Encoder RGH25F. Scheda tecnica L C. Lettore RGH25F e interfaccia RGF. Riga RGS20:

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1 L C I sistemi Renishaw della serie RGH25F sono encoder ottici senza contatto che assicurano un feedback di posizione estremamente affidabile. Sono composti da un lettore ultracompatto RGH25F, per la lettura della riga graduata e da un interfaccia REF che produce una serie di segnali analogici standard a 1Vpp oppure segnali digitali RS422, con risoluzioni fino a 5 nm. Questi sistemi garantiscono tutti i vantaggi dei famosi encoder Renishaw, come ad esempio l indicatore LED che semplifica l installazione e un sistema esclusivo di ottiche di filtraggio che assicura un eccellente resistenza alla polvere. Inoltre, il profilo sottile di RGH25F e la flessibilità delle opzioni di montaggio dell interfaccia REF permettono un ottima integrazione del sistema anche in spazi ridotti. Le funzioni AGC (controllo automatico del guadagno) e le esclusive elettroniche adattabili dell interfaccia REF assicurano un eccellente integrità del segnale e un errore ciclico molto basso. RGH25 legge le righe dorate RGS20 con passo da 20 µm. La riga RGS20 può essere montata sulla maggior parte dei materiali, fra cui metalli, graniti, ceramiche e compositi. La riga può essere vincolata al substrato dell asse tramite speciali morsetti applicati alle estremità tramite adesivo pre-applicato e colla epossidica. Grazie a questo metodo, il movimento differenziale fra la riga e il substrato è quasi inesistente, anche nel caso di variazioni termiche significative. Fra le applicazioni più comuni vi sono: allineamento di fibre ottiche, lavorazione di semiconduttori, ispezioni, posizionatori di precisione e altri sistemi che richiedono risoluzioni elevate e non dispongono di molto spazio di manovra. Per le applicazioni in vuoto, Renishaw ha pensato a una versione speciale di RGH25, UHV compatibile. Questo modello viene costruito con materiali e adesivi compatibili con condizioni di ultra alto vuoto, per ridurre il degassamento. Lettore RGH25F e interfaccia RGF AGC selezionabile dal cliente e operativo a tutte le velocità Opzioni di output digitale e analogico Risoluzioni da 5 µm a 5 nm Basso errore ciclico (<50 nm) Le elettroniche adattabili e autoregolanti assicurano affidabilità e accuratezza Lettore a massa ridotta LED di impostazione a tre colori per indicare la potenza del segnale Riga RGS20: Taglio su misura, per una maggiore flessibilità Lunghezze da 100 mm fino a oltre 50 m Laccatura protettiva o in poliestere per le applicazioni che prevedono l utilizzo di solventi particolarmente aggressivi Installazione efficiente ed accurata Aderisce alla maggior parte dei materiali presenti nelle officine Nastro biadesivo Lo speciale applicatore consente l installazione della riga sfruttando il movimento dell asse

2 Schema di installazione del lettore RGH25F Le dimensioni e le tolleranze sono espresse in mm 9,5 6, Viti di fissaggio M3 0,5 8 Superficie di montaggio alternativa 8 6 (RGS20-S) 6,3 (RGS20-P) 0,8 0,1 ( +0,2 ) Vedere la nota 11,5* 13,5 2 fori passanti di montaggio M3 0,5 (Tolleranza di imbardata ±0,5 ) 0,3 4 Superficie di montaggio >4 Le frecce indicano la direzione di movimento del lettore rispetto alla riga per avere il conteggio positivo Raggio di curvatura dinamico R>20 Raggio di curvatura statico R>10 3,8 0,09 4,8 (Dimensioni delle superfici di montaggio) (Tolleranza di rollio ±1 ) Attuatore di zero (A ) 8,5 21,1 (Tolleranza di beccheggio ±1 ) A 0,6 Dettaglio A Superficie della riga Ø4,4 max Spessore della riga 0,2 (RGS20-S) 0,3 (RGS20-P) 8,5* 4* 8* Asse ottico Posizione del sensore di zero 0,8 ±0,1 Altezza *Dimensioni misurate dal substrato. Lo spazio nominale di 0,8 (richiesto) può essere definito inserendo lo spessimetro blu (fornito) fra il lettore e l attuatore al momento di posizionare / fissare l attuatore stesso. 2

3 Schema di installazione di REF Le dimensioni e le tolleranze sono espresse in mm 41 Staffe di montaggio opzionali (A ) NOTA: Quando si installano le staffe, rimuovere le rosette Misura massima della vite M4 33, Ingresso con presa tipo D a 15 vie 16,2 Pulsante di calibrazione ,2 LED di allineamento Uscita di tipo D a 15 pin LED CAL /AGC Coppia 0,35 Nm 3

4 Specifiche generali Alimentatore (sistema) 5 V 5% +10% 200 ma max NOTA: Le cifre sul consumo energetico si riferiscono a interfacce non terminate. Per le uscite digitali, in caso di terminazione a 120 Ω, saranno utilizzati ulteriori 25 ma per coppia di canali (ad esempio, A+, A ). Per le uscite analogiche, in caso di terminazione a 120 Ω, saranno utilizzati ulteriori 20 ma. Alimentazione con corrente a 5V CC in modo conforme ai requisiti SELV dello standard IEC BS EN L interfaccia risulta completamente attiva <300 ms dopo l accensione. L interfaccia e il lettore sono protetti da tensioni inverse e sovratensioni fino a 12 V. Ripple 200 mvpp con frequenze fino a un massimo di 500 khz. Temperatura (sistema) Stoccaggio Da 20 C a +70 C Funzionamento Da 0 C a +55 C Umidità (sistema) Umidità relativa 95% (senza condensa), conforme a EN Protezione Lettore IP40 Interfaccia IP20 Accelerazione (sistema) Funzionamento 500 m/s 2, 3 assi Urti (sistema) Non operativo 1000 m/s 2, 6 ms, ½ seno, 3 assi Vibrazione (sistema) Funzionamento 100 m/s 2 max da 55 Hz a 2000 Hz, 3 assi Massa Lettore 9 g Cavo del lettore 34 g/m Interfaccia 100 g Cavo del lettore Doppia schermatura, diametro massimo 4,4 mm. Vita a flessione > cicli con raggio di piegatura a 20 mm. Lunghezze massime del cavo Lettore 5 m Interfaccia verso l elettronica di ricezione: Uscita analogica Uscita digitale 100 m Frequenza di clock consigliata (MHz) Lunghezza massima del cavo (m)

5 Schema per l installazione della riga RGS20 Le dimensioni e le tolleranze sono espresse in mm Lunghezza di misura (ML) >5 >5 In figura, attuatore di zero fissato con viti di fissaggio (A ) Intervallo di posizione dell attuatore di zero/interruttore di finecorsa <15 <10 0,5 30 0,2 / 100 F F = asse di movimento 13 6 (RGS20-S) 6,3 (RGS20-P) Lunghezza riga (ML + 40) Lunghezza totale (ML + 70) NOTA: La rugosità della superficie di montaggio deve essere di 3,2 Ra. Il parallelismo della superficie della riga ottica rispetto all asse di movimento (variazione dell altezza del lettore) deve essere al massimo di 0,05 mm. 5

6 Specifiche della riga Tipo di riga RGS20-S Nastro di acciaio placcato oro, riflettente, con rivestimento laccato protettivo. Montaggio diretto sul substrato della macchina, grazie al nastro biadesivo. RGS20-P Nastro di acciaio placcato oro, riflettente, con rivestimento in poliestere per applicazioni in cui vengono utilizzati solventi aggressivi. Montaggio diretto sul substrato della macchina, grazie alla striscia adesiva. Periodo della riga 20 µm Linearità RGS20-S ±3 µm/m RGS20-P ±5 µm/m Lunghezza della riga Fino a 50 m (>50 m con eventuale ordine speciale) Forma (H W) RGS20-S 0,2 6 mm (incluso adesivo) RGS20-P 0,3 6,3 mm (incluso adesivo) Materiali del substrato Coefficiente di espansione Fissaggio delle estremità Metalli, ceramiche e materiali compositi con coefficienti di espansione compresi fra 0 e 22 µm/m/ C (ad esempio, acciaio, alluminio, invar, granito, ceramica e altro ancora) Corrisponde a quello del materiale del substrato, se le estremità della riga sono fissate con morsetti e colla epossidica Morsetti fissati con colla epossidica (A ) bicomponente (A ) Il movimento di fine riga è tipicamente <1 μm fino a +40 C Temperatura Funzionamento Da 10 C a +120 C. Installazione minima 10 C Stoccaggio Da 20 C a +70 C. Umidità Umidità relativa 95% (senza condensa), conforme a EN

7 Caratteristiche dell interfaccia REF Correzione attiva e autoregolante L interfaccia REF effettua correzioni attive sulle imperfezioni del segnale in ingresso per ottimizzare l accuratezza del sistema. Le correzioni sono effettuate per: Controllo automatico dell offset (AOC) regola la correzione in modo indipendente per i segnali di seno e coseno Controllo automatico del guadagno (AGC) garantisce un ampiezza del segnale costante a 1 Vpp Controllo automatico del bilanciamento (ABC) regola il guadagno per bilanciare i segnali di seno e coseno Questi meccanismi correttivi funzionano sull intero campo di velocità operativa del lettore. Per disattivare/attivare, l AGC, tenere premuto il pulsante di CALIBRAZIONE per più di 3 secondi. Indicatori LED Il LED di IMPOSTAZIONE fornisce un feedback visivo dell intensità del segnale, delle condizioni di errore e della fasatura della tacca di zero, per scopi di impostazione e diagnostici. Viola lampeggiante indica una condizione di allarme di segnale alto >135% Viola indica un segnale alto >110% e <135% Blu indica un segnale ottimale >90% e <110% Verde indica un segnale accettabile >70% e <90% Arancione indica un segnale basso >50% e <70% Rosso indica un segnale inadeguato >20% e <50% Rosso lampeggiante indica una condizione di allarme di segnale eccessivamente basso <20% Blu lampeggiante indica una condizione di allarme per velocità eccessiva Un lampeggio rosso durante l attraversamento della tacca di zero indica una buona fasatura* Un lampeggio arancione durante l attraversamento della tacca di zero indica una fasatura imperfetta* Un lampeggio acceso/spento durante l attraversamento della tacca di zero indica una fasatura non accettabile* Il colore giallo del LED CAL /AGC indica che l interfaccia REF è in modalità di calibrazione e se AGC è attivo Se il LED è acceso, AGC è attivo Se il LED è spento, AGC non è attivo Se il LED lampeggia lentamente, è in corso la routine di calibrazione Se il LED lampeggia rapidamente indica un errore durante la calibrazione Allarmi L interfaccia REF genera un allarme (E) se si verificano le seguenti condizioni:- Il livello del segnale incrementale è inferiore al 20% Il livello del segnale incrementale è superiore al 135% La velocità del lettore è superiore a quella consentita dalle specifiche La compensazione dell offset dei segnali di seno e coseno è eccessiva La compensazione per il bilanciamento del segnale è eccessiva * I lampeggi relativi alla tacca di zero si verificano solo con velocità di spostamento inferiore a 100 mm/s. 7

8 Velocità Sistemi digitali, velocità massima (m/s) Sistema analogico - RGH25F + REF0000 Frequenza minima di clock consigliata (MHz) 100 Risoluzione (µm) 5 1 0,5 0,2 0,1 0,05 0,02 0,01 0, ,000 5,000 5,000 5,000 3,240 1,620 0,648 0,324 0, ,000 5,000 5,000 5,000 2,700 1,350 0,540 0,270 0, ,000 5,000 5,000 3,240 1,620 0,810 0,324 0,162 0, ,000 5,000 5,000 2,700 1,350 0,675 0,270 0,135 0, ,000 5,000 4,500 1,800 0,900 0,450 0,180 0,090 0, ,000 5,000 4,050 1,620 0,810 0,405 0,162 0,081 0, ,000 5,000 3,240 1,296 0,648 0,324 0,130 0,065 0,032 7,2 6 5,000 4,500 2,250 0,900 0,450 0,225 0,090 0,045 0, ,000 4,050 2,025 0,810 0,405 0,203 0,081 0,041 0,020 4,5 3 5,000 2,250 1,125 0,450 0,225 0,113 0,045 0,023 0,011 2,5 1 4,219 0,844 0,422 0,169 0,084 0,042 0,017 0,008 0,004 0, Fattore di interpolazione (periodo/risoluzione) Frequenza di clock interna (MHz) Ampiezza del segnale (%) Frequenza (khz) AGC spento AGC attivo Velocità (m/s) Segnali in uscita Ingresso Uscita Funzione Potenza Segnali incrementali Colori dei fili del lettore Presa di tipo D a 15 pin Connettore di tipo D a 15 pin Ingresso analogico Uscita digitale Uscita analogica Segnale Pin Segnale Pin Segnale Pin Rosso 5 V 8 5 V 7, 8 5 V 4, 5 Bianco 0 V 9 0 V 2, 9 0 V 12,13 Verde A 6 A+ 14 V Giallo B 5 A 6 V 1 1 Blu C 4 B+ 13 V B 5 V 2 2 Z+ / Q+ Tacca di zero/finecorsa Rosa Hall 1 12 V 0 + / V q + 3 Z / Q 4 V 0 / V q 11 E+ 11 Allarme E 3 Ired servo Marrone Servo 3 Set up esterno V x 13 X 1 V MID Solo uscite V MID 7 Monitor seno* all interfaccia Monitor seno 11 Monitor coseno* Monitor coseno 10 Interno 15 Schermo Esterno Custodia Esterno Custodia Esterno Custodia Non connettere Non collegato 2, , 14, 15 * 2,25 ampiezza segnale 100% centrata su 1,65 V 8

9 Collegamenti elettrici Masse e schermi RGH25F Schermo interno (escluso UHV) Interfaccia REF Cavo di prolunga Elettronica di ingresso nel controllo 5 V Alimentazione 0 V Segnali in uscita Schermo esterno 0 V Pin 15 IMPORTANTE: Lo schermo esterno va collegato alla terra della macchina. Lo schermo interno deve essere collegato a 0 V solo nell elettronica d ingresso del controllo. Assicurarsi che gli schermi interno ed esterno NON siano in contatto tra loro. Un eventuale contatto provocherebbe un corto circuito fra 0 V e la terra e potrebbe introdurre disturbi nel sistema. Terminazione consigliata per i segnali Uscite digitali Interfaccia A B Z Q E+ 0 V 220 pf 5 V 1k* Elettronica di ingresso nel controllo Uscita analogica, solo REF0000 V q V 0 V 1 V 2 + Cavo Z 0 = 120 Ω 120 Ω 120 Ω V q V 0 V 1 V 2 A B Z Q E 220 pf 1k* 0 V 0 V * Richiesto solo sul canale di allarme E per garantire il corretto funzionamento. Circuito line receiver standard RS422A. Per una migliore immunità ai rumori, si consiglia l uso di capacitori. 9

10 Specifiche delle uscite Segnali di uscita digitale - interfacce uscita digitale tipo REF Forma - line driver differenziale EIA RS422A a onda quadra 2 canali incrementali A e B in quadratura (sfasati di 90 ) A B Periodo del segnale P Risoluzione S Modello P (µm) S (µm) REF REF REF ,5 REF0100 0,8 0,2 REF0200 0,4 0,1 REF0400 0,2 0,05 REF1000 0,08 0,02 REF2000 0,04 0,01 REF4000 0,02 0,005 Riferimento Z Impulso sincronizzato Z, durata in base alla risoluzione. Riferimento ampio (opzione C) Z Impulso sincronizzato Z, durata in base al periodo del segnale. Ripetibilità della posizione (unidirezionale) mantenuta entro ±10 C dalla temperatura di installazione e per velocità <250 mm/s. Dispositivo di attuazione A /A NOTA: L opzione con tacca di zero allargata è utile quando si utilizzano cavi lunghi e/o velocità elevate per compensare gli effetti dello sfasamento dei canali. Finecorsa Ripetibilità tipica <0,1 mm Q Lunghezza del magnete di attuazione Impulso asincrono Q NOTA: I lettori RGH25F e le interfacce REF sono disponibili con rilevamento della tacca di zero o del finecorsa. Dispositivo di attuazione A /A Allarme E 20 ms minimo Impulso asincrono E Segnale di allarme quando: - >20% ampiezza del segnale >135% - Il lettore supera la velocità massima specificata - Eccessiva correzione del segnale NOTA: Disponibile anche l opzione con allarme a 3 stato Impostazione 1 Tensione su X 0 0 Livello del segnale 100% La tensione del segnale di impostazione è proporzionale all ampiezza del segnale Per una maggiore chiarezza, i segnali inversi non sono mostrati 10

11 Specifiche delle uscite (continuato) Segnali dell uscita analogica - tipo REF0000 Forma - 1 Vpp differenziale Sinusoidi differenziali e incrementali a 2 canali V 1 et V 2 (90 con spostamento di fase) 20 µm (V 1 +) (V 1 ) 1 Vpp (nominale) con AGC attivo 90 (V 2 +) (V 2 ) Riferimento 1 V Impulso differenziale V 0 da 18 a 108. Durata 126 (elettrici) (V 0 +) (V 0 ) Ripetibilità della posizione (unidirezionale) mantenuta entro ±10 C dalla temperatura di installazione e per velocità <250 mm/s. Dispositivo di attuazione A / A Finecorsa Ripetibilità <0.1 mm tipica 1 V (V q +) (V q ) Lunghezza del magnete di attuazione Impulso asincrono V q NOTA: I lettori RGH25F e le interfacce REF sono disponibili con rilevamento della tacca di zero o del finecorsa. Dispositivo di attuazione A /A Impostazione 1 Tensione su V X 0 0 Livello del segnale 100% La tensione del segnale di impostazione è proporzionale all ampiezza del segnale. 11

12 Sistema RGH25F = lettore e interfaccia + riga + accessori Codici del lettore Serie lettore RGH25F 15 J 00 A Numeri di codice delle interfacce (uscite digitali) utilizzabili con RGH25F Serie delle interfacce REF 0100 E 25 A Lunghezza del cavo 15-1,5 m 30-3 m 50-5 m Terminazione J - connettore tipo D a 15 pin per interfaccia REF M - connettore tipo D a 15 pin per interfaccia REF (solo vuoto) Opzioni 00 - Lettore standard 01 - Lettore per vuoto e cavo Riferimento A - tacca di zero standard B - interruttore di finecorsa standard C - segnale di zero in vuoto D - interruttore di finecorsa in vuoto Numeri di codice delle interfacce (uscite analogiche) utilizzabili con RGH25F Opzioni A - Tacca di zero B - Interruttore di finecorsa REF 0000 A 00 A Fattore di interpolazione* µm µm ,5 µm ,2 µm ,1 µm nm nm nm nm Allarmi Allarme E standard A - Tutti gli allarmi B - Solo segnali di allarme alti e bassi Allarmi a 3 stato E - Tutti gli allarmi F - Solo segnali di allarme alti e bassi Output sotto clock Clock cliente MHz Clock cliente MHz Clock cliente MHz Clock cliente MHz Clock cliente MHz Clock cliente MHz Clock cliente 08-8 MHz Clock cliente 06-6 MHz Clock cliente 05-5 MHz Clock cliente 03-3 MHz Clock cliente 01-1 MHz Opzioni A - Tacca di zero B - Interruttore di finecorsa C - Tacca di zero ampia *Sono disponibili anche i fattori di interpolazione binaria da x4 a x4096 NOTA: Non tutte le combinazioni sono valide. Per controllare le opzioni valide, visitare il sito Web /epc 12

13 Numeri di codice della riga RGS20-S Riga a nastro laccata, con passo da 20 µm e retro adesivo. Numero di codice Lunghezze disponibili Disponibile con incrementi Istruzioni per le ordinazioni A Da 100 a mm* 1 mm L ordine per una quantità di 2455 corrisponde a mm (Per lunghezze multiple, è necessario effettuare più ordini) A da 1 a 50 m* 1 m L ordine per una quantità di 15 corrisponde a 15 metri (Per lunghezze multiple, è necessario effettuare più ordini) A xxx da 10 cm a 999 cm 1 cm xxx rappresenta la lunghezza in cm (ad esempio, l ordine A corrisponde a una lunghezza di 450 cm) A xx da 10 a 50 m* 1 m xx rappresenta la lunghezza in metri (ad esempio, l ordine A corrisponde a una lunghezza di 33 metri) RGS20-P Riga a nastro rivestita in poliestere, con passo da 20 µm e retro adesivo. Numero di codice Lunghezze disponibili Disponibile con incrementi Istruzioni per le ordinazioni A Da 100 a mm* 1 mm L ordine per una quantità di corrisponde a mm (Per lunghezze multiple, è necessario effettuare più ordini) A da 1 a 50 m* 1 m L ordine per una quantità di 15 corrisponde a 15 metri (Per lunghezze multiple, è necessario effettuare più ordini) * Le lunghezze superiori a 50 m sono disponibili solo con un ordine speciale. Contattare il rappresentante Renishaw di zona. 13

14 Renishaw S.p.A., Via dei Prati 5, Pianezza Torino, Italia T F E italy@renishaw.com Numeri di codice degli accessori Numero di codice Descrizione Immagine A Magnete dell interruttore della tacca di zero RGM245S montaggio con viti. Un sensore posto nel lettore viene usato per determinare un riferimento assoluto all interno di un sistema di misura incrementale. Quando il lettore passa sul magnete dell interruttore della tacca di zero posto all esterno di RGM245S, il sensore lo rileva. A Attuatore magnetico della tacca di zero RGM22S montaggio con colla epossidica. Un sensore posto nel lettore viene usato per determinare un riferimento assoluto all interno di un sistema di misura incrementale. Quando il lettore passa sul magnete dell attuatore della tacca di zero posto all esterno di RGM22S, il sensore lo rileva. A Magnete dell attuatore di finecorsa RGP245S a 90 montaggio con viti. Un sensore posto all interno del lettore individua il finecorsa, rilevando il magnete dell attuatore di RGP245S. A Attuatore magnetico di finecorsa RGP22S, lungo 10 mm montaggio con colla epossidica. Un sensore posto all interno del lettore individua il finecorsa, rilevando il magnete dell attuatore di RGP22S. A Kit di morsetti di fissaggio d estremità RGC-F montaggio con colla epossidica. I morsetti di fissaggio RGC-F masterizzano la riga sul materiale del substrato, per farla corrispondere al suo grado di espansione termica. A Adesivo RGG-2 in resina epossidica a 2 componenti. L adesivo in resina epossidica RGG-2 è consigliato per il montaggio di tacche di zero, attuatori di finecorsa e fissaggi di estremità. A Kit della guida per applicazione riga RGA245 (per righe smaltate RGS20-S). RGA245 consente di applicare la riga in modo efficiente e accurato. Viene fissata sulla staffa del lettore per agevolare il corretto posizionamento della riga in relazione al lettore. Il nastro a protezione dell adesivo sul retro viene rimosso automaticamente durante l applicazione. A Kit della guida di applicazione riga (per righe RGS20-P rivestite in poliestere). La guida consente di applicare la riga in modo efficiente e accurato. Viene fissata sulla staffa del lettore per agevolare il corretto posizionamento della riga in relazione al lettore. Il nastro a protezione dell adesivo sul retro viene rimosso automaticamente durante l applicazione. Per maggiori dettagli su Renishaw nel mondo, visita il sito Web /contattateci RENISHAW HA COMPIUTO OGNI RAGIONEVOLE SFORZO PER GARANTIRE CHE IL CONTENUTO DEL PRESENTE DOCUMENTO SIA CORRETTO ALLA DATA DI PUBBLICAZIONE, MA NON RILASCIA ALCUNA GARANZIA CIRCA IL CONTENUTO NE LO CONSIDERA VINCOLANTE. RENISHAW DECLINA OGNI RESPONSABILITÀ, DI QUALSIVOGLIA NATURA, PER QUALSIASI INESATTEZZA PRESENTE NEL DOCUMENTO Renishaw plc. Tutti i diritti riservati. Renishaw si riserva il diritto di apportare modifiche alle specifiche senza preavviso. RENISHAW e il simbolo della sonda utilizzato nel logo RENISHAW sono marchi registrati di Renishaw plc nel Regno Unito e in altri paesi. apply innovation, nomi e definizioni di altri prodotti e tecnologie Renishaw sono marchi registrati di Renishaw plc o delle sue filiali. Tutti gli altri nomi dei marchi e dei prodotti utilizzati in questo documento sono marchi commerciali o marchi registrati dei rispettivi proprietari. *L * Codice: L C Pubblicato: