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TONiC™ Inkrementelles Messsystem mit RTLC20 Maßband

Merkmale

  • Abtastkopfgröße: 35 x 13,5 x 10 mm
  • Auflösung bis 1 nm
  • Geschwindigkeit bis 10 m/s
  • Analoge oder digitale Ausgangssignale
  • Sehr geringer zyklischer Fehler (SDE): typischerweise <±30 nm
  • Vakuumtaugliche Version erhältlich
  • Vom Anwender wählbare, optische IN‑TRAC™ Referenzmarke

Vorteile

  • Vorteile eines Maßbands und einzigartige Unempfindlichkeit
  • Träger-Maßbandsystem zur schnellen, leichten Installation und einfachen Erneuerung des Maßbands
  • Extrem kompaktes Messsystem mit dynamischer Signalverarbeitung für verbesserte Regelgüte
  • Hohe Verschmutzungstoleranz
  • Diagnosekit
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Was ist TONiC?

TONiC ist das extrem kompakte, berührungslose Messsystem von Renishaw, das Geschwindigkeiten bis 10 m/s und, in Verbindung mit dem Ti Interface, Auflösungen bis 1 nm sowohl für lineare als auch rotatorische Anwendungen bietet. 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 RTLC20 Maßband?

RTLC20 ist ein Maßband aus Edelstahl mit einer Teilungsperiode von 20 µm und einer vom Anwender wählbaren IN-TRAC Referenzmarke. Es besitzt eine Genauigkeit von ±5 µm/m und ist in Längen bis 10 m (> 10 m auf Anfrage) erhältlich. Zwei Montagemöglichkeiten sind verfügbar, die beide eine unabhängige thermische Ausdehnung erlauben und die Vorteile eines flexiblen Maßbands bieten.
RTLC20 kann mit dem revolutionären FASTRACK™ Maßband-Trägersystem verwendet werden. Mit diesem System können Führungsschienen schnell und einfach ganz ohne Befestigungsbohrungen verlegt werden. Ein Abstandsstück wird entfernt und das Maßband dann in die Führungsschiene eingeführt.
RTLC20-S wird mit der selbstklebenden Rückseite auf dem Untergrund verlegt. Der spezielle Kleber gewährleistet eine vom Installationsuntergrund unabhängige Maßbandausdehnung.
Zum Abschluss der Installation werden beide Maßbandtypen an einem Punkt zur Festlegung einer Bezugsposition mit einer Klemme fixiert.

Was spricht für dieses Messsystem?

Leicht abnehmbares Maßband

RTLC20/FASTRACK ist ideal für Anwendungen, bei denen die Maschine für den Transport zerlegt oder das Maßband zu Beförderungszwecken installiert/entfernt werden muss. Das Maßband kann aus den Führungsschienen herausgezogen und selbst bei schwer zugänglichen Installationen schnell wieder ersetzt werden, wodurch die Maschinenausfallzeit stark reduziert wird.

Optimale Zuverlässigkeit und Leistung in kompakter Baugröße

Optimale Zuverlässigkeit, konstante Leistung und hohe Unempfindlichkeit gegenüber Verschmutzung erzielt das TONiC System durch Filteroptiken der dritten Generation, welche ein noch geringeres Rauschen erzeugen und jetzt durch dynamische Signalverarbeitung einschließlich Auto Gain Control und Auto Offset Control weiter verbessert wurden. Diese im Abtastkopf integrierte Kombination erzielt beste Signalreinheit und höchste zyklische Genauigkeit von <±30 nm. Das Ergebnis ist eine gleichmäßigere Geschwindigkeitsregelung, die wiederum zu einer besseren Scanleistung und Positionsstabilität führt – grundlegende Voraussetzungen für so viele Anwendungen und alles in einem kompakten Abtastkopf.

Schnellere und einfachere Installation

Eine Einstell-LED am Abtastkopf zeigt die Signalgröße optisch an; ein optionales Diagnosekit ermöglicht die Fernüberprüfung der Systemleistung, wenn der Abtastkopf in der Maschine nicht zu sehen ist. Die Kalibrierung der Referenzmarke und der Inkrementalsignale erfolgt per Knopfdruck, ganz ohne mechanische Einstellung oder zusätzliche Diagnoseinstrumente. Die vom Anwender wählbare, optische IN-TRAC Referenzmarke ist zwecks kompakter Abmessungen und einfacher Justage in der inkrementellen Maßverkörperung eingebettet. Es wird ein Referenzmarkensignal erzeugt, das über den gesamten Betriebstemperatur- und Geschwindigkeitsbereich in beiden Verfahrrichtungen entsprechend der Auflösung wiederholgenau ist.

Interface-Optionen

TD (Dual Resolution) Interface

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

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)

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.

Alles über das TONiC Diagnosekit erfahren.

Technische Daten

Maßverkörperung

FASTRACK RTLC20: Maßband aus Edelstahl mit Trägersystem

RTLC20-S: Maßband aus Edelstahl mit selbstklebender Rückseite zur direkten Montage auf dem Installationsuntergrund ohne FASTRACK Führungsschienen

Abtastkopfgröße (LxBxH)

35 mm x 13,5 mm x 10 mm

Teilungsperiode

20 μm

Thermischer Ausdehnungskoeffizient bei 20 °C

10,1 ±0,2 µm/m/°C

Gesamtgenauigkeit bei 20 °C

±5 μm/m

Referenzmarke

IN-TRAC Referenzmarken direkt in RTLC20 / RTLC20-S eingebettet

Auswahlmagnet zur Bestimmung der gewählten Referenzmarke

Endschalter

Ein oder zwei Endschalter (bei Bestellung angeben)

Maßbandlänge

FASTRACK: 100 mm bis 25.000 mm

RTLC20/RTLC20-S: bis 10 000 mm

(>10.000 mm auf Anfrage)

Maximale Geschwindigkeit

Analog

Digital

(Siehe Datenblatt für nähere Informationen)

Bis zu 10 m/s bei -3 dB

Bis zu 10 m/s

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


1 Vss (20 µm Teilungsperiode)

Auflösungen 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)

Vibration (im Betrieb)

100 m/s2max. 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

Schutzklasse

Abtastkopf: IP40

Interface: IP20

Vollständige technische Details finden Sie in den Datenblättern.

Downloads

Datenblätter

Software

  • TONiC™ diagnostic software version 1.0 [en]
 

Funktionsweise

TONiC verwendet die dritte Generation der einzigartigen Filteroptik von Renishaw, die den Durchschnitt vieler Teilungsperioden ermittelt und nicht-periodische Eigenschaften wie Schmutz, Staub und andere Verunreinigungen herausfiltert. Ebenso wird die rechteckförmige Struktur der Teilungsperiode gefiltert, sodass ein reines Sinussignal auf dem Detektor abgebildet wird. Hier wird eine feine Struktur angewendet, um die Form von vier symmetrischen Phasensignalen darzustellen. Diese Verfahren werden kombiniert, um DC Anteile zu entfernen und ein Sinus-/Kosinussignal mit höchster spektraler Reinheit und geringem Offset zu erzeugen.

In Kombination gewährleisten die vollintegrierte, erweiterte dynamische Signalverarbeitung, Auto Gain Control, Auto Balance Control und Auto Offset Control einen extrem geringen zyklischen Fehler von <±30 nm.

Diese Entwicklung der Filteroptik liefert in Verbindung mit sorgfältig ausgesuchter Elektronik Inkrementalsignale mit großer Bandbreite, wodurch eine max. Geschwindigkeit von 10 m/s mit dem niedrigsten Positionsrauschen (Jitter) unter den Messsystemen seiner Klasse erreicht wird. Die Interpolation erfolgt durch CORDIC-Algorithmen innerhalb des TONiC Ti Interface, wobei Versionen mit höherer Auflösung durch zusätzliche rauschmindernde Elektronik weiter verstärkt werden, um einen Jitter von nur 0,5 nm RMS zu erzielen.

TONiC™ Optisches Prinzip mit Anmerkungen

Die IN-TRAC Referenzmarke ist voll in die inkrementelle Maßverkörperung integriert und wird von einem Split-Fotodetektor im Abtastkopf erfasst. Wie aus dem Schaubild hervorgeht, wurde der Referenzmarken-Split-Detektor direkt in die Mitte des linearen Inkrementalkanal-Fotodiodenarray eingebettet und garantiert damit eine größere Unempfindlichkeit gegenüber Gierwinkel-Phasenverschiebung. Dadurch wird ein Referenzmarkensignal erzeugt, das entsprechend der Auflösung bei allen Geschwindigkeiten in beiden Richtungen wiederholgenau ist. Diese einzigartige Anordnung profitiert außerdem von einer automatischen Kalibrierroutine, welche die Referenzmarke elektronisch synchronisiert und die dynamische Signalverarbeitung optimiert.