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RESOLUTE™ ETR 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®
  • 讀頭尺寸:36 x 16.5 x 17.2 mm
  • 若速度為 18 000 rev/min,解析度高達 32 bits/rev
  • ±0.52 - 5.49 弧秒系統精度
  • 操作溫度範圍:-40 °C 至 +80 °C
  • 提供側邊纜線插座板

優勢

  • 低輪廓環具有內徑大及容易安裝的特性
  • 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)
網站橫幅的透明修補程式

什麼是 RESOLUTE ETR?

RESOLUTE ETR(廣溫域)為真正絕對式精密刻距光學尺系統,具備優異的抗汙能力及無與倫比的位置回饋規格。RESOLUTE™ 是世界上第一個能在 18 轉/分的轉速下,實現 32位元解析度的絕對式光學尺。

此特性使這款革命性的 RESOLUTE 絕對式精細刻距角光學尺的所有優點,得以應用於嚴苛的低溫環境。RESOLUTE ETR 保證可在 -40 °C (-40 °F) 的無凝結環境中運作,非常適合用於望遠鏡、科學研究、國防與航太等嚴苛環境。

英國女王企業獎:2015 年創新獎

 

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,可彈性整合至 最嚴苛的應用場合。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。

ETR(廣溫域)

RESOLUTE ETR 絕對式光學尺具備堅固耐用的不鏽鋼光學尺和抗震能力,係為實際用於嚴苛環境而設計,在惡劣條件下仍能發揮優異的量測能力,以及旋轉軸的絕佳的高速運作與可靠性。

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。

選配的進階診斷工具 ADTa-100

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。
RESOLUTE 線性及旋轉(角度)光學尺版本皆支援 BiSS ,兩者皆相容於多種符合產業標準的控制器、驅動器、DRO 及 PC 計數卡。

RESOLUTE BiSS

BiSS 相容產品頁

PanasonicRESOLUTE 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 PanasonicN/A

技術規格

量測標準

一體式外型輕巧絕對式編碼不鏽鋼環,具備錐面內徑的標準「A」截面或低慣性「B」截面

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

熱膨脹係數(20 °C 時)15.5 ±0.5 μm/m/°C

環外徑

52 mm 至 550 mm

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)

18 000 rpm(52 mm 環)

通訊協定†

BiSS C

解析度

BiSS C:18 位元、26 位元及 32 位元

細分誤差 (SDE)

±40 nm

電氣接線

長達 0.5 m 至 10 m 纜線長度搭配 D 型連接器(9 針腳或 15 針腳),飛線

電源

5 V ±10%、250 mA @ 5 V(終端未連接)

振動(工作)

於 55 Hz 至 2 000 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

-40 °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。

下載

規格資料表

使用者指南

白皮書

技術繪圖

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。

RESOLUTE™ 編碼器光學配置附註解

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。