ATOM™ 增量式光學尺系統搭配 RKLF 線性和部分弧線光學尺
特性
- 讀頭尺寸：20.5 x 12.7 x 8.35 mm (FPC 版本：20.5 x 12.7 x 7.3 mm)
- 解析度達 1 nm
- 速度高達 20 m/s
- 類比或數位輸出
- 低細分誤差 (SDE)：20 µm 版本 <±75 nm，40 µm 版本 <±120 nm
優勢
- 微型封裝
- 過濾光學鏡組設計具備高抗汙能力
- 提供診斷套件協助處理棘手安裝與系統優化。
- 寬度 6 mm 的精細光學尺適合應用於空間有限的情況
- 適用於部分弧線量測
- 品質保證
何謂 ATOM？
ATOM 是 Renishaw 的微型非接觸增量式線性及旋轉光學尺系統。結合微型化設計與先進的訊號穩定能力、抗汙能力與可靠性。這項結合在市場上極為獨特，代表微型光學尺在性能與可靠性的大幅進步。
ATOM 配備高彈性纜線與軟性印刷電路板排線 (FPC)，提備 20 µm 或 40 µm 光學尺選項。
提供各種介面可供選擇，包含標準 Ri、高性能 Ti 與小型開放式 ACi 介面。
何謂 RKLF 光學尺？
RKLF 是一種外型精細又輕巧的不鏽鋼光學捲尺，擁有 20 µm 和 40 µm 的刻矩增量刻度，並提供 IN-TRAC 客戶自選的參考原點。精度高達 ±5 µm/m，長度達 20 公尺（可依要求大於 20 m）。RKLF 兩端牢牢固定至基材時，即可固定於機器基材上，提升量測效能。
靈活的 RKLF 光學尺也適用於部分弧線量測，其中的小型截面區域可讓光學尺環繞基準、軸或最小半徑為 26 mm 的圓弧。
為何選擇此光學尺系統？
微型光學尺適合狹小空間
ATOM 的尺寸小至 7.3 mm x 20.5 mm x 12.7 mm，可整合至最狹窄的空間。多種選項可供選擇，包括有線及元件型 FPC 版本。
高可靠性與系統效能
ATOM 是全球第一台採用 Renishaw 獨特過濾光學鏡組設計的微型光學尺系統。讀頭內的動態訊號處理功能（包括自動增益控制與自動偏置控制）強化這項特色。此組合賦予 ATOM 更優的抗汙能力與訊號純度，足以媲美我們的標準化讀頭。SDE 20 µm 為 ±75 nm，40 µm 為 ±120 nm。因此，此微型讀頭具備平順的速度控制，有利於改善掃描性能及位置穩定性，這些是許多運動控制應用必備的基本特徵。
精細且堅固耐用的多功能光學尺
RKLF 是一種寬度 6 mm 的不鏽鋼光學捲尺，堅實耐用，厚度僅有 0.15 mm，此特性可讓光學尺在牢牢固定至機器軸時，「固定」於機器基材上，以符合其熱膨脹係數和反應，藉此將光學尺和機器間的移動差降至最低。
RKLF 部分弧線光學尺
RKLF 光學尺可以方便地切割至所需長度，並安裝在簡易圓柱形基材上，沒有複雜安裝特性或低容錯對齊表面。
介面選項
ATOM 提供多種介面選項，使光學尺與即有系統的整合更具彈性。
Ri 介面
- Ri 介面提供類比 1Vpp 或數位內插輸出，此輸出精細至 50 nm（時脈）或 0.5 μm（非時脈），並在一小型低成本封裝內完成。
- Ri 介面封裝於產業標準的 15 向 D 型連接器殼內，包括 CAL 按鈕。
Ti 介面
- Ti 介面為需要高速、低 SDE、細分精細至 1 nm 的數位內插應用所設計，且包括 CAL 按鈕。
- 時脈輸出已針對產業標準控制器，在所有解析度下的速度與性能最佳化。
- 另提供類比版本。
ACi 介面
- ACi 介面係一系列的高性能、微型、開放式細分器子系統。
- 這些介面為現今需要精細解析度的運動系統，提供無與倫比的價格性能效益，並以超小型、開放格式、小尺寸解決方案帶來高速效能，提供校準系統的功能。
- 以最高 40 MHz 時脈輸出時，數位細分可精細至 10 nm。
- 提供 FPC、纜線式或 PCB 連接器版本。
選配診斷工具組
可採用 ATOM 軟體優化 ATOM 光學尺的安裝，提供快速全面的系統調節。此軟體與與 ATOM 診斷硬體一起使用，即可使用 A-9411-0011 零件訂貨號向 Renishaw 購買。可透過 USB 線（於套件中提供）或客戶線上電子裝置連接硬體與電腦。
瞭解所有關於 ATOM 診斷工具組的資訊。
技術規格
量測標準 | 精細型不鏽鋼捲尺與自黏背膠帶，可直接安裝在基材上 適用於部分弧線應用（部分弧線最小半徑：26 mm） |
讀頭尺寸（長 x 寬 x 高） | 纜線版本：20.5 mm x 12.7 mm x 8.35 mm FPC 版本：20.5 mm x 12.7 mm x 7.3 mm |
光學尺刻距 | 20 µm 與 40 µm |
熱膨脹係數 | 10.1 ±0.2 µm/m/°C |
精度等級（20°C 時） | 40 μm（高精度）：±5 μm/m 40 μm：±15 μm/m 20 μm：±5 μm/m |
參考原點 | 可不選擇的光學性 |
限位開關 | N/A |
光學尺長度 | 長達 20 m（可依要求大於 20 m） |
最高速度
| （如需詳細資訊，請參閱規格資料表） 40 µm：高達 20 m/s 20 µm：高達 10 m/s 視介面類型而定。如需詳細資訊，請參閱規格資料表 40 µm：高達 20 m/s 20 µm：高達 10 m/s |
細分誤差 (SDE) | 40 µm 版本：一般低於 ±120 nm 20 µm 版本：一般低於 ±75 nm |
動態訊號控制 | 即時訊號調節，包括自動增益控制 (AGC) 及自動偏置控制 (AOC)，優化各種操作條件下的性能 |
增量訊號 |
|
電氣接線 | 纜線讀頭：板間連接器相容於 Ri、Ti 及 ACi 介面，或 15 向 D 型連接器 |
電源 | 5 V ± 10% <50 mA（讀頭）、<200 mA（使用 Ti 介面）、 <100 mA（使用 Ri 介面）、<100 mA（使用 ACi 介面）（終端未連接） |
振動（工作） | 於 55 Hz 至 2000 Hz 範圍達到最高速 100 m/s² |
衝擊（非工作） | 1000 m/s²、6 ms、½ 正弦 |
工作溫度 | 0 °C 至 +70 °C |
防護等級 | 纜線版本：IP40 Ri 介面 IP20 Ri/Ti 介面：IP20 ACi 介面：IP00 |
如需完整的詳細資訊，請參閱規格資料表。
下載
案例分析
技術繪圖
- 3D model: ATOM 20um FPC [gen]
- 3D model: ATOM 20um cabled [gen]
- 3D model: ATOM 40um FPC [gen]
- 3D model: ATOM 40um cabled [gen]
- 3D model: ATOM side mount bracket [gen]
- 3D model: ATOM L bracket [gen]
- 3D model: ATOM cable interface connector [gen]
- 3D model: ATOM Top Mount Applicator [gen]
- 3D model: ATOM Slim Applicator [gen]
- 3D model: ATOM Side Mount Applicator [gen]
- 3D model: Ri interface [gen]
- 3D model: Ti interface [gen]
- 3D model: DSi (Dual Signal Interface) [gen]
- 3D model: ACi interface FPC variant [gen]
- 3D model: ACi interface cabled variant [gen]
- 3D model: ACi interface PCB mounting [gen]
- Installation drawing: DSi [en]
工作原理
ATOM 採用的非準直 LED 位於增量與參考原點感測器正中央。這組高發散 LED 的高度較低，且在光學尺上的體積比 LED 大，能讓增量與參考原點區域發亮。
ATOM 採用 Renishaw 所有增量式光學尺採用的過濾光學鏡組機構。未同調的 LED 會產生高純度的簡諧波長訊號，提供高解析度分割。此外，高效率的測光法也會產生少量抖動訊號。ATOM 使用的過濾光學鏡組還有另一個優勢，就是它不會因光學尺污染與不平而導致量測錯誤。
ATOM 運用大型單一功能偏離光學參考原點，擁有良好的抗污效果。定向參考原點就和運用 TONiC 作業同樣簡便。
