Инкрементальная энкодерная система TONiC™ UHV с поворотным (угловым) кольцом RESM20

Отличительные характеристики

Размер считывающей головки: 35 x 13,5 x 10 мм
Разрешение до 1 нм
Частота вращения до 3673 об/мин
Сверхнизкая ошибка подразбиения (SDE): обычно < ±30 нм
Оптическая нулевая метка IN-TRAC™

Преимущества

Сверхвысокий вакуум (UHV)
Низкопрофильное кольцо с большим внутренним диаметром для простоты сборки
Сверхкомпактная считывающая головка энкодера с динамической обработкой сигналов для улучшения управления перемещениями
Диагностический комплект предназначен для оказания помощи при сложной процедуре установки и для оптимизации работы системы.

Прозрачный участок для баннеров на веб-сайте

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 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 в условиях сверхвысокого вакуума. 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?

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 ^-10торр.
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.

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.

Сдвоенный интерфейс DSi (Dual Signal interface)

В сдвоенном интерфейсе DSi компании Renishaw объединяются инкрементальные сигналы от двух считывающих головок TONiC на кольце RESM20 (на кольце REST20 для случаев вращения по неполной окружности) для компенсации влияния смещения подшипников, а также устраняются погрешности, возникающие из-за нечетных гармоник, в том числе эксцентриситета, что дает суммарную точность в реальной установке обычно ±2,0 угл. секунды.

Дополнительный диагностический комплект

Диагностический комплект TONiC™ (программное обеспечение и оборудование)

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. Кольца с сечением типа «А» с коническим внутренним диаметром (стандартное исполнение) или малоинерционные кольца с 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	(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	(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: 0,5 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)	100 м/с²макс. при частоте от 55 Гц 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

* 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.

Подробные сведения см. в проспектах изделия.