RESOLUTE™ 絕對式光學尺系統搭配 RESA30 旋轉（角度）環
特性
- 可用的通訊協定：BiSS®、DRIVE-CLiQ、FANUC、Mitsubishi、Panasonic、Yaskawa
- 讀頭尺寸：36 x 16.5 x 17.2 mm
- 若速度為 36 000 rev/min，解析度高達 32 bits/rev
- ±0.52 - 5.49 弧秒系統精度
- 提供了真空相容版、廣溫域版及側邊纜線插座版
優勢
- 低輪廓環具有內徑大及容易安裝的特性
- 卓越的運動控制性能
- 絕佳的抗汙能力
- 寬廣的設定公差
- RMS 抖動低於 10 nm，提升位置穩定性
- ±40 nm 細分誤差，速度控制平穩
- 選購的進階診斷工具 (ADT)
何謂 RESOLUTE？
RESOLUTE 是真正絕對式精細刻距光學尺系統，該系統能夠抵擋汙物，其規格令人印象深刻，為位置回饋領域帶來新的突破。RESOLUTE™ 是世界上第一個能在 36 轉/分的轉速下，實現 32位元解析度的絕對式光學尺。旋轉光學尺系統具有超低 SDE 及抖動效果，遠勝同級所有光學尺。
此光學尺榮獲 2015 年英國女王企業創新獎。
什麼是 RESA30 環？
RESA30 為一體式不鏽鋼環，具有的絕對式光學尺編碼直接標示於周圍。多種尺寸均提供兩種版本（Ø52 mm 至 Ø550 mm）。「A」截面環能提供絕佳的安裝精度，具備錐面安裝方式系統，能減少高公差加工零件的需求並能消除偏心率。亦提供「B」截面細環，具備低慣性及低質量。「A」及「B」截面環具備大內徑，可彈性整合。非接觸式格式能消除反向間隙、軸扭曲（扭轉）及其他傳統封閉式光學尺固有的機械遲滯錯誤。
為何選擇此光學尺系統？
查錯與維修容易
進階診斷工具 ADTa‑100 可由 RESOLUTE™ 光學尺讀頭取得全面即時資料。相關資訊會透過易於使用的 ADT View 軟體介面顯示。儘管在大部分情況下，光學尺中的一體式設置 LED 已足以設定系統，此 ADT 仍可用於輔助更具挑戰性的安裝。ADT還能回報光學尺效能並協助系統查錯，避免機器停機時間過長。
卓越的運動控制性能
精密、可靠和創新運作原理賦予 RESOLUTE 領先業界的性能。更重要的是，此系統使用單軌非重複「條碼」光學尺格式，標稱刻距為 30 µm在此精密光學設計下，RESOLUTE 讀頭能捕捉幾近瞬間的光學尺影像，分析時也能在 100m/s 的速度下辨識特定位置。系統允許的位置辨識解析度高達 1nm（十億分之一公尺），不僅雜訊低（抖動低於 10 nm RMS），且SDE（細分誤差，即光學尺一個週期內的誤差）也只有 ±40 nm。這項優異的表現提供光學尺絕佳的回饋保真度，確保平順的速度控制與可靠的定位穩定性。
寬廣的設定公差
RESOLUTE 不採用傳統集軌並列技術（一個增量、一個絕對），因為這種技術只要發生些許角度準直調整錯誤，就會產生移相問題。對此，RESOLUTE 改採單軌絕對式光學尺設計，將絕對位置和嵌入式相位資訊結合成單一編碼。此技術賦予 RESOLUTE 更寛廣的設定公差（偏擺公差 ±0.5°）以利快速安裝，即使運動軸在一些時間後發生沈降或移位，也能展現優異的長期穩定性。讀頭內建一個設定用的 LED 指示燈，可進一步協助安裝和診斷。
介面選項
DRIVE-CLiQ 介面
- 此為 DRIVE-CLiQ 通訊協定必備介面
- 此介面亦提供適用於高精度旋轉系統的雙頭輸入
- 顯示通訊警報
- 重複讀頭 LED
不需要介面即可使用有提供的其他通訊協定。
選配的進階診斷工具 ADTa-100
RESOLUTE 光學尺系統相容於進階診斷工具 ADTa-100 和 ADT View 軟體。這些工具能提供全方位即時光學尺資料回饋，有利於執行更加艱困的安裝與診斷作業。直覺式軟體介面可用於下列操作：
- 遠端校準
- 全軸長訊號最佳化
- 光學尺位置的數位讀數（相對於光學尺）
- 匯出與儲存資料
- 設定為零
| 通訊協定 | 說明 | 規格資料表 | 相容產品 |
| BiSS® | Renishaw 於其絕對式光學尺支援 BiSS C（單向）開放來源通訊協定。BiSS 為高速序列通訊協定，常用於需要高加速度、平順速度控制、優異雙方重複性和可靠定位穩定性的動態軸。 | ||
DRIVE-CLiQ | RESOLUTE 搭配 Siemens DRIVE-CLiQ 介面用於線性及旋轉應用。DRIVE-CLiQ 為功能強大的創新通訊介面，可連接光學尺與使用 SINUMERIK 和 SINAMICS 驅動元件的直接量測系統。 | N/A | |
FANUC | RESOLUTE 具備 FANUC 串列介面，適用於旋轉及線性應用。RESOLUTE 為使用 FANUC 控制器的高性能工具機。更高的速度、堅固耐用的純序列通訊、優異的輪廓加工性能及更理想的伺服剛性。此外，非接觸式格式能消除反向間隙、軸扭曲（扭轉）及傳統封閉式光學尺令人困擾的其他遲滯錯誤。 | N/A | |
| Mitsubishi | RESOLUTE 具備 Mitsubishi 序列通訊介面，可採用旋轉及線性格式。RESOLUTE 能與 J4 伺服驅動器系列相容，在工具機應用方面則能與 MDS-D2/DH2/DM2/DJ 驅動器相容。 | N/A | |
| Panasonic | RESOLUTE 具備 Panasonic 序列通訊介面，可採用線性與旋轉格式。RESOLUTE 與 A5 和 A6 驅動器系列相容，提供高解析度重複回饋，帶來更佳的伺服及速度控制。 | RESOLUTE Panasonic | N/A |
Yaskawa | RESOLUTE 搭配 Yaskawa 序列通訊介面可採用旋轉及線性型態，並相容於 Sigma-5 與 Sigma-7 SERVOPACK。 | N/A |
技術規格
量測標準 | 一體式外型輕巧絕對式編碼 303/304 不鏽鋼環，提供具備錐面內徑的標準「A」截面或低慣性「B」截面環 |
讀頭尺寸（長 x 寬 x 高） | 36 mm x 16.5 mm x 17.2 mm |
光學尺刻距 | 標稱為 ±30 μm |
環外徑 | 52 mm 至 550 mm |
| 熱膨脹係數（20 °C 時） | 15.5 ±0.5 μm/m/°C |
系統精度* | ±5.49 至 ±0.52 弧秒（依環徑而定） |
最高速度 | （如需詳細資訊，請參閱規格資料表） 36 000 rpm（52 mm 環） |
通訊協定† | BiSS C、DRIVE-CLiQ**、FANUC、Mitsubishi、Panasonic 及 Yaskawa |
解析度 | BiSS C：18 位元、26 位元及 32 位元 FANUC：23 位元及 27 位元 Mitsubishi 2 線：23 位元 Mitsubishi 4 線：23 位元及 27 位元 DRIVE-CLiQ**：26 位元及 29 位元 Yaskawa (旋轉伺服馬達)：24 位元 Yaskawa (全封閉迴路控制)：23 位元、26 位元及 30 位元 |
細分誤差 (SDE) | ±40 nm |
電氣接線 | 長達 10 m 纜線長度搭配 D 型連接器（9 針腳或 15 針腳）、飛線、FANUC 相容連接器、LEMO 及 M12 |
電源 | 5 V ±10%、250 mA @ 5 V（終端未連接） |
振動（工作） | 於 55 Hz 至 2000 Hz 範圍達到最高速 300 m/s2 |
衝擊（非工作） | 1000 m/s2、6 ms、½ 正弦 |
工作溫度 | 0 °C 至 +80 °C |
防護等級 | IP64 |
如需完整的詳細資訊，請參閱規格資料表。
* 系統精度為刻度誤差加上 SDE。刻劃精度為由單一讀頭測量的角度及如標示之光學尺實際旋轉度之間的最大差值。像是離心率的應用干擾並未包括在內。
†未來將持續新增其他通訊協定。
**若要瞭解 DRIVE-CLiQ 規格，請參閱 RESOLUTE DRIVE-CLiQ 規格資料表。
下載
規格資料表
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規格資料表： RESA 絕對角度編碼器
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Data sheet: RESOLUTE™ Absolute optical encoder with Mitsubishi serial communications [en]
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Data sheet: RESOLUTE™ absolute optical encoder with Siemens DRIVE-CLiQ serial communications [en]
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Data sheet: RESOLUTE™ absolute optical encoder with BiSS serial communications [en]
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Data sheet: RESOLUTE™ absolute optical encoder with FANUC serial communications [en]
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Data sheet: RESOLUTE™ absolute optical encoder with Yaskawa serial communications [en]
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Data sheet: Advanced Diagnostic Tool ADTa-100 [en]
白皮書
案例分析
技術繪圖
- 3D model: RESOLUTE™ absolute optical encoder (Side cable outlet) [gen]
- 3D model: RESOLUTE™ absolute optical encoder [gen]
- 3D model: Advanced Diagnostic Tool ADTa-100 [gen]
- 3D model: RESx 52 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 57 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 75 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 100 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 103 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 104 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 150 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 200 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 206 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 209 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 229 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 255 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 300 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 350 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 413 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 417 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 489 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 550 mm A section ring [gen]
- 3D model: RESx 52 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 75 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 100 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 115 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 150 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 165 mm B section ring [gen]
- 3D model: RESx 200 mm B section ring [gen]
工作原理
RESOLUTE 透過各種符合產業標準的通訊協定，以專屬或開放標準純序列格式進行雙向通訊。
製程開始......
控制器在啟動操作時會將需求訊息傳送至讀頭，指示讀頭瞬間捕捉線性或旋轉光學尺上的絕對位置。讀頭以高功率 LED 光源閃爍照亮光學尺的方式做出回應。閃光只持續 100 ns，以免在活動軸上產生模糊影像。更重要的是，閃光時機控制在幾 ns 之內，以確保所需位置與回報位置的關係，這項不可或缺的特性，使 RESOLUTE 成為符合運動系統超高規格要求的理想選擇。
單軌光學尺
此光學尺基本上是一種具備全寬對比線的單軌光學尺，標稱週期 30 µm。不採用多軌並列設計反而賦予此光學尺重要的防偏擺誤差能力，頭部位置的側向公差也有所改善。
取得影像
光學尺透過非球面鏡成像於專為 RESOLUTE 設計的客製化感測器陣列上，該非球面鏡可將失真程度減至最低。此光學尺採折疊光路與直接成像設計，輕巧且穩定，確保精密量測所需的保真度。
資料解碼與分析
感測器捕捉的影像透過類比轉數位轉換器 (ADC)，轉送至功能強大的數位訊號處理器 (DSP)。接著由特別開發的演算法從嵌入光學尺的編碼中，擷取真正絕對但相對粗略的位置。此過程中 DSP 內的其他演算法，利用光學編碼內的冗餘與故意限制進行檢驗與矯正。在此同時，其他常式計算超高解析度精密位置，此位置接著與粗略位置結合，提供真正絕對的超高解析度位置。
最後檢查與資料輸出
完成最後錯誤檢查程序後，此資訊會透過適當的通訊協定以純序列文字上傳至控制器，位置解析度精細至 1 nm 以內。循環冗餘檢查（CRC）功能提供防電氣雜訊干擾保護。整個過程在幾微秒內完成，每秒可重複多達 25,000 次。在各種技術（包括配合軸速調整閃光持續時間）的支援下，即使在 100 m/s 的速度下也能呈現如此優異的表現，而更重要的則是能在低操作速度下展現極低的定位抖動。
結果...
具備寬廣安裝公差的光學尺：RESOLUTE 的偏擺角、俯仰角及翻轉角為 ±0.5°，安裝高度為絕佳的 ±150 µm。此外，寬廣的光學覆蓋區與先進的錯誤矯正程序賦予優異的抗光汙染能力，包括微粒物質和油汙。此光學尺具備上述優點，且在速度為 100 m/s 時保持在 1 nm 的解析度：RESOLUTE 是面對最艱難絕對挑戰時的唯一選擇。