光學尺常見問題
一般資訊
Renishaw 光學尺提供什麼樣的保固？
每個 Renishaw 光學尺產品都享有 2 年保固。Renishaw 光學尺很少會發生故障，但如果真的發生，我們會立刻更換，確保盡可能縮短機器停機時間。
Renishaw 如何確保供應高品質產品？
所有重要的製造階段，從 PCB 組裝和加工本體至纜線組裝與最終讀頭組裝/測試都在內部執行。我們的光學尺和許多其他編碼器公司不同，可以在內部製造。此理念可確保我們維持各階段的整體產品品質控管。
Renishaw 光學尺是否可以客製化？
Renishaw 光學尺提供各式各樣的規格選項，例如纜線長度、安裝選項、序列介面、軸尺寸、解析度及電氣選項。如此靈活的彈性可讓光學尺充分配合大部分應用需求，不過如果您需要因應客製化纜線長度等特定需求，請聯絡當地 Renishaw 代表。
開放式光學尺
RESOLUTE™ 絕對式光學尺系統是否支援 SSI 通訊協定/序列介面？
RESOLUTE 光學尺不支援 SSI。SSI 是非常簡單的序列通訊協定，不支援任何資料完整性檢查。RESOLUTE 系列提供類似的通訊協定，也就是所謂的 BiSS® C（單向）。這項通訊協定幾乎與 SSI 同樣簡便，但同時提供錯誤及警告資訊，並可保護位置資料避免因為 CRC（循環冗餘檢查）而損毀，進而排除軸運動不受控制的風險。
Renishaw 開放式光學尺系列有何不同？
我們提供開放式光學尺比較表，詳述 ATOM™、ATOM DX™、TONiC™、VIONiC™、QUANTiC™、RESOLUTE™ 及 EVOLUTE™ 光學尺系列之間的差異。
光學尺
光學尺適合用於哪些應用？
線性光學尺可用於需要取得直線位置資訊的應用，通常為 X、Y 或 Z 軸。這類光學尺適用於 CNC 機器、CMM、半導體製造的精密工作台、印刷機器及工業自動化等應用。
旋轉（角度）光學尺適用於角度位置的量測及旋轉元件的運動控制。這類光學尺適合用於機器人關節、醫療及科學應用、晶圓處理機器、平衡架、天線、望遠鏡及伺服馬達等應用。
部分弧線光學尺可環繞鼓、軸或圓弧，便於量測不到一整圈的旋轉動作。這類光學尺適合用於打線機、同步彎曲鏡及工業自動化等應用。
多 DoF 光學尺系統可在精準的運動系統中量測多個自由度。這類光學尺最適合用於半導體產業使用的 XY 雙軸平台等高動態應用，以因應其中所需的卓越精度及重複性，進而滿足品質及生產力需求。
各種不同光學尺的製造材料及安裝方式為何？
Renishaw 提供各式各樣的線性、部分弧線、旋轉及多 DoF 光學尺，採用下列安裝方式及材料：
| 運動形式 | 光學尺類型 | 材料 | 安裝選項 |
| 線性 | RTL（不鏽鋼光學捲尺） | 不鏽鋼 | FASTRACK™ 或自黏 背膠帶 |
| 線性 | RCL（玻璃光學條尺） | 鈉鈣玻璃 | 自黏背膠帶 |
| 線性 | REL（ZeroMet™ 光學條尺） | ZeroMet 低膨脹鎳鐵合金 | 自黏背膠帶 或夾片和貼片安裝 |
| 線性 | RSL（不鏽鋼光學條尺） | 不鏽鋼 | 自黏背膠帶 或夾片和貼片安裝 |
| 線性 | RKL（精細型不鏽鋼 光學捲尺，也稱為 固定式光學尺） | 不鏽鋼 | 自黏背膠帶 |
| 部分弧線 | RKL（精細型不鏽鋼 光學捲尺，也稱為 固定式光學尺） | 不鏽鋼 | 自黏背膠帶 |
| 旋轉 | RES（不鏽鋼環） | 不鏽鋼 | 干涉配合錐面安裝座 |
| 旋轉 | REX（超高精度 不鏽鋼環） | 不鏽鋼 | 法蘭安裝 |
| 多 DoF | RXMA（1.5D 玻璃光學尺） | 低膨脹玻璃 | 膠帶及環氧樹脂熱基準 |
哪一種線性光學尺在溫度變化較大的環境中效能最佳？
Renishaw RKL 精細型不鏽鋼光學捲尺最適合用於溫度變化較大的環境，因為這類光學尺的熱行為是由安裝基材所定義。以下比較表顯示 Renishaw 光學尺的不同熱行為。如需瞭解更多詳細資訊，請參閱白皮書：妥善安裝光學尺以達最佳熱效能。
| 光學尺型式 | 材料/CTE | 安裝選項 | 熱效能 | 遲滯風險 |
| RKL（精細型不鏽鋼光學捲尺，也稱為固定式光學尺） | 不鏽鋼 | 膠帶 + 環氧樹脂貼片 | 由穩定基材控制 | 無 |
| REL（ZeroMet 光學條尺） | 低 CTE 鋼材 | 夾片或膠帶 | 優異的最小膨脹失配 | 低（使用膠帶） |
| RSL（不鏽鋼光學條尺） | 不鏽鋼 | 夾片或膠帶 | 良好的膨脹失配 | 低（使用膠帶） |
| RTL（不鏽鋼光學捲尺） | 不鏽鋼 | FASTRACK 或膠帶 | 良好浮動減少失配 | 低（使用膠帶） |
增量式光學尺提供 20 µm 或 40 µm 刻距。不同光學尺刻距在不同應用或環境中的優勢為何？
Renishaw 增量式光學尺系統提供 20 µm 或 40 µm 光學尺刻距，視特定系統而定。一般來說，較大的光學尺刻距可提供更寬裕的安裝公差及更高速度，較小的光學尺刻距則提供更高的解析度，以及更低的 SDE（細分誤差）。
Renishaw 是否提供 350 mm 以上長度的多 DoF（多自由度）光學尺？
是，Renishaw 歡迎客戶要求製作客製化光學尺。雖然標準的 RXMA 多 DoF 光學尺最長為 350 mm，Renishaw 之前曾經供應長度超過 1 m 的 1.5D 光學尺。
封閉式光學尺
機器使用者減少淨化空氣需求最理想的方法為何？
機器使用者減少淨化空氣需求最理想的方法，就是結合 FORTiS™ 光學尺搭配低流量淨化空氣策略，並依據污染風險及機器配置調整壓力。這種方法可同時維持可靠性並大幅節省能源。
請參閱我們的應用說明深入瞭解：FORTiS™ 光學尺可減少淨化空氣使用量，最多節省 91% 能源。
FORTiS™ 封閉式光學尺最快速的安裝方法為何？
FORTiS 封閉式光學尺也稱為密封式光學尺，可使用超快速安裝技術迅速輕鬆地進行對齊和安裝。
將 Renishaw 封閉式光學尺整合至系統以取代現有解決方案有多簡單？
FORTiS™ 封閉式光學尺（也稱為密封式光學尺）可輕鬆整合以取代傳統的線性玻璃光學尺，其安裝、外型及功能相容於最常見的業界標準光學尺。FORTiS 光學尺的螺絲孔與前述光學尺相同，並可安裝至相同的讀頭支架，協助在現場迅速輕鬆地取代原先在機器上無法運作的光學尺。
診斷
使用診斷工具支援安裝流程的效益為何？
一般來說，Renishaw 光學尺系列內建設定 LED 所提供的狀態資訊，已足以確保成功安裝。前述 LED 會先閃爍黃燈然後閃爍綠燈，以在安裝期間顯示訊號強度及品質，然後使用藍燈顯示目前所處的校正流程階段。
然而，如果面對更艱難的安裝情境，Renishaw ADT（Advanced Diagnostic Tool - 進階診斷工具）就可發揮重要作用。這項工具有助於即時提供詳細的光學尺資訊，例如訊號大小、利薩如圖、警告及錯誤記錄、數位讀數 (DRO) 及引導校正。
舉例來說，如果光學尺設置在機器內部難以接觸的位置，或是需要在無塵室或超高真空 (UHV) 環境內運作，ADT 就特別重要。這類工具符合最嚴格的生產據點出入管制規範，確保即使在有安全管制的工作區域中也能使用。
請進一步瞭解我們的進階診斷工具以提升光學尺效能。
環境要求
請問各種版本的功能安全 (FS) 與超高真空 (UHV) 光學尺為了獲得認證進行了哪些測試？
Renishaw 針對重大安全應用提供一系列的功能安全位置光學尺，並通過以下國際安全標準認證：
ISO 13849 類別 3 PLd
IEC 61508 SIL2
IEC 61800-5-2 SIL2
Renishaw 亦提供功能安全額定讀頭的可靠性資料。
如果是超高真空 (UHV) 環境中的應用，產品是由獨立專業測試機構檢驗其適合性，其中包括殘留氣體分析 (RGA) 頻譜測試（可依要求提供）。
Renishaw 光學尺的防塵及抗油漬能力如何？
Renishaw 封閉式光學尺採用 DuraSeal™ 密封唇，通過 1400 萬次循環的磨損測試，其中是以潤滑脂混合細鐵屑與碳化礫進行測試。堅韌的 DuraSeal 材料可在讀頭葉片周圍提供長效可靠的密封效果，保護光學尺不受污染。請前往 FORTiS™ 光學尺測試網頁觀看密封磨損測試影片。
Renishaw 提供一系列的開放式增量光學尺，包括 ATOM™、TONiC™、VIONiC™ 及 QUANTiC™ 系列，而所有光學尺都採用「過濾光學鏡組」設計，因此可在一般潤滑脂或油漬污染環境作業。唯一的不良效應是降低增量訊號振幅，可利用自動增益控制 (AGC) 功能加以補償。
Renishaw 光學尺的抗振能力有多強？
Renishaw 封閉式光學尺使用調諧質量阻尼技術，提供高達 30 g 的抗振效果，領先同類產品。請前往 FORTiS 光學尺測試網頁觀看振動測試影片。
Renishaw 開放式光學尺的抗振能力如下：
- 增量式光學尺 VIONiC™、TONiC™、QUANTiC™、ATOM™、ATOM DX™ 系列：正弦 100 m/s² 最大值（55 Hz 至 2000 Hz 時），3 軸。
- 絕對式光學尺 RESOLUTE™、EVOLUTE™ 系列：正弦 300 m/s² 最大值（55 Hz 至 2000 Hz 時），3 軸。
安裝
可以使用哪些溶劑清潔光學尺及讀頭？
建議使用的清潔溶劑，需視使用的特定光學尺系統而定，詳情請參閱系統安裝指南。
是否可能取下膠帶光學尺並重複使用？
取下光學尺後，黏性背膠就無法再使用。此外若取下光學尺，也可能會對其造成損傷，或影響其量測效能。
Renishaw 讀頭上接頭的針腳分配為何？
在可能情況下，Renishaw 會針對類比及數位輸出讀頭及介面使用的 15 向 D 型接頭，採用標準化的針腳分配。此外在可能情況下，其他接頭類型則採用業界標準針腳分配。如需瞭解 Renishaw 編碼器系統的所有針腳分配，請參閱系統安裝指南。
Renishaw 光學尺是使用公（插頭）接頭類型還是母（插槽）接頭類型？
一般來說，公接頭用於由光學尺輸出增量訊號的部分，母接頭則用於由光學尺接收增量訊號的部分（例如進入中間介面）。如需瞭解接頭類型及其為插頭或插槽，詳情請參閱系統安裝指南。
我怎麼知道光學尺是否正常運作？
光學尺在讀頭及/或介面內建設定 LED，可顯示讀頭是否通電，以及光學尺設定的品質。如需特定系統的詳細資訊，請參閱安裝指南。
讀頭纜線的內外護套要如何連接至單遮蔽延長線？
讀頭纜線的內護套必須連接至中間接頭內部的 0 V 線路，讀頭纜線的外護套則必須透過（金屬/導電）接頭外殼，連接至延長線的護套，如下圖所示。附註：外部護套應形成連續隔離，從接頭周圍的讀頭機身延續至客戶電子裝置。
1。讀頭
2。內護套
3。外護套
4。接頭
5。單遮蔽延長線
6。客戶電子裝置
7。輸出訊號
讀頭纜線的撓曲壽命為何？
讀頭纜線類型的撓曲壽命，經測試可達 20 x 106 循環以上。
視纜線直徑而定，纜線撓曲壽命是以 20 或 50 mm 彎曲半徑進行測試。請參閱相關光學尺系統安裝指南。
延長線不產生訊號失真的最大長度為何？
特定系統延長線長度資訊的詳細資訊，請參閱安裝指南。
我是否需要校正 Renishaw 光學尺系統？
Renishaw 增量式光學尺系統可於開啟電源時立即產生相對位置訊號，不過參考原點需要校正以提供最佳效能。如需這類特定系統的詳細資訊，請參閱安裝指南。
ATOM DX™ 頂部出口版本的接頭為何？
ATOM DX 讀頭上的接頭為 10 向 JST，配對接頭為 10SUR-32S。
Renishaw 是否供應頂部出口讀頭的纜線？
是，我們提供 15 向 D 型接頭或 10 向 JST (SUR) 接頭的纜線，共有 0.5、1、1.5 及 3 公尺等四種長度。零件編號詳細資料請參閱 ATOM DX 規格資料表。
技術功能
類比與數位光學尺之間有何差異？
增量式光學尺讀頭能以類比或數位訊號提供位置資訊。數位訊號可在讀頭內部產生，或是透過外部介面裝置產生。
類比輸出（或外部介面的數位輸出）是由彼此 90° 異相的正弦訊號和餘弦訊號組成。這類訊號稱為類比正交，可由各種驅動器及控制器讀取。數位訊號的產生方式，則是透過外部介面裝置饋送類比輸出。僅透過外部介面裝置提供的功能如下：
- 非常精細的內插（適用於 2 nm 或 1 nm 解析度）
- 部分介面提供設定 LED，可在讀頭隱藏或無法接觸的情況下顯示訊號狀態。
數位訊號（內建）輸出的建立方式，是將類比訊號轉換為兩個數位方波。這兩個方波彼此 90° 異相，且週期比原始的類比訊號短許多。數位訊號也稱為數位正交，可由各種驅動器及控制器讀取。
什麼是正交輸出？
正交輸出是一種訊號形式，可提供增量位置移動及方向資訊。正交一詞可應用於類比或數位訊號。
類比正交
最簡單及普遍的增量位置訊號，是由正弦電壓訊號（一般為 1Vpp）及與其 90° 異相的對應餘弦訊號組成。這稱為類比正交，可由各種驅動器及控制器處理。
數位正交
數位訊號的形成方式，是以內插的類比訊號提供兩個 90° 異相的數位方波，其訊號週期比原始的類比正弦訊號短許多。這稱為數位正交，可由各種驅動器及控制器輕易讀取。
為何在具有時脈輸出的數位光學尺系統中，理論速度和可達成的最高速度之間有所差異？
對時脈輸出系統而言，Renishaw 將時脈頻率選項作為接收電子裝置的建議計數頻率。這比光學尺的實際時脈輸出頻率更高，因為其中加入了安全係數。這項安全係數可允許時脈振盪器公差、線路驅動器、纜線及線路接收器偏斜值、週期誤差 (SDE) 及抖動，而前述所有因素都會讓增量訊號的最小邊緣區隔，低於理論上完美系統的計算結果。
例如 20 MHz Ti TONiC™ 介面選項的實際時脈輸出為 15 MHz，讓 0.1 μm 解析度光學尺的最高速度達到 1.35 m/s。理論上，此系統的極速可達 1.5 m/s，然而由於上述理由，實際上不可能達到。
無論光學尺時脈輸出情況為何，類比訊號頻寬都會賦予極速上限。就 TONiC 系統而言，此項限制為 10 m/s。
什麼是「時脈輸出選項」？如何選擇正確的時脈頻率？
如果需要限制編碼器能夠輸出的最高頻率，就應使用「時脈輸出選項」。如果不限制輸出頻率，在超過最高輸入頻率時，接收電子裝置就會發生計數錯誤。對固定（或移動非常緩慢）的光學尺而言，如果可能迅速變更輸出狀態，這點就特別重要。選擇時脈輸出頻率時，應等於或小於接收電子裝置的最高輸入頻率。請注意，若選擇的時脈頻率遠低於輸入頻率，將造成光學尺最高速度降低。
Renishaw 是否生產能與超精細刻距 (<4 µm) 光學尺一同運作的增量式光學尺系統？
Renishaw 生產 20 μm 或 40 μm 刻距的增量式光學尺。即使市面上有刻距更精細的光學尺系統，但這些系統不見得能提供更好的整體效能。超精細刻距 (<4 µm) 系統安裝難度可能更高，速度能力有限並且抗汙能力不佳。此外許多 Renishaw 光學尺系統採用高效的增量式訊號調節及內插技術，提供的解析度、精度與週期誤差（細分誤差）足以媲美刻距更精細的系統。
例如 VIONiC™ 光學增量式光學尺系列整合 Renishaw 深獲市場肯定的過濾光學鏡組，以及先進的內插技術，提供超低細分誤差 (SDE)、卓越的抗汙能力及高運作速度。
對於需要絕對式回饋的應用而言，RESOLUTE™ 光學尺提供高速、超低抖動及精細解析度，能夠實現高產量與低誤差率。如果是需要精密量測的製造作業，可在線性、旋轉或部分弧線（角度）軸使用這類光學尺加以實現。
探索 Renishaw 與 ACS 完成的各項測試，展示如何使用進階伺服控制演算法實現相當於超精細刻距產品的有效抖動
如何針對應用選擇使用絕對式或增量式光學尺？
絕對式及增量式光學尺適用於各種位置量測及運動控制應用。兩者之間的運作方式及效能略有不同。
絕對式光學尺系統會隨時報告及保留完整的位置資訊，包括在電源循環期間。這類系統可立即取得位置，無需任何運動。其應用範圍相當廣泛，包括手術型機器人，以及返回原點循環不需要回到固定參考原點的機器。
增量式光學尺系統會報告相對於本身先前位置的移動：讀頭在相對於光學尺移動時，輸出位置訊號每次是以一個計數為單位增減位置（視方向而定）。通常需要由已知的參考位置特徵取得固定基準位置。如果電源中斷，就會遺失前述基準位置。這類系統廣泛應用於工廠自動化、三次元量床 (CMM) 及半導體製造。
增量式光學尺訊號的位置（時間）延遲為何？
增量式光學尺系統的時間延遲取決於許多因素，包括輸出類型、光學平台、類比及數位電子平台、線路驅動器/接收器及走線設計/長度。以上數據雖然已知，但難以記錄。因此如需確切的應用建議，請洽詢距您最近的 Renishaw 代表。
Renishaw 絕對式光學尺支援什麼序列介面？
Renishaw 絕對式光學尺可支援下列序列介面（也稱為通訊協定）：
| 光學尺系列 | 序列介面 |
| RESOLUTE™ 開放式 | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| EVOLUTE™ 開放式 | BiSS® C FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| FORTiS-S™ 封閉式 | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
| FORTiS-N™ 封閉式 | BiSS® C BiSS Safety FANUC Mitsubishi Panasonic Siemens DRIVE-CLiQ® Yaskawa |
精度、解析度和重複性之間有何不同？
這三個詞可能會讓人感到混淆。以下依據詞彙提出各個詞的定義：
- 精度：是指真實值與量測位置的接近程度。
- 解析度：光學尺的最小量測步進輸出：這是光學尺必須移動的最短距離，以便讓輸出改變一個計數。
- 重複性：光學尺每次抵達軸上特定點時，回報相同位置的能力。
抖動與細分誤差 (SDE) 之間有何不同？
這兩個詞常會讓人感到混淆。定義如下：
- 抖動：光學尺未移動時的位置雜訊輸出量。此項數據通常以 RMS 為單位表示，不過有許多方法可以量測位置雜訊；其中量測的頻寬特別關鍵。抖動較低的光學尺，能夠更妥善地維持位置，在線性馬達產生較少熱能，也能在低速時展現更平順的速率控制。
- 細分誤差：這是單一訊號週期中的量測誤差。編碼器輸出利薩如訊號的形狀或中心定位瑕疵，是造成此項誤差的原因。SDE 可能在線性馬達或 DDR 馬達軸造成速率漣波問題。高 SDE 可能會讓軸產生有聲噪音，並可能產生熱。在工具機應用中，高 SDE 可能造成表面粗糙度不良，在掃描機則可能造成模糊影像。
應用領域
Renishaw 讀頭纜線是否適合用於需要撓曲纜線的機器人應用？
若未超過讀頭纜線最小彎曲半徑（請參閱相關規格資料表），纜線就可達到最低 20,000,000 次運作的撓曲壽命。不過纜線並非設計用於需要旋轉（扭曲）整段長度的應用。並不建議彎曲或撓曲 UHV 讀頭纜線，因為這會對纜線造成損傷。
請參閱詞彙表，查詢此頁各項技術專業術語的定義。
現在就聯繫我們的銷售團隊
請與 Renishaw 聯絡以取得更多資訊及與專家交流。