Navigatie overslaan

RESOLUTE™ absoluut encodersysteem met RTLA lineaire schaal

Kenmerken

  • Protocollen: BiSS®, FANUC, Mitsubishi, Panasonic, DRIVE-CLiQ, Yaskawa 
  • 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
  • Vacuüm compatibel en zijkabelaansluitingen beschikbaar

Voordelen

  • Handige flexibele meetschaal en ongeëvenaarde robuustheid
  • 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?

RESOLUTE 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 tot 100 m/s. Ultralage SDE en jitter zorgen voor een lineair encodersysteem dat alle andere encoders in zijn klasse overtreft.

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?

Hoge vuilbestendigheid

Er zijn vele factoren die bijdragen aan de hoge vuilbestendigheid van het RESOLUTE encodersysteem in vergelijking met andere optische encodertechnologieën. RESOLUTE maakt gebruik van een state-of-the-art DSP (Digital Signal Processor) om de gegevens te analyseren die zijn vastgelegd door een aangepaste beeldsensor die speciaal ontworpen is voor deze toepassing. Binnen de DSP zijn complexe algoritmes aan het werk om de lichtverstrooiingseffecten te overwinnen veroorzaakt door olie - of vetvegen waardoor bij andere encoders storingen ontstaan. De aangepaste puntbron LED verandert de knipperduur om de beste signaalintegriteit te krijgen voor alle mogelijke bewegingssnelheden. Tot slot wordt een grote hoeveelheid redundantie ingebouwd in het absolute codepatroon, waardoor RESOLUTE nog steeds kan functioneren op delen van de schaal die gedeeltelijk zijn verduisterd door vervuilende deeltjes.

Uitstekende bewegingsbesturing

De toonaangevende prestaties van de RESOLUTE 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 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 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

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

  

Er is geen interface nodig voor de andere beschikbare 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, zeer soepele snelheidsregeling, uitstekende herhaalbaarheid in twee richtingen en muurvaste 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

DRIVE-CLiQ

De RESULOTE 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 DRIVE-CLiQ

n.v.t.

FANUC

RESOLUTE met FANUC seriële interface is leverbaar voor roterende en lineaire toepassingen.
RESOLUTE biedt vele voordelen voor hoogwaardige bewerkingsmachines die voorzien zijn van een FANUC besturing. Hogere snelheden, degelijke en betrouwbare pure seriële communicatie, beter volgen van contouren en grotere servo stevigheid. Bovendien elimineren ze met hun contactloze werking omkeerspeling, torsie van assen en andere hysteresisfouten waardoor conventionele gesloten encoders geplaagd worden

RESOLUTE FANUC

n.v.t.

Mitsubishi

RESOLUTE met Mitsubishi seriële communicatie-interface is leverbaar in roterende en lineaire vormen. RESOLUTE is compatibel met de J4 serie servo-aandrijvingen en de MDS-D2/DH2/DM2/DJ aandrijvingen voor bewerkingsmachines.

RESOLUTE Mitsubishi

n.v.t.

YaskawaRESOLUTE met Yaskawa seriële communicatie-interface is leverbaar in roterende en lineaire vorm, en compatibel met Sigma-5 en Sigma-7 Servopacks.RESOLUTE Yaskawan.v.t.

Panasonic

RESOLUTE met Panasonic seriële communicatie-interface is leverbaar in lineaire en roterende vorm. Is compatibel met aandrijvingen van de series A5 en A6, en biedt een herhaalbare terugkoppeling met hoge resolutie voor een betere servo- en snelheidscontrole.

RESOLUTE Panasonic

n.v.t.

Technische specificaties

Meetstandaard

FASTRACK RTLA: roestvaststalen flexibele meetschaal met dragersysteem

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 Mitsubishi

DRIVE-CLiQ† Panasonic

FANUC Yaskawa

Resoluties

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

DRIVE-CLiQ, FANUC en Mitsubishi: 50 nm en 1 nm resoluties

Panasonic: 100 nm, 50 nm en 1 nm resoluties

Yaskawa: 50 nm en 1 nm resoluties

Interpolatiefout (SDE)

±40 nm

Elektrische aansluiting

Tot 20 m kabellengte met D-type connectoren (9-pins of 15-pins), flying lead, FANUC-compatibele aansluiting, LEMO en M12

Voedingsspanning

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

Trilling (operationeel)

300 m/s2 max @ 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 voortdurend toegevoegd.

Voor DRIVE-CLiQ specificaties zie datablad.

Downloaden

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.