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Sistema de encóder incremental TONiC™ con anillo angular REXM

Elementos

  • Tamaño de cabeza lectora: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Resoluciones a 1 nm
  • Velocidad hasta 3.673 rpm
  • Salida digital y analógica
  • Error subdivisional ultrabajo (SDE): normalmente <±30 nm
  • Versión compatible con vacío disponible
  • Marca de referencia óptica IN-TRAC

Ventajas

  • Anillo de sección transversal gruesa con precisión instalada de ±1 arcosgundo
  • Cabeza lectora de encóder supercompacta con condicionamiento de señal dinámico y control de movimiento mejorado
  • Alta inmunidad al polvo
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¿Qué es TONiC?

TONiC es el nuevo encóder óptico sin contacto supercompacto, que proporciona velocidades hasta 10 m/s y, combinado con la interfaz Ti, resoluciones por debajo de 1 nm, tanto para aplicaciones lineales como rotatorias. Los sistemas TONiC se instalan fácil y rápidamente, con una extensa gama de tolerancias de reglaje y calibrado con solo pulsar un botón. El procesamiento de señales dinámico de TONiC proporciona una mayor estabilidad de la señal, con un Error subdivisional ultrabajo general de <±30 nm, que permite obtener un control de movimiento superior.

¿Qué es un anillo REXM?

REXM es un anillo de acero inoxidable de una pieza, con graduaciones incrementales a 20 µm grabadas directamente en el perímetro, e incluye la marca de referencia óptica con autofase IN-TRAC™. Su amplia sección transversal permite reducir errores en todas las instalaciones, salvo la excentricidad, que se corrige fácilmente con una DSi (Interfaz de doble señal) y dos cabezas lectoras. Precisión total instalada superior a ±1 arcosegundos, sin pérdidas de acoplamiento y una repetibilidad excepcional.
El anillo REXM se distribuye en una amplia gama de tamaños (Ø52 mm a Ø417 mm) y recuentos de línea, todos con un amplio diámetro interno que facilita su integración. El formato sin contacto elimina la holgura, el enroscado del vástago (torsión) y otros errores de histéresis mecánica, muy habituales en los encóderes sellados.

¿Por qué elegir este sistema de encóder?

Precisión instalada ultraalta

Para aplicaciones que requieren la máxima precisión angular, el encóder REXM con dos cabezas lectoras TONiC y una TONiC DSi (Interfaz de señal doble) proporciona una repetibilidad excepcional, sin pérdidas de acoplamiento y una precisión total instalada superior a ±1 arcosegundos. El encóder REXM dispone de una sección transversal más gruesa que permite minimizar todos los errores de instalación, salvo la excentricidad, que puede corregirse fácilmente mediante la salida combinada de dos cabezas lectoras TONiC. Una vez que la interfaz DSi ha eliminado la excentricidad, los únicos errores restantes son los de graduación y de SDE, ambos sumamente pequeños.

Máxima fiabilidad y rendimiento en un tamaño compacto

Para obtener la máxima fiabilidad, un rendimiento constante y alta inmunidad al polvo, las cabezas lectoras TONiC incorporan ópticas de filtrado de tercera generación, ajustadas para interferencias aún más bajas (fluctuación), ahora mejoradas mediante procesamiento dinámico de señales, incluido el Control automático de ganancia y Control de compensación automático. Esta combinación, con todo integrado en la cabeza lectora, genera señales de una pureza inigualable y un error de subdivisión bajo típico ±30 nm. El resultado es un control de velocidad más suave, que mejora el rendimiento de exploración y aumenta la estabilidad posicional, parámetros esenciales para muchas aplicaciones, todo en una cabeza lectora compacta.

Instalación más fácil y rápida

El LED de configuración de la cabeza lectora muestra una señal visual del tamaño de la señal, mientras que un kit de diagnóstico opcional permite verificar a distancia el rendimiento del sistema cuando la cabeza lectora está oculta dentro de la máquina. El calibrado de la marca de referencia y las señales incrementales se realiza fácilmente pulsando un botón, sin ajustes mecánicos ni herramientas de diagnóstico adicionales. La marca de referencia óptica seleccionable por el usuario IN-TRAC está rabada en la regla incremental, con unas medidas más compactas y una alineación más sencilla. Esto produce una salida de marca de referencia repetible en ambas direcciones a la unidad de resolución, en toda la gama de temperaturas y a cualquier velocidad.

Opciones de interfaz

Interfaz TD (resolución doble)

  • Salida de cuadratura de dos niveles de resolución que puede seleccionar el usuario.
  • Idónea para aplicaciones que requieren movimiento de alta velocidad combinado con movimientos de precisión más exactos.
Interfaz Ti (cuadrada)

Interfaz DOP (salida doble)

  • Proporciona señales de cuadratura digital de 1 Vpp simultáneas.
  • Diseñada para aplicaciones que requieren sincronizar una o varias operaciones con un eje en movimiento.Interfaz de salida doble (DOP) TONiC

Interfaz DSi (señal doble)

  • La interfaz DSi de Renishaw combina las señales incrementales de dos cabezas lectoras TONiC en un anillo REXM (anillo REXT de marca de referencia para aplicaciones de rotación parcial) para compensar el efecto de deslizamiento de los rodamientos y eliminar los errores armónicos impares, incluida la excentricidad, con una precisión total instalada típica de ±2.0 arcosegundos.Interfaz de señal doble TONiC con anillo angular RESM

Kit de diagnóstico opcional

Kit de diagnóstico TONiC™ (software y hardware)

El software de diagnóstico TONiC versión 1.0 (presentado en marzo de 2015) sirve para optimizar la instalación de los encóderes TONiC y obtener un calibrado del sistema amplio y rápido. El software se utiliza conjuntamente con el hardware de diagnóstico ATOM, que puede adquirir en Renishaw con el número de referencia A-9411-0011. El hardware se conecta al PC mediante una conexión USB (incluida en el kit) o directamente del sistema electrónico del cliente.

Más información sobre el kit de diagnóstico TONIC.

Especificaciones técnicas

Estándar de medición

REXM: anillo de acero inoxidable de precisión ultraalta de una pieza

También está disponible para aplicaciones de rotación parcial como REXT

Tamaño de la cabeza lectora (Largo x Ancho x Alto)

35 mm x 13,5mm x 10mm

Paso de la regla

20 μm

Diámetro externo del anillo

52 mm a 417 mm

Número de líneas

De 8.192 a 65.536 (dependiendo del tamaño del anillo)

Marca de referencia

REXM: anillo de marca de referencia IN-TRAC sencilla

REXT: dos anillos de marca de referencia para aplicaciones de rotación parcial

Precisión total instalada

(≥100 mm de diámetro) ±1 arcosegundos

(75 mm de diámetro) ±1,5 arcosegundos

(≥57 mm de diámetro) ±2 arcosegundos

Velocidad máxima

Analógico

Digital

(Consulte la ficha técnica)

3.673 rpm a -3 dB (en REXM de 52 mm)

3.673 rpm (5 μm de resolución TONiC en REXM de 52 mm)

Error subdivisional (SDE)

Normalmente <±30 nm

Control de señal dinámica

Condicionamiento de señales en tiempo real, que incluye control de ganancia automático (AGC) y control de compensación automático (AOC) para aumentar el rendimiento durante el uso

Señales incrementales

Analógico

Digital

(Para más información sobre resoluciones angulares, consulte la hoja de datos técnicos)

1 Vpp (período de 20 μm)

Resoluciones entre 5 µm y 1 nm

Conexión eléctrica

Cables de 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m y 10 m de longitud con miniconector (conexión directa a la interfaz TONiC)

Fuente de alimentación

5 V ±10%, <100 mA (sistema analógico), <200 mA (sistemas digitales) (sin terminaciones)

Vibración (funcionamiento)

100 m/s2 máx. a 55 Hz hasta 2.000 Hz

Vibración (en parado)

1.000 m/s2, 6 ms, ½ seno

Temperatura de servicio (sistema)

De 0 °C a +70 °C

Sellado

Cabeza lectora: IP40

Interfaz: IP20

Para más información, consulte las fichas técnicas.

Descargas

Hoja de datos técnicos

Guía de instalación

Software

  • TONiC™ diagnostic software version 1.0

Guía de usuario

Planos técnicos

Cómo funciona

TONiC incorpora la exclusiva óptica de filtrado de tercera generación de Renishaw, que calcula los promedios de diversas aportaciones de varios ciclos de la regla y aísla eficazmente las señales no periódicas, como el polvo. El patrón de escala de onda cuadrada nominal también se aísla para generar un campo de borde sinusoidal puro en el detector. Aquí, se emplea una estructura de aguja múltiple, suficientemente fina para producir fototensiones en forma de cuatro señales de fase simétrica. Estas se combinan para eliminar los componentes de CC y generar salidas de señal de seno y coseno, con pureza espectral alta y compensación baja, al tiempo que mantienen el ancho de banda por encima de los 500 kHz.

La integración de condicionamiento de señales dinámico, control automático de ganancia, control de balance y control de compensación combinados asegura un error subdivisional ultrabajo (SDE) general de <±30 nm.

Estos avances en ópticas de filtrado, combinados con un sistema electrónico minucioso, proporcionan señales incrementales de banda ancha que alcanzan una velocidad máxima de 0 m/s, con un nivel de fluctuación posicional (interferencia) más bajo que ningún otro encóder de su clase. La interpolación se realiza mediante el algoritmo CORDIC, dentro de la interfaz Ti TONiC, con versiones de resolución de precisión aún mayor, mediante sistemas electrónicos adicionales de reducción de interferencias que consiguen fluctuaciones de solo 0,5 nm RMS.

Esquema óptico de TONiC™ con anotaciones

La marca de referencia IN-TRAC está totalmente integrada en la regla incremental, y se detecta mediante un foto-detector de bifurcación dentro de la cabeza lectora. Como muestra el diagrama, el detector de bifurcación de la marca de referencia está grabado directamente en el centro de la distribución de fotodiodos lineal del canal incremental, lo que garantiza mayor inmunidad al desfase de ladeo. Produce una salida de marca de referencia repetible en ambas direcciones a la unidad de resolución y a cualquier velocidad. Esta exclusiva distribución también se beneficia de una rutina de calibrado automática que sincroniza electrónicamente la marca de referencia y optimiza el condicionamiento de señal dinámico