Optični dajalniki – pogosto zastavljena vprašanja in odgovori

S kakšnimi topili lahko čistimo skale in bralne glave?

Priporočena topila za čiščenje so odvisna od sistema dajalnika in so navedena v navodilih za montažo.

Ali je samolepilni merilni trak mogoče odstraniti in ga ponovno uporabiti?

Ne. Ko merilni trak odstranite, zadnja samolepilna stran ni več uporabna. Poleg tega se lahko merilni trak že zaradi samega odstranjevanja poškoduje in izgubi svoje merilno-tehnične lastnosti.

Kakšen je razpored pinov na konektorjih bralnih glav Renishaw?

Kjer je le mogoče, uporablja Renishaw pri običajnih 15-polnih konektorjih tipa D na bralnih glavah in vmesnikih z analognim in digitalnim izhodom standarden razpored pinov. Tudi pri ostalih vrstah konektorjev so po možnosti uporabljeni standardni razporedi pinov. Razporede pinov za vse dajalniške sisteme Renishaw lahko najdete v navodilih za montažo sistema.

Ali imajo dajalniki Renishaw moške (vtič) ali ženske (vtičnica) konektorje?

Moški konektorji se praviloma uporabljajo za izdajo inkrementalnih signalov iz dajalnika, ženski konektorji pa se uporabljajo za sprejem inkrementalnih signalov iz dajalnika (na primer na dodatnem vmesniku). Vrste konektorjev ter podatke o tem, ali gre za vtiče ali vtičnice, najdete v navodilih za montažo sistema.

Zakaj je pri digitalnih dajalnikih s taktiranimi izhodi razlika med teoretično hitrostjo in dosegljivo največjo hitrostjo?

Renishaw pri sistemih s taktiranim izhodom navaja možnost frekvence ure kot priporočeno števno frekvenco sprejemne elektronike. Ta je večja od dejanske taktirane izhodne frekvence dajalnika zaradi dodanega varnostnega faktorja. Varnostni faktor upošteva toleranco oscilatorja ure, linijski ojačevalnik, odklone kabla in linijskega sprejemnika, ciklično napako (SDE) in trepetanje. Vsi ti dejavniki namreč povzročajo manjšo razdaljo med robovi inkrementalnega signala od tiste, ki je bila izračunana za teoretično popoln sistem.

20 MHz vmesnik Ti TONiC™ ima tako dejanski taktiran izhod 15 MHz, ki omogoča največjo hitrost 1,35 m/s pri dajalniku z ločljivostjo 0,1 μm. Teoretična maksimalna hitrost pri takšnem sistemu bi bila 1,5 m/s, ki pa zaradi zgoraj omenjenih razlogov ni dosegljiva.

Največja hitrost je omejena navzgor tudi zaradi pasovne širine analognega signala, ne glede na taktirani izhod dajalnika. Ta meja je pri sistemu TONiC 10 m/s.

Kako lahko preverimo, ali dajalnik pravilno deluje?

Na bralni glavi in/ali na vmesniku dajalnika je vgrajena nastavitvena svetleča dioda. Ta svetleča dioda označuje napajanje bralne glave in kakovost nastavitve dajalnika. Več informacij za konkreten sistem lahko najdete v naših navodilih za montažo.

Kako je treba povezati zunanji in notranji oklep kabla bralne glave s podaljševalnim kablom, ki ima samo en oklep?

Notranji oklep kabla bralne glave je treba povezati z 0 V vodom v vmesnem konektorju, zunanji oklep kabla bralne glave pa je treba povezati prek (kovinske/prevodne) školjke konektorja na oklep podaljševalnega kabla, kot kaže spodnji diagram. Opomba: Zunanji oklep mora zagotavljati neprekinjeno zaščito od ohišja bralne glave prek konektorja do uporabnikove elektronike.

1. Bralna glava

2. Notranji oklep

3. Zunanji oklep

4. Konektor

5. Podaljševalni kabel z enim oklepom

6. Uporabniška elektronika

7. Izhodni signali

Kakšna je življenjska doba kabla bralne glave pri upogibanju?

Življenjska doba vseh kablov bralnih glav pri upogibanju je bila preizkušena v več kot 20 x 10⁶ ciklih.
Življenjska doba kablov v režimu upogibanja se odvisno od premera kabla preizkuša pri upogibnem polmeru 20 ali 50 mm. Glejte navodila za montažo konkretnega dajalnika.

Ali so kabli bralnih glav Renishaw primerni tudi za uporabo v robotskih aplikacijah, kjer se mora kabel upogibati?

Če ni presežen najmanjši polmer upogibanja kabla (glejte ustrezen podatkovni list), potem je najmanjša življenjska doba kabla vsaj 20.000.000 upogibov. Kabel pa ni primeren za aplikacije, pri katerih bi prihajalo do sukanja (torzije) kabla po dolžini. Upogibanje prav tako ni priporočljivo pri kablih bralnih glav UHV, ki se lahko poškodujejo.

Kaj pomeni 'možnost taktiranega izhoda' in kako izbrati pravo frekvenco ure?

'Možnost taktiranega izhoda' uporabite, če je treba omejiti največjo frekvenco izdaje dajalnika. Če izhodna frekvenca ni omejena, nastopijo napake pri štetju v sprejemni elektroniki, ko je presežena njena največja vhodna frekvenca. To je še posebej pomembno takrat, ko dajalnik miruje (ali se premika zelo počasi) in se lahko izhodno stanje spreminja zelo hitro. Frekvenco taktiranega izhoda izberite tako, da bo enaka ali manjša od maksimalne vhodne frekvence sprejemne elektronike. Če je izbrana taktna frekvenca precej manjša od vhodne frekvence, to pomeni zmanjšanje največje hitrosti dajalnika.

Kako dolg je lahko podaljševalni kabel, da ne prihaja do motenj signala?

Podatki o dolžini podaljševalnih kablov za različne sisteme so podani v navodilih za montažo.

Kakšen je srednji čas med odpovedmi MTBF (Mean Time Before Failure) za optične dajalnike Renishaw?

Oglejte si spodnji primer zanesljivosti bralne glave RGH24/RGH25:

MTBF (M) = pt / n

Kjer je:

p: nameščeno število bralnih glav

t: povprečna obratovalna doba

n: skupne relevantne odpovedi

Po naših podatkih (letna proizvodnja in podatki o odpovedih) znaša MTBF za bralno glavo, ki je nenehno v uporabi, 2013 let.

Še praktičen primer: stranka ima 28 triosnih strojev in nameščenih je torej 84 bralnih glav (p). Srednji interval (t) med odpovedma bralne glave (t. j. n = 1) lahko izračunamo, če preuredimo formulo za MTBF:

t = Mn / p = (2013 let * 1) / 84 = približno 24 let

Zato lahko uporabnik s skupaj 84 bralnimi glavami, ki delujejo 24 ur na dan, pričakuje eno samo odpoved bralne glave v 24 letih.

Ta podatek ni jamstvo za zanesljivost izdelka in ne predstavlja garancijskega pogoja.

Za podatke o MTBF drugih serij dajalnikov Renishaw se obrnite na vaše lokalno predstavništvo za Renishaw.

Zakaj Renishaw priporoča profil lepila na montažni površini pesta?

Priporočeni profil omogoča, da se lepilo prilagaja večjemu območju temperaturnih ekstremov. Zagotavlja tudi točno pozicioniranje diska na montažni površini pesta.

Ali moramo svoj dajalniški sistem Renishaw umerjati?

Umerjanje je potrebno samo pri sistemih ATOM™, TONIC™, VIONiC™ in QUANTiC™ za optimizacijo zmogljivosti.

Kaj vpliva na izbiro razdelbe (periode) inkrementalne skale?

Razdelba skale pri inkrementalnih optičnih dajalnikih Renishaw je 20 µm ali 40 µm, odvisno od sistema. (V splošnem velja, da so pri večji razdelbi skale na voljo večje tolerance montaže in višje hitrosti, medtem ko je manjša razdelba skale povezana z večjo ločljivostjo in manjšo napako interpolacije (SDE).)

Kakšna je razlika med natančnostjo razdelbe, sistemsko natančnostjo in nameščeno natančnostjo pri dajalnikih kota/zasuka?

Natančnost razdelbe je točnost, s katero se razdelba skale zapiše na obroč med izdelavo.

Sistemska natančnost je natančnost razdelbe plus ciklična napaka bralne glave (SDE).

Nameščena natančnost je natančnost, ki jo lahko uporabnik pričakuje od dajalnika, ko je ta nameščen na delovno os. Ta natančnost vključuje sistemsko natančnost, nanjo pa vplivajo tudi drugi dejavniki, predvsem ekscentričnost obroča/diska.

Pri manjših obročih/diskih k nameščeni natančnosti najbolj prispeva ekscentričnost. Odvisno od sistema je specificirana bodisi sistemska bodisi nameščena natančnost, na vseh certifikatih o umerjanju obročev pa je podan grafikon značilne nameščene natančnosti, če je montaža opravljena v skladu s priporočenimi smernicami iz navodil za montažo. Za aplikativno svetovanje se lahko obrnete na najbližje predstavništvo za Renishaw.

Ali Renishaw izdeluje tudi inkrementalne dajalnike, ki imajo skalo s fino razdelbo?

Renishaw izdeluje inkrementalne dajalnike, ki so opremljeni s skalo z 20- ali 40-μm razdelbo. Čeprav obstajajo tudi sistemi dajalnikov s finejšo razdelbo, pa ni nujno, da ti sistemi tudi delujejo bolje. Sistemi s finejšo razdelbo so lahko zahtevnejši za pripravo, imajo omejeno hitrost in niso odporni proti umazaniji. Mnogi sistemi dajalnikov Renishaw v kombinaciji z učinkovitimi tehnikami obdelave signalov zagotavljajo primerljivo natančnost in ciklično napako (SDE) kot sistemi s finejšo razdelbo.

Kateri merilni trak je treba uporabiti za aplikacije z delnim krožnim lokom?

Za aplikacije s krožnim lokom priporočamo trakove dajalnikov iz serije RKL. Trakovi RKL so tanki in zelo upogljivi, zato jih je mogoče preprosto oblikovati v delni krožni lok za najboljšo natančnost v primerjavi z drugimi vrstami merilnih trakov.

Katero bralno glavo je treba uporabiti za aplikacije z delnim krožnim lokom?

Za absolutne aplikacije z delnim krožnim lokom je treba uporabiti linearne bralne glave RESOLUTE, ki so združljive s trakovi za dajalnike RKLA.
Za inkrementalne aplikacije z delnim krožnim lokom lahko uporabite eno od združljivih bralnih glav QUANTiC, VIONiC ali TONiC, kakor tudi linearno bralno glavo ATOM* ali ATOM DX*. Pri izbiri bralne glave je treba upoštevati specifične zahteve aplikacije.

*Samo merilni trak RKLF40-S

Kakšno montažno površino je treba uporabiti za aplikacije z delnim krožnim lokom?

Meritve na delnem krožnem loku so možne z namestitvijo merilnega traku RKL na poljubno kovinsko površino s temperaturnim koeficientom dolžinskega raztezka med 8 in 24 ppm/^oC, npr. iz aluminija, jekla ali titana. Za druge materiale se obrnite na lokalnega zastopnika za Renishaw.

Ali so optični dajalniki Renishaw skladni z RoHS?

Da, oglejte si našo spletno stran Certifikati o skladnosti.

Ali so v optičnih dajalnikih in skalah Renishav vgrajeni tudi minerali iz konfliktnih območij?

Oglejte si našo spletno stran Certifikati o skladnosti.

Ali so optični dajalniki in skale Renishaw skladni z zakonodajo EU (imajo ES-Izjavo o skladnosti)?

Da, oglejte si našo spletno stran Certifikati o skladnosti.

Kakšne so prednosti absolutnih dajalnikov v primerjavi z inkrementalnimi dajalniki?

Glavni razlog za izbiro absolutne namesto inkrementalne tehnologije leži v zagonskem ciklu stroja. Os, ki je opremljena z inkrementalnim dajalnikom, mora najprej uloviti referenčno oznako, da določi referenčni oz. ničelni položaj. Absolutni dajalniki Renishaw pa lahko sporočijo točen položaj takoj po vklopu, brez premikov osi. Iskanje referenčnih oznak lahko predstavlja realen problem pri večosnih strojih, še posebej, če osi niso pravokotne ali če je tovor občutljiv oz. krhek.

Pri absolutnih dajalnikih pogosto odpade potreba po ločenih dajalnikih za komutacijo motorjev. Ker določanje absolutnega položaja ne zahteva nobenih premikov, se lahko za merjenje položaja in za komutacijo motorja uporabi kar isti dajalnik.

Absolutni dajalniki Renishaw končno tudi niso obremenjeni s kompromisi glede hitrosti/ločljivosti, ki pogosto omejujejo zmogljivost inkrementalnih osi. Položaj se določi na zahtevo, s čimer odpade potreba po zelo veliki pasovni širini za prenos visokoločljivostnih inkrementalnih signalov pri hitrih oseh. RESOLUTE lahko tako npr. določa položaj z ločljivostjo 1 nm na oseh, ki se premikajo s hitrostmi do 100 m/s. Za tako ločljivost bi pri inkrementalnem dajalniku potrebovali pasovno širino kar 100 GHz!

Ali sistem dajalnikov RESOLUTE podpira protokol SSI?

RESOLUTE ne podpira protokola SSI. SSI je zelo preprost serijski komunikacijski protokol, ki ne podpira nikakršnega preverjanja integritete podatkov. Za RESOLUTE je zato na voljo podoben protokol, ki se imenuje "enosmerni BiSS® C". Ta protokol je prav tako enostaven, dodaja pa poročanje o napakah in opozorila ter odpravlja tveganje nenadzorovanih premikov osi tako, da varuje podatke o položaju pred kvarjenjem z mehanizmom CRC (ciklično preverjanje redundance).

Kakšna je razlika med družinama dajalnikov VIONiC in TONiC?

V nadaljevanju so podane glavne lastnosti, po katerih se razlikujejo inkrementalni superkompaktni izdelki iz Renishawa:

Ali Renishaw izdeluje tudi inkrementalne dajalnike, ki imajo skalo s fino razdelbo?

Renishaw izdeluje inkrementalne dajalnike, ki so opremljeni s skalo z 20- ali 40-μm razdelbo. Čeprav obstajajo tudi sistemi dajalnikov s finejšo razdelbo, pa ni nujno, da ti sistemi tudi delujejo bolje. Sistemi s finejšo razdelbo so lahko zahtevnejši za pripravo, imajo omejeno hitrost in niso odporni proti umazaniji. Mnogi sistemi dajalnikov Renishaw v kombinaciji z učinkovitimi tehnikami obdelave signalov zagotavljajo primerljivo natančnost in ciklično napako (SDE) kot sistemi s finejšo razdelbo.

Kaj počneta CAL in AGC?

CAL je bistvena rutina v sklopu umerjanja sistema, vključuje pa pripravo bralne glave ter optimizacijo inkrementalnega signala in signala referenčnih oznak. Nastavitve umerjanja so shranjene v lokalnem pomnilniku in tako je optimalna zmogljivost zagotovljena takoj ob vklopu napajanja. Različni vmesniki imajo različne postopke umerjanja.

Visokozmogljivi inkrementalni dajalniki Renishaw imajo servonastavitev DC-osvetlitve oz. krmilno zanko, ki vzdržuje konstantno srednjo odbito svetlobo na fotodetektorju s krmiljenjem gonilnega toka svetlobnega vira v dajalniku. DC servo učinkovito odpravlja vplive temperaturnih nihanj, nekatere oblike kontaminacije skale, nihanja v odbojnosti skale in staranje IRED.

AGC (Auto Gain Control – sistem za samodejni nadzor ojačenja) je krmilna zanka, ki meri AC komponento signala inkrementalnega dajalnika in uravnava zahtevano vrednost servonastavitve DC-osvetlitve. Sistem se lahko uporablja za kompenzacijo mehanizmov, ki vplivajo na zmogljivost AC bralne glave, npr. mast ali prstni odtisi na skali. Omogoča učinkovito vzdrževanje dosledne amplitude izhodnega signala 1 Vpp. Funkcijo AGC je po potrebi mogoče izklopiti.

V vsakem primeru je za največjo zmogljivost oz. najširše dinamično območje teh sistemov nujna optimalna montaža sistema dajalnika.
Funkciji CAL in AGC sta na voljo pri dajalnikih QUANTiC, VIONiC, TONiC in ATOM.

Kakšna je položajna (časovna) zakasnitev signalov inkrementalnega dajalnika?

Časovna zakasnitev v sistemu inkrementalnega dajalnika je odvisna od več dejavnikov, vključno z vrsto izhoda, optično stopnjo, stopnjama analogne in digitalne elektronike, linijskim ojačevalnikom/sprejemnikom in zasnovo/dolžino kablov. Te številke so znane, vendar jih je težko dokumentirati. Za usmerjeno aplikativno svetovanje se zato obrnite na najbližje predstavništvo za Renishaw.

Katerim nalogam je namenjena družina EVOLUTE?

Družina EVOLUTE omogoča širše tolerance pri montaži absolutnega dajalnika za hitro in preprosto montažo brez potrebe po finih nastavitvah. Dajalniki EVOLUTE so zato primerni za serijske aplikacije pri proizvajalcih originalne opreme, kjer je čas gradnje stroja ključnega pomena, vsak prihranek časa pri montaži komponent pa omogoča krajše dobavne roke in s tem večjo donosnost.

Katere protokole podpira družina EVOLUTE?

Dajalniki EVOLUTE podpirajo serijske komunikacijske protokole BiSS C, Mitsubishi (serija servo pogonov J4 in pogoni MDS-D2/DH2/DM2/DJ za obdelovalne stroje) in Yaskawa (Sigma-5 in Sigma-7 SERVOPACK).

Katere skale so na voljo za dajalnike QUANTiC?

Bralni glavi QUANTiC se pridružuje merilni trak iz nerjavnega jekla RTLC40-S z dvosmernimi optičnimi referenčnimi oznakami IN-TRAC in sistemom vodil FASTRACK™ RTLC40, kakor tudi obroči za merjenje kota (zasuka) RESM40.

Katerim nalogam je namenjena družina QUANTiC?

Dajalnik QUANTiC s svojimi širokimi montažnimi tolerancami je zasnovan za proizvajalce in sistemske integratorje, obenem pa ohranja superkompaktno obliko in odlične merilno-tehnične lastnosti. Eden večjih odjemalcev dajalnikov QUANTiC bodo proizvajalci delovnih miz, ki si želijo preproste montaže ter možnosti določanja položaja na osnovi predhodnega položaja, skrajšanja časa montaže in povečane produktivnosti. Med ostalimi aplikacijami so večosni sistemi, proizvodnja polprevodnikov in sistemi z dolgimi osmi.

Katere so prednosti naprednega diagnostičnega orodja (ADT)?

Družina QUANTiC je združljiva z orodjem ADTi-100 in s pripadajočo brezplačno programsko opremo ADT View, ki omogoča nadzor in spremljanje rutin za pripravo in umerjanje merilne glave QUANTiC, kakor tudi diagnostiko na terenu in odpravljanje napak. Funkcije programske opreme vključujejo izboljšano grafiko, samodejno izdelavo grafikonov moči signala v odvisnosti od položaja, Lissajousovih diagramov, izhod DRO in prikaz nagiba bralne glave.

Za več informacij obiščite www.renishaw.si/adt.

Kakšna je razlika med družinama dajalnikov VIONiC in TONiC?

V nadaljevanju so podane glavne lastnosti, po katerih se razlikujejo inkrementalni superkompaktni izdelki iz Renishawa:

Katere skale so na voljo za bralne glave VIONiC?

Bralne glave VIONiC™ dopolnjujejo najnovejši merilni trakovi iz nerjavnega jekla RTLC-S z dvosmernimi optičnimi referenčnimi oznakami IN-TRAC™, sistemi na vodilih FASTRACK™ / RTLC in dajalniki kota REXM z ultravisoko natančnostjo, kakor tudi uveljavljeni merilni trakovi iz nerjavnega jekla RSLM, visokonatančni trakovi RELM z nizkim temperaturnim koeficientom dolžinskega raztezka in visoko stabilnostjo ter obroči za merjenje kota/zasuka RESM.

Katere so prednosti naprednega diagnostičnega orodja?

Napredno diagnostično orodje vključuje uporabniško programsko opremo za upravljanje in nadzor rutin za pripravo in umerjanje sistemov VIONiC in QUANTiC. Nove funkcije programske opreme: izboljšana grafika, samodejna izdelava grafikonov moči signala v odvisnosti od položaja, Lissajousovih diagramov, izhod DRO in prikaz nagiba bralne glave. To nastavitveno orodje je idealno za montaže na proizvodnih linijah v tovarni, saj omogoča oddaljene, napredne funkcije umerjanja. Za več informacij obiščite www.renishaw.si/adt.

Katerim nalogam je namenjena serija VIONiC?

Serija VIONiC je zasnovana za zmanjšanje velikosti celotnega sistema na minimum, ki je še mogoč pri visokozmogljivem sistemu, obenem pa zagotavlja vodilno zmogljivost v svojem razredu pri napaki interpolacije (SDE), trepetanju in točnosti. Pomembno področje uporabe dajalnikov VIONiC bodo linearni motorji, ki so odvisni od velikega ojačenja krmilnika in velike pasovne širine za minimalen čas ustalitve položaja in gibanje s konstantno hitrostjo. Hitrostne napake so posledica nenatančnosti v izhodu dajalnika, krmilnik pa jih le še ojači: ViONIC ponuja konstruktorjem linearnih motorjev najboljšo celovito dajalniško rešitev za nihanja hitrosti (navora). Med ostalimi potencialnimi aplikacijami so translacijske mizice, večosne platforme, veliki motorji DDR v ohišju, industrija polprevodnikov in medicinskih izdelkov, kakor tudi vse druge aplikacije z omejenim prostorom in najstrožjimi zahtevami glede zmogljivosti.

Kako so vmesniki dajalnikov TONiC mehansko povezani s strojem ali s krmilno omaro?

Vmesniki TONiC se lahko povežejo neposredno s 15-polnimi vhodnimi vtičnicami tipa D z zatiči, saj so po velikosti podobni standardnim 15-polnim vtičem tipa D. Renishaw lahko dobavi tudi preprost nosilec, ki je namenjen pritrditvi vmesnika TONiC na montažno površino z dvema vijakoma velikosti M4. Kataloška številka dela je A-9690-0015.

Kaj je treba upoštevati pri uporabi vmesnikov ACi?

Vmesnik ACi je namenjen integraciji v uporabnikovo aplikacijo in zato nima ohišja. Končni uporabnik mora za učinkovito delovanje zagotoviti primerno zaščito (za zmanjšanje radiofrekvenčnih emisij in dovzetnosti), kakor tudi električno in mehansko povezavo s kabelskim oklepom. Najboljše rezultate običajno dosegamo s priključitvijo zaščit na maso (FG, field ground).

Kaj vpliva na izbiro vmesnika pri uporabi sistema ATOM?

Obstaja več dejavnikov, ki lahko vplivajo na vašo izbiro vmesnika za delo z bralno glavo ATOM. Najpomembnejši med njimi so lahko ločljivost, maksimalna hitrost sistema, napaka interpolacije (SDE) ali velikost vmesnika. Primerjavo med temi dejavniki podaja preglednica v nadaljevanju.

Katera je najmanjša merilna dolžina, nad katero je mogoče uspešno umeriti sistem ATOM?

ATOM se lahko uspešno umeri (vključno z referenčno oznako) pri gibu osi z dolžino ±120 µm (če je začetna raven signala zelo majhna ali zelo velika, bo morda potrebnih več prehodov).

Ali se lahko kratke skale RTLF (< 50 mm) togo prilepijo na podlago?

Da, če je prostora zelo malo, se lahko skala RTLF v večini primerov togo prilepi neposredno na podlago. Če potrebujete dodatne nasvete za konkretno nalogo, se obrnite na najbližje predstavništvo za Renishaw.

Kakšna je ATOM-ova odpornost proti onesnaženju z oljem?

ATOM in drugi sistemi dajalnikov iz Renishawa z "optičnim filtriranjem" lahko zaradi edinstvenega načina delovanja optike delujejo tudi pri zmerni kontaminaciji z mastjo ali olji. Edini negativni učinek je zmanjšanje amplitude inkrementalnega signala, ki pa ga je mogoče kompenzirati s funkcijo AGC.