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VIONiC™ 增量式編碼器系統搭配 REXM20 旋轉(角度)環

特性

  • 直接來自讀頭的數位輸出
  • 讀頭尺寸:35 x 13.5 x 10 mm
  • 解析度可達 2.5 nm*
  • 速度高達 4400 rpm
  • 超低的細分誤差 (SDE):一般低於 ±15 nm*(參閱技術規格)
  • 光學 IN‑TRAC™ 參考原點

優勢

  • 無需單獨介面
  • 進階診斷工具易於進行查錯,處理棘手的安裝與維修問題
  • 大截面環具備 ±1 弧秒的安裝精度
  • 高抗污能力
網站橫幅的透明修補程式

何謂 VIONiC?

VIONiC 讀頭整合了 Renishaw 經市場認可的過濾光學鏡組與進階細分技術,是超高精度的數位增量式光學尺。
VIONiC 光學尺系統提供多種速度和解析度配置,以及廣泛的線性和旋轉光學尺範圍選項。因此,此款多功能光學尺才能提供高精度回饋。由於設計中已採用直覺式自動校正模式,因此 VIONiC 也相當容易安裝。

新版有何不同?

* VIONiC 光學尺系統現在可適用於解析度低至 2.5 nm 且強化 SDE 的產品。

什麼是 REXM20 環?

REXM20 為一體式不鏽鋼環,具有的 20 µm 刻矩增量刻度直接標示於周圍,其具備 IN-TRAC™ 光學參考原點。REXM20 擁有大截面,可將安裝錯誤減至最低,但偏心率例外,這種錯誤可使用 DSi(雙訊號介面)及雙讀頭輕鬆補正。REXM20 的整體安裝精度高達 ±1 弧秒,具備零連接損失特性和絕佳的重複性。
REXM20 有多種尺寸可供選擇(Ø52 mm 至 Ø417 mm)與刻線數,全部均具備大內徑,可進行彈性整合。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?

全方位數位光學尺系統

VIONiC 結合了高速細分與令人印象深刻的量測性能,使其適用於要求極高的應用,因而是理想的光學尺。光學尺有非常多種可用的配置,可供使用者依據運動控制要求,使系統的速度和解析度達到最佳狀況。此外,VIONiC 讀頭與線性和旋轉光學尺兩者結合使用,可滿足各種精度需求。VIONiC 光學尺不僅快速,還容易校正,亦即可適用於大量生產。

查錯與維修容易

這款進階診斷工具可用於全方位光學尺回饋。這可用於棘手的安裝與查錯。功能有:

  • 遠端校準功能
  • 軸線長度訊號最佳化
  • 讀頭刻線距離指示
  • 限制與參考原點指示器
  • DRO 和利薩如圖形輸出。

超高安裝精度

REXM20 具備兩個 VIONiC 讀頭及一個 VIONiC DSi(雙訊號介面),故能達到極致的角度量測性能,提供絕佳的重複性及零連接損失等優點,整體安裝精度優於 ±1 弧秒。REXM20 的大截面設計可將安裝錯誤減至最低,但偏心率例外,這種錯誤可使用 VIONiC 雙讀頭的聯合輸出輕鬆補正。用 DSi 解決偏心率問題後,就只剩下刻度和細分誤差,而此兩者的誤差都極小。

DSi(雙訊號介面)

VIONiC™ DSi 雙訊號介面

Renishaw 的 DSi 結合來自 REXM20 環(局部旋轉應用則採用 REXT20 環)上 VIONiC 雙讀頭的增量訊號,補償軸承晃動產生的影響,並消除奇數諧波誤差(包含偏心率),提供一般為 ±2.0 弧秒的整體安裝精度。


選配的進階診斷工具 ADTi-100

VIONiC 進階診斷工具

VIONiC 光學尺系統能相容於進階診斷工具 ADTi-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
  • 讀頭刻線距離指示
  • 限制與參考原點指示
  • 光學尺位置的數位讀數(相對於光學尺)
  • 監控時速表
  • 匯出與儲存資料

技術規格

量測標準

REXM20:一體式超高精度不鏽鋼環

亦提供適用於局部旋轉應用的 REXT20

讀頭尺寸(長 x 寬 x 高)

35 mm x 13.5mm x 10mm

光學尺刻距

20 μm

熱膨脹係數(20 °C 時)15.5 ±0.5 μm/m/°C

環外徑

52 mm 至 417 mm

刻線數

8 192 至 65 536(依環尺寸而定)

參考原點

REXM20:單一 IN-TRAC 參考原點環

REXT20:雙參考原點環適用於局部旋轉應用

整體安裝精度(含 2 個讀頭)

(直徑 ≥100 mm)±1 弧秒

(直徑 75 mm)±1.5 弧秒

(直徑 ≤57 mm)±2 弧秒

最高速度

4400 rpm(用於 52 mm 直徑環)

(如需詳細資訊,請參閱規格資料表)

細分誤差 (SDE)

環直徑小於等於 135 mm,一般小於 ±20 nm

環直徑大於 135 mm,一般小於 ±15 nm*

動態訊號控制

即時訊號調節,包括自動增益控制 (AGC)、自動平衡控制 (ABC) 及自動偏置控制 (AOC),優化操作時的性能

增量訊號


5 μm 至 2.5 nm 的解析度

(若要瞭解角度解析度的詳細資訊,請參閱規格資料表)

電氣接線

0.2m、0.5 m、1 m、1.5 m、2 m 和 3 m 纜線長度搭配 D 型連接器(9 和 15 針腳)、圓型串聯連接器(12 針腳)或 14 向 JST 型連接器

電源

5 V -5%/+10%,標準 <200 mA 完全端接

振動(工作)

55 Hz 至 2000 Hz 時最大達到 100 m/s2

衝擊(非工作)

500 m/s2、11 ms、½ 正弦、3 軸

工作溫度(系統)

0 °C 至 +70 °C

防護等級

IP40

* 最佳化設定可將 SDE 設置為小於 ±10 nm。請聯絡您當地的 Renishaw 代表,以瞭解更多詳細資訊。

如需完整的詳細資訊,請參閱規格資料表。

下載

規格資料表

使用指南

白皮書

  • White paper:  The accuracy of angle encoders White paper: The accuracy of angle encoders [en]

技術繪圖

工作原理

VIONiC 光學尺具備 Renishaw 第三代獨特過濾光學鏡組,能均化許多光學尺週期的作用,並有效篩除非週期特徵,例如髒汙。表面方波刻距模型也經過篩選,在光感測器留下純粹正弦的干涉條紋。其中使用了一種多指結構,精細到足以產生四種對稱相位訊號形式的光電流。這些結合是為了移除 DC 元件及產生正弦與餘弦訊號輸出,具備高光譜純度與低偏移,維持高達 500 kHz 的頻寬。

完全整合的先進動態訊號調節、自動增益控制、自動平衡控制及自動偏置控制,確保能提供一般低於 ±15 nm 的超低細分誤差 (SDE) 。

過濾光學鏡組的進化與精選電子裝置結合,提供寬頻寬增量訊號,達到 12 m/s 的最高速度與最低位置抖動(雜訊),遠勝於市場上其他同級光學尺。讀頭內進行細分,透過額外的降噪電子工具加強高解析度版本,將抖動降為極低的 1.6 nm RMS。

TONiC™ 光學配置附註解

IN-TRAC™ 參考原點已完全整合至增量式光學尺,可由讀頭內二側的光感測器偵測。如圖所示,參考原點分割偵測器直接嵌入增量槽刻度線性光電二極體陣列,確保能增強抗偏航失相性能。這樣獨特的配置歸功於自動校準程序,以電子方式定相參考原點及最佳化增量訊號。