Инкрементальная энкодерная система TONiC™ FS с поворотным (угловым) кольцом RESM20
Отличительные характеристики
- Размер считывающей головки: 35 x 13,5 x 10 мм
- Частота вращения до 3673 об/мин
- Съемный аналоговый интерфейс (Ti) или интерфейс с двойным выходом (DOP)*
- Сертификация в соответствии с:
ISO 13849 категория 3 PLd
IEC 61508 SIL2
IEC 61800-5-2 SIL2
Преимущества
- Низкопрофильное кольцо с большим внутренним диаметром для простоты сборки
- Сверхкомпактная считывающая головка энкодера с динамической обработкой сигналов для улучшения управления перемещениями
- Высокая степень невосприимчивости к загрязнениям
- Сверхнизкая ошибка подразбиения (SDE): обычно < ±30 нм
- Диагностический комплект
Что представляет собой энкодер TONiC FS?
Серия TONiC FS — это сверхкомпактная бесконтактная энкодерная система компании Renishaw, обеспечивающая скорость работы до 10 м/с, а в сочетании с DOP-интерфейсом — разрешение до 1 нм как для линейных, так и для поворотных систем. Особенностью систем TONiC FS является быстрота и легкость их монтажа, широкие допуски на установку, а также калибровка нажатием кнопки. Динамическая обработка сигнала энкодера TONiC FS повышает стабильность сигнала и обеспечивает сверхнизкую ошибку подразбиения, обычно < ±30 нм, помогая реализовать исключительные характеристики управления перемещением. Система сертифицирована в соответствии с требованиями SIL2 и PLd для использования в случаях, когда необходимо обеспечение функциональной безопасности.
* Требованиям функциональной безопасности отвечают только аналоговые синусоидальные и косинусоидальные выходные сигналы.
Что такое кольцо RESM20?
RESM20 – это цельное кольцо из нержавеющей стали, по окружности которого нанесены деления с шагом 20 мкм и оптическая нулевая метка IN-TRAC™. Выпускаются две модели различных размеров (от Ø52 мм до Ø550 мм). Кольца сечения типа «A», которые обеспечивают впечатляющую точность установки и имеют систему установки на коническую поверхность, снижают потребность в деталях, подвергаемых машинной обработке с очень жёсткими допусками, и устраняют эксцентриситет. Также выпускаются малоинерционные кольца сечения типа B малой массы. Большой внутренний диаметр колец сечения типа A и B позволяет использовать их практически в любой конструкции. Бесконтактный принцип конструкции позволяет устранять погрешности, возникающие вследствие люфта и кручения вала (крутильного колебания вала), а также другие погрешности, обусловленные механическим гистерезисом, присущие всем обычным энкодерам закрытого типа.
Почему именно энкодерная система?
Сертификация функциональной безопасности
Серия TONiC FS представляет собой открытую инкрементальную оптическую энкодерную систему, сертифицированную в соответствии со следующими стандартами по функциональной безопасности:
ISO 13849 категория 3 PLd
IEC 61508 SIL2
IEC 61800-5-2 SIL2
Определенные функции безопасности оборудования, такие как безопасное ограничение скорости (SLS), требуют, чтобы обратная связь энкодера была функционально безопасной. Применение энкодерной системы, которая уже соответствует нормативным требованиям для применения в этих отраслях, может значительно упростить сертификацию станков. Применение этих расширенных функций безопасности оборудования позволяет станкостроителям изготавливать более безопасные станки с большими функциональными возможностями, способными сократить время наладки и время простоя станка.
Исключительные технические характеристики и надежность при компактном размере
В целях достижения максимальной надежности, постоянства характеристик и высокой степени невосприимчивости к загрязнениям в считывающих головках TONiC FS предусмотрена система фильтрации оптических сигналов третьего поколения, обеспечивающая еще более низкий уровень шума (дрожания); в настоящее время система усовершенствована за счет динамической обработки сигнала, включающей автоматическую регулировку усиления и смещения. Такое сочетание, при котором все системы заключены внутри считывающей головки, обеспечивает сигнал исключительной чистоты и чрезвычайно низкую ошибку подразбиения, обычно < ±30 нм. В результате обеспечивается более плавная регулировка скорости, что позволяет улучшить результаты сканирования и повысить стабильность позиционирования – критические параметры для решения многих задач, и все это в одной компактной считывающей головке.
Более быстрая и более простая процедура установки
Индикатор настройки на считывающей головке позволяет визуально определить уровень мощности сигнала, а дополнительный диагностический комплект предоставляет возможность дистанционно контролировать производительность системы, когда считывающая головка скрыта в станке. Калибровка сигналов нулевой метки и инкрементальных сигналов производится нажатием кнопки без механической регулировки или дополнительных средств диагностики. Выбираемая пользователем оптическая нулевая метка IN-TRAC на инкрементальной шкале предназначена для малых размеров и упрощения юстировки. Благодаря этому формируется выходной сигнал нулевой метки, двусторонняя повторяемость которого соответствует разрешению системы во всем диапазоне рабочих температур и скоростей.
Варианты интерфейса
Интерфейс Ti
- Аналоговый выход с кнопкой CAL.
Интерфейс DOP (с двойным выходом)
- Обеспечивает одновременно цифровые квадратурные сигналы и сигналы 1 Vpp.
- Предназначен для применения в тех случаях, когда требуется синхронизация одной или нескольких операций с перемещением оси.
Дополнительный диагностический комплект
Диагностическое программное обеспечение TONiC может быть использовано для оптимизации установки энкодеров TONiC и обеспечения быстрой комплексной калибровки системы. Программное обеспечение необходимо использовать вместе с диагностическим оборудованием для системы TONiC, которое можно приобрести в компании Renishaw, указав номер детали A-9411-0011. Оборудование подключается к ПК с помощью USB-кабеля (входит в состав комплекта) или в линию с электронным оборудованием заказчиков.
Подробнее о диагностическом комплекте TONiC.
Технические характеристики
Измерительная шкала | RESM20: цельное низкопрофильное кольцо из нержавеющей стали. Выпускаются кольца с сечением типа «А» с коническим внутренним диаметром (стандартное исполнение) или малоинерционные кольца сечением типа «В» Также выпускается для случаев вращения по неполной окружности как REST20 |
Размер считывающей головки (ДxВхШ) | 35 мм x 13,5 мм x 10 мм |
Шаг шкалы | 20 мкм |
| Коэффициент теплового расширения при температуре 20 °С | 15,5 ±0,5 мкм/м/°C |
Наружный диаметр кольца | От 52 мм до 550 мм. По вопросам заказа колец большего диаметра обращайтесь в компанию Renishaw |
Количество штрихов | От 8192 до 86 400 (в зависимости от размера кольца) |
Нулевая метка | RESM20: кольцо с одной нулевой меткой IN-TRAC REST20: кольцо с двумя нулевыми метками для случаев вращения по неполной окружности |
Точность* Точность градуировки Точность системы | От ±3,97 до ±0,38 угл. секунды (в зависимости от диаметра кольца) От ±4,20 до ±0,40 угл. секунды (в зависимости от диаметра кольца) |
Максимальная скорость Аналоговый Цифровой (**для использования с интерфейсом DOP) | (подробнее см. в проспекте изделия) 3673 об/мин при -3 дБ (на кольце RESM20 диаметром 52 мм) 3673 об/мин (TONiC с разрешением 5 мкм на кольце RESM20 диаметром 52 мм) |
Ошибка подразбиения (SDE) | Обычно < ±30 нм |
Динамическая обработка сигналов | Обработка сигналов в реальном времени, включающая автоматическую регулировку усиления (АРУ) и смещения (AOC) для оптимизации характеристик во время работы |
Инкрементальные сигналы Аналоговый Цифровой (**для использования с интерфейсом DOP) | (Подробные сведения об угловых разрешениях см. в проспекте изделия) 1 Vpp (период 20 мкм) Разрешение от 5 мкм до 1 нм |
Электрическое подключение | Длина кабеля: 0,2 м, 0,5 м, 1 м, 1,5 м, 3 м, 5 м, 6 м и 10 м, мини-разъем (для соединения напрямую с интерфейсом TONiC) |
Питание | 5 В ±10 % |
Вибрация (система) | 100 м/с2, при частоте от 55 до 2000 Гц, 3 оси |
Удар (система) | 500 м/с2, 6 мс, полусинусоидальный импульс, 3 оси |
Рабочая температура (система) | От 0 °C до +70 °C |
Класс защиты | Считывающая головка: IP40 |
* Точность системы – это точность градуировки плюс ошибка подразбиения (SDE). Точность градуировки – максимальная разность между углом, измеренным одной считывающей головкой, и истинным углом поворота энкодера по завершении градуировки. Ошибки установки, например эксцентриситет, не учитываются.
** Требованиям функциональной безопасности отвечают только аналоговые синусоидальные и косинусоидальные выходные сигналы.
Подробные сведения см. в проспектах изделия.