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Codeurs optiques - Questions courantes

Généralités

 Quels solvants peut-on utiliser pour nettoyer les règles et têtes de lecture ?

Les solvants d'entretien recommandés dépendent de chaque système de codage. Ils sont répertoriés dans les Manuels d'installation du système.

 Peut-on retirer une règle sur ruban adhésif et la réutiliser ?

Non. Une fois qu'on a retiré une règle, l'adhésif au dos ne sera plus efficace. Qui plus est, l'action de retirer la règle peut affecter ou réduire ses performances métrologiques.

 Quelle est l'attribution de broches de connecteurs sur les têtes de lecture Renishaw ?

Dans la mesure du possible, Renishaw a normalisé les attributions de broches sur les connecteurs courants de type D 15 broches des têtes de lecture et interfaces à sortie analogiques ou numériques. De même, dans la mesure du possible, les autres types de connecteurs ont des attributions de broches normalisées dans l'industrie. Toutes les attributions de broches des systèmes de codage Renishaw sont indiquées dans les Manuels d'installation du système.

 Les codeurs Renishaw utilisent-ils des connecteurs mâles (fiches) ou femelles (prises) ?

En règle générale, des connecteurs mâles sont utilisés lorsque des signaux incrémentaux sont générés par le codeur et des connecteurs femelles lorsque des signaux incrémentaux sont reçus du codeur (dans le cas d'une interface intermédiaire par exemple). Les types de connecteurs et leur configuration mâle/femelle sont indiqués dans les Manuels d'installation du système.

 Pourquoi y a-t-il une différence entre la vitesse théorique et la vitesse maximum réalisable sur les systèmes de codeurs numériques à sorties synchronisées ?

Sur les systèmes à sortie synchronisée, Renishaw indique l'option de fréquence d'horloge comme étant la fréquence de comptage recommandée de l'électronique de réception. Elle est supérieure à la fréquence de sortie synchronisée réelle du codeur du fait qu'un facteur de sécurité a été ajouté. Ce facteur de sécurité peut tenir compte des tolérances d'oscillateur d'horloge, de décalages de circuit de pilotage de ligne, de récepteurs sur câble et ligne, des erreurs cycliques (SDE) et de la gigue. Tous ces éléments contribuent à une séparation minimum de signal incrémental plus faible que celle calculée pour un système théoriquement parfait.
Par exemple, une option d'interface 20 MHz Ti TONiC™ a une sortie synchronisée réelle de 15 MHz qui donne une vitesse maximale de 1.35 m/s pour un codeur à résolution de 0.1 μm. La vitesse maximale théorique de ce système serait de 1,5 m/s bien que, pour les raisons exposées plus haut, ceci ne serait pas possible.
La bande passante du signal analogique imposera aussi un plafond à la vitesse quelle que soit la sortie synchronisée du codeur. Dans le cas du système TONiC, cette limite est de 10 m/s.

 Comment puis-je savoir que le codeur fonctionne correctement ?

Le codeur comporte une LED de configuration sur la tête de lecture et/ou l'interface. Cette LED indique si la tête de lecture est sous tension ainsi que la qualité de configuration du codeur. Vous trouverez des informations complémentaires sur les systèmes spécifiques dans nos Manuels d'installation.

 Comment le blindage externe et interne du câble de tête de lecture doit-il être connecté à la rallonge unique de blindage ?

Le blindage interne du câble de tête de lecture doit être relié à la ligne 0 V dans le connecteur intermédiaire. Le blindage externe du câble de tête de lecture doit être connecté via le boîtier de connecteur (métallique/conducteur) au blindage sur la rallonge. Voir schéma ci-dessous. Remarque : Le blindage externe doit assurer une protection continue du corps de la tête de lecture, autour du connecteur, à l'électronique du client.

Rallonge de blindage unique pour connexion

 Quelle est la durée de vie à la flexion du câble de tête de lecture ?

La durée de vie à la flexion de tous les types de câbles de têtes de lecture est testé sur >20 x 106 cycles.
Suivant le diamètre du câble, sa durée de vie à la flexion est testée avec un rayon de pliage de 20 ou 50 mm. Consultez le Manuel d'installation du système de codage correspondant.

 Les câbles de têtes de lecture Renishaw conviennent-il à des applications robotiques exigeant une flexion du câble.

Si le rayon de flexion minimum du câble de tête de lecture ne dépasse pas la limite (voir la fiche technique correspondante), le câble aura une durée de vie à la flexion de 20 000 000 utilisations. Toutefois, le câble n'est pas conçu pour des applications qui font tourner (tordent) le câble sur sa longueur. Il est déconseillé de plier ou de fléchir les câbles de têtes de lecture UHV car ceci endommagera leur câble.

 Qu'est-ce qu'une option de "sortie synchronisée" et comment choisir la bonne fréquence d'horloge ?

L'option de "sortie synchronisée" doit être utilisée quand il faut limiter la fréquence maximum que le codeur peut produire. Si on ne limite pas la fréquence de sortie, il y aura une erreur de comptage sur l'électronique de réception lorsque sa fréquence d'entrée maximum sera dépassée. Ceci est particulièrement important quand le codeur est stationnaire (ou se déplace très lentement) s'il est possible d'obtenir des changements rapides d'état de sortie. La fréquence de sortie synchronisée doit être sélectionnée pour être inférieure ou égale à la fréquence d'entrée maximum de l'électronique de réception. Il convient de noter que le choix d'une fréquence synchronisée très inférieure à la fréquence d'entrée entraînera une réduction de la vitesse maximale du codeur.

 Quelle longueur maximale de la rallonge peut-on utiliser sans perdre de signal ?

Les informations de longueur de rallonge pour des systèmes spécifiques sont présentées dans les Manuels d'installation.

 Quel est le MTBF (Moyenne de temps de bon fonctionnement) des codeurs optiques Renishaw ?

Consultez l'exemple ci-dessous concernant la fiabilité de la tête de lecture RGH24/RGH25 : 

Q&R - MTBF1 page

  

 

 

 

 

Sur la base de nos données (chiffres de production annuelle et données de pannes), la MTBF de la tête de lecture en usage continu est de 2013 années.

Exemple concret : si un client a 28 machines à trois axes, le nombre de têtes de lecture installées (p) sera de 84. La moyenne de temps (t) de bon fonctionnement de tête de lecture (c'est-à-dire n = 1) peut être calculée en réorganisant la formule MTBF : 

Q&R - MTBF2 page

 

 

 

Ainsi, avec un total de 84 têtes de lecture fonctionnant 24 heures sur 24, ce client peut s'attendre à une seule panne de tête de lecture une fois tous les 24 ans environ.

Ces informations ne sont pas une garantie de fiabilité produit et ne constituent pas une condition de garantie.

Pour les données de MTBF des autres séries de codeurs Renishaw, adressez-vous à votre revendeur Renishaw le plus proche.

 Pourquoi Renishaw recommande-t-il le profil de surface de collage sur le moyeu ?

Le profil de collage recommandé permet à l'adhésif de s'adapter à une gamme plus étendue de températures extrêmes. Il permet en outre un positionnement précis du disque sur la face de montage du moyeu.

 Ai-je besoin de calibrer mon système de codage Renishaw ?

Seuls les ATOM™, TONIC™ et SIGNUM™ ont besoin d'être calibrés pour optimiser leurs performances.

Règles

 Quelle gamme de types de règles optiques Renishaw propose-t-il ?

 Consultez notre page web consacrée à la gamme de règles pour codeurs optiques.

 Quels facteurs peuvent influencer le choix de pas (période) d'une règle incrémentale ?

Les codeurs incrémentaux optiques Renishaw proposent un pas de règle de 20 µm ou 40 µm selon le système. (En général, les pas de règles plus grands donnent des tolérances d'installation plus généreuses et des vitesses supérieures, tandis que les pas de règles plus petits proposent des résolutions supérieures et des SED (erreurs de subdivision) inférieures.)

 Quelle différence y a-t-il entre précision des graduations, précision système et précision installée en ce qui concerne les codeurs angulaires ?

La précision des graduations est la précision avec laquelle les graduations de règle sont écrites sur la règle pendant la fabrication.

La précision système est la précision de la graduation plus l'erreur cyclique de la tête de lecture (SDE).

La précision installée est la précision qu'un client peut attendre du codeur une fois qu'il est installé sur l'axe opérationnel. Ceci inclura la précision système, mais sera également affecté par plusieurs autres facteurs, avant tout celui d'excentricité de l'anneau/disque.

Avec des anneaux/disques plus petits, cette excentricité risque d'être le plus grand facteur contributif de la précision installée. Suivant le système, soit la précision système soit la précision installée sera spécifiée. Toutefois tous les certificats de calibration d'anneau indiqueront un graphique de la précision installée type quand ceci est effectué conformément aux directives recommandées spécifiées dans les Manuels d'installation. Pour des conseils sur les applications, adressez-vous à votre revendeur Renishaw le plus proche.

 Renishaw produit-il des systèmes de codeurs incrémentaux fonctionnant sur une règle à pas fin ?

Renishaw produit des codeurs incrémentaux fonctionnant avec des règles à pas de 20 µm ou 40 µm. Bien qu'il existe des système de codeurs à pas plus fins, ces systèmes ne donnent pas forcément de meilleures performances globales pour autant. Les systèmes à pas plus fins peuvent être plus difficiles à régler, imposer des limites de vitesse et avoir une mauvaise immunité à la saleté. De plus, avec des techniques efficaces de traitement de signaux incrémentaux, de nombreux systèmes de codage Renishaw donnent une précision et une erreur cyclique (SDE) comparables à celles des systèmes à pas plus fins.

Conformité 

 Les codeurs optiques Renishaw et les règles sont-ils conformes à RoHS ?

Consultez notre page web certificats de conformité.

 Les codeurs optiques et règles Renishaw utilisent-ils des minéraux issus de zones de conflits ?

Consultez notre page web certificats de conformité.

 Les codeurs optiques et règles Renishaw sont-ils conformes à la législation de L'U.E. (déclaration de conformité CE) ?

Consultez notre page web certificats de conformité.

Absolu

 Quels sont les avantages des codeurs absolus par rapport à ceux des codeurs incrémentaux ?

Une raison majeure pour préférer la technologie absolue à la technologie incrémentale sera la prise en compte du cycle de démarrage de la machine. Un axe doté de codeurs incrémentaux doit normalement partir à la recherche d'une marque de référence afin d'établir l'origine ou la position zéro. Les codeurs absolus Renishaw donnent une position exacte dès leur mise en marche sans qu'aucun mouvement d'axe ne soit nécessaire. La localisation de marques de référence peut poser un véritable problème sur les machines multiaxes, surtout si les axes ne sont pas orthogonaux ou si la charge est délicate ou fragile.

Les codeurs absolus font qu'il est souvent inutile d'utiliser un système de codage séparé pour la mise en marche de moteurs. Comme aucun mouvement n'est nécessaire pour déterminer la position absolue, le même codeur peut être utilisé pour le renvoi de données de mouvement et la commutation du moteur.

Enfin, les codeurs absolus Renishaw mettent un terme au compromis vitesse/résolution qui restreint souvent les performances des axes incrémentaux. La position est fournie à la demande, ce qui évite la bande-passante très large nécessaire à la transmission de signaux incrémentaux haute résolution sur axes rapides. Par exemple, RESOLUTE peut renvoyer des données avec une résolution de 1 nm sur des axes qui se déplacent à jusqu'à 100 m/s. Avec un codeur incrémental, il faudrait une bande-passante de 100 GHz pour y arriver !

 Le système de codeur RESOLUTE prend-il en charge le protocole SSI ?

RESOLUTE ne prend pas en charge le SSI. SSI est un protocole de communication série très simple qui n'effectue aucun contrôle d'intégrité des données. À la place, RESOLUTE est disponible avec un protocole similaire, appelé "BiSS-C Unidirectionnel". Il est presque aussi simple mais il ajoute des informations d'erreur de rapport et d'avertissement et évite les risques de mouvement d'axe non contrôlés en protégeant les données de position des altérations au moyen d'un contrôle CRC (contrôle de redondance cyclique).

Incrémental

 Quelle différence y a-t-il entre VIONiC, VIONiCplus et TONiC?

Découvrez les principales caractéristiques qui distinguent chaque produit incrémental et super compact de Renishaw :

Caractéristiques

VIONiC

VIONiCplus

TONiC

Sorties

Résolutions de 5 µm à 20 nm sous forme de signaux numériques, directement à partir de la tête de lecture

Résolutions de 0,1 µm à 2,5 nm sous forme de signaux numériques, directement à partir de la tête de lecture

1 V crête à crête analogique seulement.
Résolutions sous forme de signaux numériques RS422 de 5 μm à 1 nm, disponibles quand ils sont connectés à une interface Ti, TD ou DOP

Erreur de subdivision

Valeur type <±30 nm

Valeur type <±10 nm

Valeur type <±30 nm

Gigue (efficace)

Jusqu'à 1,6 nm

Jusqu'à 1,6 nm

Jusqu'à 0,5 nm

Vitesse maximale

12 m/s

3,63 m/s

10 m/s

 Renishaw produit-il des systèmes de codeurs incrémentaux fonctionnant sur une règle à pas fin ?

Renishaw produit des codeurs incrémentaux fonctionnant avec des règles à pas de 20 µm ou 40 µm. Bien qu'il existe des système de codeurs à pas plus fins, ces systèmes ne donnent pas forcément de meilleures performances globales pour autant. Les systèmes à pas plus fins peuvent être plus difficiles à régler, imposer des limites de vitesse et avoir une mauvaise immunité à la saleté. De plus, avec des techniques efficaces de traitement de signaux incrémentaux, de nombreux systèmes de codage Renishaw donnent une précision et une erreur cyclique (SDE) comparables à celles des systèmes à pas plus fins.

 Quelle est la fonction de CAL et de AGC ?

CAL fait référence à un sous-programme de calibration de système, une opération essentielle qui achève la configuration de la tête de lecture en optimisant les signaux incrémentaux et de marque de référence. Les réglages de calibration sont enregistrés dans une mémoire locale afin d'obtenir des performances optimales immédiatement après une mise hors/sous tension. Les diverses interfaces ont leurs propres procédures de calibration.
La gamme Renishaw de codeurs incrémentaux haute performance intègre un asservissement de la lumière à courant continu. Il s'agit d'une boucle de commande qui maintient le niveau moyen de lumière réfléchie incidente sur le photodétecteur en gérant le courant de pilotage de la source lumineuse du codeur. Cet asservissement à C.C. supprime efficacement les effets des fluctuations de température, certaines formes de contamination sur la règle, les variations de réflectivité de la règle et le vieillissement de la diode infrarouge (IRED).
L'AGC (commande automatique de gain) est une boucle de commande qui mesure la composante Courant Alternatif des signaux de codeur incrémentaux et ajuste la cible pour l'asservissement à C.C. de la lumière. Ce système peut servir à compenser des mécanismes qui nuisent aux performances C.A. de la tête de lecture, par exemple la graisse et les marques de doigts sur la règle. On peut en faire un usage efficace pour maintenir une amplitude de signal de sortie de 1 V c. à c. La fonction AGC peut être commutée s'il y a lieu.
Dans tous les cas on peut obtenir des performances maximum, à savoir la plage dynamique la plus large sur ces systèmes, en optimisant l'installation du système de codage.
CAL et AGC proposés sur SiGNUM, TONiC et ATOM.

 Quelle est le retard (durée) de positionnement des signaux de codeur incrémental ?

Le retard qui intervient dans un système de codage incrémental dépend de nombreux facteurs tels que le type de sortie, l'étage optique, l'étage d'électronique analogique et numérique, le circuit de pilotage de ligne/récepteur ainsi que la conception/longueur du câblage. Ces chiffres sont connus mais difficiles à documenter. Nous vous conseillons donc de contacter votre représentant Renishaw pour avoir des conseils sur l'application exacte.

Incrémental - VIONiC™

 Quelle différence y a-t-il entre VIONiC et VIONiCplus?

La série VIONiC regroupe les codeurs incrémentaux numériques tout en un de prédilection proposés par Renishaw car elle satisfait toute une série de conditions requises pour le contrôle du positionnement. La série s’articule autour de deux produits :

Le VIONiC standard pour les applications de moyenne à haut de gamme 

Le VIONiCplus pour les applications les plus exigeantes

 

Caractéristiques

VIONiC

VIONiCplus

Sorties

Résolutions de 5 µm à 20 nm sous forme de signaux numériques, directement à partir de la tête de lecture

Résolutions de 0,1 µm à 2,5 nm sous forme de signaux numériques, directement à partir de la tête de lecture

Erreur de subdivision

Valeur type <±30 nm

Valeur type <±10 nm

Gigue (efficace)

Jusqu'à 1,6 nm

Jusqu'à 1,6 nm

Vitesse maximale

12 m/s

3,63 m/s

 Quelles sont les échelles disponibles avec VIONiC et VIONiCplus ?

Les têtes de lecture sont toutes deux complétées par les dernières évolutions de l’échelle flexible en acier inoxydable RTLC-S dotée de marques de référence optiques bidirectionnelles, des systèmes de suivi IN-TRAC™, FASTRACK™ / RTLC et du codeur angulaire à ultra haute précision REXM, en plus de l’échelle en acier inoxydable bien établie RSLM, l’échelle RELM à haute précision, faible expansion et haute stabilité et les anneaux rotatifs RESM.

 Quels sont les avantages de l’outil de diagnostic avancé (ADT) ?

L’outil de diagnostic avancé comprend un logiciel utilisateur qui permet de commander et de surveiller les programmes de configuration et de calibration du VIONiC. Parmi les nouvelles fonctionnalités du logiciel, notons des graphiques améliorés, des tracés de l’intensité par rapport à la position des signaux générés automatiquement, des tracés Lissajous, une sortie DRO et l’indication du pas de la tête de lecture. Cet outil de configuration convient parfaitement à une installation sur une ligne de production en usine car il admet les entités de calibration avancées à distance. Pour en savoir plus, consultez www.renishaw.com/adt.

 Pour quelles applications, la série VIONiC est-elle recommandée ?

VIONiC est conçu pour réduire au minimum les dimensions générales du système réalisables pour un système haute performance, tout en présentant une performance de classe mondiale en termes d’erreur cyclique (SDE), de gigue et de précision. L’une des principales applications du VIONiC se situe dans les moteurs linéaires qui dépendant des gains élevés de l’automate et de larges bandes passantes pour minimiser les délais de stabilisation de la position et permettre un mouvement à vitesse constante. Les erreurs de vitesse sont causées par un manque de précision au niveau de la sortie du codeur, qui est amplifié par le gain de commande. ViONiC propose aux concepteurs de moteurs linéaires le codeur constituant la meilleure solution globale en ce qui concerne les variations de vitesse (couple). Notons parmi d’autres applications potentielles les petites étapes de translation, les platines à axes multiples, les gros moteurs DDR sous carter, les semi-conducteurs, les appareils médicaux et ceux présentant un espace limité, mais exigeant la plus haute performance.

Incrémental - ATOM™

 De quoi faut-il tenir compte quand on utilise des interfaces ACi ?

L'interface ACi a été conçue pour être intégrée à une application client, son modèle n'a donc pas de boîtier. Afin d'assurer de bonnes performances, l'utilisateur final doit prévoir un blindage correct (pour réduire les émissions RF et la sensibilité à celles-ci), et prévoir un branchement électrique et mécanique aux blindages de câbles. En général, on obtiendra les meilleures performances quand les blindages seront reliés à la masse.

 Quels facteurs peuvent influencer le choix d'interface quand on utilise ATOM ?

De nombreux facteurs peuvent jouer sur votre choix d'interface à utiliser avec la tête de lecture ATOM. Les principaux peuvent être la résolution, la vitesse maximum du système, la SDE (erreur de subdivision) ou la taille de l'interface. Le tableau suivant compare ces facteurs.

 

Type d’interface

Résolutions
Système à 20 µm Système à 40 µm

Vitesse maximum
Système à 20 µm Système à 40 µm

SDE
Système à 20 µm Système à 40 µm

Taille de l'interface (Lo x La x Ha)

Ti

5 µm à 1 nm

10 µm à 2 nm

10 m/s

20 m/s

<±50 nm

<±100 nm

67 mm x 40 mm x 16 mm

Ri

5 µm à 0,5 µm

10 µm à 1 µm

10 m/s

20 m/s

<±100 nm

<±150 nm

52 mm x 40 mm x 16 mm

Ri

0,2 µm à 50 nm

0,4 µm à 0,1 µm

0,8 m/s

1,6 m/s

<±125 nm

<±220 nm

52 mm x 40 mm x 16 mm

ACi

1 µm à 0,1 µm

2 µm à 0,2 µm

6,5 m/s

13 m/s

<±100 nm

<±150 nm

25 mm x 25 mm x 9,5 mm

ACi

50 nm à 10 nm

0,1 µm à 20 nm

0,35 m/s

0,7 m/s

<±125 nm

<±220 nm

  25 mm x 25 mm x 9,5 mm

 Quelle est la longueur de mesure la plus courte sur laquelle on peut réussir à calibrer ATOM ?

On parvient à calibrer ATOM (avec la marque de référence) sur une course d'axe de ±120 µm. Plusieurs passes peuvent toutefois s'avérer nécessaires sur cette distance si les niveaux initiaux de signaux sont très bas ou très élevés.

 Des petites longueurs (<50 mm) de règle RTLF peuvent-elles être collées solidement au substrat ?

Oui, dans la plupart des cas, quand l'espace est limité, la règle RTLF peut être collée solidement directement au substrat. Pour obtenir des conseils supplémentaires sur une application spécifique, adressez-vous à votre représentant Renishaw le plus proche.

 Dans quelle mesure ATOM résiste-t-il à la contamination ?

ATOM, tout comme d'autres système de codage à filtrage optique, peut fonctionner avec des niveaux modérés de contamination à la graisse ou à l'huile grâce au fonctionnement inédit de son optique. Le seul effet négatif est une chute de l'amplitude du signal incrémental qui peut être compensée par la fonction AGC.

Incrémental - TONiC™

 Comment les interfaces de codage TONiC sont-elles connectées mécaniquement à une machine ou à une armoire de commande ?

Les interfaces TONiC peuvent être reliées directement à des prises femelles d'entrée de type D 15 broches montées sur panneau et dotées de tiges de verrouillage car leur taille est similaire à celle d'une prise standard 15 broches de type D. Renishaw peut également fournir un simple support qui relie l'interface TONiC à une surface de montage au moyen de deux vis M4. La référence de ce composant est A-9690-0015.

Consultez notre glossaire où vous trouverez les définitions des termes techniques utilisés sur cette page.