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Domande frequenti sugli encoder ottici

Questa pagina contiene le domande che gli utilizzatori pongono più spesso a riguardo dei nostri encoder, compresi dubbi sull’installazione, informazioni sulle specifiche del prodotto, sulla conformità e sugli strumenti diagnostici. Include inoltre una serie di confronti dettagliati fra gli encoder delle varie serie, con consigli sulle applicazioni, per aiutare gli utilizzatori a scegliere l'encoder più adatto alle proprie esigenze e mantenerlo sempre in perfetta efficienza.

Generale

Che garanzia viene fornita con gli encoder Renishaw?

Tutti gli encoder Renishaw (ottici, laser, induttivi) hanno una garanzia di 2 anni.

In che modo Renishaw garantisce la qualità dei prodotti?

Tutte le fasi produttive, dall'assemblaggio PCB, alla lavorazione dei pezzi fino all'assemblaggio dei cavi e dei lettori, si svolgono all'interno dei nostri stabilimenti. A differenza di altre aziende produttrici di encoder, ci occupiamo in prima persona anche della produzione delle righe, per mantenere in ogni momento il controllo assoluto sulla qualità dei nostri prodotti.

È possibile personalizzare gli encoder Renishaw?

Gli encoder Renishaw sono disponibili con molte opzioni standard: lunghezza dei cavi, tipo di montaggio, interfaccia seriale, dimensioni degli alberi, risoluzione e opzioni elettriche. Questo consente di trovare encoder adatti alla maggior parte delle applicazioni, e in caso di esigenze specifiche (ad esempio, un cavo su misura) è possibile contattare il rappresentante Renishaw di zona.

Encoder ottici aperti

Gli encoder assoluti RESOLUTE™ supportano le interfacce seriali/protocolli SSI?

Gli encoder RESOLUTE non supportano SSI. SSI è un protocollo di comunicazione seriale molto semplice, che non supporta alcun tipo di verifica dell'integrità dei dati. La serie RESOLUTE è dotata invece di un protocollo chiamato BiSS® C (unidirezionale). Si tratta di un protocollo quasi altrettanto semplice, include messaggi di errore e avvisi che eliminano il rischio di spostamenti non controllati degli assi e protegge i dati di posizione tramite un controllo di ridondanza ciclico (CRC).

Quali sono le differenze fra i vari encoder ottici aperti di Renishaw?

La tabella comparativa degli encoder ottici aperti illustra le differenze fra gli encoder ATOM™, ATOM DX™, TONiC™, VIONiC™, QUANTiC™, RESOLUTE™ ed EVOLUTE™.

Come scegliere l'interfaccia ottimale per un encoder ottico aperto?

Renishaw produce una serie completa di interfacce compatibili con specifici encoder ottici incrementali aperti:

InterfacciaDescrizioneLettore compatibile
TiInterfaccia ad alte prestazioniATOM™, TONiC
TDInterfaccia a doppia risoluzioneTONiC
DOPInerfaccia con doppia uscitaTONiC
AciInterfaccia di interpolazione compatta PCBATOM
RiInterfaccia a vaschetta a 15 vieATOM

Righe

Quali sono le caratteristiche che differenziano i vari supporti graduati per encoder?

Renishaw produce un'ampia gamma di supporti graduati per encoder ottici aperti: lineari, rotativi, ad arco parziale e con più gradi di libertà.

  • Encoder lineari: misurano spostamenti in linea retta (in genere, sugli assi X, Y o Z).
  • Encoder angolari: misurano la posizione angolare e il movimento degli elementi rotativi.
  • Encoder ad arco parziale: la riga viene avvolta intorno al cilindro, albero o arco, per misurare rotazioni inferiori a un giro completo.
  • Encoder multi-DoF: misurano più gradi di libertà nei sistemi di movimento di precisione.

Per quali applicazioni sono indicate le righe per encoder ottici?

Encoder ottici lineari: vengono utilizzati quando è necessario ottenere informazioni sulla posizione in linea retta, in genere sugli assi X, Y o Z. Sono utilizzati con macchine CNC, CMM, posizionatori di precisione per la produzione di semiconduttori, stampanti e in applicazioni di automazione industriale.

Encoder ottici angolari: misurano la posizione angolare e il movimento di elementi rotativi. Sono indicati per giunti robotici, applicazioni medico-scientifiche, macchine per la gestione di wafer di silicio, gimbals, antenne, telescopi e servomotori.

Encoder ottici ad arco parziale: possono essere avvolti intorno a cilindri, alberi o archi, per misurare rotazioni inferiori a un giro completo. Risultano particolarmente adatti per applicazioni di automazione industriale, macchine per wire bonding e sistemi di deformazione sincronizzata di specchi.

Encoder multi-DoF: misurano più gradi di libertà nei sistemi di movimento di precisione. Sono particolarmente indicate per applicazioni ad alta dinamica in cui accuratezza e ripetibilità sono fattori chiave per raggiungere qualità e produttività, come i posizionatori XY per la produzione di semiconduttori.

Quali materiali vengono impiegati per realizzare i diversi supporti e quali sono i metodi di montaggio?

Renishaw commercializza una vasta gamma di encoder lineari, ad arco parziale, rotativi e multi-DoF, che utilizzano i seguenti materiali e metodi di montaggio:

Forma di movimentoTipo di supportoMaterialeOpzioni di montaggio
LineareRTL (riga a nastro in acciaio inox)Acciaio inoxFASTRACK™ o nastro
adesivo
LineareRCL (riga rigida in vetro)Vetro sodico-calcicoNastro biadesivo
LineareREL (riga rigida in ZeroMet™)ZeroMet lega di ferro-nichel a bassa espansioneNastro adesivo
o montaggio con clip e morsetto
LineareRSL (riga rigida in acciaio inox)Acciaio inoxNastro adesivo
o montaggio con clip e morsetto
LineareRKL (riga a nastro stretta
in acciaio inox, denominata anche
riga a nastro vincolata)
Acciaio inoxNastro biadesivo
Arco parzialeRKL (riga a nastro stretta
in acciaio inox, denominata anche
riga a nastro vincolata)
Acciaio inoxNastro biadesivo
RotativoRES (anello in acciaio inox)Acciaio inoxSupporto conico a interferenza
Rotativo

REX (anello a elevatissima accuratezza

in acciaio inox)

Acciaio inoxMontaggio su flangia
Multi-DoF (più gradi di libertà)RXMA (riga rigida 1,5D)Vetro con basso coefficiente di espansioneRiferimento termico con nastro e adesivo epossidico

Quali encoder lineari assicurano prestazioni migliori in ambienti con variazioni termiche?

Il modello RKL di Renishaw è una stretta riga a nastro in acciaio inox che risulta particolarmente indicata per ambienti con variazioni di temperatura, perché il suo comportamento termico dipende dal substrato su cui poggia. Il comportamento termico dei vari encoder Renishaw è riportato nella tabella comparativa di seguito. Per maggior informazioni, leggere il white paper: Montaggio di righe nell'encoder in modo da ottimizzare le prestazioni termiche.


Tipo di rigaMateriale / CTEOpzioni di montaggioPrestazioni termicheRischio di isteresi
RKL (riga a nastro stretta in acciaio inox, denominata anche riga a nastro vincolata)Acciaio inoxNastro adesivo + morsetti e colla epossidicaStabilità controllata dal substratoNessuno
REL (riga rigida in ZeroMet)Acciaio con basso CTEClip o nastro adesivoEccellenti. Minima variazione di espansioneBasso (con nastro)
RSL (riga rigida in acciaio inox)Acciaio inoxClip o nastro adesivoBuone. Variazione di espansione moderataBasso (con nastro)
RTL (riga a nastro in acciaio inox)Acciaio inoxFASTRACK o nastro adesivoBuone. La riga fluttuante riduce la variazione di espansioneBasso (con nastro)

Le righe incrementali sono disponibili con passo da 20 µm o 40 µm. Quali sono i vantaggi di ricorrere a un passo diverso in base all'applicazione o all'ambiente di lavoro?

Gli encoder ottici incrementali di Renishaw utilizzano righe con passo da 20 µm o 40 µm. In generale, una riga con un passo maggiore assicura tolleranze di installazione più generose e velocità più elevate, mentre un passo ridotto offre maggiore risoluzione e un minore errore sottodivisionale SDE.

Renishaw è in grado di fornire righe multi-DoF (più gradi di libertà) con una lunghezza superiore a 350 mm?

Sì, le richieste di personalizzazione sono ben accette. Nelle loro versioni standard, le righe multi-DoF RXMA arrivano fino a 350 mm, e abbiamo già realizzato in passato righe 1,5D lunghe più di un metro.

Encoder ottici incapsulati

Qual è il metodo migliore per ridurre lo il consumo di aria nelle macchine?

Il metodo migliore per ridurre il consumo di aria consiste nel combinare gli encoder FORTiS™ con una strategia a basso flusso di aria, regolando la pressione in base ai rischi di contaminazione e alla configurazione della macchina. Questo approccio mantiene invariata l'affidabilità del sistema e permette di ridurre in modo significativo i consumi energetici.

Per maggiori informazioni, vedere la nota applicativa: Gli encoder FORTiS™ riducono i consumi di aria e permettono di risparmiare fino al 91% di energia.

Qual è il modo più rapido per installare gli encoder incapsulati FORTiS™?

Gli encoder incapsulati (sigillati) FORTiS possono essere allineati e installati in modo semplice e rapido, utilizzando questa tecnica.

Gli encoder incapsulati di Renishaw possono essere facilmente integrati al posto di soluzioni preesistenti?

Gli encoder incapsulati FORTiS™ (detti anche encoder sigillati) sono facili da integrare in qualsiasi sistema e possono sostituire le tradizionali righe incapsulate in vetro. La loro forma e le loro funzionalità sono compatibili con quelle degli encoder più diffusi sul mercato. Negli encoder FORTiS i fori di montaggio sono posizionati in modo identico agli encoder standard, permettendo di fissarli alle stesse staffe del lettore e sostituire in modo semplice e rapido un dispositivo malfunzionante.

Diagnostica

Quali vantaggi portano gli strumenti diagnostici durante il processo di installazione?

In genere, il LED di impostazione integrato negli encoder ottici Renishaw fornisce tutte le informazioni sullo stato del dispositivo necessarie per una corretta installazione. Durante l'installazione, i LED lampeggiano in giallo e poi verde per mostrare l'intensità e la qualità del segnale e successivamente utilizzano la luce blu per fornire indicazioni sull'avanzamento del processo di calibrazione.

In situazioni più complesse, gli strumenti diagnostici di Renishaw (ADT) possono svolgere un ruolo molto importante, fornendo in tempo reale informazioni dettagliate sull'encoder, ad esempio ampiezza del segnale, Lissajous, log degli avvisi e degli errori, lettura digitale e calibrazione guidata.

Ad esempio, gli ADT risultano particolarmente utili quando gli encoder sono posizionati all'interno della macchina in punti difficili da raggiungere, oppure quando il sistema opera all'interno di camere bianche o in situazioni di Ultra Alto Vuoto (UHV). La conformità ai più rigorosi controlli di accesso ai siti produttivi garantisce che questi strumenti possano comunque essere utilizzati in aree di lavoro protette.

Migliora le prestazioni degli encoder con i nostri Advanced Diagnostic Tools.

Requisiti ambientali

Quali test vengono svolti per ottenere le certificazioni dei modelli di Sicurezza Funzionale (FS) e per Ultra Alto Vuoto (UHV)?

Per le applicazioni in cui la sicurezza rappresenta un fattore critico, Renishaw offre una serie di encoder di posizione sicuri dal punto di vista operativo e certificati in conformità ai seguenti standard internazionali di sicurezza:

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

Renishaw fornisce inoltre dati sull'affidabilità dei suoi lettori classificati FS.

L'idoneità all'utilizzo in ambienti (UHV) viene certificata da un'azienda specializzata indipendente, tramite una serie di test che includono anche l'analisi dei gas residui (RGA), disponibile su richiesta.

Gli encoder ottici Renishaw sono immuni alle contaminazioni da sporcizia e olio?

Gli encoder ottici Renishaw sono dotati di guarnizioni DuraSeal™ con alette sigillanti, state testate con 14 milioni di cicli in presenza di trucioli fini di ferro e polvere di carburo mescolata a grasso. Il DuraSeal è un materiale molto robusto e dalla tenuta eccellente che agisce come guarnizione affidabile e di lunga durata intorno alla lamella del lettore e protegge le ottiche dell'encoder dalle contaminazioni. Guarda il video con i test di usura della guarnizione nella pagina Web dedicata ai test dell'encoder FORTiS™.

Renishaw commercializza diverse serie di encoder ottici incrementali di tipo aperto, fra cui ATOM™, TONiC™, VIONiC™ e QUANTiC™. Tutti i modelli sfruttano un design con "ottiche di filtraggio" che permettono di funzionare anche in presenza di quantità moderate di olio o grasso. L'unico inconveniente è una riduzione dell'ampiezza del segnale incrementale, che può essere compensata dalla funzione di controllo automatico del guadagno (AGC).

Gli encoder ottici Renishaw sopportano bene le vibrazioni?

Gli encoder ottici Renishaw sfruttano una tecnologia di smorzamento a massa accordata che consente la miglior resistenza alle vibrazioni della categoria fino a 30 g. Guarda il video con i test di resistenza alle vibrazioni nella pagina Web dedicata ai test dell'encoder FORTiS™.

Gli encoder ottici Renishaw di tipo aperto evidenziano questi livelli di resistenza alle vibrazioni:

  • Encoder incrementali serie VIONiC™, TONiC™, QUANTiC™, ATOM™, ATOM DX™: Sinusoidale max 100 m/s² @ da 55 a 2000 Hz, 3 assi.
  • Encoder assoluti serie RESOLUTE™, EVOLUTE™: Sinusoidale max 300 m/s² @ da 55 a 2000 Hz, 3 assi.

Installazione

Quali solventi si possono utilizzare per la pulizia di righe e lettori?

I solventi utilizzabili variano in base al tipo specifico di encoder e sono indicati nelle guide di installazione.

La riga adesiva può essere rimossa e quindi riutilizzata?

Una volta rimossa, la riga adesiva non può più essere utilizzata. Inoltre, la rimozione potrebbe danneggiare la riga o incidere negativamente sui risultati metrologici.

Come sono assegnati i pin dei connettori dei lettori Renishaw?

Dove possibile, Renishaw ha standardizzato l'assegnazione dei pin per i connettori standard di tipo D a 15 vie utilizzati nelle interfacce e nei lettori con uscite digitali e analogiche. Per gli altri tipi di connettori si è tentato di mantenere le assegnazioni più comuni. Tutte le assegnazioni dei pin per gli encoder Renishaw sono riportate nelle guide di installazione.

Gli encoder Renishaw utilizzano connettori maschi (spine) o femmine (prese)?

Generalmente, vengono usati connettori maschi per l'uscita di segnali incrementali e connettori femmine per la ricezione di segnali incrementali dall'encoder (ad esempio in un'interfaccia intermedia). I tipi di connettori e le indicazioni se si tratta di spine o prese sono riportati in dettaglio nelle guide di installazione.

Quali tipi di connettori sono disponibili per gli encoder ottici?

Renishaw offre le seguenti opzioni di connessione per i suoi encoder ottici:

Encoder ottici aperti
D-Sub a 9 vie
D-Sub a 15 vie (uscita pin standard)
D-Sub a 15 vie (uscita pin alternativa)
connettore circolare a 1 vie
connettore JST a 14 vie

Encoder ottici incapsulati
M12 a 8 vie
FANUC a 20 vie
Mitsubishi a 10 vie
M23 a 17 vie
D-Sub a 9 vie
LEMO a 14 vie
cavo a fili liberi

Le opzioni di connessione sono descritte dettagliatamente nelle schede tecniche o nelle guide di installazione di ciascun sistema.

Come è possibile capire se l'encoder funziona correttamente?

L'encoder dispone di un LED di impostazione, integrato nel lettore o nell'interfaccia, che indica se il lettore è alimentato e fornisce indicazioni sulla qualità dell'impostazione. Per ulteriori informazioni sui sistemi specifici, vedere le guide di installazione.

Come è possibile collegare la doppia schermatura del cavo del lettore con la schermatura singola della prolunga?

La schermatura interna del cavo del lettore va collegata alla linea a 0 V presente nel connettore intermedio, mentre la schermatura esterna del cavo del lettore va collegata alla schermatura della prolunga tramite il connettore metallico (o conduttivo), come mostrato nella figura di seguito. Nota: la schermatura esterna deve formare un elemento unico che parte dal corpo del lettore, passa attorno al connettore e arriva all’elettronica di conteggio.

Connessione a una prolunga con schermatura singola







1. Lettore

2. Schermo interno

3. Schermo esterno

4. Connettore:

5. Prolunga a schermatura singola

6. Elettronica di ingresso nel controllo

7. Segnali in uscita

Qual è la vita a flessione del cavo del lettore?

La vita a flessione di tutti i tipi di cavi per lettore è stata provata a > 20 x 106 cicli.
La vita viene testata con un raggio di flessione di 20 o 50 mm, in base al diametro del cavo. Vedere le guide di installazione dell'encoder.

Qual è la lunghezza massima della prolunga che può essere collegata senza causare distorsioni del segnale?

Tutte le informazioni sui cavi per i vari sistemi sono riportate nelle relative guide di installazione.

Gli encoder Renishaw devono essere calibrati?

Gli encoder incrementali Renishaw forniscono informazioni sulla posizione relativa non appena il sistema si avvia, le tacche di zero hanno bisogno di essere calibrate per funzionare correttamente. Per maggiori informazioni su questi sistemi specifici, vedere le guide di installazione.

Che tipo di connettore è presente nella versione di ATOM DX™ con uscita superiore?

Il connettore del lettore ATOM DX è di tipo JST a 10 vie, il connettore di accoppiamento è 10SUR-32S.

Renishaw fornisce cavi per i lettori con uscita superiore?

Si, offriamo cavi con connettore tipo D a 15 vie oppure a JST (SUR) a 10 vie in quattro lunghezze: 0,5, 1, 1,5 e 3 metri. Per dettagli sui codici prodotto, vedere la scheda tecnica di ATOM DX.

Qual è il modo migliore per installare velocemente i lettori e le righe per encoder Renishaw?

Per informazioni sui modelli specifici di encoder, vedere i nostri video e le guide di installazione.
Inoltre, i nostri strumenti diagnostici Advanced Diagnostic Tools possono aiutare a impostare e rilevare gli errori del sistema, e risultano molto utili durante l'installazione di sistemi complessi.

Funzionalità tecnica

Cos'è un encoder e come funziona?

Un encoder è un dispositivo elettromeccanico che converte le informazioni da un formato o codice in un altro. Gli encoder di posizione realizzati da Renishaw convertono il movimento lineare o rotatorio in un segnale elettrico che fornisce informazioni sulla posizione e la direzione dello spostamento.

Gli encoder di posizione possono impiegare diverse tecnologie di rilevamento: Renishaw è specializzata nella produzione di encoder ottici, induttivi e laser. RLS è un'azienda associata di Renishaw, specializzata in encoder magnetici.

Maggiori informazioni sono disponibili nell'articolo introduzione agli encoder.

Quali sono le differenze fra encoder analogici e digitali

I lettori degli encoder incrementali forniscono informazioni sulla posizione come segnali analogici o digitali. I segnali digitali possono essere generati direttamente dal lettore oppure tramite un'interfaccia esterna.

L'uscita analogica è formata da due onde sinusoidali con una differenza di fase di 90° tra una e l’altra, come un seno e un coseno. Questi segnali, definiti nel complesso "quadratura analogica", possono essere letti da molti controlli e azionamenti. Le uscite digitali possono essere generate inviando le uscite analogiche a un'interfaccia esterna. Di seguito sono riportate le funzionalità disponibili solo tramite l'uso di un'interfaccia esterna:

  • Interpolazione ultrafine (per risoluzioni di 2 o 1 nm)
  • Alcune interfacce sono dotate di LED di impostazione che mostrano lo stato del segnale e risultano utili quando il lettore è nascosto o inaccessibile.

L'uscita del segnale digitale viene creata mediante la conversione dei segnali analogici in due onde quadre digitali. Le due onde sono in quadratura di fase e presentano un periodo molto più corto rispetto ai segnali analogici originali. I segnali digitali, noti anche come "quadratura digitale", possono essere letti da molti controlli e azionamenti.

Cosa si intende con il termine "uscita in quadratura"?

L'uscita in quadratura è una forma di segnale che fornisce informazioni sulla direzione e sugli spostamenti della posizione incrementale. Il termine "quadratura" può essere applicato sia ai segnali analogici sia a quelli digitali.

Quadratura analogica

Il segnale di posizione incrementale più semplice e universale è costituito da un segnale di tensione sinusoidale, tipicamente di 1 Vpp, accompagnato da un segnale cosinusoidale corrispondente, sfasato di 90° rispetto al primo. Questa conformazione viene definita "quadratura analogica" e può essere letta da molti controlli e azionamenti.

Quadratura digitale

I segnali digitali sono generati a partire da un segnale analogico interpolato per ottenere due onde quadre digitali con una differenza di fase di 90° e un periodo del segnale molto più breve rispetto al segnale sinusoidale analogico originale. Questa conformazione viene definita "quadratura digitale" e può essere letta da molti controlli e azionamenti.

Perché esiste una differenza fra la velocità teorica e la velocità massima raggiungibile dagli encoder digitali con uscite temporizzate?

Per i sistemi con uscita temporizzata, Renishaw riporta l'opzione di frequenza di clock come il valore consigliato per il conteggio delle elettroniche di ricezione. Si tratta di un valore superiore all'effettiva frequenza di uscita temporizzata, perché viene aggiunto un margine di sicurezza che tiene conto di vari fattori (tolleranze dell'oscillatore, line driver, problemi con cavi e ricevitori, errore ciclico e jitter), che contribuiscono ad abbassare il limite minimo di separazione del segnale incrementale rispetto al valore calcolato per un sistema teoricamente perfetto.

Ad esempio, l'interfaccia TONiC™ da 20 MHz Ti ha un'uscita temporizzata effettiva di 15 MHz, che produce una velocità massima di 1.35 m/s con un encoder con risoluzione da 0,1 μm. In teoria, la velocità massima del sistema è di 1,5 m/s, anche se, per le ragioni indicate in precedenza, non è raggiungibile.

Inoltre, la larghezza di banda del segnale analogico limita ulteriormente la velocità a un limite superiore che non tiene conto dell'uscita temporizzata dell'encoder. Nel caso dei sistemi TONiC, tale limite è di 10 m/s.

Cosa si intende per "opzione con uscita temporizzata" e come si deve scegliere la corretta frequenza di clock?

L'opzione con uscita temporizzata va utilizzata quando è necessario limitare la frequenza massima prodotta dall'encoder. Senza tale limite, si potrebbero verificare conteggi erronei delle elettroniche di ricezione nel caso in cui la frequenza massima in ingresso venga superata. Tale fattore risulta particolarmente importante se l'encoder è fermo (o si sposta molto lentamente) e possono quindi verificarsi cambiamenti rapidi dello stato dell'uscita. La frequenza dell'uscita temporizzata deve essere scelta in modo da essere uguale o minore rispetto alla frequenza massima di ingresso delle elettroniche di ricezione. Selezionando una frequenza temporizzata molto inferiore alla frequenza di ingresso si riduce la velocità massima dell'encoder.

Renishaw produce encoder incrementali in grado di funzionare con righe dal passo molto ridotto (<4 µm)?

Renishaw produce encoder incrementali che usano righe con passo da 20 μm o 40 μm. Anche se sul mercato sono disponibili encoder con un passo più fine, questi non assicurano necessariamente prestazioni complessivamente migliori. I sistemi con passo ultrafine (<4 µm) sono difficili da configurare, hanno una velocità ridotta e risultano molto sensibili alla sporcizia. Inoltre, grazie a una serie di tecniche molto efficaci di interpolazione e condizionamento del segnale incrementale, molti encoder Renishaw assicurano un'accuratezza e un errore ciclico (Errore sottodivisionale) paragonabili ai sistemi a passo più fine.

Ad esempio, gli encoder ottici incrementali VIONiC™ adottano ottiche di filtraggio Renishaw di comprovata affidabilità e una tecnologia di interpolazione avanzata che quasi azzera l'errore sottodivisionale (SDE) e assicura un'ottima immunità alla polvere e velocità operative molto elevate.

Per le applicazioni che richiedono un feedback assoluto, l'encoder, RESOLUTE™ offre alta velocità, jitter ultra-ridotto e risoluzione elevata, consentendo una produzione elevata con bassi tassi di errore. Le lavorazioni che richiedono misure di precisione possono essere realizzate utilizzando questi encoder su assi lineari, rotativi o ad arco parziale (angolari).

Guarda i test svolti da Renishaw e ACS che dimostrano come sia possibile utilizzare algoritmi avanzati di servo-controllo per ottenere un jitter effettivo equivalente a quello dei prodotti a passo ultra-fine

Come si fa a capire se per una data applicazione sia più indicato un encoder assoluto o incrementale?

Gli encoder assoluti e incrementali sono indicati per moltissime applicazioni di misura della posizione e controllo del movimento. Tuttavia, presentano alcune leggere differenze per quanto riguarda prestazioni e comportamenti.

Gli encoder assoluti forniscono e mantengono in ogni momento informazioni complete sulla posizione, anche dopo un ciclo di spegnimento e riaccensione. Acquisiscono la posizione immediatamente senza bisogno di nessun movimento. Vengono spesso utilizzati nei robot chirurgici e in altre applicazioni in cui non si desidera che la macchina torni ciclicamente a un punto fisso di riferimento iniziale.

Gli encoder incrementali possono rilevare il movimento solo in relazione alla loro posizione precedente: il segnale di posizione in uscita aumenta o diminuisce (a seconda della direzione) di un conteggio alla volta, mentre il lettore si sposta rispetto alla riga. Generalmente è necessario disporre di un riferimento fisso (zero) in relazione a un elemento con posizione nota. La posizione di riferimento viene persa quando il sistema si spegne. Questi encoder sono ampiamente utilizzati negli impianti di automazione industriale, nelle macchine di misura a coordinate (CMM) e nella produzione di semiconduttori.

In che modo gli encoder Renishaw garantiscono prestazioni ottimali?

Per assicurare prestazioni di altissimo livello, gli encoder ottici incrementali di Renishaw ricorrono a una routine di calibrazione (CAL) e sfruttano un sistema di guadagno automatico (AGC).

CAL e AGC sono disponibili in tutti gli encoder QUANTiC™, VIONiC™, TONiC™ e ATOM™.

Cosa si intende per ritardo di posizione (tempo) nei segnali degli encoder incrementali?

Il ritardo di tempo di un encoder incrementale dipende da molti fattori, fra cui tipo di uscita, supporto ottico, supporti analogici e digitali, line driver/ricevitore e lunghezza/design dei cavi. Si tratta di cifre note, ma difficilmente documentabili. Per consigli accurati sulle applicazioni, si consiglia pertanto di consultare il rappresentante Renishaw di zona.

Quali sono le interfacce seriali supportate dagli encoder assoluti Renishaw?

Gli encoder assoluti Renishaw sono supportati dalle seguenti interfacce seriali, definite anche protocolli:

Encoder otticiInterfacce seriali
RESOLUTE™ aperto

BiSS® C

BiSS Safety

FANUC

Mitsubishi

Panasonic

Siemens DRIVE-CLiQ®

Yaskawa

EVOLUTE™ aperto

BiSS® C

FANUC

Mitsubishi

Panasonic

Siemens DRIVE-CLiQ®

Yaskawa

FORTiS-S™ incapsulato

BiSS® C

BiSS Safety

FANUC

Mitsubishi

Panasonic

Siemens DRIVE-CLiQ®

Yaskawa

FORTiS-N™ incapsulatoBiSS® C

BiSS Safety

FANUC

Mitsubishi

Panasonic

Siemens DRIVE-CLiQ®

Yaskawa

Quali sono le differenze fra accuratezza, risoluzione e ripetibilità?

Questi tre termini vengono a volte confusi fra loro. Le loro definizioni precise, incluse anche nel nostro glossario sono le seguenti:

  • Accuratezza: la vicinanza al valore reale della posizione misurata.
  • Risoluzione: il passo di misura più piccolo prodotto da un encoder: si tratta della distanza minima che l'encoder deve percorrere per modificare l'output di un conteggio.
  • Ripetibilità: la capacità di un encoder di rilevare la stessa posizione ogni volta che arriva a un certo punto lungo l'asse.

Qual è la differenza fra jitter ed errore sottodivisionale (SDE )?

Questi due termini vengono a volte confusi fra loro. Le loro definizioni sono le seguenti:

  • Jitter: la quantità di disturbo posizionale prodotto da un encoder quando non è in movimento. Questo valore è in genere espresso in RMS, ma esistono molti modi per misurare il disturbo posizionale; la larghezza di banda della misura è particolarmente importante. Gli encoder con un jitter inferiore mantengono meglio la posizione e generano meno calore nei motori lineari. Garantiscono inoltre un controllo più fluido della velocità alle basse velocità.
  • Errore sottodivisionale: l'errore di misura in un periodo del segnale. Questo meccanismo di errore è dovuto a imperfezioni nella forma o al centraggio del Lissajous del segnale di uscita dell'encoder. L'SDE può causare problemi di ripple di velocità nei motori lineari o negli assi motorizzati DDR. Un elevato SDE può causare la produzione di un rumore percepibile da parte dell'asse, con generazione di calore. Nelle applicazioni per macchine utensili, un elevato SDE può determinare una scarsa finitura della superficie e, nelle macchine per scansione, la produzione di immagini sfocate.

Conformità

Gli encoder ottici e le righe Renishaw sono conformi a RoHS?

Sì, vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Gli encoder ottici e le righe Renishaw usano minerali provenienti da aree di conflitto?

Vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Gli encoder ottici e le righe Renishaw sono conformi alle normative UE (dichiarazioni di conformità CE)?

Sì, vedere la nostra pagina Web con i certificati di conformità.

Applicazioni

I lettori Renishaw possono essere utilizzati in applicazioni di robotica che richiedono la flessione del cavo?

Se non si supera il raggio di flessione minimo (vedere le relative schede tecniche) il cavo del lettore avrà una vita a flessione minima di 20.000.000 di operazioni. Tuttavia, il cavo non è stato pensato per applicazioni che ne implicano la torsione nel verso della lunghezza. Si sconsiglia di piegare o flettere i cavi dei lettori UHV, per evitare di danneggiarli.

Qual è l'encoder più indicato per applicazioni OEM ad alto volume, in cui il tempo di assemblaggio della macchina è critico?

Gli encoder lineari assoluti della serie EVOLUTE™ forniscono misure di posizione assolute, con risoluzione fine, ampie tolleranze di installazione e ottima resistenza ai contaminanti, per prestazioni metrologiche molto versatili.

Allo stesso modo, gli encoder incrementali QUANTiC™ sono stati sviluppati per produttori e integratori di sistemi e vantano tolleranze di installazione estremamente ampie, conservando un fattore di forma super compatto e una metrologia eccellente.

Entrambi i sistemi sono idonei per applicazioni OEM ad alti volumi in cui i tempi di assemblaggio rappresentano un aspetto critico, perché una riduzione dei tempi di installazione si traduce in un aumento della produttività e della redditività.

Per le definizioni della terminologia tecnica usata in questa pagina, vedere il nostro glossario.

 

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