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TONiC™ UHV Inkrementelles Messsystem mit RESM20 Winkelmessring

Merkmale

  • Abtastkopfgröße: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Auflösung bis 1 nm
  • Geschwindigkeit bis 3.673 min-1
  • Sehr geringer zyklischer Fehler (SDE): typischerweise < ±30 nm
  • Optische IN-TRAC™ Referenzmarke

Vorteile

  • Ultrahochvakuum (UHV)
  • Ring mit geringem Querschnitt und großem Innendurchmesser zur einfachen Integration
  • Extrem kompakter Abtastkopf mit dynamischer Signalverarbeitung für eine verbesserte Bewegungsführung
  • Das Diagnosekit bietet Unterstützung bei schwierigen Installationen und hilft bei der Systemoptimierung
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Was ist TONiC UHV?

Mit TONiC UHV lässt sich das kompakte, berührungslose Messsystem von Renishaw bei Ultrahochvakuum-Anwendungen einsetzen, wobei Anwender von einer verbesserten Bewegungsführung profitieren.

TONiC bietet Geschwindigkeiten bis 10 m/s und, in Verbindung mit dem Ti Interface, Auflösungen bis 1 nm sowohl für lineare als auch rotatorische Anwendungen. TONiC Systeme lassen sich dank großzügiger Einstelltoleranzen und Kalibrierung per Knopfdruck schnell und einfach installieren. Die dynamische Signalverarbeitung von TONiC gewährleistet eine verbesserte Signalstabilität mit einem extrem geringen zyklischen Fehler von typischerweise < ±30 nm zur Erzielung einer überragenden Regelgüte.

Was ist ein RESM20 Ring?

RESM20 ist ein nahtloser Edelstahlring mit einer direkt am Außendurchmesser aufgebrachten Teilungsperiode von 20 µm und der optischen Referenzmarke IN-TRAC™. Zwei Versionen sind in einer Vielzahl verschiedener Größen (Ø52 mm bis Ø550 mm) erhältlich. Messringe mit ‚A‘-Sektion, die eine beeindruckende installierte Genauigkeit bieten und ein Konusmontagesystem besitzen, das weniger enge Fertigungstoleranzen voraussetzt und Exzentrizität beseitigt. Dünne Messringe mit „B“-Sektion, die über eine geringe Trägheit und Masse verfügen, sind ebenfalls erhältlich. Beide Messringausführungen verfügen über einen großen Innendurchmesser zur flexiblen Integration in UHV-Anwendungen. Die berührungslose Funktionsweise verhindert Umkehrspiel, Wellentorsion und andere mechanische Hysteresefehler, die bei gekapselten Systemen üblich sind.

Was spricht für dieses Messsystem?

Ultrahochvakuum (UHV)

TONiC UHV Abtastköpfe bauen auf der hervorragenden Leistungsfähigkeit der TONiC Standard-Abtastköpfe auf, jedoch wurden sie unter Verwendung UHV-tauglicher Materialien und Verfahren entwickelt und hergestellt, sodass sie sich für UHV-Umgebungen bis 10 -10 Torr eignen.
Die Baureihe der TONiC UHV Messsysteme mit Zubehör ist aus vakuumtauglichen Materialien und Klebstoffen gefertigt, um niedrige Ausgasraten und eine nachweislich saubere Restgasanalyse (RGA) zu erhalten. Dadurch eignet sie sich für viele Anwendungen einschließlich Waferhandling/Wafertesting, wissenschaftliche Instrumente, Spektroskopie, Ausrüstung zur Prüfung im Vakuum und vieles mehr.

Hervorragende Messtechnik

Das TONiC Messsystem verfügt über Renishaws bewährte Filteroptiken und hochentwickelte Signalverarbeitung. Auto Gain Control (AGC) und Auto Offset Control (AOC) Technologien reduzieren das Rauschen in analogen Signalen und digitalen Jitter im Abtastkopf.

TONiC Messsysteme bieten ein außergewöhnlich niedriges Ausgangsrauschen (Jitter von <±0,5 nm RMS) und einen geringen zyklischen Fehler von <±30 nm. Messsysteme können so die Position besser halten und erzeugen weniger Wärme in Anwendungen mit Linearmotoren. Zudem ermöglicht ein niedriger Jitter eine gleichmäßigere Geschwindigkeitsregelung in Hochpräzisionsanwendungen, die mit niedrigen Geschwindigkeiten arbeiten.

Flexible Konfiguration

Die TONiC Baureihe bietet eine Vielzahl externer Interfaces, die für die benötigten Geschwindigkeiten und Auflösungen der jeweiligen Anwendung konfiguriert werden können. Durch die nachträgliche Integration und Konfiguration des externen Interfaces bietet ein vielseitiger TONiC Abtastkopf viele Optionen für die individuelle Anpassung durch den Endnutzer.

Die wahlweise erhältlichen TONiC Interfaces ermöglichen die digitale, analoge oder doppelte Ausgabe von digitalen und analogen Signalen. Das TD (Dual Resolution) Interface bietet zwei wählbare Auflösungen für die Ausgabe. Für großformatige Druckanwendungen ist ein DPI Interface erhältlich. Dank der flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten des TONiC Messsystems können OEMs von einer überragenden Regelgüte und hohem Messdurchsatz bei einer Vielzahl verschiedener Anwendungen profitieren.

Interface-Optionen

TD (Dual Resolution) Interface

  • Rechtecksignale mit zwei wählbaren Auflösungen.
  • Ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Bewegungen mit Präzisionsbewegungen kombiniert werden.
Ti Interface (rechteckig)

DOP (Dual Output) Interface

  • Liefert zeitgleich digitale Rechtecksignale und 1 Vss-Signale.
  • Für Anwendungen entwickelt, bei denen ein oder mehrere Abläufe mit einer Bewegungsachse synchronisiert werden müssen.TONiC ‚DOP'-Interface (Dual Output Interface)

DSi (Dual Signal Interface)

  • Das DSi von Renishaw kombiniert die Inkrementalsignale von zwei TONiC Abtastköpfen auf einem RESM20-Ring (REST20-Ring bei Anwendungen mit Teilrotationen) zur Kompensation der Auswirkungen von Lagerspiel und beseitigt ungerade harmonische Frequenzanteile einschließlich Exzentrizität, um eine installierte Gesamtgenauigkeit von typischerweise ±2,0 Winkelsekunden zu liefern.TONiC Dual Signal Interface mit RESM Winkelmessring

Diagnosekit (optional)

TONiC™ Diagnosekit (Software und Hardware)

Die TONiC Diagnosesoftware kann zur Optimierung der Installation von TONiC Messsystemen verwendet werden und bietet eine schnelle und umfassende Systemkalibrierung. Die Software muss in Verbindung mit der TONiC Diagnosehardware eingesetzt werden, die von Renishaw unter der Artikelnummer A-9411-0011 erhältlich ist. Die Hardware wird über das USB-Kabel (im Kit enthalten) an den PC oder in Reihe mit der Kundenelektronik angeschlossen.

Hier erfahren Sie Näheres zum TONiC Diagnosekit.

Technische Daten

Maßverkörperung

RESM20: Nahtloser Edelstahlmessring mit geringem Querschnitt. Standard ‚A‘-Sektion mit konischem Innendurchmesser oder ‚B‘-Sektion mit geringer Trägheit

Auch als REST20 für Anwendungen mit Teilrotationen erhältlich.

Abtastkopfgröße (LxHxB)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Teilungsperiode

20 μm

Thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C15,5 ±0,5 µm/m/°C

Ring-Außendurchmesser

52 mm bis 550 mm. Für größere benutzerdefinierte Formate wenden Sie sich bitte an Renishaw

Strichzahl

8.192 bis 86.400 (je nach Ringgröße)

Referenzmarke

RESM20: Messring mit einfacher IN-TRAC Referenzmarke

REST20: Messring mit zwei Referenzmarken für Anwendungen mit Teilrotationen

Genauigkeit*

Teilungsgenauigkeit

Systemgenauigkeit


±3,97 bis ±0,38 Winkelsekunden (je nach Ringdurchmesser)

±4,20 bis ±0,40 Winkelsekunden (je nach Ringdurchmesser)

Maximale Geschwindigkeit

Analog

Digital

(Siehe Datenblatt für nähere Informationen)

3.673 min-1 bei -3 dB (auf 52 mm RESM20)

3.673 min-1 (TONiC mit 5 μm Auflösung auf 52 mm RESM20)

Zyklischer Fehler (SDE)

Typischerweise < ±30 nm

Dynamische Signalregelung

Signalaufbereitung in Echtzeit einschließlich Auto Gain Control (AGC) und Auto Offset Control (AOC) für optimale Leistung während des Betriebs

Inkrementalsignale

Analog

Digital

(Für Angaben zu den Winkelauflösungen siehe Datenblatt)

1 Vss (20 µm Teilungsperiode)

Auflösung von 5 μm bis 1 nm

Elektrische Verbindung

0,5 m, 1 m, 1,5 m, 3 m, 5 m und 10 m Kabel mit Miniverbinder (wird direkt an das TONiC Interface angeschlossen)

Spannungsversorgung

5 V ±10%, < 100 mA (analoges System), < 200 mA (digitale Systeme) (ohne Stecker)

Stromverbrauch< 100 mA

Vibration (im Betrieb)

100 m/s2 max. bei 55 Hz bis 2.000 Hz

Schock (nicht in Betrieb)

1.000 m/s2, 6 ms, ½ Sinus

Betriebstemperatur (System)

0 ℃ bis +70 °C

Ausbacktemperatur (nicht im Betrieb)

120 °C (nur Abtastkopf und Maßstab)

Schutzklasse

Abtastkopf: IP20

Interface: IP20

Kabelaufbau

Einzeln geschirmte FEP-Aderisolation mit verzinntem Kupfergeflecht


* Die Systemgenauigkeit entspricht dem Teilungsfehler plus dem zyklischen Fehler. Teilungsgenauigkeit ist der maximale Fehler zwischen dem von einem einzelnen Abtastkopf gemessenen Winkel und der tatsächlichen Rotation. Installationseinflüsse wie Exzentrizitäten sind nicht eingeschlossen.

Vollständige technische Details finden Sie in den Datenblättern.