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Système de codeur incrémental SiGNUM™ avec anneau rotatif (angulaire) REXM

Caractéristiques

  • Protocole série disponible : FANUC 
  • Dimensions de la tête de lecture : 36 x 16,5 x 14,8 mm 
  • Résolutions jusqu'à 5 nm 
  • Vitesse jusqu'à 4591 tr/min
  • Sorties analogiques et numériques simultanées (sorties analogiques disponibles sur toutes les interfaces Si) 
  • Erreur de subdivision (SDE) : <±30 nm (valeur type)
  • Marque de référence IN-TRAC

Avantages

  • Étanchéité à la norme IP64 donnant une excellente immunité à la saleté
  • Anneau à section transversale épaisse avec précision installée de ±1 seconde d'arc
  • Températures d'exploitation jusqu'à +85 °C
  • Logiciel de configuration et de diagnostics en option

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SiGNUM - Définition

SiGNUM est le système Renishaw de codage haute précision sans contact au pas de 20 µm qui comprend une tête de lecture Sr et une interface Si. Il bénéficie d'une étanchéité à la norme IP64 et de vitesses atteignant 12,5 m/s avec des résolutions allant jusqu'à 5 nm. Il lit toute une gamme de règles linéaires et rotatives avec les marques de référence optiques à phase automatique IN-TRAC. SiGNUM est extrêmement facile à utiliser. Il suffit d'appuyer sur un bouton pour le calibrer et il est proposé avec un logiciel de diagnostic gratuit. Il procure toutefois un niveau de performances avec une erreur de subdivision type de <±30 nm que seuls les codeurs plus fragiles à pas fins pouvaient proposer et ce, à des températures de jusqu'à +85°C.

Anneau REXM - Définition

L'anneau REXM est une bague monobloc en acier inoxydable dont les graduations incrémentales sont gravées au pas de 20 µm directement sur la périphérie. Il comporte la marque de référence optique IN-TRAC. Sa section transversale plus épaisse permet de réduire toutes les erreurs d'installation hormis l'excentricité, celle-ci étant facilement corrigée au moyen d'une DSi (interface à double signal) et de deux têtes de lecture. Précision totale installée jusqu'à ±1 seconde d'arc, jeux d'accouplement nuls et répétabilité exceptionnelle.
Le REXM est décliné en de nombreux diamètres (52 à 417 mm) et comptages de ligne, chaque modèle ayant un grand diamètre interne pour une installation facile. Le format sans contact élimine en outre le jeu à l'inversion, la torsion d'axe et autres erreurs d'hystérésis mécaniques propres aux codeurs hermétiques conventionnels.

Pourquoi choisir ce système de codage ?

Ultra haute précision installée

Pour une métrologie angulaire top niveau, l'ensemble REXM, deux têtes de lecture SiGNUM et une DSi (interface double signal) SiGNUM offre une répétabilité exceptionnelle, une perte d'accouplement nulle et une précision installée totale meilleure que ± 1 seconde d'arc. Le REXM présente une section transversale plus épaisse afin de minimiser toutes les erreurs d'installation, sauf l'excentricité qui est facile à corriger si on combine les sorties de deux têtes de lecture SiGNUM. Une fois l’excentricité éliminée par la DSi, les seules erreurs restantes sont celles de graduation et de SDE, négligeables l'une comme l'autre.

Installation facile

Une LED de réglage sur la tête de lecture et l'interface donne une indication visuelle de la qualité du signal, tandis qu'un logiciel de diagnostic en option permet de contrôler à distance les performances du système quand la tête de lecture est cachée dans la machine. La calibration de la marque de référence et des signaux incrémentaux s'effectue par pression d'un bouton sans aucun réglage mécanique ou outils de diagnostics supplémentaires. Les marques de référence optique IN-TRAC sont imbriquées dans la règle incrémentale pour maintenir des dimensions compactes et un alignement simplifié. On obtient ainsi une sortie de marque de référence répétable dans deux directions à l'unité de résolution sur toute la plage de températures d'exploitation et de vitesses.

Performance des asservissements

Commande plus régulière de vitesse et stabilité de position de l'asservissement à toute épreuve grâce au conditionnement de signal dynamique. Les fonctions de contrôles automatiques de gain (AGC), d'offset (AOC) et de balance (ABC) produisent des signaux incrémentaux d'une fidélité exceptionnelle. L'erreur de subdivision (SDE) type est donc de <±30 nm.

Option d'interface

Interface série FANUC

  • L'interface série compatible Si-FN assure des communications série FANUC directement à partir de l'interface pour donner des performances supérieures et simplifier la connectivité.
  • Disponible en trois options de résolution :
    - Normale : 20 bits (0.0003 °) jusqu'à 4 500 tr/min ;
    - Type A Haute : 23 bits (0.000043 °) jusqu'à 1200 tr/min ;
    - Type B Haute : 26 bits (0,0000054 ° ou 0,02 seconde d’arc) jusqu’à 150 tr/min.
    SiGNUM Si-FN avec interface série FANUC

Interface DSi (signal double)

  • La DSi Renishaw combine les signaux incrémentaux venant de deux têtes de lecture SiGNUM sur un anneau REXM (anneau REXT pour applications à rotation partielle). Elle sert à compenser l'effet d'excentration. Elle élimine également les éventuelles erreurs harmoniques pour produire une précision totale installée de ±2.0 secondes d'arc.Système de codage ultra haute précision SiGNUM™ REXM

Logiciel de diagnostic en option

Logiciel SiGNUM™

La version 5.0 du logiciel SiGNUM (diffusée janvier 2012) est nécessaire pour optimiser l'installation et la configuration des codeurs rotatifs et linéaires SiGNUM. Elle assure une calibration rapide et complète du système. L'interface Si de SiGNUM est reliée au PC via un câble mini-USB. Le logiciel assure des diagnostics en temps réel pour simplifier l'installation et la maintenance du système.

Plus d'informations sur le logiciel de diagnostic SiGNUM.

Spécifications techniques

Norme de mesure

REXM : anneau monobloc en acier inoxydable ultra haute précision

Également disponible pour applications à rotation partielle sous le nom REXT

Dimensions de la tête de lecture (Lo x La x Ha)

36 x 16,5 x 14,8 mm

Pas de la règle

20 µm

Diamètre externe de l'anneau

52 mm à 417 mm

Nombre de lignes

8192 à 65536 (suivant la taille de l'anneau)

Marque de référence

RESM: une seule marque de référence IN-TRAC

REST: anneau à deux marques de référence pour applications à rotation partielle

Précision totale installée (avec deux têtes de lecture)

(Diamètre ≥100 mm ) ±1 seconde d'arc

(Diamètre ≥75 mm) ±1,5 secondes d'arc

(Diamètre ≥57 mm) ±2 secondes d'arc

Vitesse maximale

Analogique

Numérique

(Voir fiche technique pour plus d'informations)

4591 tr/min à -3 dB (sur REXM 52 mm)

4591 tr/min (SiGNUM à résolution 5 μm sur REXM 52 mm)

Erreur de subdivision (SDE)

Valeur type <±30 nm

Contrôle de signal dynamique

Conditionnement de signal en temps réel avec contrôles automatiques de gain (AGC) et d'offset (AOC) pour optimiser les performances pendant l'exploitation

Signaux incrémentaux

Analogique

Numérique

(Voir fiche technique pour plus d'informations sur les résolutions angulaires)

1 V crête à crête (période de 20 µm)

Résolutions de 5 µm à 5 nm

Liaison électrique

Câbles de 0,5, 1, 1,5, 3, 5 et 10 m avec connecteur 14 broches (se branche directement sur l'interface SiGNUM)

Alimentation électrique

5 V ±10%, <250 mA (type) (sans terminaison)

Vibrations (en fonctionnement)

100 m/s2 maxi sur plage de 55 Hz à 2000 Hz

Choc (hors fonctionnement)

1 000 m/s2, 6 ms, ½ sinus

Température d’exploitation

Tête de lecture : 0 °C à +85 °C

Interface : 0 °C à +70 °C

Étanchéité

Tête de lecture : IP64

Interface : IP30

Consulter les fiches techniques pour avoir des détails complets.

 

Téléchargements

Fiches techniques

Logiciel

  • Logiciel SIGNUM™ version 5.0

Guide de l’utilisateur

Papier blanc

  • White paper: The accuracy of angle encoders White paper: The accuracy of angle encoders [en]

Schémas techniques

Fonctionnement

Une LED infrarouge éclaire la règle où alternent des lignes claires et sombres. SiGNUM comporte l'inédite optique de filtrage Renishaw qui fait une moyenne des lectures de nombreux pas de règle ce qui permet d'effectuer un filtrage des éléments non périodiques tels que la saleté. Le motif de règle à onde carrée nominale est également filtré pour ne laisser passer qu'une frange sinusoïdale au niveau du détecteur. Elle emploie une structure à doigts multiples qui est assez fine pour produire des photocourants sous la forme de quatre signaux à phases symétriques. Ils sont combinés pour éliminer les composantes de courant continu et produire des sorties sinusoïdales et cosinusoïdales d'une grande pureté spectrale et faible correction tout en maintenant des bandes passantes supérieures à 500 kHz.

Un traitement de signal dynamique avec AGC (Contrôle automatique de gain), AOC (Contrôle automatique d'offset) et ABC (Contrôle automatique de balance) est appliqué au sein de l'interface Si pour générer des signaux incrémentaux d'une fidélité exceptionnelle. L'erreur de subdivision (SDE) type est donc de <±30 nm, soit 0,15 % du pas de la règle. L'interpolation est effectuée par un algorithme CORDIC dans l'interface SiGNUM Si.

Schéma optique SiGNUM™ avec annotations.

La marque de référence IN-TRAC est imbriquée dans la règle incrémentale et détectée par un photodétecteur double dans la tête de lecture, ce qui produit une sortie de marque de référence à répétabilité bidirectionnelle à l'unité de résolution à toutes les vitesses. Cette disposition unique bénéficie également d'un sous-programme de calibration automatique qui met la marque de référence en phase par électronique et optimise les signaux incrémentaux.