Domande frequenti sugli encoder ottici

Quali solventi si possono utilizzare per la pulizia di righe e lettori?

I solventi utilizzabili variano in base al tipo specifico di encoder e sono indicati nelle guide di installazione.

La riga adesiva può essere rimossa e quindi riutilizzata?

No. Una volta rimossa, la riga adesiva non può più essere utilizzata. Inoltre, la rimozione potrebbe danneggiare la riga o incidere negativamente sui risultati metrologici.

Come sono assegnati i pin dei connettori dei lettori Renishaw?

Dove possibile, Renishaw ha standardizzato l'assegnazione dei pin per i connettori standard di tipo D a 15 vie utilizzati nelle interfacce e nei lettori con uscite digitali e analogiche. Per gli altri tipi di connettori si è tentato di mantenere le assegnazioni più comuni. Tutte le assegnazioni dei pin per gli encoder Renishaw sono riportate nelle guide di installazione.

Gli encoder Renishaw utilizzano connettori maschi (spine) o femmine (prese)?

Generalmente, vengono usati connettori maschi per l'uscita di segnali incrementali e connettori femmine per la ricezione di segnali incrementali dall'encoder (ad esempio in un'interfaccia intermedia). I tipi di connettori e le indicazioni se si tratta di spine o prese sono riportati in dettaglio nelle guide di installazione.

Perché esiste una differenza fra la velocità teorica e la velocità massima raggiungibile dagli encoder digitali con uscite temporizzate?

Per i sistemi con uscita temporizzata, Renishaw riporta l'opzione di frequenza di clock come il valore consigliato per il conteggio delle elettroniche di ricezione. Si tratta di un valore superiore all'effettiva frequenza di uscita temporizzata, perché viene aggiunto un margine di sicurezza che tiene conto di vari fattori (tolleranze dell'oscillatore, line driver, problemi con cavi e ricevitori, errore ciclico e jitter), che contribuiscono ad abbassare il limite minimo di separazione del segnale incrementale rispetto al valore calcolato per un sistema teoricamente perfetto.

Ad esempio, l'interfaccia TONiC™ da 20 MHz Ti ha un'uscita temporizzata effettiva di 15 MHz, che produce una velocità massima di 1.35 m/s con un encoder con risoluzione da 0,1 μm. In teoria, la velocità massima del sistema è di 1,5 m/s, anche se, per le ragioni indicate in precedenza, non è raggiungibile.

Inoltre, la larghezza di banda del segnale analogico limita ulteriormente la velocità a un limite superiore che non tiene conto dell'uscita temporizzata dell'encoder. Nel caso dei sistemi TONiC, tale limite è di 10 m/s.

Come è possibile capire se l'encoder funziona correttamente?

L'encoder dispone di un LED di impostazione, integrato nel lettore o nell'interfaccia, che indica se il lettore è alimentato e fornisce indicazioni sulla qualità dell'impostazione. Per ulteriori informazioni sui sistemi specifici, vedere le guide di installazione.

Come è possibile collegare la doppia schermatura del cavo del lettore con la schermatura singola della prolunga?

La schermatura interna del cavo del lettore deve essere collegata alla linea a 0 V presente nel connettore intermedio, mentre la schermatura esterna del cavo del lettore va collegata alla schermatura della prolunga tramite il connettore metallico (o in altro materiale conduttore), come mostrato nella figura di seguito. Nota: La schermatura esterna deve formare un elemento unico che parte dal corpo del lettore, passa attorno al connettore e arriva alle elettroniche del cliente.

1. Lettore

2. Schermo interno

3. Schermo esterno

4. Connettore:

5. Prolunga a schermatura singola

6. Elettronica di ingresso nel controllo

7. Segnali in uscita

Qual è la vita a flessione del cavo del lettore?

Secondo i nostri test, la vita a flessione di tutti i tipi di cavi per lettore è di > 20 x 10⁶ cicli.
La vita viene testata con un raggio di flessione di 20 o 50 mm, in base al diametro del cavo. Vedere la guida di installazione dell'encoder.

I lettori Renishaw possono essere utilizzati in applicazioni robotizzate che richiedono la flessione del cavo?

Se non si supera il raggio di flessione minimo (vedere la relativa scheda tecnica) il cavo del lettore avrà una vita a flessione minima di 20.000.000 di operazioni. Tuttavia, il cavo non è stato pensato per applicazioni che ne implicano la torsione nel verso della lunghezza. Si sconsiglia di piegare o flettere i cavi dei lettori UHV, per evitare di danneggiarli.

Cosa si intende per "opzione con uscita temporizzata" e come si deve scegliere la corretta frequenza di clock?

L'opzione con uscita temporizzata va utilizzata quando è necessario limitare la frequenza massima prodotta dall'encoder. Senza tale limite, si potrebbero verificare conteggi erronei delle elettroniche di ricezione nel caso in cui la frequenza massima in ingresso venga superata. Tale fattore risulta particolarmente importante se l'encoder è fermo (o si sposta molto lentamente) e possono quindi verificarsi cambiamenti rapidi dello stato dell'uscita. La frequenza dell'uscita temporizzata deve essere scelta in modo da essere uguale o minore rispetto alla frequenza massima di ingresso delle elettroniche di ricezione. Selezionando una frequenza temporizzata molto inferiore alla frequenza di ingresso si riduce la velocità massima dell'encoder.

Qual è la lunghezza massima della prolunga che può essere collegata senza causare distorsioni del segnale?

Tutte le informazioni sui cavi per i vari sistemi sono riportate nelle relative guide di installazione.

Qual è il "tempo medio fra i guasti" (MTBF - Mean Time Before Failure) degli encoder ottici Renishaw?

Per capire meglio il livello di affidabilità del lettore RGH24/RGH25, vedere l'esempio di seguito:

MTBF (M) = pt / n

Dove:

p: popolazione di lettori installati

t: durata media del servizio

n: totale di errori rilevanti

In base ai nostri dati (relativi a produzione annuale e guasti), l'MTBF in caso di utilizzo continuato è di 2.013 anni.

In pratica, se un utente dispone di 28 macchine a tre assi, la popolazione di lettori installati (p) è 84. L'intervallo medio (t) fra gli errori del lettore (ovvero n = 1) può essere calcolato cambiando la formula dell'MTBF:

t = Mn / p = (2.013 anni * 1) / 84 = circa 24 anni

Con un totale di 84 lettori in funzione 24 ore al giorno, è possibile prevedere un guasto ogni 24 anni circa.

Tali informazioni non sono un'assicurazione dell'affidabilità del prodotto e non rappresentano una condizione per la garanzia.

Per i dati MTBF di altri encoder Renishaw, contattare il rappresentante Renishaw di zona.

Perché Renishaw consiglia di utilizzare un profilo di montaggio con adesivo?

Il profilo consigliato (tramite colla) consente all'adesivo di sopportare un intervallo più ampio di temperature. Inoltre assicura il posizionamento accurato del disco sulla superficie di montaggio dell'hub.

L'encoder Renishaw deve essere calibrato?

I modelli ATOM™, TONIC™, VIONiC™ e QUANTiC™ devono essere calibrati per ottimizzare le prestazioni.

Perché scegliere righe con un determinato passo incrementale (periodo) piuttosto che un altro?

Gli encoder ottici incrementali di Renishaw utilizzano righe con passo da 20 µm o 40 µm. In generale, una riga con un passo maggiore assicura tolleranze di installazione più generose e velocità più elevate, mentre un passo ridotto offre maggiore risoluzione e un minore errore sottodivisionale (SDE).

Qual è la differenza fra accuratezza di gradazione, accuratezza del sistema e accuratezza di installazione in relazione agli encoder angolari?

Per accuratezza di gradazione si intende l'accuratezza con cui la gradazione della riga viene incisa sull'anello durante la lavorazione.

Per accuratezza del sistema si intende l'accuratezza di gradazione più l'errore ciclico del lettore (SDE).

L'accuratezza di installazione è quella che l'utente può attendersi dall'encoder dopo averlo installato sull'asse di lavoro. Include l'accuratezza del sistema, ma viene influenzata anche da altri fattori, in particolare dall'eccentricità dell'anello/disco.

Nel caso di anelli/dischi piccoli, l'eccentricità potrebbe essere il fattore principale per determinare l'accuratezza di installazione. In base al tipo di sistema, viene specificata l'accuratezza del sistema oppure l'accuratezza di installazione. Tuttavia tutti i certificati di calibrazione degli anelli riportano un grafico dell'accuratezza di installazione tipica, se l'installazione viene effettuata in conformità alle linee guida fornite nelle guide di installazione. Per consigli sulle applicazioni, consultare il rappresentante Renishaw di zona.

Renishaw produce encoder incrementali in grado di funzionare con righe dal passo ridotto?

Renishaw produce encoder incrementali che usano righe con passo da 20 μm o 40 μm. Anche se sul mercato sono disponibili encoder con un passo più fine, questi non assicurano necessariamente prestazioni complessivamente migliori. I sistemi a passo fine sono difficili da configurare, hanno una velocità ridotta e risultano molto sensibili alla sporcizia. Inoltre, grazie a una serie di tecniche avanzatissime di elaborazione del segnale incrementale, molti encoder Renishaw assicurano un'accuratezza e un errore ciclico (SDE) paragonabili ai sistemi a passo più fine.

Quale riga usare per le applicazioni ad arco parziale?

Per le applicazioni ad arco parziale consigliamo l'uso delle righe della serie RKL. Le righe RKL sono estremamente sottili e flessibili e possono quindi essere installate con facilità intorno ad archi parziali, assicurando una maggiore accuratezza rispetto ad altri tipi di riga a nastro.

Quale lettore usare per le applicazioni ad arco parziale?

Per applicazioni ad arco parziale assolute, si consiglia l'utilizzo di un lettore lineare RESOLUTE compatibile con righe RKLA.
Per le applicazioni ad arco parziale di tipo incrementale, è possibile usare un lettore QUANTiC, VIONiC o TONiC compatibile con arco parziale oppure un lettore lineare ATOM* o ATOM DX*. La scelta del tipo di lettore dipende molto dai requisiti specifici dell'applicazione.

* Solo riga RKLF40-S

Quale superficie di montaggio usare per le applicazioni ad arco parziale?

È possibile misurare un arco parziale utilizzando righe per l'encoder RKL su tutte le superfici di montaggio metalliche con un coefficiente di espansione termica compreso fra 8 e 24 ppm/^oC come alluminio, acciaio o titanio. Per informazioni su altri materiali, contattare il rappresentante Renishaw di zona.

Gli encoder ottici e le righe Renishaw sono conformi a RoHS?

Sì, vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Gli encoder ottici e le righe Renishaw usano minerali provenienti da aree di conflitto?

Vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Gli encoder ottici e le righe Renishaw sono conformi alle normative UE (dichiarazioni di conformità CE)?

Sì, vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Quali sono i vantaggi degli encoder assoluti rispetto a quelli incrementali?

Solitamente si preferisce un encoder assoluto rispetto a un dispositivo incrementale in funzione del ciclo di avvio della macchina. Spesso, un asse dotato di encoder incrementali deve andare alla ricerca di una tacca di zero per definire il punto di riferimento (o posizione di zero). Gli encoder assoluti Renishaw forniscono la posizione esatta immediatamente all'accensione, senza bisogno di spostamenti dell'asse. Individuare le tecche di zero può diventare un problema nelle macchine multiasse, soprattutto se gli assi non sono ortogonali o se il carico è delicato o fragile.

In molti casi, gli encoder assoluti eliminano la necessità di avere un sistema di codifica per la commutazione del motore. Dato che la posizione assoluta può essere determinata senza eseguire alcuno spostamento, lo stesso encoder può essere utilizzato per il feedback di movimento e per la commutazione del motore.

Inoltre, con gli encoder assoluti Renishaw non è necessario trovare un compromesso fra velocità e risoluzione, fattore che spesso limita le prestazioni degli assi incrementali. La posizione viene fornita on-demand e non richiede un'elevata ampiezza di banda che risulta invece necessaria per trasmettere segnali incrementali ad alta risoluzione su assi che si spostano rapidamente. Ad esempio, RESOLUTE è in grado di fornire feedback con risoluzioni di 1 nm su assi che si spostano fino a 100 m/s. Per ottenere lo stesso risultato con un encoder incrementale sarebbe necessaria un'ampiezza di banda di 100 GHz.

L'encoder RESOLUTE supporta il protocollo SSI?

RESOLUTE non supporta SSI. SSI è un protocollo di comunicazione seriale molto semplice, che non supporta alcun tipo di verifica dell'integrità dei dati. Al contrario, RESOLUTE è dotato di un protocollo chiamato "BiSS® C Unidirectional". Anche questo protocollo è abbastanza semplice, ma include messaggi di errore e avvisi che eliminano il rischio di spostamenti non controllati degli assi e protegge i dati di posizione tramite un controllo di ridondanza ciclico (CRC).

Quali sono le differenze fra gli encoder della serie VIONiC e TONiC?

Di seguito sono riportate le principali differenze fra i vari encoder supercompatti di Renishaw:

Renishaw produce encoder incrementali in grado di funzionare con righe dal passo ridotto?

Renishaw produce encoder incrementali che usano righe con passo da 20 μm o 40 μm. Anche se sul mercato sono disponibili encoder con un passo più fine, questi non assicurano necessariamente prestazioni complessivamente migliori. I sistemi a passo fine sono difficili da configurare, hanno una velocità ridotta e risultano molto sensibili alla sporcizia. Inoltre, grazie a una serie di tecniche avanzatissime di elaborazione del segnale incrementale, molti encoder Renishaw assicurano un'accuratezza e un errore ciclico (SDE) paragonabili ai sistemi a passo più fine.

A cosa servono CAL e AGC?

CAL fa riferimento a una routine di calibrazione del sistema. Si tratta di un'operazione essenziale che completa l'impostazione del lettore e ottimizza i segnali incrementali e della tacca di zero. Le impostazioni di calibrazione vengono salvate in una memoria locale in modo da ottenere immediatamente prestazioni ottimali al termine del ciclo di alimentazione. Ogni interfaccia ha una propria procedura di calibrazione.

Gli encoder incrementali ad elevate prestazioni di Renishaw includono un controllo di alimentazione luci a corrente continua. Si tratta di un loop di controllo che mantiene la luce riflessa incidente sul fotorilevatore, controllando la corrente che alimenta la sorgente luminosa dell'encoder. Il controllo elimina gli effetti delle variazioni di temperatura, alcune forme di contaminazione della riga, la variazione di riflettività della riga e l'obsolescenza dell'infrarosso.

Il controllo automatico del guadagno (AGC) è un loop di controllo che misura il componente CA dei segnali dell'encoder incrementale e regola i bersagli per il controllo di alimentazione luci a corrente continua. Il sistema può essere utilizzato per compensare i meccanismi che incidono sulle prestazioni CA del lettore, come ad esempio la presenza di grasso o ditate sulla riga. Può essere utilizzato anche per mantenere l'ampiezza del segnale in uscita su un valore costante di 1 Vpp. La funzione AGC può essere attivata e disattivata in base alle necessità.

In tutti i casi, le prestazioni massime dei sistemi (ovvero la gamma dinamica più ampia) possono essere ottenute ottimizzando l'installazione dell'encoder.
CAL e AGC sono una dotazione standard di QUANTiC, VIONiC, TONiC e ATOM.

Cosa si intende per ritardo di posizione (tempo) nei segnali degli encoder incrementali?

Il ritardo di tempo di un encoder incrementale dipende da molti fattori, fra cui tipo di uscita, supporto ottico, supporti analogici e digitali, line driver/ricevitore e lunghezza/design dei cavi. Si tratta di valori noti, ma difficilmente documentabili. Per consigli pratici su un'applicazione specifica, contattare il rappresentante Renishaw di zona.

Quali sono le applicazioni consigliate per la serie EVOLUTE?

Per la tipologia di encoder, EVOLUTE offre tolleranze eccellenti che assicurano la massima facilità e rapidità di installazione, senza bisogno di regolazioni accurate. Tale caratteristica rende gli encoder EVOLUTE ideali per applicazioni OEM ad alti volumi in cui i tempi di ciclo rappresentano un aspetto critico, perché una riduzione dei tempi di installazione si traduce in un aumento della produttività e della redditività.

Quali protocolli sono supportati dagli encoder della serie EVOLUTE?

Gli encoder EVOLUTE supportano BiSS C, servomeccanismi Mitsubishi (serie J4 e MDS-D2/DH2/DM2/DJ per macchine utensili) e protocolli di comunicazione seriale Yaskawa (Sigma-5 e Sigma-7 SERVOPACK) .

Quali righe sono disponibili con gli encoder QUANTiC?

Il lettore QUANTiC è compatibile con la riga a nastro in acciaio inox RTLC40-S con tacche di zero ottiche IN-TRAC bidirezionali, con il sistema di guida FASTRACK™ per RTLC40 e con gli anelli rotativi (angolari) RESM40.

Quali sono le applicazioni consigliate per la serie QUANTiC?

Gli encoder QUANTiC sono stati sviluppati per produttori e integratori di sistemi e vantano tolleranze di installazione estremamente ampie, conservando un fattore di forma super compatto e una metrologia eccellente. Gli encoder QUANTIC risultano molto interessanti per i produttori di macchine alla ricerca di un sistema che offra la possibilità di ridurre i tempi di installazione e accrescere la produttività. Altre utilizzi di QUANTiC includono sistemi multiasse, produzione di semiconduttori e applicazioni con assi lunghi.

Quali sono i vantaggi dello Strumento diagnostico avanzato (ADT)?

La serie QUANTiC è compatibile con ADTi-100 e con il software gratuito ADT View con funzioni di controllo e monitoraggio delle routine di impostazione e calibrazione del lettore QUANTiC, di diagnostica e risoluzione dei problemi. Fra le funzioni del software vanno ricordate: grafica ottimizzata, intensità del segnale generata automaticamente confrontati con tracciati di posizione, tracciati Lissajous, uscita DRO e indicazione del passo del lettore.

Ulteriori informazioni nella pagina www.renishaw.it/adt.

Quali sono le differenze fra gli encoder della serie VIONiC e TONiC?

Di seguito sono riportate le principali differenze fra i vari encoder supercompatti di Renishaw:

Quali righe sono disponibili con i lettori VIONiC?

Oltre alla tradizionale dotazione, con riga RSLM in acciaio inox, riga ad elevata stabilità e accuratezza RELM con basso coefficiente di espansione e anelli rotativi RESM, i lettori VIONiC™ possono essere abbinati all'ultima versione della riga in acciaio inox RTLC-S con tacche di zero IN-TRAC™ con ottiche bidirezionali, ai sistemi a rotaia FASTRACK™/RTLC e agli encoder REXM ad elevatissima accuratezza.

Quali sono i vantaggi offerti dallo Strumento diagnostico avanzato?

Lo Strumento diagnostico avanzato include un software per il controllo e il monitoraggio delle procedure di impostazione e calibrazione di VIONiC e QUANTiC. Fra le funzioni del nuovo software vanno ricordate: grafica ottimizzata, tracciati automatici che confrontano l'intensità del segnale e la posizione, tracciati Lissajous, uscita DRO e indicazione del beccheggio del lettore. Si tratta di uno strumento ideale per installazioni su linee di produzione, perché include funzioni di calibrazione avanzata e a distanza. Ulteriori informazioni nella pagina www.renishaw.it/adt.

Quali sono le applicazioni consigliate per la serie VIONiC?

VIONiC è stato sviluppato per offrire un sistema ad alte prestazioni con dimensioni complessive ridottissime, in grado di assicurare prestazioni ottimali in termini di errore ciclico (SDE), jitter e accuratezza. Una delle principali applicazioni di VIONiC è nel settore dei motori lineari che dipendono da un alto guadagno del controllo e da una buona larghezza di banda per ridurre al minimo i tempi di impostazione della posizione e garantire spostamenti a velocità costante. Gli errori di velocità sono causati da inaccuratezze dell'output dell'encoder che vengono poi amplificate dal guadagno del controllo: ViONiC offre ai progettisti di motori lineari la soluzione ottimale per affrontare il ripple di velocità (coppia). Altre applicazioni potenziali includono piccole basi di traslazione, piattaforme multiasse, motori DDR di grandi dimensioni, semiconduttori, apparecchiature medicali e applicazioni con spazio limitato, ma che richiedono prestazioni elevate.

In quale modo le interfacce dell'encoder TONiC vengono connesse fisicamente alla macchina o al pannello elettrico?

Le interfacce TONiC possono essere collegate direttamente al pannello tramite prese con ingresso di tipo D a 15 vie e dotate di perni di bloccaggio, in quanto simili a un normale spinotto tipo D a 15 vie. In alternativa, Renishaw può fornire una semplice staffa che collega l'interfaccia TONiC alla superficie di montaggio mediante due viti M4. Il numero di codice della staffa è A-9690-0015.

Quali fattori devono essere presi in considerazione quando si utilizzano interfacce ACi?

L'interfaccia ACi è stata progettata per essere integrata nelle applicazioni dei clienti e, per tale ragione, ha un design privo di custodia. Per assicurare prestazioni di buon livello, l'utente finale deve dotarsi di una schermatura adeguata (per ridurre le emissioni RF e la suscettibilità) e fornire adeguate connessioni elettriche e meccaniche alle schermature dei cavi. In generale, si ottengono prestazioni ottimali se le schermature sono collegate alla terra.

Quali fattori devono essere presi in considerazione nella scelta dell'interfaccia per ATOM?

La scelta dell'interfaccia da utilizzare con un lettore ATOM dipende da una serie di fattori. I più importanti sono: risoluzione, velocità massima del sistema, errore sottodivisionale (SDE) e dimensioni dell'interfaccia. Nella tabella di seguito viene fornita una comparazione dei vari fattori.

Qual è la lunghezza di misura minima su cui è possibile calibrare ATOM?

ATOM può essere calibrato (inclusa la tacca di zero) su una corsa d'asse di ±120 µm (se i livelli del segnale iniziale fossero estremamente bassi o lati, potrebbero essere necessari più passaggi sulla stessa distanza).

È possibile incollare rigidamente al substrato una riga RTLF di lunghezza minima (< 50 mm)?

Sì, in molti casi in cui lo spazio è limitato la riga RTLF può essere incollata in modo rigido direttamente al substrato. Per ulteriori informazioni su applicazioni specifiche, contattare il rappresentante Renishaw di zona.

Qual'è il grado di immunità di ATOM alle contaminazioni da olio?

ATOM, come tutti gli encoder con "ottiche di filtraggio" Renishaw, è dotato di un esclusivo sistema che gli consente di funzionare con livelli moderati di contaminazione da oli o grassi. L'unico inconveniente è una riduzione dell'ampiezza del segnale incrementale, che può essere compensata dalla funzione AGC.