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配有REXM20圆光栅的VIONiC™增量式光栅系统

特性

  • 直接从读数头实现数字输出
  • 读数头尺寸:35 x 13.5 x 10 mm
  • 分辨率达2.5 nm*
  • 速度达4,400 rpm
  • 超低电子细分误差 (SDE):典型值 <±15 nm*(参见技术规格)
  • 光学IN-TRAC™参考零位

优点

  • 无需单独的接口
  • ADT(Advanced Diagnostic Tool — 高级诊断工具),可帮助轻松完成查错、复杂安装和维修
  • 圆光栅的截面较厚,安装精度为±1角秒
  • 抗污能力强
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VIONiC是什么?

VIONiC是一款超高精度数字增量式光栅,其读数头内集成了雷尼绍经过市场检验的可靠光学滤波系统和先进的细分技术。
VIONiC光栅系统具有多种速度和分辨率配置,并可配用一系列直线栅尺或圆光栅。这使其成为适合高精密反馈应用的功能最全面的光栅之一。此外,VIONiC读数头采用直观的自动校准模式设计,易于安装。

新增功能

*VIONiC光栅系统的分辨率现可达到2.5 nm,并且全系列产品的电子细分误差 (SDE) 均有降低。

什么是REXM20圆光栅?

REXM20为一体式不锈钢圆光栅,其柱面上直接刻有20 µm栅距的增量式刻线,并具有IN-TRAC™光学参考零位。它的截面较大,能够减少除了偏心之外的所有安装误差,而偏心则可使用一个DSi(双信号接口盒)和两个读数头轻松修正。REXM20的总体安装精度为±1角秒,零联接误差,而且还具有优异的重复精度。
它提供多种尺寸(直径从52 mm到417 mm)和刻线数,所有这些都具有内径大、安装灵活的特点。非接触形式消除了传统封闭式光栅固有的反向间隙、扭转误差(扭变)及其他机械滞后误差。

为什么选择这种光栅系统?

通用数字光栅系统

VIONiC将高速细分功能与优异的测量性能相结合,非常适合要求极为严苛的应用,因此是一款理想的光栅。它提供多种不同光栅配置,以便用户可根据他们的运动控制要求优化系统的速度和分辨率。此外,VIONiC读数头可与各种精度的直线栅尺和圆光栅配合使用。VIONiC光栅的校准简单快捷,因此非常适合用于大批量产线。

轻松查错和维护

ADT(Advanced Diagnostic Tool — 高级诊断工具)用于提供全面的光栅反馈,还可用于要求苛刻的安装和查错。它提供:

  • 远程校准功能
  • 在整个轴长上进行信号优化
  • 读数头俯仰指示
  • 限位和参考零位指示
  • DRO和利萨如图形输出

超高安装精度

为了实现高水平角度测量,REXM20配备两个VIONiC读数头和一个VIONiC DSi(双信号接口盒),具有重复精度高和零联接误差的特点,而且总体安装精度优于±1角秒。REXM20的截面更厚,可最大程度上降低除偏心以外的所有安装误差,而偏心可使用两个VIONiC读数头的联合信号输出轻松修正。一旦DSi消除偏心,剩余的误差就只有刻线误差和电子细分误差,而这两种误差都非常小。

DSi(双信号接口盒)

VIONiC™ DSi(双信号接口盒)

雷尼绍的DSi将来自REXM20圆光栅(针对圆弧应用则为REXT20圆光栅)上的两个VIONiC读数头的增量信号组合在一起,对轴承跳动效应进行补偿并消除奇次谐波误差(包括偏心),以提供±2.0角秒的典型总体安装精度。


可选的ADT(Advanced Diagnostic Tool — 高级诊断工具)ADTi-100

VIONiC高级诊断工具

VIONiC光栅系统可与ADT(Advanced Diagnostic Tool — 高级诊断工具)ADTi-100和ADT View软件兼容。它们可提供全面的实时光栅数据反馈,以协助完成要求更严苛的安装和诊断操作。直观的软件界面可用于:

  • 远程校准
  • 在整个轴长上进行信号优化
  • 读数头俯仰指示
  • 限位和参考零位指示
  • 光栅位置的数字读数(相对于栅尺)
  • 监控速度与时间曲线图
  • 导出和保存数据

技术规格

测量标准

REXM20:一体式超高精度不锈钢圆光栅

还提供适合圆弧应用的圆光栅,如REXT20

读数头尺寸 (LxHxW)

35 mm x 13.5mm x 10mm

栅距

20 μm

20 °C时的热膨胀系数15.5 ±0.5 μm/m/°C

圆光栅外径

52 mm至417 mm

刻线数

8192至65,536(取决于圆光栅大小)

参考零位

REXM20:带有单个IN-TRAC参考零位的圆光栅

REXT20:适合圆弧应用的带有两个参考零位的圆光栅

总体安装精度(配有2个读数头)

(直径≥100 mm)±1角秒

(直径75 mm)±1.5角秒

(直径≤57 mm)±2角秒

最高速度

4,400 rpm(对于直径为52 mm的圆光栅)

(详见规格手册)

电子细分误差 (SDE)

圆光栅直径 ≤135 mm时,典型值 <±20 nm

圆光栅直径 >135 mm时,典型值 <±15 nm*

动态信号控制

实时信号调节,包括自动增益控制 (AGC)、自动平衡控制 (ABC) 和自动偏置控制 (AOC),可在操作期间实现性能优化

增量信号


分辨率从5 µm至2.5 nm

(查看规格手册了解角度分辨率详情)

电气连接

电缆长度为0.5 m、1 m、1.5 m、2 m和3 m,采用D型插头(9针和15针)或圆形同轴插头(12针)

电源

5 V -5%/+10%,完全端接通常<200 mA

振动(工作)

55 Hz至2,000 Hz时100 m/s2(最大值)

震动(非工作)

500 m/s2,11 ms,½正弦,3轴

工作温度(系统)

0 °C至+70 °C

防护等级

IP40

*对安装进行优化后可实现 <±10 nm的电子细分误差 (SDE)。如需了解更多详情,请与当地的雷尼绍业务代表联系。

请参阅规格手册,了解详细信息。

下载

规格手册

白皮书

技术图纸

工作原理

VIONiC光栅采用雷尼绍第三代独特光学滤波系统,可对多个光栅周期进行平均,有效滤除脏污等引起的非周期性特征。名义方波光栅条纹也被滤去,以在探测器上留下一个完美的正弦波形。这里使用的是一个多条纹结构,它非常细,能够产生4个对称相位信号形式的光电流。这些结合在一起可免去DC器件,并可产生具有高光谱纯度和低偏置值的正弦和余弦输出,同时保持500 kHz以上的带宽。

包括自动增益控制、自动平衡控制和自动偏置控制在内的完全集成高级动态信号调节组合在一起,确保实现超低电子细分误差 (SDE)(典型值 <±15 nm)。

光学滤波系统的这一改进加上精选的优质电子器件,大带宽增量信号可达到12 m/s的最大速度,同时也是同类光栅中位置抖动(噪声)最小的。读数头内置细分功能,同时利用其他抗噪电子器件进一步增强高分辨率型VIONiC的抗噪功能,从而实现抖动水平仅有1.6 nm RMS。

TONiC™光学系统示意图(带标注)

IN-TRAC™参考零位完全刻划在增量式栅尺上,并通过读数头内部的分离光电检测器进行检测。如图所示,参考零位分离式探测器直接嵌入增量码道线性光电二极管阵列的中心,尽量避免出现扭摆失相。这种独特的设计也受益于自动校准程序,该程序对参考零位进行电子定相,并优化增量信号。