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Sistema de leitor incremental TONiC™ UHV com escala linear RELM20

Características

  • Dimensões do cabeçote de leitura: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Resoluções até 1 nm
  • Velocidade até 10 m/s
  • Saídas analógicas ou digitais
  • Reduzido Erro Subdivisional (SDE): normalmente <±30 nm
  • Marca de referência óptica IN-TRAC

Benefícios

  • Vácuo Ultra-Alto (UHV)
  • Exatidão muito elevada combinada com dilatação térmica quase zero
  • Cabeçote de leitura supercompacto com condicionamento de sinal dinâmico para controle de movimento melhorado
  • O kit de diagnóstico está disponível para apoiar nas instalações difíceis e auxiliar na otimização do sistema.
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O que é o TONiC UHV?

O TONiC UHV é o sistema de leitor sem contato supercompacto da Renishaw para aplicações em Vácuo Ultra-Alto, que proporciona controle de movimentos melhorado.
O TONiC oferece velocidades de até 10 m/s e, combinado com a interface Ti, resoluções até 1 nm em aplicações lineares e rotativas. Os sistemas TONiC são rápidos e fáceis de instalar, com grandes tolerâncias de preparação e calibração com um toque de botão. O processamento de sinal dinâmico do TONiC proporciona estabilidade de sinal aumentada, Erro Subdivisional muito reduzido <±30 nm, para elevado desempenho do controle de movimentos.

O que é a escala RELM20?

A RELM20 é uma escala produzida com ZeroMet™, uma liga de níquel/ferro de baixa dilatação, com graduação de 20 µm. 
Ela é comparável com as escalas de vidro de graduação fina e oferece uma exatidão total (incluindo inclinação e linearidade) melhor que ±1 µm em 1,5 m de comprimento. A liga ZeroMet possui um coeficiente de dilatação térmica de 0,75 ±0,35 µm/m/°C a 20 °C.
Os projetistas de sistema podem escolher entre fita adesiva especialmente formulada compatível com UHV ou grampos mecânicos para se adequar aos requisitos de montagem. Ambos os métodos de montagem permitem a dilatação térmica independente do substrato.

Por que escolher este sistema de leitor?

Vácuo Ultra-Alto (UHV)

Os cabeçotes de leitura TONiC UHV possuem o excelente desempenho dos cabeçotes TONiC padrão, e o proporcionam em um cabeçote de leitura que foi projetado e construído utilizando materiais e processos compatíveis com as condições de UHV de até 10 -10 Torr.
A série de leitores e acessórios TONiC UHV é construída com materiais e adesivos compatíveis com vácuo, para proporcionar baixas taxas de desgaseificação comprovada análise de gás residual limpo (RGA), tornando-os apropriados para muitas aplicações, inclusive manipulação / testes de pastilhas de silício, instrumentos científicos, espectroscopia, equipamento de inspeção de vácuo e muitos mais.

Facilidade de manuseio

A escala de baixa dilatação térmica RELM20 ZeroMet possui uma seção transversal muito menor do que as escalas típicas de vidro e permite maior facilidade de manuseio e instalação, sem risco de quebra, tornando-a ideal para as mais exigentes aplicações de precisão.

Confiabilidade e desempenho elevados em dimensões compactas

Para máxima confiabilidade, desempenho consistente, os cabeçotes de leitura TONiC incorporam óptica de filtração de terceira geração, estão ajustados para ruídos ainda mais reduzidos (variações) e aperfeiçoados pelo processamento de sinais dinâmicos, incluindo o Controle de Ganho Automático e o Controle de Compensação Automático. Esta combinação - incorporada dentro do cabeçote de leitura - fornece sinais de pureza sem precedentes e Erro Subdivisional muito reduzido de somente ±30 nm. O resultado é um controle mais suave da velocidade para melhor desempenho de digitalização e maior estabilidade posicional, que por sua vez ajuda a minimizar o acúmulo de calor em motores no vácuo; parâmetros essenciais para aplicações de vácuo, tudo em um cabeçote de leitura compacto.

Instalação rápida e fácil

Um LED de preparação no cabeçote de leitura fornece uma indicação visual do tamanho do sinal e um kit de diagnóstico opcional permite a verificação remota do desempenho do sistema quando o cabeçote de leitura está no interior da máquina. A calibração da marca de referência e dos sinais incrementais é realizada com o toque de botão, sem ajuste mecânico ou ferramentas de diagnóstico adicionais. A marca de referência óptica IN-TRAC selecionável pelo cliente está incorporada na escala incremental para dimensões compactas e alinhamento simplificado. Isso resulta em uma saída de marca de referência que é repetível bidirecionalmente repetível conforme unidade de resolução ao longo de toda a faixa de temperatura e velocidade.

Opções de interface

Interface TD (resolução dupla)

  • Saída selecionável de quadratura de resoluções duplas.Interface Ti (quadrada)
  • Ideal para aplicações que requerem movimentos em alta velocidade combinados com precisão fina.

Interface DOP (saída dupla)

  • Fornece quadratura digital simultânea e sinais de 1 Vpp.
  • Projetada para aplicações que requerem a sincronização de uma ou mais operações com um eixo de movimento.Interface TONiC Dual Output (DOP)

Kit de diagnóstico opcional

Kit de diagnóstico TONiC™ (software e hardware)

O software de diagnóstico TONiC pode ser utilizado para otimizar a instalação dos leitores TONiC e proporcionar uma calibração rápida e abrangente do sistema. O software deve ser utilizado em conjunto com o hardware de diagnóstico TONiC que pode ser adquirido da Renishaw utilizando o código de peça A-9411-0011. O hardware está conectado ao PC através de cabo USB (fornecido no kit) ou em linha com o sistema eletrônico do cliente.

Saiba tudo sobre o kit de diagnóstico TONiC.

Especificações técnicas

Padrão de medição

RELM20: escala de ZeroMet com elevada exatidão e marca de referência central

Também disponível com marca de referência final como RELE20

Dimensões do cabeçote de leitura (CxLxA)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Graduação da escala

20 μm

Coeficiente de dilatação térmica a 20 °C

0,75 ±0,35 µm/m/°C

Classe de exatidão a 20 °C

Certificada para ±1 μm, calibração rastreável até padrões internacionais

Marca de referência

Marca de referênciaIN-TRAC

Várias opções de posição da marca de referência, veja os dados técnicos para mais detalhes

Interruptores fim de curso

Limites duplos ou simples (selecionar com o pedido)

Comprimento da escala

20 mm a 1,5 m

Rotação máxima

Analógico

Digital

(Ver dados técnicos para mais detalhes)

Até 10 m/s a -3 dB

Até 10 m/s

Erro Subdivisional (SDE)

Normalmente < ±30 nm

Controle dinâmico de sinal

Condicionamento de sinal em tempo real, incluindo - Auto Gain Control (AGC) e Auto Offset Control (AOC) - para desempenho otimizado durante a operação

Sinais incrementais

Analógico

Digital


1 Vpp (período 20 μm)

Resoluções de 5 μm a 1 nm

Conexão elétrica

Cabos com comprimentos 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m e 10 m com miniconector (conecta diretamente na interface TONiC)

Fonte de alimentação

5 V ±10%, <100 mA (sistema analógico), <200 mA (sistemas digitais) (não terminada)

Consumo de energia do cabeçote de leitura< 100 mA

Vibração (em operação)

100 m/s2máx @ 55 Hz a 2 000 Hz

Choque (não operando)

1 000 m/s2, 6 ms, ½ seno

Temperatura operacional (sistema)

0 °C a +70 °C

Temperatura de desgaseificação por calor e vácuo (não operacional)

120 °C (cabeçote de leitura e escala somente)

Proteção

Cabeçote de leitura: IP20

Interface: IP20

Construção do cabo

Tela trançada de cobre estanhado, isolação do núcleo FEP

Veja os dados técnicos para mais detalhes.

 

Downloads

Dados técnicos

Software

  • TONiC™ diagnostic software version 1.0 [en]

Como funciona

O TONiC possui a terceira geração da exclusiva óptica de filtração da Renishaw, que calcula a média das contribuições de muitos períodos de escala, filtrando com eficácia características não periódicas, como as impurezas. O padrão de escala de onda quadrada nominal também é filtrado, para deixar no detector um campo de franja senoidal puro. Nele é empregada uma estrutura de dedos múltiplos, fina o suficiente para produzir fotocorrentes em forma de quatro sinais em fase simétrica. Estes são combinados para remover os componentes DC e produzir saídas de sinal de seno e cosseno com grande pureza espectral e desvio reduzido, enquanto mantém a gama de frequência além dos 500 kHz.

Condicionamento de sinal dinâmica avançado totalmente integrado, Auto Gain Control, Auto Balance Control e Auto Offset Control são combinado para assegurar um Erro Subdivisional (SDE) muito reduzido <±30 nm.

Esta evolução da filtração óptica, combinada com uma eletrônica cuidadosamente selecionada, fornece sinais incrementais com grande largura de banda, alcançando uma velocidade máxima de 10 m/s, com ruído posicional menor do que o de qualquer leitor da sua classe. A interpolação é executada por algoritmo CORDIC com a interface TONiC Ti, com versões de resolução fina sendo aumentadas pela eletrônica de redução de ruído para atingir um ruído de apenas 0,5 nm RMS.

Esquema óptico TONiC™ com anotações

A marca de referência IN-TRAC está completamente integrada na escala incremental e é detectada por um fotodetector dentro do cabeçote de leitura. Como o diagrama mostra, o detector da marca de referência está incorporado diretamente no centro do conjunto de fotodiodos lineares do canal incremental, assegurando maior imunidade contra defasagem de rotação. É gerada uma saída da marca de referência que é bidirecionalmente repetível com a unidade de resolução em todas as velocidades. Esta disposição exclusiva também se beneficia de uma rotina de calibração automatizada que eletronicamente coloca a marca de referência em fase e otimiza o condicionamento de sinal dinâmico.