Инкрементальная энкодерная система для сверхвысокого вакуума TONiC™ UHV с линейной шкалой RELM20
Отличительные характеристики
- Размер считывающей головки: 35 x 13,5 x 10 мм
- Разрешение до 1 нм
- Скорость до 10 м/с
- Аналоговые или цифровые выходы
- Сверхнизкая ошибка подразбиения (SDE): обычно < ±30 нм
- Оптическая нулевая метка IN-TRAC™
Преимущества
- Сверхвысокий вакуум (UHV)
- Сверхвысокая точность в сочетании с практически «нулевым» тепловым расширением
- Сверхкомпактный энкодер с динамической обработкой сигналов для улучшения управления перемещениями
- Диагностический комплект предназначен для оказания помощи при сложной процедуре установки и для оптимизации работы системы.
Что такое TONiC UHV?
Система TONiC UHV позволяет использовать сверхкомпактную бесконтактную энкодерную систему компании Renishaw в условиях сверхвысокого вакуума, обеспечивая заказчикам улучшенное управление перемещениями.
Система TONiC обеспечивает управление на скоростях до 10 м/с, а в сочетании с Ti-интерфейсом – разрешение до 1 нм как для линейных, так и для поворотных систем. Особенностью систем TONiC является быстрота и легкость их установки, широкие допуски погрешности установки, а также калибровка нажатием кнопки. Динамическая обработки сигнала в системе TONiC повышает стабильность сигнала и дает сверхнизкую ошибку подразбиения, обычно < ±30 нм, что обеспечивает исключительные характеристики управления перемещением.
Что такое шкала RELM20?
RELM20 – это реечная шкала с шагом 20 мкм, изготовленная из сплава ZeroMet™ – железо-никелевого сплава с низким коэффициентом расширения.
Cравнимая со стеклянными шкалами с малым шагом, обеспечивает суммарную погрешность (включая наклоны и линейность) менее ±1 мкм на 1,5 м длины. Коэффициент теплового расширения сплава ZeroMet составляет приблизительно 0,75 ±0,35 мкм/м/°C при температуре 20 °C.
При решении вопроса о креплении шкалы разработчики могут выбирать между специально разработанной самоклеящейся основой, подходящей для сверхвысокого вакуума, и механическими зажимами. Оба способа монтажа предусматривают независимость теплового расширения шкалы от теплового расширения подложки.
Почему именно энкодерная система?
Сверхвысокий вакуум (UHV)
Считывающие головки TONiC UHV обладают превосходными характеристиками системы TONiC, они спроектированы и сконструированы с применением материалов и процессов, совместимых с условиями сверхвысокого вакуума, что делает их пригодными для использования в сверхвысоком вакууме при давлении до 10 -10 торр.
Энкодеры TONiC UHV и дополнительные принадлежности изготовлены из материалов и клеящих веществ, совместимых с условиями сверхвысокого вакуума, которые имеют низкую скорость газовыделения и низкое содержание остаточных газов (RGA), что делает их пригодными для использования во многих областях, в том числе при обработке/тестировании пластин из полупроводникового материала, в приборах для научных исследований, спектроскопии, оборудовании для контроля вакуума и многих других.
Простота в использовании
Шкала RELM20 из сплава ZeroMet с низким коэффициентом теплового расширения имеет намного меньшее поперечное сечение, чем обычные стеклянные шкалы, а простота в использовании и установке устраняет риск поломки, что делает ее идеальной для решения задач с самыми высокими требованиями к точности измерений.
Исключительные технические характеристики и надежность при компактном размере
В целях достижения максимальной надежности и постоянства технических характеристик в считывающих головках TONiC 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, когда все системы заключены внутри головки, дает сигнал исключительной чистоты и чрезвычайно низкую ошибку подразбиения (периодическую ошибку) – всего ±30 нм. В результате обеспечиваются более плавная регулировка скорости, улучшенные результаты сканирования, повышенная стабильность позиционирования, что, в свою очередь, помогает свести к минимуму нагрев электродвигателей в условиях вакуума – важные параметры для применения в условиях вакуума, 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 TD (двойного разрешения)
- Выбираемый квадратурный выход двойного разрешения.
- Идеален для применения в тех случаях, когда требуется перемещение на высокой скорости в сочетании с прецизионными перемещениями.
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 | RELM20: высокоточная реечная шкала из сплава ZeroMet с нулевой меткой посередине Также выпускается с контрольной меткой конца как RELE20 |
Размер считывающей головки (ДxШxВ) | 35 мм x 13,5 мм x 10 мм |
Шаг шкалы | 20 мкм |
Коэффициент теплового расширения при температуре 20 °С | 0,75 ±0,35 мкм/м/°C |
Степень точности при 20 °C | Сертифицирована до ±1 мкм, калибровка, проверяемая по международным стандартам |
Нулевая метка | Нулевая метка IN-TRAC Подробные сведения о различных вариантах нулевых меток см. в проспекте изделия |
Концевые выключатели | Единственный или парные датчики конечного положения (указать в заказе) |
Длина шкалы | 20–1,5 м |
Максимальная скорость Аналоговый Цифровой | (подробнее см. в проспекте изделия) До 10 м/с при -3 дБ До 10 м/с |
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 | 1 Vpp (период 20 мкм) Разрешение от 5 мкм до 1 нм |
Электрическое подключение | Длина кабеля: 0,5 м, 1 м, 1,5 м, 3 м, 5 м и 10 м, мини-разъем (для соединения напрямую с интерфейсом TONiC) |
Питание | 5 В ±10 %, < 100 мА (аналоговая система), < 200 мА (цифровая система) (без оконечной нагрузки) |
| Потребляемая мощность считывающей головки | < 100 мА |
Вибрация (в режиме эксплуатации) | Макс. 100 м/с2 при частоте от 55 до 2000 Гц |
Удар (в нерабочем состоянии) | 1000 м/с2, 6 мс, полусинусоидальный импульс |
Рабочая температура (система) | От 0 °C до +70 °C |
Температура прогрева (в нерабочем состоянии) | 120 °C (только для считывающей головки и шкалы) |
Класс защиты | Считывающая головка: IP20 Интерфейс: IP20 |
Конструкция кабеля | Экранирующая оплетка с покрытием из луженой меди, изоляция сердечника из FEP |
Подробные сведения см. в проспектах изделия.