Erfassung der absoluten Positionsdaten
RESOLUTE kommuniziert in einem rein seriellen Format und in verschiedenen Standard-Protokollen, die sowohl ‘proprietär’ als auch ‘offen’ erhältlich sind (kontaktieren Sie Renishaw, um die neueste Liste der Optionen anzufordern).
Die Steuerung sendet ein 'Anfrage'-Wort, das eine vordefinierte steigende bzw. fallende Flanke eines kritischen Datenbits enthält, welches wiederum den Abtastkopf auffordert, die Positionszählung zu stoppen und somit sozusagen die Datenerfassung "zeitstempelt". An dem Punkt leuchtet am RESOLUTE eine LED-Lichtquelle auf und ein Foto des Maßbandes wird aufgenommen. Entscheidend hierbei ist, dass der Zeitunterschied zwischen der Flanke des kritischen Bits und der Aufnahme des Fotos auf einige wenige Nanosekunden kontrolliert wird - eines der wesentlichen Merkmale aufgrund dessen sich RESOLUTE optimal für Hochleistungs-Bewegungssysteme eignet.
Die hellen und dunklen Linien werden über einen Hochgeschwindigkeits-Detektor, der speziell für RESOLUTE konzipiert wurde und unerwünschte Kompromisse in Bezug auf die Leistung eliminiert, erfasst.
Analyse der absoluten Positionsdaten
Die Informationen vom Detektor werden mit einer Rate von circa 1 Gigabit pro Sekunde an einen modernsten DSP (Digitaler Signalprozessor) übertragen. Dieser Prozessor analysiert das Foto, um alle komplexen Aspekte der Code-Redundanz und Kreuzsicherung, Fokussierung und Bewegungsunschärfe zu erkennen und somit die Auswirkungen von Schmutz und Verunreinigungen auszuschließen. Diese Analyse ist so ausgereift, dass sie sogar Positionen errechnen kann, wenn Teile des Codes, aufgrund von Partikelverschmutzung, die für das menschliche Auge nicht erkennbar sind sowie, noch eindrucksvoller, Effekte der Lichtstreuung durch ölige oder fettige Schlieren, die normalerweise einen Alarm auslösen, bewältigt.
Verifizierung der absoluten Positionsdaten
Eine hohe Verschmutzungstoleranz ist aber noch lange nicht alles: RESOLUTE bietet Vertrauen und Sicherheit, indem es einen eingebauten, separaten und unabhängigen Algorithmus zur Überprüfung der Position permanent ausführt, um aktiv alle Messwerte zu überprüfen und damit sicherstellt, dass mögliche Probleme angezeigt werden, lange bevor sie die Steuerung erreichen.
Anschließend sendet RESOLUTE die überprüften und verifizierten Positionsdaten zurück zur Steuerung.
Auf die Plätze, fertig...
Von Anfang bis Ende dauert das gesamte Betriebs- und Berechnungsverfahren weniger als 40 Mikrosekunden.
Und damit noch nicht genug: Der DSP berechnet in der Wartephase auf die nächste Anfrage die optimale Einstellung für das nächste Foto, unter Berücksichtigung der bekannten Konditionen und Geschwindigkeiten, und bereitet sich auf die nächste Positionsanfrage vor.
Hohe Geschwindigkeit & ultrafeine Auflösung
Die Leistung von RESOLUTE ist eine Kombination ultrafeiner Auflösung und hoher Geschwindigkeit. Wie ist das möglich?
RESOLUTE überwacht die Geschwindigkeit der Achse und variiert die LED-Lichtparameter entsprechend. Ohne diese Funktion wäre der außergewöhnlich niedrige Jitter (sowohl bei mittleren/niedrigen Geschwindigkeiten, als auch bei Stillstand) mit einem Mess-System, das auf der anderen Seite die 100 m/s (36000 min-1 mit einem 52 mm Ring) -Marke erreichen kann, nicht möglich. RESOLUTE kann selbst bei hoher Geschwindigkeit eingeschaltet werden und optimiert sich dann innerhalb weniger Millisekunden automatisch; ein wesentlich geringerer Zeitaufwand im Vergleich zu den etwa 250 ms, die der Servoverstärker für einen Reset benötigt.
Der Single-Track-Vorteil des absoluten, optischen RESOLUTE Maßbandes
RESOLUTE wurde von Anfang an als berührungsloses Mess-System konzipiert. Die traditionelle Anordnung eines Systems mit zwei oder mehreren Spuren wurde vom Entwicklungsteam frühzeitig, aufgrund seiner Neigung zu Winkelabweichungen bei kleinsten Gierbewegungen (ca. 0,02°), abgelehnt. Multi-Track-Anordnungen wurden für berührungslose Mess-Systeme als unzuverlässig und unpraktisch eingestuft.
Renishaws Lösung sah die Daten der Absolutposition und die Phaseninformation in einem einzigen Code vor. In Verbindung mit erweiterten Optiken wird die Toleranz gegenüber Nick-, Roll- und Gierwinkelabweichungen deutlich erhöht. RESOLUTE Abtastköpfe besitzen eine garantierte Nick-, Roll- und Gierwinkeltoleranz von ±0,5°. Eine typische Gierwinkeltoleranz, bis zu dem Punkt, an dem ein Alarm ausgelöst wird, beträgt ca. ±1,5°. Die Optiken bieten ebenfalls eine sehr große Toleranz des Abtastkopfabstandes von ±150 µm. Eine Dephasierung erfolgt nicht.
Zusammen mit der eindrucksvollen Verschmutzungstoleranz garantiert RESOLUTE eine langfristige Zuverlässigkeit.
