Frågor och svar om optiska pulsgivare

Vilka lösningsmedel kan användas för att rengöra skalor och läshuvuden?

Vilka lösningsmedel som rekommenderas för rengöring beror på det specifika pulsgivarsystemet, och information finns i systeminstallationsguiderna.

Är det möjligt att ta bort självhäftande tejpskala och återanvända den?

Nej. När skalan tas bort fungerar den självhäftande tejpen på baksidan inte längre. När skalan tas bort kan den även skadas och dess metrologiprestanda kan försämras.

Hur är stiften på kontakter på Renishaws läshuvuden placerade?

Där det är möjligt har Renishaw standardiserad stiftplacering för de vanliga 15-vägs D-typkontakterna som används på analoga och digitala utgångar på läshuvuden och gränssnitt. Där det är möjligt har även andra typer av kontakter en stiftplacering som är branschstandard. Alla stiftplaceringar för Renishaws pulsgivarsystem finns i systeminstallationsguiderna.

Används hane- och hona-kontakter på Renishaws pulsgivare?

Som en generell regel används hane-kontakter när inkrementerande signaler matas ut från pulsgivaren och hona-kontakter när inkrementerande signaler tas emot från pulsgivaren (till exempel in till ett mellanliggande gränssnitt). Information om kontakttyperna, och huruvida de är hane- eller hona-kontakter, finns i systeminstallationsguiderna.

Varför är det en skillnad mellan den teoretiska hastigheten och den maximala hastigheten som kan uppnås för digitala pulsgivarsystem med klockade utmatningar?

För klockade utmatningssystem anger Renishaw klockfrekvensalternativet som den rekommenderade räknefrekvensen för den mottagande elektroniken. Denna är högre än pulsgivarens faktiska klockade utmatning på grund av att en säkerhetsfaktor lagts till. Denna säkerhetsfaktor tar hänsyn till klockoscillatortoleranser, linjedrivning, förvrängningar i kabel och linjemottagare, cykliskt fel (SDE) och jitter, vilka alla bidrar till en lägre minsta kantseparation av den inkrementella signalen än den som beräknats för ett teoretiskt perfekt system.

Till exempel, ett 20 MHz Ti TONiC™-gränssnittsalternativ har en faktisk klockad utmatning på 15 MHz, vilket ger en maximal hastighet på 1,35 m/s för en pulsgivare med en upplösning på 0,1 μm. Den teoretiska maximala hastigheten för detta system skulle vara 1,5 m/s, men på grund av de anledningar som ges ovan är detta inte möjligt.

Den analoga signalens bandbredd begränsar också den maximala hastigheten till en övre gräns, oberoende av pulsgivarens klockade utmatning. När det gäller TONiC-systemet är denna gräns 10 m/s.

Hur vet jag om pulsgivaren fungerar korrekt?

Pulsgivaren har en inbyggd inställningslysdiod på läshuvudet och/eller gränssnittet. Denna lysdiod indikerar om läshuvudet har strömförsörjning och kvaliteten hos pulsgivarinställningen. Mer information om specifika system finns i våra installationsguider.

Hur ska den yttre och inre avskärmningen på läshuvudets kabel anslutas till en förlängningskabel med en enda avskärmning?

Den inre avskärmningen på läshuvudets kabel måste anslutas till 0 V-ledningen i den mellanliggande anslutningen, och den yttre avskärmningen på läshuvudets kabel måste anslutas, via (det metalliska/ledande) anslutningshöljet, till avskärmningen på förlängningskabeln, såsom det visas i diagrammet nedan. OBS: Den yttre avskärmningen ska bilda ett kontinuerligt skydd från läshuvudets hölje runt anslutningen till kundens elektronik.

1. Läshuvud

2. Inre avskärmning

3. Yttre avskärmning

4. Kontakt

5. Förlängning med en avskärmning

6. Kundens elektronik

7. Utsignaler

Vad är böjningslivslängden för läshuvudets kabel?

Böjning av alla kabeltyper för läshuvuden är testad till > 20 x 10⁶ cykler.
Beroende på kabelns diameter har böjningslivslängden testats med en böjningsradie på antingen 20 eller 50 mm. Se det relevanta pulsgivarsystemets installationsguide.

Är Renishaws läshuvudkablar lämpliga att använda i robotapplikationer som innebär att kabeln måste böjas?

Om läshuvudkabelns minsta böjningsradie inte överskrids (se det relevanta databladet) så har kabeln en minsta böjningslivslängd på 20 000 000 operationer. Kabeln är dock inte konstruerad för applikationer som roterar (vrider) kabeln längs längdriktningen. Vi rekommenderar att UHV-läshuvudkablar inte böjs eller vrids, då det skadar kabeln.

Vad är ett ”klockat utmatningsalternativ” och hur väljer man korrekt klockfrekvens?

Det ”klockade utmatningsalternativet” används när det behövs för att begränsa den maximala frekvensen som pulsgivaren kan mata ut. Om utmatningsfrekvensen inte begränsas leder det till felräkning av den mottagande elektroniken när dess maximala inmatningsfrekvens överskrids. Detta är speciellt viktigt när pulsgivaren antingen är stationär (eller flyttas mycket långsamt) då det är möjligt att få snabba förändringar i utmatningsstatusen. Den klockade utmatningsfrekvensen bör väljas för att vara samma som eller lägre än den maximala inmatningsfrekvensen för den mottagande elektroniken. Notera att om en klockad frekvens som är mycket lägre än inmatningsfrekvensen väljs så minskar pulsgivarens maximala hastighet.

Vad är den maximala längden för en förlängningskabel utan att signalen förvrängs?

Information om förlängningskabellängder för specifika system finns i installationsguiderna.

Vad är MTBF (Mean Time Before Failure) för Renishaws optiska pulsgivare?

Se exemplet nedan för RGH24/RGH25-läshuvudets tillförlitlighet:

MTBF (M) = pt / n

Där:

p: antal installerade läshuvuden

t: genomsnittlig användnigstid

n: totalt antal relevanta fel

Enligt våra uppgifter (årliga produktionssiffror och feldata) är läshuvudets MTBF vid kontinuerlig användning 2 013 år.

Som ett praktiskt exempel, om en kund har 28 treaxliga maskiner är antalet installerade läshuvuden (p) 84. Den genomsnittliga tiden (t) mellan läshuvudsfel (d.v.s n = 1) kan beräknas genom att flytta om MTBF-ekvationen:

t = Mn / p = (2 013 år * 1) / 84 = ungefär 24 år

Med totalt 84 läshuvuden som körs 24 timmar per dygn kan denna kund därmed förvänta sig ett enda läshuvudsfel ungefär en gång varje 24 år.

Denna information är inte en garanti av produktens tillförlitlighet och utgör inte ett garantivillkor.

För MTBF-data för andra serier av Renishaw-pulsgivare, kontakta din närmaste Renishaw-representant.

Varför rekommenderar Renishaw profilen med självhäftande navmonteringsyta?

Den rekommenderade limmningsprofilen möjliggör att fästmaterialet kan anpassa sig efter ett större intervall av temperaturgränser. Det säkerställer också att skivans placering på navets monteringsyta är noggrann.

Behöver jag kalibrera mitt Renishaw-pulsgivarsystem?

ATOM™, TONiC™, VIONiC™ och QUANTiC™ behöver kalibreras för att optimera prestandan.

Vad påverkar valet av upplösning för en inkrementerande skala (period)?

Renishaws inkrementerande optiska pulsgivarsystem har en skalupplösning på 20 µm eller 40 µm, beroende på det specifika systemet. (I allmänhet ger större skalupplösning mer generösa installationstoleranser och högre hastigheter, och mindre skalupplösningar ger högre dataupplösning och lägre SDE (Sub Divisional Error)).

Vad är skillnaden mellan graderingsnoggrannhet, systemnoggrannhet och installerad noggrannhet när det gäller vinkelpulsgivare?

Graderingsnoggrannhet är den noggrannhet med vilken skalgraderingarna skrivs på ringen under tillverkningen.

Systemnoggrannheten är graderingsnoggrannheten plus läshuvudets cykliska fel (SDE).

Den installerade noggrannheten är den noggrannhet som kunden kan förvänta sig från pulsgivaren när den är installerad på arbetsaxeln. Detta inkluderar systemnoggrannheten, men påverkas också av ett antal andra faktorer, framför allt ringens/skivans excentricitet.

För mindre ringar/skivor är excentriciteten troligen det största bidraget till den installerade noggrannheten. Beroende på systemet specificeras antingen systemnoggrannheten eller den installerade noggrannheten, men alla ringkalibreringscertifikat visar ett diagram med den typiska installerade noggrannheten vid installation i enlighet med de rekommenderade riktlinjerna som finns i installationsguiderna. För att få råd om applikationer, kontakta din närmaste Renishawrepresentant.

Tillverkar Renishaw några inkrementerande pulsgivarsystem som använder en skala med fin upplösning?

Renishaw tillverkar inkrementerande pulsgivare med skalor med en upplösning på antingen 20 μm eller 40 μm. Även om det finns pulsgivarsystem med finare upplösning så innebär det inte nödvändigtvis att dessa system ger en bättre övergripande prestanda. System med finare upplösning kan vara svårare att ställa in, och de kan ha begränsad hastighetskapacitet och dålig tålighet mot smuts. Med effektiva inkrementerande signalbearbetningstekniker kan många Renishaw-pulsgivarsystem också ge en noggrannhet och cykliska fel (SDE) som är jämförbar med system med finare upplösning.

Vilken skala bör användas för partiell båge-applikationer?

För partiell båge-applikationer rekommenderar vi att du använder RKL-seriens pulsgivarskalor. RKL-skalor är tunna och mycket flexibla vilket möjliggör enkel installation runt partiella bågar, och ger bäst noggrannhet jämfört med andra typer av tejpskalor.

Vilket läshuvud bör användas för partiell båge-applikationer?

För en absolut partiell båge-applikation bör ett RESOLUTE linjärt läshuvud som är kompatibelt med RKLA-pulsgivarskalor användas.
För en inkrementell partiell båge-applikation är det möjligt att använda ett QUANTiC, VIONiC eller TONiC partiell båge-kompatibelt läshuvud, eller ett ATOM* eller ATOM DX* linjärt läshuvud. Valet av läshuvud beror på applikationens specifika krav.

* Endast RKLF40-S-skala

Vilken monteringsyta kan användas för partiell båge-applikationer?

Det är möjligt att mäta en partiell båge med RKL-pulsgivarskalor på alla metallmonteringsytor med en värmeutvidgningskoefficient mellan 8 och 24 ppm/^oC, såsom aluminium, stål eller titan. Kontakta din lokala Renishaw-representant för information om andra material.

Uppfyller Renishaws optiska pulsgivare och skalor RoHS?

Ja, se vår webbplats med överensstämmelsecertifikat.

Använder Renishaws optiska pulsgivare och skalor mineraler från konfliktområden?

Se vår webbplats med överensstämmelsecertifikat.

Uppfyller Renishaws optiska pulsgivare och skalor EU-lagstiftningen (CE-deklarationer om överensstämmelse)?

Ja, se vår webbplats med överensstämmelsecertifikat.

Vad är fördelarna med absoluta jämfört med inkrementerande pulsgivare?

En huvudanledning till att välja absolut i stället för inkrementerande teknologi är när det gäller maskinens uppstartscykel. En axel där inkrementerande pulsgivare är monterade måste normalt leta efter en referensmarkering för att fastställa referens- eller nollpositionen. Renishaws absoluta pulsgivare ger en exakt position omedelbart vid påslagningen, utan att axeln behöver flyttas. Att hitta referensmarkeringar kan vara ett stort problem för fleraxliga maskiner, speciellt om axlarna inte är vinkelräta eller om lasten är känslig eller ömtålig.

Ofta eliminerar absoluta pulsgivare behovet av ett separat pulsgivarsystem for motorkommutering. Eftersom ingen rörelse behövs för att fastställa absolut position kan samma pulsgivare användas för rörelsefeedback och motorkommutering.

Slutligen, Renishaws absoluta pulsgivare löser hastighet/upplösning-kompromissen som ofta begränsar prestandan hos inkrementella axlar. Positionen tillhandahålls när det behövs, vilket undviker den mycket höga bandbredd som krävs för att överföra inkrementella signaler med hög upplösning på axlar som rör sig snabbt. Som ett exempel så kan RESOLUTE tillhandahålla feedback med 1 nm upplösning på axlar som rör sig med upp till 100 m/s. Med en inkrementell pulsgivare skulle en bandbredd på 100 GHz krävas för att uppnå detta!

Stödjer RESOLUTE-pulsgivarsystemet SSI-protokoll?

RESOLUTE stödjer inte SSI. SSI är ett mycket enkelt seriellt kommunikationsprotokoll som inte stödjer dataintegritetskontroll. I stället finns RESOLUTE tillgänglig med ett liknande protokoll, som heter ”BiSS® C Unidirectional”. Detta är nästan lika enkelt, men lägger till rapportering av fel och varningsinformation, och undviker risken för okontrollerad axelrörelse genom att skydda positionsdata från fel med en CRC (cyclic redundancy check).

Vad är skillnaden mellan pulsgivarserien VIONiC och TONiC?

De huvudsakliga skillnaderna i egenskaper hos Renishaws inkrementella superkompakta produkter visas nedan:

Tillverkar Renishaw några inkrementerande pulsgivarsystem som använder en skala med fin upplösning?

Renishaw tillverkar inkrementerande pulsgivare med skalor med en upplösning på antingen 20 μm eller 40 μm. Även om det finns pulsgivarsystem med finare upplösning så innebär det inte nödvändigtvis att dessa system ger en bättre övergripande prestanda. System med finare upplösning kan vara svårare att ställa in, och de kan ha begränsad hastighetskapacitet och dålig tålighet mot smuts. Med effektiva inkrementerande signalbearbetningstekniker kan många Renishaw-pulsgivarsystem också ge en noggrannhet och cykliska fel (SDE) som är jämförbar med system med finare upplösning.

Vad gör CAL och AGC?

CAL refererar till en kalibreringsrutin som är en viktig åtgärd som slutför inställningen av läshuvudet, vilket optimerar inkrementella och referensmarkeringssignaler. Kalibreringsinställningar sparas i ett lokalt minne, så optimal prestanda erhålls direkt efter att strömmen slås på. Olika gränssnitt har egna kalibreringsprocedurer.

Renishaws utbud av högpresterande inkrementerande pulsgivare använder en DC-ljusservo. Detta är en kontrolloop som bibehåller det genomsnittliga reflekterade ljuset som faller på fotodetektorn genom att styra drivströmmen för pulsgivarens ljuskälla. DC-servon eliminerar effekten av temperaturvariationer, vissa former av föroreningar av skalan, variation i skalans reflektivitet och IRED-åldrande.

AGC-systemet (Auto Gain Control) är en kontrolloop som mäter AC-komponenten hos de inkrementerande pulsgivarsignalerna och justerar målet för DC-ljusservon. Detta system kan användas för att kompensera för mekanismer som påverkar läshuvudets AC-prestanda, t.ex. fett/fingeravtryck på skalan. Det kan användas för att bibehålla en konsekvent 1 Vpp-utmatningssignalamplitud. AGC-funktionen kan aktiveras när det är nödvändigt.

I alla fall kan maximal prestanda, d.v.s det bredaste dynamiska intervallet för dessa system, erhållas genom att optimera installationen av pulsgivarsystemet.
CAL och AGC finns tillgängliga för QUANTiC, VIONiC, TONiC och ATOM.

Vad är positions (tids)-fördröjningen för inkrementerande pulsgivarsignaler?

Tidsfördröjningen genom ett inkrementerande pulsgivarsystem beror på många faktorer, inklusive utmatningstyp, optiskt plan, analoga och digitala elektronikplan, linjedrivning/mottagare och kablagets utformning/längd. Dessa siffror är kända men svåra att dokumentera. Kontakta därför din närmaste Renishawrepresentant för rådgivning om den exakta applikationen.

Vilka applikationer rekommenderas EVOLUTE-serien för?

EVOLUTE-serien har förbättrade installationstoleranser för en absolut pulsgivare, som ger snabb och enkel installation utan behov av finjustering. Detta gör EVOLUTE-serien lämplig för OEM-applikationer med höga volymer, där maskinbyggtiden är kritisk, då tidsbesparing vid komponentinstallationen möjliggör kortare ledtider i tillverkningen och i slutändan högre lönsamhet.

Vilka protokoll stödjer EVOLUTE-serien?

EVOLUTE-pulsgivaren stödjer de seriella kommunikationsprotokollen BiSS C, Mitsubishi (J4-serien av servodrivenheter och MDS-D2/DH2/DM2/DJ-drivenheterna för verktygsmaskinsapplikationer) och Yaskawa (Sigma-5 och Sigma-7 SERVOPACK).

Vilka skalor är tillgängliga med QUANTiC-pulsgivare?

QUANTiC-läshuvudet är kompatibelt med tejpskalan RTLC40-S i rostfritt stål med dubbelriktade optiska IN-TRAC-referensmarkeringar, spårsystemet FASTRACK™ RTLC40 och RESM40 roterande (vinkel) ringar.

Vilka applikationer rekommenderas QUANTiC-serien för?

QUANTiC-pulsgivaren är konstruerad för tillverkare och systemintegrerare med dess extremt stora installationstoleranser, samtidigt som den behåller den mycket kompakta formfaktorn och utmärkt mätprestanda. Ett viktigt användningsområde för QUANTIC-pulsgivare är plantillverkare som letar efter ett system som är enkelt att installera, med möjligheten att använda dödräkning, vilket minskar installationstiden och ökar genomströmningen. Andra användningsområden är fleraxliga system, tillverkning av halvledare, och applikationer med långa axellängder.

Vad är fördelarna med det avancerade diagnostikverktyget ADT (Advanced Diagnostic Tool)?

QUANTiC-serien är kompatibel med ADTi-100 och den medföljande kostnadsfria programvaran ADT View, som möjliggör kontroll och övervakning av QUANTiC-läshuvudet och har en kalibreringsrutin, samt fältdiagnostik och felsökning. Programvarans funktionen inkluderar: förbättrad grafik, automatiskt genererade plottar av signalstyrka mot position, Lissajous-plottar, DRO-utmatning och indikering av läshuvudets upplösning.

Läs mer på www.renishaw.com/adt.

Vad är skillnaden mellan pulsgivarserien VIONiC och TONiC?

De huvudsakliga skillnaderna i egenskaper hos Renishaws inkrementella superkompakta produkter visas nedan:

Vilka skalor finns tillgängliga med VIONiC-läshuvuden?

VIONiC™-läshuvudena kompletteras av den senaste utvecklingen av RTLC-S-tejpskalan i rostfritt stål med dubbelriktade optiska IN-TRAC™-referensmarkeringar, FASTRACK™/RTLC-spårsystem och vinkelpulsgivaren REXM med extrem noggrannhet, förutom den beprövade RSLM-skalan i rostfritt stål, RELM-skalan med hög noggrannhet, låg utvidgning och hög stabilitet, och roterande ringar RESM.

Vad är fördelarna med det avancerade diagnostikverktyget ADT (Advanced Diagnostic Tool)?

Advanced Diagnostic Tool innehåller programvara för användaren som möjliggör kontroll och övervakning av inställnings- och kalibreringsrutinerna för VIONiC och QUANTiC. Den nya programvaran innehåller: förbättrad grafik, automatiskt genererade plottar av signalstyrka mot position, Lissajous-plottar, DRO-utmatning och indikering av läshuvudets upplösning. Detta inställningsverktyg är idealiskt för installation i fabrikens produktionslinje då det möjliggör att funktioner för fjärrstyrd, avancerad kalibrering används. Läs mer på www.renishaw.com/adt.

Vilka applikationer rekommenderas VIONiC-serien för?

VIONiC är konstruerad för att minska systemets storlek till den minsta möjliga för ett högpresterande system, och samtidigt ge klassledande prestanda när det gäller cykliskt fel (SDE), jitter och noggrannhet. Ett viktigt användningsområde för VIONiC är linjära motorer, som är beroende av hög kontrollförstärkning och stor bandbredd för att minimera positionssättningstiden och möjliggöra förflyttning med konstant hastighet. Hastighetsfel orsakas av avvikelser i pulsgivarutmatningen, vilka i sin tur förstärks av kontrollförstärkningen: Med VIONiC får linjärmotorkonstruktörer den bästa allround-pulsgivarlösningen för hastighets- (vridmoments)-pulsation. Andra potentiella användningsområden är små translationsplan, fleraxliga plattformar, stora inbyggda DDR-motorer, halvledare, medicin, och applikationer med begränsat utrymme men de mest krävande prestandakraven.

Hur ansluts TONiC-pulsgivargränssnitt mekaniskt till en maskin eller styrenhetsskåp?

TONiC-gränssnitt kan anslutas direkt till panelmonterade 15-vägs ingångsuttag av D-typ med låsposter, då de har samma storlek som en standard 15-vägs D-typkontakt. Alternativt kan Renishaw tillhandahålla ett enkelt fäste som ansluter TONiC-gränssnittet till en monteringsyta med två M4-skruvar. Detaljnumret för detta är A-9690-0015.

Vilka hänsyn måste tas när ACi-gränssnitt används?

ACi-gränssnittet är avsett för att integreras i en kundapplikation, och konstruktionen har därför inget hölje. För att säkerställa god prestanda måste slutanvändaren tillhandahålla tillräcklig avskärmning (för att minska RF-strålning och känslighet) och tillhandahålla elektrisk och mekanisk anslutning till kabelavskärmningen. I allmänhet uppnås bäst prestanda när avskärmningen är ansluten till FG (field ground).

Vad påverkar valet av gränssnitt när ATOM används?

Det finns många faktorer som kan påverka ditt val av det gränssnitt som ska användas med ATOM-läshuvudet. Vissa av de viktigaste kan vara upplösning, maximal systemhastighet, SDE (Sub-Divisional Error) eller gränssnittets storlek. Följande tabell jämför dessa faktorer.

Vilken är den kortaste mätlängden som ATOM kan kalibreras korrekt över?

ATOM kan kalibreras korrekt (inklusive referensmarkering) över en axelrörelse på ±120 µm (dock kan flera körningar vara nödvändiga över detta avstånd om de initiala signalnivåerna är mycket låga eller höga).

Kan korta längder (< 50 mm) av RTLF-skala limmas fast ordentligt på substratet?

Ja, i de flesta fall när det är ont om utrymme kan RTLF-skalan limmas fast ordentligt direkt på substratet. För ytterligare rådgivning om en specifik applikation, kontakta din närmaste Renishawrepresentant.

Hur tålig är ATOM mot oljeförorening?

ATOM och andra pulsgivarsystem med ”optisk filtrering” från Renishaw kan användas med måttliga mängder fett- eller oljeförorening tack vare optikens unika funktionssätt. Den enda negativa effekten är att den inkrementella signalens amplitud minskas - vilket kan kompenseras med AGC-funktionen.