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RESOLUTE™ UHV アブソリュートエンコーダシステム with RSLA30 リニアスケール

機能

  • 対応プロトコル: BiSS®、Panasonic
  • リードヘッドサイズ: 36×16.5×17.2mm
  • 最高分解能 1nm (100m/s 時)
  • 精度±4µm (5m、20℃時)
  • 熱膨張率 (20℃時): 10.1±0.2µm/m/℃

メリット

  • 高精度スケール
  • 広い取付け公差
  • 真空環境向けの低ガス放出
  • 10nm 未満のジッタで位置決めの安定性が向上
  • ±40nm の周期誤差でスムーズな速度制御を実現
  • 高度診断ツールにも対応
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RESOLUTE UHV とは

RESOLUTE UHV は、超高真空環境用のアブソリュートエンコーダです。損傷のリスクを低減しながら、スループットと信頼性を高められます。

RESOLUTE のパフォーマンスは、UHV 環境向けに設計された他のアブソリュートエンコーダを上回ります。100m/s で 1nm の分解能を備えており、画期的な仕様を実現しています。

英国女王(法人)賞:2015 年度イノベーション賞

 

2015 年度英国女王 (法人) 賞のイノベーション部門賞を受賞

RSLA30 スケールとは

RSLA30 は、30µm のピッチの絶対位置スケールコードが刻まれたステンレススチールスケールで、長さ 5m で±4µm 以内の精度 (勾配とリニアリティを含む) という、ファインピッチのガラススケールに匹敵する性能を備えています。リール巻き式のため、保管と取扱いが簡単で、伸ばしてスケールとして使用します。
ニーズに合わせて、専用両面テープ取付けか機械式クリップ取付けを選択できます。どちらの取付け方式でも、機材に影響されない熱膨張率を維持できます。

このエンコーダシステムのメリット

トラブルシューティングとトラブル解決が簡単

高度診断ツール ADTa-100 で、RESOLUTE™ リードヘッドからさまざまなリアルタイムデータを取得できます。取得したデータは、使い方が簡単なソフトウェアの ADT View で表示します。システムのセットアップには、エンコーダに搭載された内蔵セットアップ LED が十分なことがほとんどですが、高度診断ツールは、通常よりも取付け条件が難しい場合に使用します。また、高度診断ツールをエンコーダパフォーマンスの確認に使用したり、システムのトラブルシューティングに役立てて長いダウンタイムを回避したりできます。

UHV (超高真空) 対応タイプ

RESOLUTE UHV は、レニショーの革新的なアブソリュートエンコーダ技術を進化させて開発された、10-9Torr までの UHV (超高真空) 条件下で使用できるリードヘッドです。RESOLUTE UHV は、クリーンな RGA (残量ガス分析) を基に製造しているため、高性能、半導体、科学分野に最適です。

広い取付け公差

RESOLUTE UHV は、2 本のトラック (インクリメンタル 1 本、アブソリュート 1 本) を横に並べて配置するという従来方法を採用していないため、ヨー方向のわずかな角度のずれによる位相ずれの問題が発生しません。代わりに、絶対位置と位相情報を 1 点のコードにまとめた、単一トラックの光学式アブソリュートスケールを採用しています。これにより、RESOLUTE UHV の取付け公差は広くなっているため (ヨー公差±0.5°)、短時間で簡単に取付け可能で、また軸が静止する場合でも動く場合でも長期にわたって優れた信頼性を確保しています。さらに、取付けの精度を簡単に診断するためにセットアップ LED がリードヘッドに組み込まれています。

高度診断ツール ADTa-100 (アクセサリ)

高度診断ツール ADTa-100

RESOLUTE エンコーダシステムは、高度診断ツール ADTa-100 とソフトウェアの ADT View に対応しています。難しい取付けや診断に役立つさまざまなデータを、エンコーダからリアルタイムで取得できます。ソフトウェアのインターフェースは直感的な作りになっており、下記の機能が使用できます。

  • リモートキャリブレーション
  • フルストロークにわたる信号の最適化
  • エンコーダ位置をデジタル表示 (スケールに対する相対位置)
  • データのエクスポートと保存
  • ゼロ位置の設定

プロトコル

 

プロトコル説明データシート対応製品
BiSS®

レニショーアブソリュートエンコーダは、BiSS C (単一方向) オープンプロトコルに対応しています。BiSS は高い加速度、スムーズな速度制御、優れた双方向繰り返し精度、確実な位置決めの安定性が求められる動性の高い軸に最適な、高速シリアルプロトコルです。
BiSS 対応の RESOLUTE には、各種業界標準コントローラ、ドライバ、DRO、PC カウンタカードを使用できます。またリニアとロータリ (角度位置決め用) システムのどちらとしても使用できます。

RESOLUTE BiSS

BiSS 対応製品ページ

Panasonic

Panasonic シリアルインターフェースを組み込んだ RESOLUTE は、リニアシステムとロータリシステムのどちらとしても使用できます。A5 および A6 シリーズのサーボドライバに対応しており、高分解能で繰り返し精度の高いフィードバックを返せるため、サーボ制御と速度制御が向上します。

RESOLUTE Panasonic

該当なし

技術仕様


対応スケール

絶対位置コードの高精度ステンレススチールスケール

リードヘッドサイズ (長さ×幅×厚さ)

36mm×16.5mm×14.8mm

スケールピッチ

公称 30µm

熱膨張率 (20℃時)

10.1±0.2µm/m/℃

精度等級 (20℃時)

±1.5µm (1m まで)、±2.25µm (2m まで)、±3µm (3m まで)、±4µm (5m まで)(勾配とリニアリティを含む)。校正は国際基準に対してトレーサブルです

スケール長

BiSS C プロトコルバージョンによっては最大長が制限されます

(詳細はデータシート参照)

80mm~5m

最高速度

(詳細はデータシート参照)

最高 100m/s

プロトコル*

BiSS C

Panasonic

分解能

BiSS C: 50nm、5nm、1nm

Panasonic: 100nm、50nm、1nm

周期誤差

±40nm

電気接続

最大ケーブル長 10m、フライングリード

電源

5V±10%、最大 250mA@5V (終端)

振動 (動作)

最大 100m/s2@55Hz~2,000Hz

衝撃 (非動作)

1,000m/s2、6ms、½ sine

動作時温度

0℃~+75℃

ベーキング温度 (非動作時)

120℃

防水防塵性能

IP30

ケーブルの仕様

銀メッキ銅縒りシングルシールド。錫メッキ銅線のフッ素樹脂皮膜芯線。

詳細については、データシートを参照してください。

*他のプロトコルも随時追加しています。

ダウンロード

データシート

ホワイトペーパー

図面

メカニズム

RESOLUTE は、業界標準のプロトコル (コントローラ各社のプロトコルとオープンプロトコル) を使用して、シリアル形式の双方向通信を行います。

注釈付きの RESOLUTE™ エンコーダ光学機構

プロセスの開始

コントローラが、リニアスケールまたはロータリスケール上の絶対位置を読み取るリクエストを、リードヘッドに送信して動作を開始します。このリクエストを受け、リードヘッドは高出力 LED を点滅させて、スケールを照らします。この点滅は、移動軸上の画像のブレを防止するために、100ns という非常に短い時間で行われます。このタイミングは、リクエストした位置とフィードバックした位置間の関係を維持するために数ナノ秒単位で制御されます。このような制御が、RESOLUTE が超高精密なモーションコントロールに最適である理由のひとつです。

シングルトラックスケール

スケールはシングルトラックで、幅全域にわたって反射しやすい線と反射しない線が公称 30µm ピッチで刻まれています。平行に配置した複数のトラックを使用しているわけではないため、ヨー方向の変化に対しての耐性が得られており、またヘッドの横方向への位置公差が広くなっています。

画像取得

スケールの画像は、ゆがみがほぼない非球面レンズを介して、RESOLUTE 専用設計のカスタムディテクタ上に取得されます。照射経路は曲がっていますが画像の取得は直線で行う、コンパクトさと安定性を両立した光学構成となっています。そのため、高精度の測定に不可欠な、実際の状態の画像を確実にそのまま取得する、ということが実現しています。

データのデコードと解析

ディテクタによって取得した画像は、アナログ-デジタルコンバータによって、高性能デジタル信号プロセッサ (DSP) に転送されます。その後、専用アルゴリズムを使用して、スケールに埋め込まれたコードから、比較的おおまかな絶対位置を取得します。このプロセスはチェックされ、DSP の、スケールコード内の冗長性と意図的な制約を利用する別のアルゴリズムによって補正が行われます。その一方で、他のルーチンが高分解能の詳細な位置を算出し、算出した位置とおおまかな位置と組み合わせることで、高分解能の真の絶対位置を取得します。

最終チェックとデータ出力

最終エラーチェック後、この位置情報は 1nm 単位の位置を表すシリアルワードとして、適切なプロトコルでコントローラにアップロードされます。この際、CRC (巡回冗長検査) によって、電気ノイズに対しての保護が施されています。プロセス全体としては、数マイクロ秒程しかかからず、毎秒最大 25,000 回繰り返す場合もあります。この性能は、軸速度に合わせた点滅時間調整などの各種技術によって最高速度 100m/s でも保持されます。また、同時に、低速度域でも超低ジッタを実現しています。

効果

エンコーダの取り付け公差を非常に大きくすることができます。RESOLUTE では、ヨー、ピッチ、ロールで ±0.5°の姿勢公差を持ち、取付高さ公差は実に ±150µm になります。さらに、広い照射面積と高度な誤差補正処理により、微粒子やグリースによる汚れに対して耐性が非常に高くなっています。これらはすべて、100m/s での分解能 1nm を確保したうえで実現しています。RESOLUTE は、過酷な環境での絶対位置決めに最適です。