Přeskočit navigaci

SiGNUM™ Inkrementální snímací systém s rotační (úhlovou) prstencovou stupnicí RESM

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
  • Nízkoprofilový prstenec s velkým vnitřním průměrem pro snadnou zástavbu
  • 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 RESM?

RESM je prstencová stupnice z jednoho kusu nerezové oceli s roztečí dělicích značek 20 µm označených přímo na obvodu, opatřená optickou referenční značkou IN-TRAC™. Dodávají se dvě verze se širokou nabídkou rozměrů od Ø52 mm až do Ø550 mm). Prstence v provedení ‘A' nabízejí vynikající přesnost instalace a jejich vnitřní otvor je opatřen kuželovým profilem, který zpřesňuje vystředění při instalaci, snižuje nároky na přesnost ostatních komponent mechanismu a eliminuje házení po instalaci. Dodávají se také tenké prstence profilu ‘B' s nízkou hmotností a setrvačností. Obě verze prstence 'A' i 'B' mají velký vnitřní průměr pro snadnou integraci. 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?

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.

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.

Kombinuje robustní stabilitu s vyšší přesností

SiGNUM je v provedení 'recoverable readhead'. V případě poruchy po postříkání chladicí emulzí nebo zaplavení vodou stačí hlavičku pouze otřít a pokračovat v práci. Třída krytí IP64, vysoká odolnost vůči vodě, oleji i prachu, provozní teploty až +85 °C a rychlost až 12,5 m/s činí SiGNUM ideálním pro náročnější aplikace, s výkonem srovnatelným se skleněnými stupnicemi s jemným dělením.

Vhodná rozhraní

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 RESM (prstenec REST 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.Duální interface SiGNUM™ a RESM

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

RESM: jednodílný nízkoprofilový kroužek z nerezové oceli. Standardní profil „A“ s kuželovým vnitřním průměrem nebo profil „B“ s nízkou setrvačností

Dodává se také pro aplikace částečného otočení jako REST.

Rozměry čtecí hlavy (DxŠxV)

36 mm x 16,5 mm x 14,8 mm

Vnější průměr kroužku

52 mm až 550 mm. V případě požadavku na specifický rozměr prstence prosím kontaktujte místní zastoupení Renishaw

Počet impulzů

8192 až 86 400 (v závislosti na velikosti prstence)

Referenční značka

RESM: prstenec s jednou referenční značkou IN-TRAC

REST: se dvěma referenčními značkami pro aplikace částečného otočení

Přesnost*

Přesnost dělení

Přesnost systému


± 3,97 až ± 0,38 úhlové vteřiny (v závislosti na průměru kroužku)

± 4,28 až ± 0,41 úhlové vteřiny (v závislosti na průměru kroužku)

Maximální rychlost

Analogové

Digitální

(Podrobnosti viz katalogový list)

4591 ot/min při –3 dB (na RESM 52 mm)

4591 ot/min (rozlišení 5 µm SiGNUM na RESM 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

Přesnost systému je určena jako součet chyby dělení stupnice a chyby interpolace (SDE). Přesnost dělení je maximální rozdíl mezi úhlem změřeným jednou čtecí hlavou a skutečným otočením snímače po nanesení stupnice (tedy přesnost dělení stupnice). Rušivé vlivy při aplikaci, např. výstřednost, nejsou zahrnuty.

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.