Přeskočit navigaci

TONiC™ Inkrementální odměřovací systém s lineárním měřítkem RELM

Charakteristické vlastnosti

  • Rozměry čtecí hlavy: 35 × 13,5 × 10 mm
  • Rozlišení až 1 nm
  • Rychlost až 10 m/s
  • Analogové nebo digitální výstupy
  • Velmi nízká hodnota chyby interpolace (SDE): typicky <± 30 nm
  • K dispozici je verze pro vakuum
  • Optická referenční značka IN-TRAC

Výhody

  • Velmi vysoká přesnost kombinovaná s téměř nulovou tepelnou roztažností
  • Vysoce kompaktní snímač s dynamickou úpravou signálu pro dokonalejší řízení pohybu
  • Vysoká odolnost proti nečistotám
  • Diagnostická sada je nástroj užitečný při problematických instalacích a pro optimalizaci nastavení systému.
Transparent patch for website banners

Co je TONiC?

TONiC je superkompaktní bezkontaktní optický odměřovací systém, který umožňuje odměřování polohy při rychlosti až 10 m/s. V kombinaci s rozhraním Ti nabízí rozlišení až 1 nm pro lineární i rotační aplikace. Systémy TONiC vynikají rychlou a snadnou instalací se širokými nastavovacími tolerancemi a kalibrací stisknutím tlačítka. Dynamické zpracování signálu systému TONiC poskytuje zvýšenou stabilitu signálu s velmi nízkou hodnotou chyby interpolace (SDE), typicky <±30 nm. Tento parametr se projevuje ve vynikající kvalitě řízení pohybu.

Co je měřítko RELM?

RELM je stupnice vyrobená z materiálu ZeroMet™, což je slitina železa a niklu s nízkou roztažností, s roztečí rysek 20 µm. 
Stupnice je srovnatelná se skleněným měřítkem s jemnou roztečí rysek a poskytuje celkovou přesnost (včetně sklonu a linearity) lepší než ±1 µm na délce 1,5 m. ZeroMet má součinitel teplotní roztažnosti přibližně 0,6 µm/m/°C v rozsahu teplot 0 °C až 30 °C.
Konstruktéři systému si mohou dle požadavků na montáž vybrat mezi speciálně vyvinutou lepicí páskou nebo mechanickými úchytkami. Oba způsoby montáže umožňují zachovat teplotní roztažnost měřítka nezávislou na substrátu.

Proč si zvolit tento odměřovací systém?

Snadné použití

Měřítko s nízkou teplotní roztažností RELM ZeroMet má mnohem menší průřez než typická skleněná měřítka a umožňuje snazší manipulaci a instalaci bez nebezpečí zlomení, takže je ideální pro nejnáročnější přesné aplikace.

Dokonalá spolehlivost a výkon při kompaktních rozměrech

Aby byla zajištěna maximální spolehlivost, konzistentní výkon a vysoká odolnost vůči nečistotám, jsou snímací hlavy TONiC vybaveny filtrační optikou třetí generace, vyladěnou na nižší šum (chvění) a dále obohacenou o dynamické zpracování signálu včetně funkcí automatického řízení zesílení (Auto Gain Control) a automatického řízení korekce (Auto Offset Control). Tato kombinace, kde je vše obsaženo ve čtecí hlavě, poskytuje bezkonkurenčně čisté signály s velmi nízkou chybou interpolace (SDE) <±30 nm. Výsledkem je plynulejší řízení rychlosti a v důsledku toho vyšší výkon při skenování a vyšší polohová stabilita, což jsou důležité parametry pro mnoho aplikací.

Rychlejší a snazší montáž

Nastavovací LED dioda na hlavě poskytuje vizuální indikaci síly signálu a volitelná optická diagnostická souprava 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. Uživatelsky volitelná 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.

Vhodná rozhraní

Rozhraní TD (duální rozlišení)

  • Volitelné dvojí rozlišení kvadraturního výstupu. Rozhraní Ti (square)
  • Ideální pro vysokorychlostní aplikace s požadavkem na vyšší přesnost odměřování polohy.

Rozhraní DOP (duální výstup)

  • Poskytuje současně digitální kvadraturní signály a signály 1 Vpp.
  • Navrženo pro aplikace vyžadující synchronizaci jedné nebo více operací s osou pohybu.Rozhraní TONiC Dual Output (DOP)

Volitelná diagnostická sada

Diagnostická sada TONiC™ (software a hardware)

Diagnostický software TONiC, který lze použít pro optimalizaci instalace snímačů TONiC, umožňuje rychlou a komplexní kalibraci systému. Software musí být používán ve spojení s diagnostickým hardwarem TONiC, který lze zakoupit u společnosti Renishaw pod objednacím číslem A-9411-0011. Hardware je připojen k počítači USB kabelem (je součástí sady) nebo in-line se zakázkovou elektronikou.

Další informace o diagnostické sadě TONiC.

Technické parametry

Standard měření

RELM: vysoce přesná stupnice ZeroMet se střední referenční značkou

Dodává se také s koncovou referenční značkou jako RELE

Rozměry čtecí hlavy (DxŠxV)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Rozteč stupnice

20 μm

Součinitel teplotní roztažnosti při 20 °C

0,75 ±0,35 µm/m/°C

Přesnost při 20 °C

Certifikace do ± 1 μm, kalibrace sledovatelná dle mezinárodních norem

Referenční značka

Referenční značky IN-TRAC

Různé možnosti umístění referenčních značek, podrobnosti uvedeny v katalogovém listu

Koncové spínače

Duální nebo jednoduché koncové spínače (zvolte při objednání)

Délka stupnice

20 mm až 1500 mm

Maximální rychlost

Analogové

Digitální

(Podrobnosti viz katalogový list)

Až 10 m/s při –3 dB

Až 10 m/s

Chyba interpolace (SDE)

Typicky <±30 nm

Dynamické řízení signálu

Úprava signálu v reálném čase zahrnuje funkci AGC (Automatické řízení zesílení) a AOC (Automatické řízení odchylky) pro optimalizaci výkonu během provozu

Přírůstkové signály

Analogové

Digitální


1 Vpp, (interval 20 µm)

Rozlišení od 5 µm do 1 nm

Elektrické připojení

Délky kabelů 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m a 10 m s mini konektorem (připojení přímo k interfaci TONiC)

Napájení

5 V ± 10%, < 100 mA (analogový systém), < 200 mA (digitální systémy) (neukončeno)

Vibrace (provozní)

100 m/s2 max. při 55 Hz až 2000 Hz

Náraz (neprovozní)

1000 m/s2, 6 ms, ½ sinusoida

Provozní teplota (systém)

0 °C až +70 °

Krytí

Čtecí hlava: IP40

Interface: IP20

Všechny podrobnosti viz katalogový list

 

Dokumenty ke stažení

Katalogové listy

Software

  • Diagnostický software TONiC™ verze 1.0 [en]

Uživatelská příručka

Jak systém funguje

Čtecí hlava TONiC je vybavena třetí generací unikátní filtrační optiky společnosti Renishaw, která zprůměruje podíl mnoha dílků stupnice a účinně odfiltruje nepravidelné prvky, jako jsou nečistoty. Odraz od stupnice s nominálně obdélníkovým průběhem vlny je také filtrován, aby na detektoru vzniklo čisté pole sinusových interferenčních proužků. Použitá struktura 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.

Kombinace plně integrované vyspělé dynamické úpravy signálů a funkcí Auto Gain , Auto Balance a Auto Offset Controls zaručuje velmi nízkou hodnotu chyby interpolace (SDE), typicky ± 30 nm.

Tato filtrační optika, kombinovaná s pečlivým výběrem elektroniky, poskytuje přírůstkové signály s velkou šířkou pásma pro dosažení maximální rychlosti 10 m/s. Zajišťuje minimální kolísání (jitter) signálu a šumu lepší než jiné snímače v této třídě. Interpolace probíhá podle algoritmu CORDIC uvnitř rozhraní TONiC Ti s verzemi s jemným rozlišením, které bylo dále rozšířeno o elektroniku potlačující šum pro dosažení kolísání (jitter) pouhých 0,5 nm RMS.

Optické schéma TONiC™ s poznámkami

Referenční značka IN-TRAC je plně integrována do přírůstkové stupnice a je detekována děleným fotodetektorem uvnitř čtecí hlavy. Jak je patrné z obrázku, dělený detektor referenční značky je zabudován přímo do středu detekční fotodiody, což zaručuje téměř dokonalou odolnost proti yaw-rozfázování. Získaný výstup referenční značky je obousměrně 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 dynamickou úpravu signálů.