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Sistema de encóder absoluto RESOLUTE™ con anillo angular RESA

Elementos

  • Protocolos disponibles: BiSS®, FANUC, Mitsubishi, DRIVE-CLiQ, Yaskawa 
  • Tamaño de cabeza lectora: 36 x 16,5 x 17,2 mm
  • Resoluciones a 32 bits/rev a 36.000 rpm
  • Precisión del sistema ±0,52 - 5,49 arcosegundos
  • Versiones compatibles con vacío, rango de temperatura ampliado y salida de toma de cable lateral

Ventajas

  • Anillo de bajo perfil con gran diámetro interno para facilitar su instalación
  • Excelente rendimiento del control de movimiento
  • Inmunidad al polvo excepcional
  • Amplias tolerancias de montaje
  • Fluctuación inferior a 10 nm RMS, que mejora la estabilidad de posicionamiento
  • Error subdivisional de ±40 nm, para obtener un control de velocidad preciso
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¿Qué es RESOLUTE?

RESOLUTE es sistema de encóder óptico absoluto real de paso fino, con una excelente inmunidad a la suciedad y unas impresionantes especificaciones que abren nuevas vías en la información de la posición. Es el primer encóder óptico absoluto del mundo con una resolución de 32 bits a 36.000 rpm. Con errores de subdivisión SDE y fluctuación ultrabaja, este sistema supera en rendimiento a cualquier otro encóder de su categoría.

Premio Queen's Award for Enterprise: Innovación 2015

 

Ganador del premio Queen's Award for Enterprise 2015 en la categoría de innovación

¿Qué es un anillo RESA?

RESA es un anillo de acero inoxidable de una pieza, con una escala de código absoluto de 20 µm grabada directamente en la periferia. Existen dos versiones en una extensa gama de tamaños (Ø52 mm a Ø550 mm). Anillos de sección ‘A', que proporcionan una precisión instalada impresionante y un sistema de montaje en cono que hace innecesario el uso de piezas mecanizadas de alta tolerancia y elimina la excentricidad. Anillos de sección ‘B', de baja inercia y masa. Ambos tipos, sección 'A' y 'B', cuentan con un gran diámetro internos para facilitar la instalación. 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?

Alta inmunidad al polvo

Existen diversos factores que contribuyen a la alta inmunidad al polvo del sistema de encóder RESOLUTE, comparado con otras tecnologías de encóder óptico. RESOLUTE utiliza un vanguardista DSP (Procesador de señales digital) para analizar los datos capturados por un sensor de imágenes diseñado expresamente para esta aplicación. Los complejos algoritmos internos del DSP trabajan intensamente para superar los efectos de la dispersión de la luz en manchas de grasa o aceite, que en otros encóderes provocarían errores. El LED de la fuente de puntos personalizado cambia la duración de la intermitencia para proporcionar la máxima integridad de señal en todas las velocidades transversales posibles. Además, se genera una gran redundancia en el patrón de código absoluto, por lo que RESOLUTE puede seguir funcionando en zonas de la regla parcialmente oscurecidas por la contaminación de partículas.

Excelente rendimiento del control de movimiento

El excepcional rendimiento de RESOLUTE es el resultado de un sofisticado, fiable e innovador método de funcionamiento. De crucial importancia, el sistema utiliza un formato de regla de “código de barras” irrepetible de una pista, con un paso nominal de 30 µm. Con este sofisticado diseño óptico, la cabeza lectora RESOLUTE captura una imagen prácticamente instantánea de esta regla, que, al analizarla, permite identificar una posición única a velocidades de hasta 100 m/s. El sistema permite determinar la posición con resoluciones mínimas de 1 nanómetro (una milmillonésima de metro), con una excepcional reducción de interferencias (fluctuaciones a 10 nm RMS) y SDE (error subdivisional, el error de graduación del ciclo de la regla) de solo ±40 nm. Todo esto proporciona una información de encóder con una fidelidad superior, que garantiza un control de velocidad más suave y una sólida estabilidad de posicionamiento.

Amplias tolerancias de montaje

RESOLUTE no sigue la técnica convencional de uso de guías dobles de lado a lado (una incremental, una absoluta) ya que generan problemas de desfase cuando se introducen cantidades reducidas de desalineación angular. Al contrario, este nuevo encóder absoluto incluye guía doble y regla absoluta óptica, que combinan la posición absoluta y la información de fase integradas en un único código. Esta tecnología dota a RESOLUTE de unas tolerancias de configuración mucho más amplias que permiten una instalación rápida y fácil, y una mayor fiabilidad a largo plazo, incluso si los ejes de moción se asientan en una posición fija o se mueven con el tiempo. Para facilitar la instalación y el diagnóstico, hay un LED de configuración integral situado en la cabeza lectora.

Opciones de interfaz 

Interfaz DRIVE-CLiQ

  • necesaria para el protocolo DRIVE-CLiQinterfaz DRIVE-CLiQ utilizada con el encóder óptico absoluto real RESOLUTE
  • también disponible en entrada de doble cabezal para sistemas rotatorios de alta precisión
  • muestra alarmas de comunicación
  • duplica los LED de la cabeza lectora

  

No se necesita interfaz para los protocolos restantes.

ProtocoloDescripciónHoja de datos técnicosProductos compatibles
BiSS®

Renishaw es compatible con el protocolo abierto BiSS C (unidireccional) para encóderes absolutos. BiSS es un protocolo serie de alta velocidad, perfecto para ejes dinámicos que requieren alta aceleración, un control más suave de velocidad, repetibilidad bidireccional excelente y una sólida estabilidad de posicionamiento.
RESOLUTE con BiSS está disponible para versiones de encóder lineal y rotatorio (angular), compatibles con una extensa gama de controles estándar del sector, discos duros, unidades de lectura DRO y tarjetas de PC.

RESOLUTE BiSS

Página de productos compatibles con BiSS

DRIVE-CLiQ

RESOLUTE y la interfaz Siemens DRIVE-CLiQ están disponibles para aplicaciones lineales y rotatorias. DRIVE-CLiQ es una completa e innovadora interfaz de comunicaciones utilizada para conectar el encóder y los sistemas de medición directa a los componentes de las unidades SINUMERIK y SINAMICS.

RESOLUTE DRIVE-CLiQ

N/D

FANUC

RESOLUTE con interfaz serie FANUC solo está disponible para aplicaciones rotatorias y lineales. RESOLUTE proporciona múltiples ventajas a las Máquinas-Herramienta de alto rendimiento con controles FANUC. Velocidad más alta, comunicaciones serie reales más sólidas y fiables, rendimiento de contorneado superior y una sólida rigidez de los servomotores lineales. En primer lugar, el formato sin contacto elimina la holgura, el enroscado del vástago (torsión) y otros errores de histéresis, muy habituales en los encóderes sellados.

RESOLUTE FANUC

N/D

YaskawaRESOLUTE con interfaz de comunicaciones serie Yaskawa está disponible en formato rotatorio o lineal, y es compatible con los SERVOPACK Sigma-5 y Sigma-7.RESOLUTE YaskawaN/D

Mitsubishi

RESOLUTE con interfaz serie Mitsubishi está disponible para formas rotatorias y lineales. RESOLUTE es compatible con la gama J4 de servomotores, y los motores MDS-D2/DH2/DM2/DJ para aplicaciones de Máquina-Herramienta.

RESOLUTE Mitsubishi

N/D

Especificaciones técnicas

Estándar de medición

RESA: anillo de acero inoxidable de bajo perfil con codificación absoluta de una pieza 303 / 304; puede elegir anillos de sección ‘A' estándar, con diámetro interno cónico o sección ‘B' de baja inercia

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

36 mm x 16,5 mm x 17,2 mm

Paso de la regla

Nominal 30 μm

Diámetro externo del anillo

 52 mm a 550 mm

Precisión del sistema*

De ±5,49 a ±0,52 arcosegundos (dependiendo de diámetro del anillo)

Velocidad máxima

(Consulte la ficha técnica)

 36.000 rpm (en anillo de 52 mm)

Protocolos

BiSS C, DRIVE-CLiQ**, FANUC, Mitsubishi y Yaskawa

Resoluciones

BiSS C: 18 bits, 26 bits y 32 bits

FANUC: 23 bits y 27 bits

Mitsubishi 2 cables: 23 bits

Mitsubishi 4 cables: 23 bits y 27 bits

DRIVE-CLiQ**: 26 bits y 29 bits

Yaskawa (servomotores rotatorios): 24 bits

Yaskawa (bucle de control completo): 23 bits, 26 bits y 30 bits

Error subdivisional (SDE)

±40 nm

Conexión eléctrica

Longitudes de cable hasta 20 m con conectores tipo D (9 o 15 patillas), cable aéreo, conector compatible con FANUC, LEMO y M12

Fuente de alimentación

5 V ±10%, 250 mA a 5 V (terminado)

Vibración (funcionamiento)

300 m/s2 máx. a 55 Hz hasta 2.000 Hz

Vibración (en parado)

1.000 m/s2, 6 ms, ½ seno

Temperatura de funcionamiento

De 0 °C a +80 °C

Sellado

IP64

 

Para más información, consulte las fichas técnicas.

* La precisión del sistema es el error de graduación más el error de subdivisión SDE. La precisión de graduación es la diferencia máxima entre el ángulo medido por una sola cabeza lectora y la rotación real del encóder según la graduación. No se incluyen las alteraciones de la aplicación, como la excentricidad.

Nuevos protocolos se añaden continuamente.

**Para más información sobre las especificaciones, consulte la ficha técnica de DRIVE-CLiQ de RESOLUTE.

Descargas

Fichas técnicas

Artículos técnicos

Planos técnicos

Cómo funciona

RESOLUTE se comunica en un formato puro serie real bidireccional mediante diversos protocolos estándar del sector, propios y de código abierto. 

Esquema óptico del encóder RESOLUTE™ con anotaciones

Se inicia el proceso...

El control inicia su funcionamiento enviando un mensaje de solicitud a la cabeza lectora, con instrucciones para capturar la posición absoluta de la regla lineal o rotativa al instante. La cabeza responde mediante un parpadeo del LED de alta potencia para iluminar la regla. La duración del parpadeo es de solo 100 ns, para reducir al mínimo la distorsión de la imagen en el eje móvil. Pero lo más importante es que la variación del tiempo se controla en pocos nanosegundos para preservar la relación entre la posición demandada y la notificada, una de las principales características por las que RESOLUTE es perfecto para sistemas de moción de rendimiento muy alto. 

 

 

Regla de pista única

La regla es básicamente de una pista con líneas de contraste de anchura completa, con una graduación nominal de 30 µm. La ausencia de múltiples pistas paralelas proporciona una gran inmunidad a los errores de ladeo y una tolerancia lateral mucho mayor en la posición de la cabeza.

Adquisición de imágenes

Para minimizar la distorsión, una lente asférica toma una imagen de la regla, sobre una distribución de detectores diseñada específicamente para RESOLUTE. La disposición óptica, con una trayectoria de iluminación plegada, pero con captación de imagen directa, es muy compacta y estable, por tanto, garantiza la fidelidad imprescindible para una metrología excelente.

Descodificación y análisis de datos

Cuando el detector captura la imagen, la transfiere a través de un convertidor analógico a digital (ADC) a un potente Procesador de señales digital (DSP). A continuación, los algoritmos desarrollados expresamente obtienen una posición absoluta real, pero relativamente en bruto, del código grabado en la regla. El proceso se verifica y se realizan las correcciones mediante otros algoritmos en el DSP, que aprovecha la redundancia y las restricciones deliberadas del código de la regla. Mientras tanto, otras rutinas calculan una posición precisa de muy alta resolución, que se combinan con la posición en bruto para proporcionar una posición absoluta real de muy alta resolución.

Comprobaciones finales y resultados de datos

Tras los procedimientos de verificación final de errores, la información se carga con el protocolo adecuado en el control como una palabra serie pura que representa la posición a 1 nm. La protección contra alteraciones por interferencias eléctricas se obtiene mediante la comprobación de redundancia cíclica (CRC). El proceso completo se realiza en solo unos microsegundos y se repite hasta 25.000 veces por segundo. Mediante una serie de técnicas, como el ajuste de la duración de la intermitencia de la luz a la velocidad del eje, este rendimiento se consigue a velocidades de hasta 100 m/s, pero, más importante aún, preservando la excepcional baja fluctuación de posición a velocidades de funcionamiento más bajas.

Y el resultado es...

Un encóder con amplias tolerancias de instalación: RESOLUTE admite un ladeo, cabeceo y giro de ±0,5°, con una impresionante tolerancia de espacio libre de ±150 µm. Además, el generoso espacio óptico y los procedimientos de corrección de errores avanzados, aportan una excelente inmunidad a la contaminación óptica, tanto de partículas como de manchas de aceite. Todo ello sin perder la resolución de 1 nm a 100 m/s: RESOLUTE es la respuesta a los retos de encóderes absolutos más exigentes.