Hoppa över navigering

TONiC™ FS inkrementellt pulsgivarsystem med RELM20 linjär skala

Egenskaper

  • Läshuvudstorlek: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Hastighet upp till 10 m/s
  • Löstagbart analogt (Ti) eller DOP-gränssnitt (dual output)*
  • Certifierad till:
    ISO 13849 Kategori 3 PLd
    IEC 61508 SIL2
    IEC 61800-5-2 SIL2

Fördelar

  • Mycket hög noggrannhet kombinerat med nära noll värmeutvidgning
  • Superkompakt pulsgivare 
  • Avancerad signalbearbetning för förbättrad rörelsekontroll
  • Ordentligt skydd mot smuts
  • Ultralågt Sub-Divisional Error (SDE): normalt <±30 nm
  • Diagnostikpaket
Genomskinligt område för webbplats-banners

Vad är TONiC FS-pulsgivaren?

TONiC FS-serien är Renishaws superkompakta, beröringsfria pulsgivarsystem, som möjliggör hastigheter upp till 10 m/s och, när det kombineras med DOP-gränssnittet, upplösningar ner till 1 nm, för både linjära och roterande applikationer. TONiC FS-system är snabba och enkla att installera med stora inställningstoleranser och kalibrering med en knapptryckning. TONiC FS-pulsgivarens dynamiska signalbehandling ger förbättrad signalstabilitet med ett extremt lågt SDE (Sub-Divisional Error) på normalt < ±30 nm för att hjälpa till att uppnå överlägsen prestanda för rörelsestyrning. Certifierad till SIL2 och PLd för användning i functional safety-applikationer.

* Endast de analoga sinus- och cosinusutmatningarna är funktionellt säkra.

Vad är RELM20-skalan?

RELM20 är en givarskala tillverkad av ZeroMet™, en nickel/järnlegering med låg utvidgning, med 20 µm upplösning. 
Den är jämförbar med glasskalor med hög upplösning och har en total noggrannhet (inklusive lutning och linearitet) som är bättre än ±1 µm över en längd på 1,5 m. ZeroMet har en värmeutvidgningskoefficient på 0,75 ±0,35 µm/m/°C vid 20 °C.
Systemkonstruktörer kan välja mellan speciellt framtagen självhäftande tejp eller mekaniska klämmor för att passa monteringskraven. Båda monteringsmetoderna möjliggör oberoende värmeutvidgning från den för substratet.

Varför välja detta pulsgivarsystem?

Funktionell säkerhet-certifiering

TONiC FS-serien är ett inkrementellt öppet optiskt pulsgivarsystem med certifiering till följande standarder för funktionell säkerhet.

ISO 13849 Kategori 3 PLd
IEC 61508 SIL2
IEC 61800-5-2 SIL2

Vissa maskinsäkerhetsfunktioner, såsom SLS (Safety Limited Speed) kräver pulsgivarfeedback för att vara funktionssäkra. Om ett pulsgivarsystem som redan är klassificerat för användning i dessa applikationer används kan det avsevärt underlätta maskincertifieringen. Genom att införa dessa avancerade maskinsäkerhetsfunktioner kan maskinbyggare tillverka säkrare maskiner, med kapacitet för fler funktioner som kan minska inställningstider och stilleståndstider för maskinen.

Ultimat pålitlighet och prestanda med en kompakt storlek

För bästa tillförlitlighet, konsekventa prestanda och ordentligt skydd mot smuts har TONiC FS-läshuvuden tredje generationens filtrerande optik som ställts in för ännu lägre brus (jitter). Den är ytterligare förbättrad genom dynamisk signalbearbetning inklusive automatisk förstärkningsreglering (Auto Gain Control) samt automatisk förskjutningsreglering (Auto Offset Control). Denna kombination – som är helt inbyggd i läshuvudet – ger signaler med oöverträffad renhet och extremt lågt SDE (Sub-Divisional Error) på normalt <±30 nm. Resultatet är en jämnare hastighetsstyrning för bättre skanningsprestanda och högre positionsstabilitet – avgörande parametrar för många tillämpningar, allt i ett kompakt läshuvud.

Snabbare och enklare installation

En lysdiod för inställning på läshuvudet ger en visuell indikation av signalstorleken och med mjukvaran för diagnostik kan systemets prestanda kontrolleras med fjärrstyrning när läshuvudet är dolt inne i maskinen. Kalibrering av referensmarkeringen och inkrementella signaler utförs med en knapptryckning utan mekanisk justering eller ytterligare diagnostikverktyg. En IN-TRAC optisk referensmarkering som kan väljas av kunden är inbäddad i den inkrementella skalan för att ge ett kompakt utförande och förenkla uppriktningen. Detta ger en output för referensmarkering som är dubbelriktat repeterbar till enheten för upplösningen över hela intervallet av drifttempereratur och hastighet.

Alternativ för gränssnitt

Ti-gränssnitt

  • Analog utmatning, inklusive en CAL-knapp.Ti-gränssnitt

DOP-gränssnitt (dual output)

  • Ger samtidiga digitala kvadratur- och 1 Vpp-signaler.
  • Konstruerad för applikationer som kräver att en eller flera åtgärder synkroniseras med en rörelseaxel.TONiC Dual Output (DOP)-gränssnitt

Tillbehörspaket för diagnostik

TONiC™ diagnostikpaket (programvara och hårdvara)

TONiC diagnostikprogramvara kan användas för att optimera installationen av TONiC-pulsgivare och möjliggör snabb och fullständig systemkalibrering. Programvaran måste användas tillsammans med TONiC-diagnostikhårdvaran som kan beställas från Renishaw med detaljnummer A-9411-0011. Hårdvaran ansluts till en PC via en USB-kabel (medföljer i paketet) eller med kundens elektronik.

Läs mer om TONiC-diagnostikpaketet.

Tekniska data

Mätningsstandard

RELM20: ZeroMet-givarskala med hög noggrannhet med mittpunktsreferensmarkering

Även tillgänglig med ändreferensmarkering som RELE20

Läshuvudsstorlek (LxBxH)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Skalans upplösning

20 μm

Värmeutvidgningskoefficient vid 20 °C

0,75 ±0,35 μm/m/°C

Noggrannhetsklass vid 20 °C

Certifierad till ±1 μm, med kalibrering spårbar till internationella standarder

Referensmarkering

IN-TRAC-referensmarkering

Olika alternativ för referensmarkeringspositioner, se databladet för detaljerad information

Gränslägesbrytare

Dubbelt eller enkelt gränsläge (välj vid beställningstillfället)

Skalans längd

20 mm till 1.5 m

Maximal hastighet

Analog

Digital (*användning med DOP)

(Se datablad för detaljerad information)

Upp till 10 m/s vid -3 dB

Upp till 10 m/s

SDE (Sub-Divisional Error)

Normalt < ±30 nm

Dynamisk signalstyrning

Signalbearbetning i realtid inklusive AGC (Auto Gain Control) och AOC (Auto Offset Control) för optimerad prestanda under användning

Inkrementella signaler

Analog

Digital (*användning med DOP)


1 Vpp (20 μm period)

Upplösningar från 5 µm till 1 nm

Elektrisk anslutning

Kabellängder på 0,2 m, 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m 6 m och 10 m med minikontakt (ansluts direkt till TONiC-gränssnittet)

Strömförsörjning

5 V ±10 %
Endast läshuvud < 100 mA
Med Ti0000 < 100 mA
Med DOP < 275 mA

Vibration (system)

100 m/s2, 55 Hz till 2 000 Hz, 3 axlar

Stötar (system)

500 m/s2, 6 ms, ½ sinus, 3 axlar

Drifttemperatur (system)

0 °C till +70 °C

Försegling

Läshuvud: IP40
Ti-gränssnitt: IP20
DOP-gränssnitt: IP30

* Endast de analoga sinus- och cosinusutmatningarna är funktionellt säkra.

Se datablad för fullständig information.

 

Nedladdningar

Datablad

Programvara

  • TONiC™ diagnostikprogramvara version 1.0 [en]

Så fungerar det

TONiC FS-serien är utrustad med den tredje generationen av Renishaws unika filtreringsoptik, som tar medelvärdet av många skalperioder och filtrerar effektivt bort icke-periodiska funktioner såsom smuts. Skalans signal är normalt en fyrkantvåg som också filtreras vilket ger ett rent sinusformat mönster vid detektorn. Här används flera fingerstrukturer, tillräckligt fint för att generera fotoströmmar i form av fyra symmetriskt fasade signaler. Dessa kombineras i syfte att få bort likströmskomponenter och generera sinus- och cosinusformade utsignaler med hög spektral renhet och låg förskjutning, samtidigt som bandbredden hålls över 500 kHz.

Helt integrerad avancerad dynamisk signalbehandling och kontroller för Auto Gain, Auto Balance och Auto Offset kombineras för att säkerställa ett extremt lågt SDE (Sub- Divisional Error) på normalt <±30 nm.

Denna utveckling av filtreringsoptik, kombinerat med noga utvald elektronik, ger inkrementella signaler med hög bandbredd som uppnår en maximal hastighet på 10 m/s med den lägsta nivån av jitter (brus) bland alla pulsgivare i klassen. Interpolering utförs med en CORDIC-algoritm inom TONiC FS Ti-gränssnittet, med högupplösta versioner som förstärks ännu mer med ytterligare brusreducerande elektronik för att uppnå jitter på bara 0,5 nm RMS.

TONiC™ optisk princip med kommentarer

IN-TRAC-referensmarkeringen är helt integrerad i den inkrementella skalan och detekteras av en delad fotodetektor inom läshuvudet. Som diagrammet visar är den delade detektorn för referensmarkeringar inbäddad direkt i centrum av den inkrementella kanalens linjära fotodiodenhet vilket ger större skydd mot lutningsavfasning. Detta ger en output för referensmarkering som är dubbelriktat repeterbar till enheten för upplösningen vid alla hastigheter. Detta unika utförande drar också fördel av en automatisk kalibreringsrutin som elektroniskt fasar in referensmarkeringen och optimerar den dynamiska signalbehandlingen.