Často kladené otázky o optických snímačích

Jaké roztoky lze použít na čištění stupnic a čtecích hlav?

Doporučené čisticí roztoky závisí na použitém snímači a jsou podrobně popsány v instalačních příručkách systému.

Je možné odstranit lepicí pásku a znovu ji použít?

Ne. Po odstranění stupnice je již samolepicí páska nelepivá. Odstraněním stupnice také může dojít k jejímu poškození nebo ovlivnění jejích metrologických vlastností.

Jaké je přiřazení pinů v konektorech čtecích hlav Renishaw?

Společnost Renishaw standardizovala, kde to bylo možné, přiřazení pinů běžně používané pro 15pinové konektory typu D analogových a digitálních výstupů čtecích hlav a rozhraní. Také ostatní konektory mají, kde to je možné, standardní průmyslové přiřazení pinů. Veškerá přiřazení pinů snímačů společnosti Renishaw je uvedeno v instalačních příručkách.

Jsou snímače Renishaw používány samčí (kolíky) nebo samičí (zdířky) typy konektorů?

Samčí konektory jsou obecně používány tam, kde inkrementální signály ze snímače vystupují a samičí konektory tam, kde jsou inkrementální signály přijímány ze snímače (např. do vloženého rozhraní). Typy konektorů, a zda se jedná o kolíky nebo zdířky, jsou podrobně popsány v instalačních příručkách.

Proč je rozdíl mezi teoretickou rychlostí a dosažitelnou maximální rychlostí digitálních snímačů se synchronizovanými výstupy?

Pro synchronizované výstupní systémy nabízí společnost Renishaw volbu taktovací frekvence jako doporučenou frekvenci impulzů přijímající elektroniky. Ta je vyšší než skutečná synchronizační frekvence výstupu snímače kvůli přičtenému bezpečnostnímu faktoru. Tento bezpečnostní faktor bere v úvahu tolerance taktovacího oscilátoru, linkový budič, časový posuv kabelového i linkového přijímače, cyklickou chybu (SDE) a kolísání (jitter), které všechny přispívají k nižší minimální separaci hran inkrementálního signálu než ty, které jsou vypočítány pro teoreticky perfektní systém.

Například interface 20 MHz Ti TONiC™ skutečnou synchronizační frekvenci výstupu 15 MHz, vyplývající z maximální rychlosti 1,35 m/s pro rozlišení snímače 0,1 μm. Teoretická maximální rychlost tohoto systému by měla být 1,5 m/s, ale z výše uvedených důvodů to není možné.

Také šířka pásma analogového signálu omezuje maximální rychlost na horní limit, bez ohledu na synchronizační frekvenci výstupu snímače. V případě systému TONiC je tento limit 10 m/s.

Jak zjistím, zda snímač funguje správně?

Snímač má ve čtecí hlavě a/nebo interfacu vestavěnou sadu LED diod. Tyto LED diody indikují napájení čtecí hlavy a kvalitu nastavení snímače. Více informací o jednotlivých systémech je uvedeno v instalačních příručkách.

Jak má být vnitřní a vnější stínění kabelu čtecí hlavy připojeno k jedinému stínění prodlužovacího kabelu?

Vnitřní stínění kabelu čtecí hlavy musí být připojeno k lince 0 V ve vloženém konektoru a vnější stínění kabelu čtecí hlavy musí být připojeno přes (kovové/vodivé) pouzdro konektoru ke stínění prodlužovacího kabelu, jak je vidět z obrázku. Poznámka: Vnější stínění tvoří souvislou clonu od těla čtecí hlavy, kolem konektoru k elektronice zákazníka.

1. Čtecí hlava

2. Vnitřní stínění

3. Vnější stínění

4. Konektor

5. Prodlužovací kabel s jedním stíněním

6. Uživatelská elektronika

7. Výstupní signály

Co je ohybová životnost kabelu čtecí hlavy?

Ohybová životnost všech typů kabelů čtecí hlavy je testována na >20 x 10⁶ cyklů.
V závislosti na průměru kabelu je ohybová životnost kabelu testována na poloměru ohybu buď 20 nebo 50 mm. Viz instalační příručka příslušného snímače.

Jsou kabely čtecích hlav Renishaw vhodné pro robotické aplikace, které vyžadují upevnění kabelu?

Pokud není překročen minimální poloměr ohybu kabelu čtecí hlavy (viz odpovídající datový list), bude mít kabel minimální ohybovou životnost 20 000 000 operací. Kabely však nejsou určeny pro aplikace, které kabel v jeho délce zkrucují. Nedoporučuje se ohýbat kabely UHV čtecích hlav, protože by to mohlo kabel poškodit.

Co je ‘volba synchronizovaného výstupu' a jak zvolit správnou taktovací frekvenci??

‘Volbu synchronizovaného výstupu' je nutno použít, když je vyžadováno omezení maximální frekvence výstupu snímače. Bez omezení výstupní frekvence by při překročení maximální vstupní frekvence mohlo dojít k nesprávnému čtení. To je zvláště důležité, když je snímač použit v aplikaci pro snímání velice rychlých nebo naopak velice pomalých pohybů. Synchronizační frekvenci výstupu je nutno zvolit rovnou nebo menší, než je maximální vstupní frekvence přijímací elektroniky. K tomu je nutno dodat, že volba synchronizační frekvence o mnoho nižší než je vstupní frekvence, vede ke snížení maximální rychlosti snímače.

Jaká je maximální délka prodlužovacího kabelu bez zkreslení signálu?

Podrobné informace o délce prodlužovacích kabelů pro jednotlivé systémy jsou uvedeny v instalačních příručkách.

Jaká je střední doba před poruchou (MTB) pro optické snímače společnosti Renishaw?

Viz níže uvedený příklad spolehlivosti čtecí hlavy RGH24/RGH25:

MTBF (M) = pt / n

Kde:

p: četnost instalovaných čtecích hlav

t: průměrná délka služby

n: celkem významných závad

Podle našich záznamů (roční údaje o objemu výroby a o poruchách) je MTFB čtecí hlavy v trvalém provozu 2013 let.

Praktický příklad: má-li zákazník 28 tříosých strojů, četnost (p) instalovaných čtecích hlav je 84. Střední interval (t) mezi poruchami libovolné čtecí hlavy (tzn. n = 1) lze vypočítat přeskupením vzorce MTBF:

t = Mn / p = (2013 roků * 1) / 84 = průměrně 24 let

Proto tedy při celkovém počtu 84 čtecích hlav provozovaných 24 hodin denně může tento zákazník očekávat poruchu některé čtecí hlavy jedno za každých 24 let.

Tato informace není zárukou spolehlivosti produktu a neznamená záruční podmínku.

Ohledně údajů MTBF pro další řady snímačů Renishaw kontaktujte vašeho nejbližšího zástupce společnosti Renishaw.

Proč doporučuje společnost Renishaw použití nalepovacích nosičů odměřovací stupnice?

Nosiče umožňují lepší přizpůsobení odměřovací stupnice většímu rozsahu extrémních teplot. Zajišťují také přesné umístění stupnice na povrchu odměřované osy.

Musím svůj systém snímačů Renishaw kalibrovat?

ATOM™, TONiC™, VIONiC™ a QUANTiC™vyžadují kalibraci pro optimalizaci výkonu.

Jaký vliv má volba rozteče (periody) inkrementální stupnice?

Inkrementální optické snímače Renishaw nabízejí rozteče stupnic 20 µm nebo 40 µm, v závislosti na daném systému. (Větší rozteče stupnice obecně nabízejí větší montážní tolerance a vyšší rychlosti, zatímco menší rozteče nabízejí vyšší rozlišení a nižší SDE (chyba interpolace).

Jaký je rozdíl mezi přesností dělní, přesností systému a instalovanou přesností ve vztahu ke snímačům úhlu?

Přesnost dělení je přesnost, s jakou jsou dílky stupnice během výroby vytvořeny na prstenci.

Přesnost systému je součet přesnosti dělení stupnice a chyby interpolace čtecí hlavy (SDE).

Instalovaná přesnost je přesnost, kterou může zákazník očekávat od snímače již instalovaného na pracovní osu. To zahrnuje přesnost systému, ale vliv má také řada jiných faktorů, především excentricita prstence/disku.

U menších prstenců/disků nejvíce přispívá k instalované přesnosti excentricita. Ačkoli všechny kalibrační certifikáty prstence zobrazují graf typické instalované přesnosti při instalaci v souladu s doporučenými směrnicemi uvedenými v instalačních příručkách, je přesnost systému nebo instalovaná přesnost specifikována v závislosti na systému. Pro pomoc při aplikaci kontaktujte nejbližšího zástupce společnosti Renishaw.

Vyrábí společnost Renishaw nějaké inkrementální snímače, které pracují s jemnou roztečí stupnice?

Inkrementální snímače vyráběné společností Renishaw mají stupnice s roztečí 20 μm nebo 40 μm. Ačkoli jsou k dispozici snímače s jemnější roztečí neznamená to nutně, že tyto systémy mají lepší celkový výkon. Snímače s jemnější roztečí mohou mít obtížnější nastavení, omezenou rychlost a špatnou odolnost vůči znečištění. Mnohé snímače Renishaw také poskytují díky účinným technikám zpracování inkrementálního signálu srovnatelnou přesnost a chybu interpolace (SDE) jako snímače s jemnější roztečí.

Jaká stupnice má být použita pro aplikace částečného oblouku?

Pro aplikace částečného oblouku doporučujeme používat stupnice z nabídky RKL. RKL jsou tenké a velmi ohebné stupnice, které umožňují snadné upevnění kolem částí oblouků; v porovnání s ostatními páskovými stupnicemi jsou nejpřesnější.

Jaká čtecí hlava má být použita pro aplikace částečného oblouku?

Pro absolutní aplikace částečného oblouku by měla být použita lineární čtecí hlava RESOLUTE, kompatibilní se stupnicemi RKLA.
Pro inkrementální aplikace částečného oblouku lze použít čtecí hlavy QUANTiC, VIONiC nebo TONiC, kompatibilní s částečným obloukem, nebo lineární čtecí hlavu ATOM* nebo ATOM DX*. Volba čtecí hlavy závisí na specifických požadavcích aplikace.

* Pouze stupnice RKLF40-S

Jaký povrch k upevnění stupnice lze použít pro aplikace částečného oblouku?

Pro měření částečných oblouků lze použít stupnice RKL na všech kovových površích se součinitelem tepelné roztažnosti mezi 8 a 24 ppm/^oC, jako je hliník, ocel nebo titan. Ohledně dalších materiálů kontaktujte nejbližšího zástupce společnosti Renishaw.

Jsou optické snímače a stupnice Renishaw v souladu s RoHS?

Podívejte se na naše webové stránky certifikáty o shodě.

Používají optické snímače a stupnice Renishaw materiály z konfliktních oblastí?

Podívejte se na naše webové stránky certifikáty o shodě.

Jsou optické snímače a stupnice Renishaw v souladu s legislativou EU (CE prohlášení o shodě)?

Podívejte se na naše webové stránky certifikáty o shodě.

Jaké jsou výhody absolutních snímačů oproti inkrementálním?

Klíčovým důvodem volby absolutního oproti inkrementální technologii je hledisko spouštěcího cyklu stroje. Osa, která je osazena inkrementálním snímačem musí typicky vyhledat referenční značku pro stanovení nulového bodu nebo nulové polohy. Absolutní snímače Renishaw poskytují přesnou polohu okamžitě po zapnutí, bez nutnosti pohybu osy. Nalezení referenčních značek může být skutečný problém u víceosých strojů, zejména pokud nejsou osy ortogonální, nebo když je užitečné zatížení choulostivé nebo křehké.

Absolutní snímače často nevyžadují samostatný odměřovací systém pro komutaci motoru. Vzhledem k tomu, že stanovení absolutní polohy nevyžaduje pohyb, lze použít stejný snímač pro pohybovou zpětnou vazbu a komutaci motoru.

Absolutní snímače Renishaw navíc eliminují kompromis rychlost/rozlišení, který často omezuje výkon inkrementálních os. Poloha je poskytována na požádání, což zamezuje veliké šířce pásma, která je potřebná k přenosu inkrementálních signálů vysokého rozlišení u rychle se pohybujících os. Například RESOLUTE může poskytovat zpětnou vazbu s rozlišením 1 nm u os s rychlostí pohybu až 100 m/s. U inkrementálního snímače by totéž vyžadovalo šířku pásma 100 GHz!

Podporuje systém snímačů RESOLUTE protokol SSI?

RESOLUTE protokol SSI nepodporuje. SSI je velice jednoduchý protokol sériové komunikace, který nepodporuje žádnou kontrolu integrity dat. RESOLUTE je místo toho dodáván s podobným protokolem, známým jako “BiSS® C Unidirectional”. Je také jednoduchý, je však doplněn hlášením chyb a výstražnými informacemi a zamezuje riziku nekontrolovaného pohybu osy ochranou polohových dat proti poškození pomocí funkce CRC (cyclic redundancy check).

Jaký je rozdíl mezi snímači řady VIONiC a TONiC ?

Rozdílné vlastnosti inkrementálních, superkompaktních výrobků Renishaw jsou uvedeny níže:

Vyrábí společnost Renishaw nějaké inkrementální snímače, které pracují s jemnou roztečí stupnice?

Inkrementální snímače vyráběné společností Renishaw mají stupnice s roztečí 20 μm nebo 40 μm. Ačkoli jsou k dispozici snímače s jemnější roztečí neznamená to nutně, že tyto systémy mají lepší celkový výkon. Snímače s jemnější roztečí mohou mít obtížnější nastavení, omezenou rychlost a špatnou odolnost vůči znečištění. Mnohé snímače Renishaw také poskytují díky účinným technikám zpracování inkrementálního signálu srovnatelnou přesnost a chybu interpolace (SDE) jako snímače s jemnější roztečí.

Co dělá CAL a AGC?

CAL je kalibrační rutina systému, která je základní operací provádějící nastavení čtecí hlavy a optimalizaci inkrementálních signálů a signálů referenční značky. Nastavení kalibrace jsou uložena v lokální paměti, takže optimálního výkonu je dosaženo bezprostředně po zapnutí. Různé interfacy mají svoje vlastní kalibrační postupy.

Nabídka vysoce výkonných inkrementálních snímačů společnosti Renishaw obsahuje DC light servo. Jedná se o regulační smyčku, která regulací budicího proudu světelného zdroje snímače udržuje průměrný odraz světla dopadajícího na fotodetektor. DC servo účinně odstraňuje účinek změn teploty, některých forem kontaminace stupnice, změny odrazivosti stupnice a stárnutí infračerveného měřiče (IRED).

Systém AGC (Auto Gain Control) je regulační smyčka, která měří AC složku inkrementálních signálů snímače a upravuje cíl pro DC light servo. Tento systém lze použít pro kompenzaci mechanických vlivů ovlivňujících AC výkon čtecí hlavy, např. tuku či otisků prstů na stupnici. Lze jej úspěšně použít pro udržování trvalé amplitudy 1 Vpp výstupního signálu. Funkce AGC lze v případě potřeby přepínat.

Ve všech případech lze maximálního výkonu, tzn. nejširšího dynamického rozsahu, dosáhnout optimalizací instalace snímače.
Funkce CAL a AGC jsou nabízeny pro QUANTiC, VIONiC, TONiC a ATOM.

Jaké je polohové (časové) zpoždění signálů inkrementálního snímače?

Časové zpoždění inkrementálního snímače závisí na mnoha faktorech včetně typu výstupu, stavu optiky, stavů analogové a digitální elektroniky, linkového budiče/ přijímače a konstrukce/délky kabelu. Tato čísla jsou známá, ale obtížně dokumentovatelná. Pro konkrétní pomoc při aplikaci se prosím obraťte na nejbližšího zástupce společnosti Renishaw.

Pro které aplikace je doporučena řada EVOLUTE?

Řada EVOLUTE vyniká zlepšenými montážními tolerancemi pro absolutní snímače, což zaručuje rychlou a jednoduchou montáž bez nutnosti jemného nastavení. Díky tomu jsou snímače EVOLUTE velmi vhodné pro velkoobjemové aplikace OEM, kde je kritický čas přípravy stroje, protože čas ušetřený při instalaci komponent umožňuje kratší výrobní časy a významně vyšší produktivitu.

Které protokoly podporuje řada EVOLUTE?

Snímače EVOLUTE podporují sériové komunikační protokoly BiSS C, Mitsubishi (řada J4 servopohonů a pohony MDS-D2/DH2/DM2/DJ pro aplikace na obráběcích strojích) a Yaskawa (SERVOPACKy Sigma-5 a Sigma-7).

Která měřítka se dodávají pro snímače QUANTiC?

Čtecí hlavu QUANTiC je kompatibilní s páskovou stupnicí z nerezové oceli RTLC40-S s obousměrnými optickými referenčními značkami IN-TRAC a vodicím systémem FASTRACK™ RTLC40, jakož i s rotačními (úhlovými)prstenci RESM40.

Pro které aplikace je doporučena řada QUANTiC?

Snímače QUANTiC byly vyvinuty pro výrobce a systémové integrátory. Vynikají mimořádnou šířkou montážních tolerancí při zachování superkompaktních rozměrů a vynikající metrologie. Hlavní použití najdou snímače QUANTIC u výrobců strojů, kteří hledají systém se snadnou instalací a hrubým stanovením polohy, což zkracuje dobu instalace a zvyšuje průchodnost. K dalším aplikacím budou patřit víceosé systémy, výroba polovodičů a aplikace s velmi dlouhými osami.

Jaké výhody má Advanced Diagnostic Tool (ADT)?

Řada QUANTiC je kompatibilní s vyspělým diagnostickým nástrojem ADTi-100 a bezplatně dodávaným softwarem ADT View, které umožňují řízení a monitorování nastavení a kalibrace čtecí hlavy QUANTiC, jakož i diagnostiku na místě a hledání poruch. K softwarovým funkcím patří: zdokonalená grafika, automatické generování grafů síly signálu oproti pozici, Lissajousovy grafy, výstup DRO a indikace klopení čtecí hlavy.

Více informací viz www.renishaw.com/adt.

Jaký je rozdíl mezi snímači řady VIONiC a TONiC ?

Rozdílné vlastnosti inkrementálních, superkompaktních výrobků Renishaw jsou uvedeny níže:

Jaké stupnice se dodávají pro čtecí hlavy VIONiC?

Čtecí hlavy jsou VIONiC™ doplněny nejnovějšími páskovými stupnicemi z nerezové oceli RTLC-S s obousměrnými optickými referenčními značkami IN-TRAC™, vodicími systémy FASTRACK™ / RTLC a vysoce přesnou úhlovou stupnicí REXM, vedle již zavedené nerezové ocelové stupnice RSLM, vysoce přesné a stabilní stupnice RELM s nízkou roztažností, a rotačních kroužků RESM.

Jaké výhody má Advanced Diagnostic Tool?

Advanced Diagnostic Tool obsahuje uživatelský software umožňující řídit a monitorovat nastavovací a kalibrační rutiny systémů VIONiC a QUANTiC. K novým softwarovým funkcím patří: zdokonalená grafika, automatické generování grafů síly signálu oproti pozici, Lissajousovy grafy, výstup DRO a indikace klopení čtecí hlavy. Tento seřizovací nástroj je ideální pro tovární výrobní linky, protože umožňuje dálkové, vyspělé kalibrování. Více informací viz www.renishaw.com/adt.

Které aplikace jsou doporučeny pro řadu VIONiC?

Řada VIONiC byla navržena pro minimalizaci rozměrů, dosažitelné u takto výkonného systému, při současném dosažení špičkového výkonu z hlediska cyklických chyb (SDE), jitteru a přesnosti. Hlavní aplikací pro řadu VIONiC budou lineární motory, které závisejí na vysokém zisku kontroléru a velké šířce pásma, s ohledem na minimalizaci času pro nastavení polohy a umožnění pohybu konstantní rychlostí. Chyby rychlosti jsou způsobné nepřesnostmi výstupu snímače, které jsou vzápětí zesilovány ziskem řízení. Řada ViONiC nabízí konstruktérům lineárních motorů nejlepší všestranné řešení pro kolísání rychlosti (momentu). Mezi další potenciální aplikace patří malé přesuvné stanice, víceosé platformy, DDR motory s velkými pouzdry, polovodičové a lékařské aplikace a všude tam, kde je omezený prostor, ale nejnáročnější výkonové požadavky.

Jak jsou rozhraní snímače TONiC mechanicky připojeny ke stroji nebo řídicí skříni?

Interface TONiC lze připojit přímo na panelu k 15pinovým konektorům typu D s pojistnými sponami, protože jsou rozměrově podobné se standardními 15pinovými konektory typu D. Společnost Renishaw může alternativně dodat jednoduchý držák pro upevnění interface TONiC k montážnímu povrchu dvěma šrouby M4. Objednací číslo tohoto držáku je A-9690-0015.

Co je nutno brát v úvahu při použití interfaců ACi?

Interface ACi je navržen pro vestavbu do aplikace zákazníka, a proto nemá skříň. Pro zabezpečení dobrého výkonu musí koncový uživatel zajistit odpovídající stínění (pro snížení RF vyzařování a citlivosti) a elektrické i mechanické připojení ke stínění kabelů. Nejlepšího výkonu je obecně dosaženo připojením stínění k FG (uzemnění pole).

Co ovlivňuje volbu interfacu při použití systému ATOM?

Volbu interfacu použitého se čtecí hlavou ATOM může ovlivnit celá řada faktorů. Některé z klíčových může být rozlišení, maximální rychlost systému, SDE (chyba interpolace) nebo velikost interfacu. Tyto faktory jsou porovnány v následující tabulce.

Jaká je nejkratší měřená délka na kterou lze ATOM úspěšně kalibrovat?

ATOM lze úspěšně kalibrovat (včetně referenční značky) po dráze osy ±120 µm (pokud jsou prvotní úrovně signálu velmi nízké nebo vysoké, může být zapotřebí více přejetí této vzdálenosti).

Lze k substrátu pevně přilepit i stupnici RTLF malé délky (<50 mm)?

Ano; v mnoha případech kde je rozhodující prostor, lze stupnici RTLF pevně přilepit přímo na substrát. Pro další pomoc pro specifické aplikace se obraťte na nejbližšího zástupce společnosti Renishaw.

Jak je ATOM imunní vůči kontaminaci olejem?

ATOM a další snímače společnosti Renishaw s technologií filtrační optiky mohou díky své unikátní optické funkci pracovat i při mírné kontaminaci mazivem či olejem. Jediným omezujícím účinkem je nižší amplituda inkrementálního signálu, což lze kompenzovat funkcí AGC.