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RKLC20-S リニアスケールと TONiC™ インクリメンタルエンコーダシステム

特徴

  • リードヘッドサイズ:35×13.5×10mm
  • 最高分解能 1nm
  • 最高速度 10 m/s
  • アナログ出力またはデジタル出力
  • 極めて低い周期誤差:平均±30nm 未満
  • 真空対応タイプもラインナップ
  • ユーザーが位置を選択できる IN-TRAC™ オプティカルリファレンスマーク

利点

  • スペースが限られた場合に最適な 幅 6mm の細いスケール
  • 機材へのマスタリングにより測定性能が向上
  • 動的信号処理でモーションコントロール性能が向上したコンパクトリードヘッド
  • 汚れと溶液への高い耐性
  • 必要な長さにカットして使用可能
  • 診断キット
ウェブサイトバナー用透明パッチ

TONiC とは

TONiC はレニショーのコンパクトな非接触式インクリメンタルエンコーダシステムで、最高速度は 10m/s です。また、Ti インターフェースと組み合わせた場合のリニアおよびロータリーシステムとしての最高分解能は 1nm です。TONiC システムは広い取付け公差を備えており、ボタン 1 個でキャリブレーションを行えるため、短時間で簡単に取り付けられます。TONiC の動的信号処理により、平均周期誤差±30nm 未満という優れた信号の安定性が確保されており、優れたモーションコントロール性能が得られます。

RKLC20-S スケールとは

RKLC20-S は、ユーザーが選択可能な IN-TRAC リファレンスマークを実装し、20µm ピッチのインクリメンタル目盛りが刻まれた薄型で細いステンレススチールテープスケールです。精度は±5µm/m で、最大長は 20m です(20m 超も要望に応じ対応可)。RKLC20-S は機材にマスタリングされるため、スケールの両端をしっかりと機材に固定することで測定性能を向上できます。

このエンコーダシステムのメリット

コンパクトサイズで究極の信頼性と性能を実現

TONiC リードヘッドには、低ノイズ(ジッタ)用に設計され、オートゲインコントロールやオートオフセットコントロールといった動的信号処理により性能が強化された第三世代のオプティカルフィルター機構が実装されており、優れた信頼性、一貫した性能、高い汚れ耐性を実現しています。リードヘッドの内部には、これらの機能すべてが組み込まれており、比類ない純度の信号と、平均±30nm という非常に低い周期誤差を実現します。その結果、多くの場面で要求される高いスキャニング性能に必要なスムーズな速度制御と位置決めの安定性が、このコンパクトなリードヘッドですべて得られます。

短時間で簡単に取付け

リードヘッドに搭載されているセットアップ LED が信号レベルを視覚的に表示します。アクセサリーの診断キットを使用すると、リードヘッドが装置内に組み込まれている場合でも遠隔方式でシステム性能をチェックできます。リファレンスマークとインクリメンタル信号のキャリブレーションはボタンを押すだけで実行でき、機械的な調整や他の診断ツールも不要です。また、IN-TRAC オプティカルリファレンスマーク(ユーザーが位置選択可能)がインクリメンタルスケールに組み込まれているため、サイズがコンパクトに抑えられておりアライメントも簡素化しています。これにより、仕様範囲内の温度と速度において、分解能単位の両方向の繰り返し再現性を備えたリファレンスマーク出力が得られます。

幅狭で頑丈な汎用性の高いスケール

RKLC is a robust, 6 mm wide stainless steel encoder tape scale with a thickness of 0.15 mm. This allows the scale, when rigidly fixed to a machine axis, to become ‘mastered' to the machine substrate, matching its thermal expansion coefficient and behaviour.そのため、スケールと機械との間の熱変位の差を低減できます。

原点の指標となる位置はインクリメンタル目盛りに刻み込まれた IN-TRAC オプチカルリファレンスマークから取得され、自動で位相が調整されます。また、サイズがコンパクトなためスペースが限られている場合でも効率的にエンコーダを取り付けられます。
RKLC も±5µm/m の精度とステンレススチールとしての傷や化学薬品への耐性を兼ね備えています。さらに、リール巻きできる利便性や必要な長さにカットできる利便性も備えています。

対応インターフェース

TD(デュアル分解能)インターフェース

  • 選択可能なデュアル分解能のデジタル信号出力Ti インターフェース(スクエア)
  • 高速移動と高精度の位置決めを必要とする用途に最適

DOP(デュアル出力)インターフェース

  • デジタル信号と 1Vpp のアナログ信号を同時出力。
  • 移動軸に合わせて操作を同期する必要がある用途向けに設計TONiC デュアル出力(DOP)インターフェース

診断キット(アクセサリー)

TONiC™ 診断キット(ソフトウェアとハードウェア)

TONiC 診断ソフトウェアを使用すると、TONiC エンコーダを最適な状態で取り付けて、統合的なシステムキャリブレーションを短時間で行なえるようになります。このソフトウェアは、TONiC 診断用ハードウェアと一緒に使う必要があります。このハードウェアの購入については、レニショーまでお問い合わせください(パーツ No. A-9411-0011)。ハードウェアは USB ケーブル(キットに付属)で PC に接続するか、エンコーダの接続先機器を介して接続できます。

TONiC 診断キットの詳細をご覧ください。

技術仕様

計測基準

機材に直接取り付けられる幅狭の両面テープ式ステンレススチールテープスケール

リードヘッドサイズ(長さ×幅×厚さ)

35 mm×13.5 mm×10 mm

スケールピッチ

20µm

熱膨張率

機材の熱膨張率と同じ(両端をエンドクランプで機材に固定時)

精度等級 (@20℃)

±5µm/m

リファレンスマーク

RKLC-S に直接埋め込まれた IN-TRAC リファレンスマーク

セレクターの磁石を複数のリファレンスマークの識別に使用

リミットスイッチ

デュアルまたはシングルリミット(発注時に選択)

スケール長

最大 20m(20m 超も要望に応じ対応可)

スケール形状(厚さ×幅)0.15mm×6mm(両面テープ込み)

最高速度

アナログ

デジタル

(詳細はデータシート参照)

-3dB で最高 10m/s

最高 10 m/s

周期誤差

平均 <±30nm

動的信号制御

オートゲインコントロールとオートオフセットコントロールにより、動作中に最適性能を実現するためのリアルタイム信号適正化処理

インクリメンタル信号

アナログ

デジタル


1Vpp(20µm 周期)

分解能 5µm~1nm

電気接続

ケーブル長 0.5m、1m、1.5m、3m、5m、10m - ミニコネクタ(TONiC インターフェースに直接接続)

電源

5V ±10%、<100mA(アナログシステム)、<200mA(デジタルシステム)(未終端)

振動(動作)

最大 100m/s2@55Hz~2,000Hz

衝撃(非動作)

500m/s2、11ms、½ sine、3 軸

動作温度(システム)

0℃~+70℃

防水・防塵性能

リードヘッド:IP40

インターフェース:IP20

全詳細については、データシートを参照してください。

ダウンロード

データシート

ソフトウェア

  • TONiC™ diagnostic software version 1.0 [en]

ユーザーガイド

メカニズム

TONiC は多くのスケール周期値を平均して、汚れなどの非周期性の特徴を効果的に除去する、レニショー独自の第三世代のオプティカルフィルター機構を備えています。矩形波スケールパターンも除去されて、検出面ではきれいな正弦波の干渉縞が得られます。検出面には複数のフィンガ構造が採用されており、目が細かく、4 つの対称的な位相信号をフォト電流として得ます。これらを組み合わせて DC 成分を除去し、帯域幅を 500kHz 以上に維持しながら、高いスペクトル純度と低いオフセットに抑えたサイン波とコサイン波の信号を出力します。

完全に統合された高度な動的信号処理にオートゲインコントロール、オートバランスコントロール、オートオフセットコントロールを組み合わせることで、平均±30nm 未満という非常に低い周期誤差を実現しています。

オプティカルフィルター機構を進化させ、慎重に選択した電子部品と組み合わせることで、10m/s の最大速度を実現する広い帯域幅のインクリメンタル信号を確保しながら、このクラスのエンコーダで最小の位置データのジッタ(ノイズ)を実現しています。内挿分割は TONiC Ti リードヘッド内で CORDIC アルゴリズムによって行われ、高分解能バージョンでは、ノイズ低減用の機構を追加搭載することで、わずか 0.5nm RMS というジッタを実現しています。

注釈付きの TONiC™ 光学機構

インクリメンタルスケールには、IN-TRAC リファレンスマークが組み込まれており、リードヘッド内のスプリットフォトディテクタにより検出されます。図のように、リファレンスマークのスプリットディテクタがインクリメンタルチャンネルのリニアフォトダイオードアレイの中央に直接組み込まれているため、ヨー方向の位相がずれてもほとんど影響を受けません。これにより、仕様範囲内のあらゆる速度で分解能単位の双方向の繰り返し再現性を備えたリファレンスマーク出力が得られます。さらに、自動キャリブレーション機能により、リファレンスマークの位相調整をボタン 1 個で行え、動的信号処理を最適化できます。