TONiC™ UHV Inkrementelles Messsystem mit REXM20 Winkelmessring

Merkmale

Abtastkopfgröße: 35 x 13,5 x 10 mm
Auflösung bis 1 nm
Geschwindigkeit bis 3.673 min^-1
Analoge oder digitale Ausgangssignale
Sehr geringer zyklischer Fehler (SDE): typischerweise < ±30 nm
Optische IN-TRAC™ Referenzmarke

Vorteile

Ultrahochvakuum (UHV)
Querschnittsstarker Messring mit einer installierten Genauigkeit von ±1 Winkelsekunde
Extrem kompakter Abtastkopf mit dynamischer Signalverarbeitung für eine verbesserte Bewegungsführung
Das Diagnosekit bietet Unterstützung bei schwierigen Installationen und hilft bei der Systemoptimierung

Was ist TONiC UHV?

Mit TONiC UHV lässt sich das kompakte, berührungslose Messsystem von Renishaw bei Ultrahochvakuum-Anwendungen einsetzen, wobei Anwender von einer verbesserten Bewegungsführung profitieren.

TONiC bietet Geschwindigkeiten bis 10 m/s und, in Verbindung mit dem Ti Interface, Auflösungen bis 1 nm sowohl für lineare als auch rotatorische Anwendungen. TONiC Systeme lassen sich dank großzügiger Einstelltoleranzen und Kalibrierung per Knopfdruck schnell und einfach installieren. Die dynamische Signalverarbeitung von TONiC gewährleistet eine verbesserte Signalstabilität mit einem extrem geringen zyklischen Fehler von typischerweise < ±30 nm zur Erzielung einer überragenden Regelgüte.

Was ist ein REXM20 Ring?

REXM20 ist ein nahtloser Edelstahlring mit einer direkt am Außendurchmesser aufgebrachten inkrementellen 20 µm Teilungsperiode und der optischen Referenzmarke IN-TRAC™. Dank seines größeren Querschnitts können sämtliche Installationsfehler mit Ausnahme der Exzentrizität gemindert werden, die sich leicht mithilfe eines DSi (Dual Signal Interface) und zwei Abtastköpfen korrigieren lässt. Der Messring weist eine installierte Gesamtgenauigkeit von bis zu ±1 Winkelsekunde, keine Kupplungsverluste und eine herausragende Wiederholgenauigkeit auf.
REXM20 ist in verschiedenen Größen (Ø52 mm bis Ø417 mm) und mit einer Auswahl an Strichzahlen erhältlich, die alle durch den großen Innendurchmesser eine flexible Integration ermöglichen. Die berührungslose Funktionsweise verhindert Umkehrspiel, Wellentorsion und andere mechanische Hysteresefehler, die bei gekapselten Systemen üblich sind.

Was spricht für dieses Messsystem?

Ultrahochvakuum (UHV)

TONiC UHV Abtastköpfe bauen auf der hervorragenden Leistungsfähigkeit der standardmäßigen TONiC Abtastköpfe auf, jedoch wurden sie unter Verwendung UHV-tauglicher Materialien und Verfahren entwickelt und hergestellt, sodass sie sich für UHV-Umgebungen bis 10 ^-10Torr eignen.
Die Baureihe der TONiC UHV Messsysteme mit Zubehör ist aus vakuumtauglichen Materialien und Klebstoffen gefertigt, um niedrige Ausgasraten und eine nachweislich saubere Restgasanalyse (RGA) zu erhalten. Dadurch eignet sie sich für viele Anwendungen einschließlich Waferhandling/Wafertesting, wissenschaftliche Instrumente, Spektroskopie, Ausrüstung zur Prüfung im Vakuum und vieles mehr.

Extrem hohe installierte Genauigkeit

Für höchste Messgenauigkeit bei Winkelmessungen bietet REXM20 mit zwei TONiC Abtastköpfen und einem TONiC DSi (Dual Signal Interface) herausragende Wiederholgenauigkeit, null Kupplungsverluste und eine installierte Gesamtgenauigkeit besser als ±1 Winkelsekunde. Der REXM20 Messring besitzt einen stärkeren Querschnitt zur Minimierung sämtlicher Installationsfehler mit Ausnahme der Exzentrizität, die sich leicht durch die kombinierte Ausgabe zweier TONiC Abtastköpfe korrigieren lässt. Nachdem die Exzentrizität vom DSi eliminiert wurde, sind durch die Teilungsperiode und den zyklischen Fehler nur noch sehr geringe Abweichungen feststellbar.

Hervorragende Messtechnik

Das TONiC Messsystem verfügt über Renishaws bewährte Filteroptiken und hochentwickelte Signalverarbeitung. Auto Gain Control (AGC) und Auto Offset Control (AOC) Technologien reduzieren das Rauschen in analogen Signalen und digitalen Jitter im Abtastkopf.

TONiC Messsysteme bieten ein außergewöhnlich niedriges Ausgangsrauschen (Jitter von <±0,5 nm RMS) und einen geringen zyklischen Fehler von <±30 nm. Messsysteme können so die Position besser halten und erzeugen weniger Wärme in Anwendungen mit Linearmotoren. Zudem ermöglicht ein niedriger Jitter eine gleichmäßigere Geschwindigkeitsregelung in Hochpräzisionsanwendungen, die mit niedrigen Geschwindigkeiten arbeiten.

Flexible Konfiguration

Die TONiC Baureihe bietet eine Vielzahl externer Interfaces, die für die benötigten Geschwindigkeiten und Auflösungen der jeweiligen Anwendung konfiguriert werden können. Durch die nachträgliche Integration und Konfiguration des externen Interfaces bietet ein vielseitiger TONiC Abtastkopf viele Optionen für die individuelle Anpassung durch den Endnutzer.

Die wahlweise erhältlichen TONiC Interfaces ermöglichen die digitale, analoge oder doppelte Ausgabe von digitalen und analogen Signalen. Das TD (Dual Resolution) Interface bietet zwei wählbare Auflösungen für die Ausgabe. Für großformatige Druckanwendungen ist ein DPI Interface erhältlich. Dank der flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten des TONiC Messsystems können OEMs von einer überragenden Regelgüte und hohem Messdurchsatz bei einer Vielzahl verschiedener Anwendungen profitieren.

Interface-Optionen

TD (Dual Resolution) Interface

Rechtecksignale mit zwei wählbaren Auflösungen.
Ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Bewegungen mit Präzisionsbewegungen kombiniert werden.

DOP (Dual Output) Interface

Liefert zeitgleich digitale Rechtecksignale und 1 Vss-Signale.
Für Anwendungen entwickelt, bei denen ein oder mehrere Abläufe mit einer Bewegungsachse synchronisiert werden müssen.

DSi (Dual Signal Interface)

Das DSi von Renishaw kombiniert die Inkrementalsignale von zwei TONiC Abtastköpfen auf einem REXM20-Ring (REXT20-Ring bei Anwendungen mit Teilrotationen) zur Kompensation der Auswirkungen von Lagerspiel und beseitigt ungerade harmonische Frequenzanteile einschließlich Exzentrizität, um eine installierte Gesamtgenauigkeit von typischerweise ±2,0 Winkelsekunden zu liefern.

TONiC Dual Signal Interface mit RESM Winkelmessring

Diagnosekit (optional)

TONiC™ Diagnosekit (Software und Hardware)

Die TONiC Diagnosesoftware kann zur Optimierung der Installation von TONiC Messsystemen verwendet werden und bietet eine schnelle und umfassende Systemkalibrierung. Die Software muss in Verbindung mit der TONiC Diagnosehardware eingesetzt werden, die von Renishaw unter der Artikelnummer A-9411-0011 erhältlich ist. Die Hardware wird über das USB-Kabel (im Kit enthalten) an den PC oder in Reihe mit der Kundenelektronik angeschlossen.

Hier erfahren Sie Näheres zum TONiC Diagnosekit.

Technische Daten

Maßverkörperung	REXM20: Nahtloser, hochgenauer Edelstahlmessring Auch als REXT20 für Anwendungen mit Teilrotationen erhältlich.
Abtastkopfgröße (LxHxB)	35 mm x 13,5 mm x 10 mm
Teilungsperiode	20 μm
Thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C	15,5 ±0,5 µm/m/°C
Ring-Außendurchmesser	52 mm bis 417 mm
Strichzahl	8.192 bis 65.536 (je nach Ringgröße)
Referenzmarke	REXM20: Messring mit einfacher IN-TRAC Referenzmarke REXT20: Messring mit zwei Referenzmarken für Anwendungen mit Teilrotationen
Installierte Gesamtgenauigkeit (bei 2 Abtastköpfen)	(≥ 100 mm Durchmesser) ±1 Winkelsekunde (75 mm Durchmesser) ±1,5 Winkelsekunden (≤ 57 mm Durchmesser) ±2 Winkelsekunden
Maximale Geschwindigkeit Analog Digital	(Siehe Datenblatt für nähere Informationen) 3.673 min^-1 bei -3 dB (auf 52 mm REXM20) 3.673 min^-1 (TONiC mit 5 μm Auflösung auf 52 mm REXM20)
Zyklischer Fehler (SDE)	Typischerweise < ±30 nm
Dynamische Signalregelung	Signalaufbereitung in Echtzeit einschließlich Auto Gain Control (AGC) und Auto Offset Control (AOC) für optimale Leistung während des Betriebs
Inkrementalsignale Analog Digital	(Für Angaben zu den Winkelauflösungen siehe Datenblatt) 1 Vss (20 µm Teilungsperiode) Auflösungen von 5 μm bis 1 nm
Elektrische Verbindung	0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m und 10 m Kabel mit Miniverbinder (wird direkt an das TONiC Interface angeschlossen)
Spannungsversorgung	5 V ±10%, < 100 mA (analoges System), < 200 mA (digitale Systeme) (ohne Stecker)
Stromverbrauch	< 100 mA
Vibration (im Betrieb)	100 m/s²max. bei 55 Hz bis 2.000 Hz
Schock (nicht in Betrieb)	1.000 m/s², 6 ms, ½ Sinus
Betriebstemperatur (System)	0 ℃ bis +70 °C
Ausbacktemperatur (nicht im Betrieb)	120 °C (nur Abtastkopf und Messring)
Schutzklasse	Abtastkopf: IP20 Interface: IP20
Kabelaufbau	Einzeln geschirmte FEP-Aderisolation mit verzinntem Kupfergeflecht

Vollständige technische Details finden Sie in den Datenblättern.