Přeskočit navigaci

SiGNUM™ Inkrementální odměřovací systém s rotační (úhlovou) prstencovou stupnicí REXM

Charakteristické vlastnosti

  • Sériový protokol: FANUC 
  • Rozměry čtecí hlavy: 36 × 16,5 × 14,8 mm 
  • Rozlišení až 5 nm 
  • Rychlost až 4591 ot/min
  • Současný analogový a digitální výstup (analogové výstupy jsou k dispozici na všech Si rozhraních) 
  • Hodnota chyby interpolace (SDE): typicky <±30 nm
  • Referenční značka IN-TRAC

Výhody

  • Stupeň krytí IP64 poskytuje vynikající odolnost vůči nečistotám
  • Prstenec se silným průřezem s instalovanou přesností ±1 úhlová vteřina
  • Provozní teplota až do +85 °C
  • Software pro nastavení a diagnostiku

Transparent patch for website banners

Co je SiGNUM?

SiGNUM je vysoce přesný, bezkontaktní 20 µm odměřovací systém společnosti Renishaw, který tvoří snímací hlava Si a interface Si. Systém má stupeň krytí IP64, nabízí rychlost až 12,5 m/s, rozlišení do 5 nm a umožňuje odečítání polohy z celé řady lineárních i rotačních stupnic vybavených optickými referenčními značkami IN-TRAC s automatickým fázováním. Nabízí mimořádně snadné použití s kalibrací systému po stisknutí tlačítka a bezplatným diagnostickým softwarem. SiGNUM nabízí výkon, který byl dříve dosažitelný pouze choulostivějšími snímači s jemnou roztečí rysek a SDE typicky <±30 nm při teplotách až +85 °C.

Co je prstenec REXM?

REXM je prstencová stupnice z jednoho kusu nerezové oceli s dělením inkrementální stupnice 20 µm, označeným přímo na obvodu, opatřená optickou referenční značkou IN-TRAC. Její větší průřez umožňuje snížit všechny instalační chyby, včetně házivosti, které lze snadno korigovat pomocí DSi (Dual Signal Interface) a dvou čtecích hlav. Vyznačuje se celkovou instalovanou přesností až ±1 úhlová vteřina, nulovými vazebními ztrátami a mimořádnou opakovatelností.
REXM se dodává v široké škále rozměrů (Ø 52 mm až Ø 417 mm) a hustot rastru. Všechny verze se vyznačují velkým vnitřním průměrem prstence, který usnadňuje zástavbu. Díky bezkontaktní konstrukci se u nich nevyskytuje axiální vůle, kroucení hřídele a jiné mechanické hysterezní chyby, s nimiž se potýkají klasické uzavřené snímače.

Proč si zvolit tento odměřovací systém?

Extrémně vysoká instalovaná přesnost

REXM se dvěma čtecími hlavami SiGNUM a rozhraním SiGNUM DSi (Dual signal interface) nabízí špičkový metrologický výkon, mimořádnou opakovatelnost, nulové vazební ztráty a celkovou instalovanou přesnost lepší než ±1 úhlová vteřina. REXM se vyznačuje masívním profilem, který minimalizuje všechny montážní chyby kromě házivosti, kterou lze snadno korigovat pomocí kombinovaného výstupu dvou čtecích hlav SiGNUM. Jakmile jednou DSi eliminuje excentricitu, zbývají již pouze chyba dělení a SDE, které jsou obě velice malé.

Snadná instalace

Nastavovací LED diody na čtecí hlavě a rozhraní poskytují vizuální indikaci síly signálu a volitelný diagnostický software umožňuje dálkovou kontrolu výkonu systému v případě, když je hlava skrytá uvnitř stroje. Kalibrace referenční značky a inkrementálních signálů se provádí stisknutím tlačítka, bez mechanického seřizování nebo dalších diagnostických nástrojů. Optická referenční značka IN-TRAC je zabudovaná do inkrementálního měřítka kvůli kompaktním rozměrům a jednoduchému ustavení. Výstupní signál referenční značky je obousměrně opakovatelný v rozsahu jednotky rozlišení při všech rychlostech.

Přesnost řízení pohybu

Plynulejší řízení rychlosti a dokonalá polohová stabilita pohybového systému díky dynamické úpravě signálu. Automatické řízení zesílení (AGC), Automatické řízení odchylky (AOC) a Automatické řízení rovnováhy (ABC) generují výjimečně věrné přírůstkové signály. Výsledkem je hodnota chyby interpolace (SDE) typicky ± 30 nm.

Interface

Sériové rozhraní FANUC

  • Kompatibilní sériové rozhraní FANUC (Si-FN) umožňuje sériovou komunikaci s řídícími systémy FANUC přímo z rozhraní pro vyšší výkon a snazší připojitelnost.
  • Dodává se ve třech volitelných rozlišeních:
    - Normal: 20 bitů (0,0003 °) až do 4500 ot/min;
    - High Type A: 23 bitů (0,000043 °) až do 1200 ot/min;
    - High Type A: 26 bitů (0,0000054° nebo 0,02 úhlové sekundy), až do
    150 ot./min. SiGNUM Si-FN se sériovým rozhraním FANUC

Rozhraní DSi (Dual Signal)

  • Rozhraní DSi společnosti Renishaw kombinuje inkrementální signály ze dvou čtecích hlav SiGNUM získané na jednom prstenci REXM (prstenec REXT pro aplikace částečného otočení). Kompenzuje vliv vůle ložisek, eliminuje všechny liché chybové harmonické složky, včetně výstřednosti a poskytuje celkovou přesnost typicky ±2,0 úhlové vteřiny.Vysoce přesný odměřovací systém SiGNUM™ REXM

Optický diagnostický software

SiGNUM™ Diagnostický software

Software SiGNUM verze 5.0 (vydaný v lednu 2012) - je zapotřebí pro optimalizaci instalace a nastavení rotačních a lineárních snímačů SiGNUM a slouží pro rychlou a komplexní kalibraci systému. Rozhraní SiGNUM Si se připojuje k počítači kabelem mini USB; software zajišťuje diagnostiku v reálném čase, která zjednodušuje instalaci a údržbu systému.

Další informace o diagnostickém softwaru SiGNUM.

Technické parametry

Standard měření

REXM: jednodílný vysoce přesný prstenec z nerezové oceli

Dodává se také pro aplikace částečného otočení jako REXT.

Rozměry čtecí hlavy (DxŠxV)

36 × 16,5 × 14,8 mm

Rozteč stupnice

20 μm

Vnější průměr kroužku

52 mm až 417 mm

Počet impulzů

8192 až 65 536 (v závislosti na velikosti kroužku)

Referenční značka

REXM: prstenec s jednou referenční značkou IN-TRAC

REXT: se dvěma referenčními značkami pro aplikace částečného otočení

Celková přesnost (se 1 čtecími hlavami)

(průměr ≥100 mm) ± 1 úhlové vteřina

(průměr 75 mm) ± 1,5 úhlové vteřiny

(průměr ≤57 mm) ± 2 úhlové vteřiny

Maximální rychlost

Analogové

Digitální

(Podrobnosti viz katalogový list)

4591 ot/min při –3 dB (na REXM 52 mm)

4591 ot/min (rozlišení 5 µm SiGNUM na REXM 52 mm)

Chyba interpolace (SDE)

Typicky <±30 nm

Dynamické řízení signálu

Zpracování signálu v reálném čase zahrnuje funkce Automatické řízení zesílení (AGC), Automatické řízení rovnováhy (ABC) a Automatické řízení odchylky (AOC) pro optimalizaci výkonu během obrábění.

Přírůstkové signály

Analogové

Digitální

(Podrobnosti o úhlovém rozlišení viz katalogový list)

1 Vpp, (interval 20 µm)

Rozlišení od 5 µm do 5 nm

Elektrické připojení

Délky kabelů 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m a 10 m se 14kolíkovým konektorem (připojení přímo k rozhraní SiGNUM Si)

Napájení

5 V ± 10%, < 250 mA (standardně) (neukončeno)

Vibrace (provozní)

100 m/s2 max při 55 Hz až 2000 Hz

Náraz (neprovozní)

1000 m/s2, 6 ms, ½ sinusoida

Rozsah pracovních teplot

Čtecí hlava: 0 °C až +85 °C

Interface: 0 °C až +70 °C

Krytí

Čtecí hlava: IP64

Interface: IP30

Všechny podrobnosti viz katalogový list

 

Dokumenty ke stažení

Katalogové listy

Software

  • Software SIGNUM™ verze 5.0.

Uživatelská příručka

Dokument o produktu

  • White paper:  The accuracy of angle encoders White paper: The accuracy of angle encoders [en]

Jak systém funguje

Infračervená LED dioda osvětluje stupnici obsahující světlé a tmavé čáry. Čtecí hlava SiGNUM je vybavena unikátní filtrační optikou Renishaw, která snímá odrazy od mnoha dílků stupnice, odražený signál průměruje a účinně odfiltruje nepravidelné prvky, jako jsou nečistoty. Odraz od stupnice nominálně s obdélníkovým průběhem vlny je také filtrován, aby na detektoru vzniklo čisté pole sinusových interferenčních proužků. Zde je použita víceprstová struktura, která je dostatečně jemná na to, aby vytvořila fotoelektrický proud ve formě čtyř symetricky fázovaných signálů. Jejich kombinací jsou odstraněny stejnosměrné složky a vytvořeny výstupní sinusové a kosinusové signály s vysokou spektrální čistotou a nízkou odchylkou při zachování šířky pásma nad 500 kHz.

Dynamická úprava signálu, zahrnující funkce Automatické řízení zesílení (AGC), Automatické řízení odchylky (AOC) a Automatické řízení rovnováhy (ABC), je použita uvnitř interface Si ke generování výjimečně věrných přírůstkových signálů. Výsledkem je chyba interpolace (SDE) typicky <±30 nm, tj. 0,15 % rozteče stupnice. Interpolaci zajišťuje algoritmus CORDIC, který je součástí interface SiGNUM Si.

Optické schéma SiGNUM™ s poznámkami

Referenční značka IN-TRAC je začleněna do přírůstkové stupnice a je detekována děleným fotodetektorem uvnitř čtecí hlavy. Je získán výstup referenční značky, který je oboustranně opakovatelný v rozsahu jednotky rozlišení při všech rychlostech. Toto jedinečné uspořádání rovněž těží ze standardního programu automatické kalibrace, který elektronicky fázuje referenční značku a optimalizuje přírůstkové signály.