 | RESOLUTE™ アブソリュート光学式エンコーダ - メカニズムどのようにしたら 100m/s で 1nm というエンコーダの分解能が得られるのでしょうか。 これは全て、他のエンコーダと完全に異なる方式を使用することから可能になります。ここではそのメカニズムについて説明します。 RESOLUTE の驚異的なパフォーマンスは、信頼性が高く、完全に独自の高度な動作方法によるものです。リードヘッドは、長く繰り返しのないバーコードで構成されるスケールの写真を撮る超高速小型デジタルカメラと考えることができます。RESOLUTE は、これらの写真を解析して、1nm (10 億分の1メートル）の解像度と、非常に低いノイズ（ジッタ）と SDE（サブディビジョナルエラー、スケール格子周期内のエラー）で位置を判断します。これにより、優れた信頼性のエンコーダフィードバックが提供され、スムーズな速度制御と確実な位置決め安定性が得られます。 絶対位置データの取得
コントローラは、リードヘッドに位置カウントの凍結を指示する、クリティカルデータの定義済み立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを含む「リクエスト」ワードを送信し、実質的にデータ取得の開始を設定します。この時点で、RESOLUTE のカスタム設計の LED が点滅し、スケールの写真を撮ります。ここで重要なのは、クリティカルビットエッジと写真撮影の時間の差が数ナノ秒に制御されることです。RESOLUTE は、この機能をはじめとする重要な機能により、高性能モーションシステム制御に最適になっています。 RESOLUTE のために特別設計された高速ディテクターは、明るい線と濃い線を取得し、パフォーマンスに影響を与える要因を排除します。 絶対位置データの分析ディテクターから得られた情報は、約 1 ギガビット/秒で最先端 DSP（デジタル信号プロセッサ）に伝えられ、DSP が写真を分析し、コードの冗長性とクロスチェック、フォーカスと動きのブレといったあらゆる複雑な側面を解読することで、汚れや異物の影響を排除します。ここでは、非常に高度な分析を行うため、コードの一部が微小異物に完全に覆い隠され、肉眼では判別できないような位置を計算するだけでなく、さらに通常はアラームが発生する油汚れの散乱光の影響にも対応することができます。 絶対位置データの検証RESOLUTE は、汚れに対する優れた耐久性を備えているだけでなく、通常の位置決めに用いるアルゴリズムとは別にそれをチェックするために組み込まれたアルゴリズムを常に実行することで、すべての読み取りをチェックし、問題がコントローラに到達する前に、起こり得る問題に対してアラームを発するため、セキュリティと安全性が得られます。 RESOLUTE は、その後、チェックと検証が行われた位置データをコントローラに送信します。 優れた高速性！この動作と計算の全プロセスは、最初から最後まで 40 マイクロ秒未満で行われます。 これに加え、次のリクエストを待つ間に、DSPは次の写真の最適なセットアップをこれまでの状況とスピードから計算して、次の位置リクエストの完全な準備状態を整えます。 高速動作と極めて高い分解能
RESOLUTE は、軸のスピードをモニターして、それに応じて LED の点滅パラメーターを変化させます。これは、100m/s（52mm リングで 36000 rpm）の速度を実現するエンコーダにおいて、中/低速度と静止状態でも極めて低いジッタを実現する上で重要な要因の一つです。RESOLUTE は、高速でもスイッチオンが可能で、サーボアンプが電源リセットにかかる 250 ミリ秒を大幅に下回る数ミリ秒で自動的に最適化を行うことができます。 RESOLUTE のアブソリュート光学式スケールのシングルトラックの利点
レニショーでは、絶対位置データと位相情報を 1 つのコードに統合するというソリューションを採用しました。これを高度な光学部品と組み合わせると、ヨー、ピッチ、ロールに対する公差が大幅に向上しました。RESOLUTE リードヘッドは、ヨー、ピッチ、ロールの公差が ±0.5°に保証されています。アラームを発するポイントまでの平均ヨー公差は、約 ±1.5°です。光学部品も、±150 ミクロンという非常に大きな取り付け高さの公差を確保しています。この状態でも、位相のずれが発生しません。 汚れに対する高い耐久性を兼ね備える RESOLUTE により、真の長期的信頼性が得られます。 RESOLUTE の詳細動画
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RESOLUTE は、各種業界標準
RESOLUTE のパフォーマンスは、極めて高い分解能と高速性を兼ね備えています。どのようにして、これが可能になったのでしょう。
RESOLUTE は、開発当初から非接触式エンコーダとして設計されています。従来の複数トラックは、少量のヨー（約 0.02°）でも位相がずれやすいという理由から、開発チームにより当初から却下されました。非接触式エンコーダでは、複数トラックは信頼性に欠け、実用的ではないとみなされました。