 1 nm resolutie en toerental tot 100 m/s presenteert de RESOLUTE specificaties die een nieuw niveau in de encodertechnologie vormen.

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

 

Winnaar van een 'Queen's Award for Enterprise 2015' in de categorie Innovatie

Wat is een RTLA schaal?

De RTLA is een platte roestvaststalen flexibele meetschaal, voorzien van een absolute schaalcode met 30 µm pitch. Is nauwkeurig tot ±5 µm/m en in lengtes tot 21 meter. Er zijn twee montagemogelijkheden, beide met onafhankelijke thermische uitzetting en de handigheid van een flexibele meetschaal.

RTLA kan worden gebruikt met het revolutionaire FASTRACK™ schaaldragersysteem. Met dit systeem kan een rails snel en eenvoudig worden gelegd zonder bevestigingsgaten. Er wordt een tussengedeelte verwijderd en de schaal wordt vervolgens in de rails gebracht.

RTLA-S wordt op het substraat geplaats met een zelfklevende achterkant. De zelfklevende laag is zo samengesteld dat onafhankelijke schaalexpansie mogelijk is voor het substraat.

Om de installatie te voltooien worden beide schaaltypes op één punt geklemd om een nulpositie te verschaffen.

Waarom dit encodersysteem kiezen?

UHV (ultrahoog vacuüm)

De RESOLUTE UHV maakt gebruik van de revolutionaire absolute encodertechnologie van Renishaw, in een leeskop die geschikt is voor situaties met ultrahoog vacuüm tot 10-9 torr. De nieuwe reeks RESOLUTE UHV encoders heeft een schone restgasanalyse (RGA) waardoor de encoders inzetbaar zijn voor veeleisende toepassingen zoals halfgeleiderproductie en wetenschap.

Uitstekende bewegingsbesturing

De toonaangevende prestaties van de RESOLUTE UHV 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 vangt de RESOLUTE leeskop bijna onmiddellijk een beeld van deze schaal die het, na analyse, mogelijk maakt dat een unieke positie wordt 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 UHV 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 UHV 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.

Protocollen

 

ProtocolOmschrijvingDatabladCompatibele producten
BiSS®

Renishaw ondersteunt het BiSS-C open protocol (één richting) voor absolute encoders. BiSS is een snel serieel protocol, dat perfect is voor dynamische assen die vragen om grote versnellingen, zachte snelheidsregeling, uitstekende herhaalbaarheid in twee richtingen en superieure positiestabiliteit.
RESOLUTE met BiSS is leverbaar in zowel lineaire als roterende (hoek)encoderversies en is compatibel met vele gangbare industriële besturingen, aandrijvingen, digitale aflezingen en pc-tellerkaarten.

RESOLUTE BiSS

BiSS compatibele productpagina

Panasonic

RESOLUTE met Panasonic seriële communicatie-interface is leverbaar in lineaire vormen. Compatibel met de A5-reeks drives en biedt een herhaalbare feedback met hoge resolutie voor een betere servo- en snelheidscontrole.

RESOLUTE Panasonic

n.v.t.

Technische specificaties

Meetstandaard

FASTRACKRTLA: roestvaststalen flexibele meetschaal met railsysteem

RTLA-S: roestvaststalen flexibele meetschaal met absolute codering en zelfklevende achterkant, voor montage direct op een ondergrond zonder FASTRACK geleiderails

Leeskopgrootte (LxBxH)

36 mm x 16,5 mm x 17,2 mm

Schaalpitch

Nominaal 30 μm

Thermische uitzettingscoëfficiënt bij 20 °C

10,1 ±0,2 µm/m°C

Nauwkeurigheidsgraad bij 20°C

±5 μm/m

Schaallengte

Sommige BiSS C®protocolvarianten hebben een beperkte maximale lengte (zie informatieblad voor details)

FASTRACK: 100 mm tot 25 m

RTLA/RTLA-S: tot 21 m

Maximale snelheid

(Zie datablad voor details)

Tot 100 m/s

Protocollen*

BiSS C                Panasonic

Resoluties

BiSS C: 50 nm, 5 nm en 1 nm resoluties

Panasonic: 100 nm, 50 nm en 1 nm resoluties

Interpolatiefout (SDE)

±40 nm

Elektrische aansluiting

Tot 10 m kabellengtes met flying lead

Voedingsspanning

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

Trilling (operationeel)

100 m/s2max @ 55 Hz tot 2000 Hz

Shock (niet-operationeel)

1 000 m/s2, 6 ms, ½ sinus

Omgevingstemperatuur

0 °C tot +75 °C

Reinigingstemperatuur (niet-operationeel)

120 °C

Afdichting

IP30

Kabelconstructie

Verzilverde koperen gevlochten enkel scherm. FEP kernisolatie, over vertind koperdraad.

Zie de databladen voor alle gegevens.

*Andere protocollen worden regelmatig toegevoegd.

Downloaden

Databladen

Databladen

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.