Berührungslose Mess-Systeme.

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1 Berührungslose Mess-Systeme

2 Innovation in no va tion [In no va ti on] Substantiv, feminin 1. Die Tat der Änderung; die Einführung von Neuerungen, die Änderung vom Etablierten durch die Einführung von neuen Elementen oder Formen. 2. Eine Veränderung in der Natur oder Art und Weise von etwas; die Einführung von etwas Neuem, eine neue Tätigkeit, Methode etc. adj Latein innovare erneuern, verändern. Ursprung: ; < spätlateinisch innovatio (innovātiō). "Innovation, die", OED Online. Dezember Oxford University Press. (Zugegriffen am 31. Januar 2012).

3 Inhalt 1 - Einführung 4 - Systeme: Systemspezifikationen Willkommen 4 Magnetische Mess-Systeme 6 Anwendungen für magnetische Drehgeber 8 Berührungslose Mess-Systeme 10 Anwendungen für berührungslose Mess-Systeme 12 Produktkompatibilität 34 Magnetische Weg- und Winkelmess-Systeme (inkremental und absolut) 36 Optische Wegmess-Systeme (inkremental) 40 Optische Wegmess-Systeme (absolut) 50 Magnetische OnAxis Drehgeber-Systeme 54 Optische Winkelmess-Systeme (inkremental) Abtastköpfe: Wirkungsweise Optische Winkelmess-Systeme (absolut) 64 Funktionsweise von magnetischen Mess-Systemen 14 Funktionsweise von optischen Mess-Systemen Zusätzliche Produkte: Kundenspezifische Lösungen und Zubehör Kundenspezifische Lösungen und Zubehör Maßbänder: Maßverkörperungen Lineare Maßverkörperungen 22 UHV-kompatible Mess-Systeme 70 RLE laserbasierte Wegmess-Systeme 72 Rotative Maßverkörperungen Services: Zusätzliche Renishaw Services Zuverlässigkeit 76 Individueller Service & Support weltweit 78

4 Willkommen Renishaw bietet eine große Auswahl kompakter, magnetischer und optischer Mess-Systeme an, die den unterschiedlichen Anforderungen industrieller Automation gerecht werden. Diese Produktbroschüre führt eine umfassende Auswahl an robusten, magnetischen Weg- und Winkelmess-Systemen, Drehgebern, optischen inkrementellen Wegund Winkelmess-Systemen, Laserinterferometern sowie unsere neue Reihe an optischen absoluten Weg- und Winkelmess-Systemen auf. Die optischen Mess-Systeme von Renishaw basieren auf einem innovativen, berührungslosen Prinzip, das hervorragende messtechnische Eigenschaften und eine hohe Auflösung ohne jede mechanische Hysterese bietet. Störfaktoren wie Staub, Leichtöle und Kratzer werden durch das optische Prinzip minimiert, dadurch bleibt das Mess-Signal auch unter ungünstigen Bedingungen erhalten. Somit wird sichergestellt, dass die Geräte und Maschinen unserer Kunden ohne großen Wartungsaufwand betrieben werden können. Neu in dieser Broschüre sind jüngste Ergänzungen im Produktbereich Mess-Systeme. TONiC ist unser kleinstes, gekapseltes Mess- System im Hochleistungsbereich für Anwendungen, die hochgenaues Feedback, eine herausragende Maßbandgenauigkeit sowie sehr gute Zuverlässigkeit benötigen (Seite 18). LM13 und LM15 sind magnetische Mess-Systeme, die für Renishaw durch unser Partnerunternehmen RLS d.o.o. hergestellt werden und mit welchen der Bereich der rauen Einsatzbedingungen, in denen optische Systeme nicht bestehen können, erschlossen wird (Seite 14). Das Highlight im Sortiment von Renishaw ist das bahnbrechende RESOLUTE Absolut-Mess-System (Seite 20). Mit Singletrack- Technologie, einer einzigartigen Funktionsweise und einer zuvor noch nie erreichten Leistungsfähigkeit, ist RESOLUTE weltweit ein führendes Produkt, das das Engagement und die Innovationsfähigkeit von Renishaw in der Entwicklung von Mess-Systemen aufzeigt. Alle optischen Mess-Systeme sind mit einer einzigartigen Einstell- LED ausgestattet. Optimale Justierung wird durch eine grün leuchtende LED angezeigt, es werden keine Oszilloskope oder andere Messgeräte benötigt. Zusätzlich zu der herausragenden Leistungsfähigkeit der Mess- Systeme steht Ihnen ein Team erfahrener Spezialisten zur Verfügung, falls Sie Hilfestellung für eine besondere Anwendung benötigen. Damit Ihre Produktion nie ins Stocken kommt, halten wir in über 30 Niederlassungen weltweit Produkte auf Lager und dank der flexiblen Fertigungstechniken können selbst Artikel, die zurzeit nicht lagerhaltig sind, schnell produziert und verschickt werden. Die Mess-Systeme von Renishaw decken ein breites Spektrum an möglichen Anwendungen ab. Sie werden unter anderem in der Automation, wie der Halbleitertechnik, Elektronik, Medizintechnik, Flachbildschirmfertigung, Druckindustrie, wissenschaftlichen Forschung, Robotertechnik, in Solar-PV-Systemen, im Sondermaschinenbau, der Präzisionsmesstechnik und in modernen Steuerungssystemen eingesetzt. Innovation Jedes Jahr investiert Renishaw ungefähr 14% des Umsatzes in Engineering, Forschung und Entwicklung. Daraus resultieren bahnbrechende Produkte wie RESOLUTE und TONiC, die unser Engagement in der Entwicklung einzigartiger Technologien aufzeigt und welche die Leistungsfähigkeit von Weg- und Winkelmess- Systemen in eine neue Dimension heben. Sie werden keine Kopien von Wettbewerberprodukten im Angebot von Renishaw finden, sondern nur anspruchsvolle Mess-Systeme, die ein hochgenaues Positionsfeedback bieten. Mess-Systeme von Renishaw überzeugen außerdem durch eine einfache Montage und unkomplizierte Handhabung. Es sind eine Vielzahl unterschiedlicher Maßstäbe erhältlich. Das flexible Maßband ist mit einer Goldbeschichtung und einer selbstklebenden Rückseite versehen. Es wird einfach auf die benötigte Achsenlänge zugeschnitten und aufgeklebt. So sparen Sie wertvolle Zeit, da weder Bohrungen noch Gewinde erforderlich sind. 4

5 Einführung Qualität Wir sind so von unseren Produkten überzeugt, dass wir für sie eine umfassende 2-Jahres-Garantie gewähren. Wenn Sie ein Produkt austauschen müssen, dann bieten wir unabhängig davon, auf welchem Kontinent Sie sich befinden, einen unverzüglichen Ersatz an, um Ihre Ausfallzeit minimal zu halten. Alle zurückgegebenen Produkte werden gründlich untersucht und Sie erhalten einen Bericht, in dem die genaue Ursache der Störung erläutert wird. In Fällen, in denen die Probleme durch den Kunden verursacht wurden, bieten wir Hilfestellung in Form unserer Erfahrung in der Anwendungstechnik. Lieferung Mit dem ISO9001 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem zu einer schnellen Lieferung! Unsere leistungsfähigen Prozesse sind so abgestimmt, dass wir auf eine steigende Nachfrage schneller als unsere Konkurrenz reagieren können. Hierzu halten wir große Lagerbestände in den weltweiten Niederlassungen, damit Lieferungen am nächsten Arbeitstag möglich sind. OEM-Kunden profitieren außerdem von Konsignationslager- und Kanban-Vereinbarungen. Preis Renishaw liefert nicht nur Mess-Systeme zu einem fairen Preis, sondern bietet seinen Kunden auch ein besseres Preis- Leistungs-Verhältnis und minimiert die Betriebskosten. Wie? Neben der Integration von Qualität und Zuverlässigkeit in das grundlegende Mess-System-Design entwickeln wir außerdem neue Produktionstechniken, die die Herstellungskosten reduzieren und uns eine Weitergabe der Kostenersparnisse an den Kunden ermöglichen. 5

6 Magnetische Mess-Systeme Magnetische Weg- und Winkelmess-Systeme Neben der Herstellung optischer und laser-basierten Mess-Systemen bietet Renishaw, in Zusammenarbeit mit RLS, ein umfangreiches Angebot an magnetischen Mess-Systemen. Diese Weg- und Winkelmess-Systeme sind extrem robust und zuverlässig und bewähren sich vor allem in besonders rauen Umgebungen. Die Wegmess-Systeme verwenden AMR Sensoren, die die Magnetfeldstärke des Magnetbandes erfassen und in Positionsinformationen umwandeln. Integrierte Elektronik im Abtastkopf kann das generierte Analogsignal in Digitalsignal mit einer Auflösung bis 0,244 µm umwandeln. Winkelmess-Systeme gehen demselben Funktionsprinzip nach. Anwendungen mit Messungen über 360 werden mittels Magnetringen realisiert. Teilkreisapplikationen mit einem Durchmesser von größer 120 mm können mit dem Standardmagnetband umgesetzt werden. RoLin magnetische Weg- und Winkelmess-Systeme RoLin ist ein kleines, kompaktes, berührungsloses, magnetisches Komponenten-Mess-System, das speziell zur Integration in Motion- Control-Anwendungen konzipiert wurde. Das RoLin System besteht aus dem winzigen RLM Abtastkopf und dem MS Maßband bzw. MR Maßringen. Das System arbeitet mit einer magnetischen Polteilung von 2 mm und ermöglicht mit den im RLM Abtastkopf integrierten Elektronik Auflösungen von bis zu 0,244 μm bei Betriebsgeschwindigkeiten bis zu 40 m/s. Es überzeugt durch seine sehr kompakte Bauform, die gute Wiederholgenauigkeit und großzügige Einbautoleranzen. Kundenspezifische Ringe und Abtastkopfvarianten erlauben die Integration von RoLin in unterschiedlichste Kundenanwendungen. LM10 / LM13 / LM15, Seite 38 RoLin, Seite 37 6

7 Einführung Magnetische OnAxis Drehgeber- Systeme Ergänzt werden die magnetischen Weg- und Winkelmess-Systeme durch die OnAxis Baureihe. Das flexible und robuste Design deckt ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten wie z.b Seefahrt, Militär, Medizintechnik, Landwirtschaft und Servomotoren ab. OnAxis magnetische Drehgeber, Seite 55 Das System besteht aus einem diametral polarisierten Magneten und einem ASIC aus Hall-Sensoren. Vom Chip, über Platinen bis hin zum vollgekapselten Drehgebersystem wird für jede Einbausituation die passende Lösung geboten. Wahlweise berührungslose Systeme und herkömmliche Versionen mit Lager/Schaft erhältlich Auflösungen bis 13-Bit (8 192 Positionen pro Umdrehung) Hervorragend geschützt nach IP68 Hohe Geschwindigkeiten bis zu min -1 absolute, inkrementelle, analoge, Kommutierungs und lineare Ausgangssignale nach Industriestandard OnAxis magnetische Drehgeber-Module, Seite 55 Kundenspezifische Lösungen Durch unterschiedlichste Kunden-Entwicklungen hat sich ein breites Produktsortiment und große Erfahrung im Bereich der Mess-Systeme entwickelt. Durch ein beeindruckendes Portfolio an technischen Bausteinen sind Renishaw und RLS in der Lage, gemeinsam mit dem Kunden, individuelle Lösungen zu erarbeiten und anzubieten. OnAxis magnetische Drehgeber ICs, Seite 55 OnAxis Technologie kann beispielsweise auf Leiterplattenebene oder im Gehäuse, für einen direkten Anschluss in das OEM-Design, konfiguriert werden. Renishaw und RLS arbeiten eng mit OEMs zusammen, um innovative Lösungen zu bieten, bei denen handelsübliche Mess-Systeme zu groß, zu teuer oder nicht robust genug sind. Nicht maßstabsgetreu 7

8 Anwendungen für magnetische Drehgeber Militär, Luft- und Raumfahrt Mit einem erweiterten Temperaturbereich und einer hervorragenden Beständigkeit gegenüber Stößen und Vibrationen, bieten die RLS magnetischen Drehgeber eine ausgezeichnete Feedback-Lösung für militärische Anwendungen. Da sie sowohl klein als auch leicht sind, eignen sie sich optimal für mobile Anwendungen und im Luftverkehr. Lebensmittelverarbeitung Die Schutzklasse IP68 und die Edelstahlgehäuse-Optionen bieten Lösungen für Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung. Das robuste, berührungslose Design des RLS magnetischen Drehgebers ermöglicht einen langfristigen, wartungsfreien Betrieb. Erneuerbare Energie Das robuste und gleichzeitig einfache Design der RLS magnetischen Drehgeber entspricht der Nachfrage nach einem zuverlässigen, kostengünstigen Betrieb. Dank des IP68 Schutzes und des großen Betriebstemperaturbereichs können die Drehgeber auch unter extremen Umgebungsbedingungen bestehen. Druckmaschinen Die RLS magnetische Mess-Systeme verfügen über eine ausgezeichnete Verschmutzungstoleranz, die sie unempfindlich gegen Schmutz, Staub und andere Verschmutzungen in der Druckumgebung macht. Das LM13 System mit dpi-auflösung (Punkte pro Zoll) ist ein berührungsloses magnetisches Wegmess-System mit hoher Verfahrgeschwindigkeit, das speziell für die Druckindustrie entwickelt wurde. Landwirtschaft Mit dem robusten Design und der einfachen Installation bieten die kostengünstigen RLS magnetischen Drehgeber eine hervorragende Feedback-Lösung für landwirtschaftliche Anwendungen. Motorsteuerung RLS OnAxis magnetische Drehgeber bieten hohe Drehzahlen bis zu min -1. Für Motor-Feedback-Anwendungen wurde eine Sonderreihe an magnetischen Kommutierungsdrehgebern konzipiert, die sowohl ABZ als auch UVW Inkrementsignale bietet. 8

9 Sicherheits- und Überwachungssysteme Überwachungskameras benötigen eine exzellente Zuverlässigkeit bei hoher Wiederholgenauigkeit und absoluter Positionierung, zu günstigen Preisen. Die Dreh- und Schwenkbewegung der Kamera kann durch einen Drehgeber-Chip oder -Ring kontrolliert werden, welcher in die Mechanik integriert wird. Hier gibt es dann keine Teile, die sich abnutzen können eine hohe Zuverlässigkeit ist somit garantiert! Industrielle Automation Ein zuverlässiger, kostengünstiger Betrieb wird durch die einfach zu installierenden, wartungsfreien magnetischen Drehgeber geboten. Das berührungslose Design der RLS Drehgeber eliminiert Drehgeber- Lagerausfälle und verbessert somit die Langlebigkeit des kompletten Systems. Einführung Laser- / Wasserstrahlschneiden Die robusten RLS magnetischen Wegmess-Systeme eignen sich ideal für Laser- & Wasserstrahlanwendungen. Sie bieten eine hervorragende Auflösung und Genauigkeit sowohl bei Vorschubgeschwindigkeiten wie auch bei sehr langsamen Geschwindigkeiten, die zum Schneiden von dickem oder hartem Metall notwendig sind. Medizintechnik Mit einem Durchmesser von nur 7 mm bieten die RLS magnetischen Drehgeber kompakte, genaue und zuverlässige Feedback-Lösungen für medizintechnische Anwendungen. Das MS Maßband kann außerdem um große Durchmesser, die oft in Scannern vorkommen, gewickelt werden. Motion Control Die Wegmess-Systeme von RLS werden in verschiedenen Bewegungs- und Regelungssystemen eingesetzt. Beispielsweise für direktes Feedback an Kugelgewindespindel oder Linearmotoren, die speziell für raue bzw. schmutzige Umgebungen entwickelt wurden. Baufahrzeuge Baufahrzeuge wie Bagger, Muldenkipper, Lader, Teleskoplader und Gabelstapler werden häufig in gefährlichen Umgebungen eingesetzt und unterliegen hohen Belastungen. Deshalb ist eine vollständige Kontrolle über die beweglichen Achsen enorm wichtig. Vergessen Sie komplexe mechanische Hebelführungen: das Positionsfeedback der Gelenke und Zapfen von unserem robusten OnAxis Mess-System bietet die höchste Kontrolle über die Fahrzeugbewegungen. 9

10 Berührungslose Mess-Systeme ±1 µm/m ±1,5 µm/m RELM / RELA, Seite 28 RSLM / RSLA, Seite 29 ±4,2 µm/m ±5 µm/m RGS40-G, Seite 25 FASTRACK RTLC / RTLA und RTLC-S / RTLA-S, Seite 26 ±15 µm/m RGS20 / RGS40 / RGSZ, Seite HINWEIS: Die Pfeile geben den Gesamtfehler (d.h. nicht zugeordnet) bei 20 C für Linearachsen an. Kompensation, z.b. Neigungskorrektur nur für RGS, bietet Verbesserung bis ±3 µm/m; weitere Korrektur ermöglicht eine zusätzliche, deutliche Verbesserung.

11 Einführung Optische Weg- und Winkelmess-Systeme Renishaw bietet eine große Auswahl von optischen Weg- und Winkelmess- Systemen mit sowohl inkrementalen als auch absoluten Ausgängen. Zur Unterstützung bei der Auswahl des passenden Produkts zeigen die folgenden Abbildungen die optischen Mess-Systeme nach Genauigkeit an. Die Genauigkeit eines Mess-Systems ist die Abweichung des gemessenen Werts vom tatsächlichen Wert. Zusammen mit der Auflösung und der Wiederholgenauigkeit (Präzision) ist die Genauigkeit eine der grundlegenden Anforderungen an ein Mess-System. Dieser Leitfaden soll als Ausgangspunkt für eine gemeinsame Verwendung mit den Daten der Abtastköpfe und Maßbänder, die in Abschnitt 2 und 3 aufgeführt sind, eingesetzt werden. In dieser Broschüre nehmen die Maßbänder der optischen Mess-Systeme einen bedeutenden Anteil ein uns spiegeln somit die Fortschritte wider, welche in der Genauigkeit der Maßverkörperungen erzielt wurden. Von ZeroMet Maßbändern mit einer zertifizierten Genauigkeit von besser als ±1 µm, über Maßstäbe aus Edelstahl mit der weltweit höchsten Genauigkeit auf sehr langen Mess-Systemen, bis hin zu Maßbändern aus Stahl mit einer erstklassigen Genauigkeit von ±5 µm/m und unserem berühmten RGS Goldmaßband: Renishaw bietet eine Produktpalette, die den Wettbewerb in Bezug auf diesen entscheidenden Parameter übertrifft. Winkelmess-Systeme sind in unserer Produktpalette ebenfalls gut vertreten. RESR und RESM Ringe kombinieren eine beeindruckende Genauigkeit mit einer großen Durchgangsbohrung, durch die das Achsendesign vereinfacht wird, mit einer einzigartigen Konusmontage. Im Bereich Winkelmessung repräsentiert das REXM-System die Spitze der Messtechnik mit einer garantierten Genauigkeit von besser ±1 Winkelsekunde. Systembedingt sind Umkehrspiel, Wellentorsion und andere Hysteresefehler, wie sie bei gekapselten Systemen vorkommen, nicht vorhanden. ±1 Winkelsekunde REXM / REXA, Seite 33 RESM / RESA, Seite 32 ±5 Winkelsekunden Nicht maßstabsgetreu 11

12 Anwendungen für berührungslose Mess-Systeme Messtechnik Präzisions-KMGs, Rundheitsmessgeräte und andere Messmaschinen können von der hervorragenden Messtechnik der Renishaw Systeme profitieren. Alle Renishaw Maßbänder werden intern*, unter strengen Kontrollen aller Genauigkeitsparameter, gefertigt. Das Sortiment umfasst RGS Goldmaßbänder, FASTRACK und RTLC Maßbänder, hochgenaue RSLM Maßstäbe und RELM ZeroMet Maßbänder. Motion Control Die Mess-Systeme von Renishaw werden industrieweit eingesetzt, von komplett geschlossenen Lineargeber-Upgrades auf Kugelgewindetrieben bis hin zu höchst genauen Achsen, bei denen die Wiederholgenauigkeit auf wenige Nanometer gemessen wird. Die Vorteile von Renishaw werden in der gesamten Branche anerkannt und beinhalten ausgezeichnete Leistungsdaten, hohe Zuverlässigkeit und einen besseren Service und Support... weshalb unsere Mess-Systeme auch weit verbreitet zum Einsatz kommen. Militärische Systeme, Luft- und Raumfahrt Die Mess-Systeme von Renishaw werden schon viele Jahre in Langstrecken-Sichtsystemen, Zielsystemen und fernbedienbaren Waffen erfolgreich eingesetzt. RESOLUTE fügt eine sofortige Kontrolle der Achsen beim Einschalten durch Absolut-Messtechnologie, einen einzigartigen separaten Prüfalgorithmus für höchst zuverlässige Positionsdaten und eine extrem hohe Geschwindigkeit hinzu. RESOLUTE ETR (erweiterter Temperaturbereich) garantiert einen Einsatz zwischen -40 C und +80 C. Flachbildschirme Montage-, Inspektions- und Reparaturmaschinen in den weltweit modernsten Werken verwenden Kombinationen aus RGH22, RGH24 und RGH41 Mess-Systemen mit dem renommierten Goldmaßband von Renishaw. Für noch höhere Performance bieten TONiC und FASTRACK einen besseren Gleichlauf und eine höhere Positionsstabilität und Wiederholgenauigkeit. RESOLUTE ermöglicht mit seiner echten absoluten Funktionsweise die Minimierung von Ausfallzeiten und Verbesserung des Ertrags. Druckmaschinen Die Mess-Systeme von Renishaw werden von weltweit führenden Druckmaschinen-Herstellern eingesetzt, die Vorteile für die Bildqualität aufgrund der ausgezeichneten Motion-Control-Eigenschaften erlangen. Ein geringer zyklischer Fehler (SDE) führt zu einem streng kontrollierten Gleichlauf, was wiederum "Banding" (vertikale Streifen) auf dem Bild unterbindet. Optionen, die speziell für diese Industrie konzipiert wurden, umfassen branchenspezifische Auflösungen und hoch lösungsmittelbeständige Beschichtungen. Solar-PV-Systeme Es werden Systeme benötigt, die durch Ihre Leistungsfähigkeit zur Produktions- und Durchsatzsteigerung sowie zur Minimierung von Stillstandszeiten beitragen. Die berührungslosen, absoluten Weg- und Winkelmess-Systeme RESOLUTE von Renishaw werden diesen Anforderungen gerecht. Sie vereinen in sich die Vorteile der berührungslosen, optischen und absoluten Positionserfassung, einer sehr hohen Auflösung, einer hohen Genauigkeit sowie einer herausragenden Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit. 12 * RGS40-G (Glasmaßstab) wird extern zu unseren internen Qualitätsstandards gefertigt.

13 Elektronik Surface Mount Technology (SMT) -Maschinen benötigen Mess- Systeme, die mehr als nur die max. Geschwindigkeit bieten können. Ein geringes Positionsrauschen (Jitter) bedeutet, dass Achsen auf höhere Beschleunigungs-/Verzögerungswerte abgeglichen werden können. Ein geringer zyklischer Fehler (SDE) bedeutet weniger Schwingungsgeschwindigkeit und Welligkeit auf der Achse und somit weniger Wärme und Abnutzung. Dank dieser Vorteile kann die Maschine intensiver und länger genutzt und somit der Durchsatz gesteigert werden. Halbleitertechnik Die Mess-Systeme von Renishaw werden in einer Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Halbleiterherstellung verwendet, von Waferslicing, -handling und -dicing, bis hin zum Drahtbonden und in der Verpackung. In allen Fällen sind unsere Systeme für eine hohe Geschwindigkeit und höchst zuverlässige Funktion bekannt und garantieren einen hohen Durchsatz und eine maximale Maschinenverfügbarkeit. Ein ausgezeichnetes Regelverhalten und die Sicherheit eines absoluten Mess-System tragen außerdem zur Reduzierung von Ausschuss bei. Einführung Robotertechnik Die Winkelmess-Systeme von Renishaw werden für eine direkte, hochauflösende Positionsbestimmung auf der Abtriebsseite von Getrieben bzw. Untersetzungsgetrieben eingesetzt. Dies ermöglicht die Genauigkeit, Wiederholgenauigkeit und die Einrichtzeiten von Roboterarmen zu verbessern. Dank der Einführung von RESOLUTE profitieren diese Achsen jetzt auch von einer erhöhten Sicherheit und Absolutpositionierung. Werkzeugmaschinen RESOLUTE, SiGNUM und TONiC Mess-Systeme ermöglichen den weltweit führenden Werkzeugmaschinenherstellern durch eine Kombination von berührungsloser Ausführung mit einem geringen zyklischen Fehler (SDE) und Rauschen die optimale Leistungsfähigkeit zu erreichen. Die Verstärkung des Servoregelkreises kann erhöht, die Wärmeentwicklung reduziert und das Achsendesign vereinfacht werden. Dies bietet eine verbesserte Qualität in der Oberflächenbearbeitung und steigert die Genauigkeit und den Durchsatz. Medizintechnik In einem Markt, in dem Sicherheit und Zuverlässigkeit der Position äußerst kritisch sind, überzeugen die Mess-Systeme von Renishaw! RGH24, RGH25F und TONiC Abtastköpfe werden in Anwendungen der medizinischen Forschung und Diagnostik, in denen einzigartige Filteroptiken hochgenaue Messungen bieten, häufig eingesetzt. In der medizinischen Robotik bietet das Absolut-Mess-System RESOLUTE verlässliche Sicherheit; der einzigartige separate Prüfalgorithmus überwacht alle Positionen für eine hervorragende Betriebssicherheit. Wissenschaft Renishaw bietet für die vielfältigsten Anwendungsbereiche, wie der Strahlsteuerung in Synchrotronen, der Positionierung von Antennen und der Werkstoffanalyse eine Reihe von hochleistungsfähigen Mess-Systemen, die Ihren Anforderungen gerecht werden. Fortschrittliche Abtastköpfe vereinen eine hohe Auflösung mit einer hohen Zuverlässigkeit. Versionen, speziell für den Einsatz in UHV- Umgebungen konzipiert und hergestellt, sind ebenfalls erhältlich. 13

14 Funktionsweise von magnetischen Mess-Systemen Magnetische Weg- und Winkelmess-Systeme Die Angebotspalette an robusten magnetischen Weg- und Winkelmess-Systemen bietet Ihnen eine Auswahl an unterschiedlichen Abtastköpfen; LM10, LM13, LM15 und RoLin, deren Spezifikationen den individuellen Anforderungen gerecht werden. Mit der patentierten Referenzmarken-Technologie können bidirektionale oder abstandscodierte Referenzmarken bereitgestellt werden. Funktionsweise... Grafische Darstellung des Magnetfelds Beim Bewegen des Abtastkopfes entlang des Maßbandes, erfasst der AMR Sensor das Muster des magnetisierten Bandes und wandelt die dabei generierten Sinus- Cosinus Signale in das gewünschte Ausgangssignal um. Analogsignale oder Digitalsignale mit einer Auflösung bis zu 0,244 µm können gewählt werden. Genaue und zuverlässige Messwerte werden durch das Zusammenspiel der Sensoren mit einem starken, periodischen Magnetfeld des Maßbandes erzielt. Die Sensoren erfassen den Magnetfeldgradienten und sind daher gegenüber homogenen Streufeldern weitestgehend unempfindlich. Sowohl die Weg- als auch die Winkelmess-Systeme nutzen dieses Funktionsprinzip zur Positionsbestimmung. Für 360 Winkelmessungen stehen magnetische Messinge in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung. Für Teilkreisanwendungen kann ein lineares Standardmaßband um die Achse gelegt werden (max. Durchmesser 120 mm) 14

15 Abtastköpfe Magnetische Drehgebersysteme RLS fertigen eine Reihe an kompakten, magnetischen Drehgeber- Systemen für hohe Betriebsdrehzahlen. Unter Verwendung der OnAxis magnetischen Drehgebertechnologie sind die Produkte für einen Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert und können absolute Auflösungen bis 13-Bit (8 192 Impulse pro Umdrehung) bei Betriebsgeschwindigkeiten bis min -1 bieten. Zu den magnetischen Drehgebern der OnAxis Baureihe stehen außerdem kostengünstige magnetische Drehgeber-Module zur OEM- Integration zur Verfügung sowie magnetische Drehgeber-Chips, die sowohl binäre als auch dezimale Auflösungen bieten. Funktionsweise... Grafische Darstellung des Magnetfelds Das Geber-System verwendet die Hall-Sensor-Technologie und besteht aus einem Gebermagneten und einem separaten Gehäuse. Die Rotation des magnetischen Gebers wird durch einen speziellen Drehgeber-Chip im Inneren des Gehäuses erfasst und weitergeleitet, um so das gewünschte Ausgabeformat zu bieten. Die Hall-Sensoren sind kreisförmig um die Mitte des Chips angeordnet, erfassen die Verteilung der magnetischen Flussdichte auf der Oberfläche des Siliziums und generieren eine Spannung, die proportional zur Verteilung des Magnetfeldes ist. Diese Sinus- und Kosinusspannungen variieren mit der Position des Magneten und werden mit Hilfe eines Interpolators in die absolute Winkelposition umgewandelt. Dieses Rohsignal wird dann mit weiteren elektronischen Bauteilen zu verschiedenen Ausgangssignalen verarbeitet. Auflösungen bis zu 13-Bit (8 192 Impuls pro Umdrehung) werden über interne Interpolation erzielt. Die berührungslose Wirkungsweise erlaubt den OnAxis Mess-Systemen einen Einsatz in rauen und schmutzigen Umgebungen, in denen die meisten herkömmlichen optischen Systeme nicht bestehen könne. 15

16 Funktionsweise von optischen Mess-Systemen RG2 Die RG2 und RG4 Produkte sind die am meisten verwendeten Renishaw Mess-Systeme. Sie bieten höchste Zuverlässigkeit im Bereich des Positionsfeedbacks, selbst unter schwierigsten Bedingungen. Mit RG2 wird eine Reihe an Mess-Systemen bezeichnet, mit denen Goldmaßbänder mit einer 20 µm Teilungsperiode gelesen werden. In der Produktreihe befinden sich verschiedene Abtastköpfe, u.a. RGH22, RGH24 und RGH25F, deren Spezifikationen den individuellen Kundenanforderungen entsprechen. RGH20 und RGH20F fallen zwar ebenso in die RG2-Kategorie, wurden allerdings entwickelt, um die RESR-Ringe mit einer 20 µm Teilungsperiode und die hochgenauen RSLR Maßstäbe aus Edelstahl zu lesen. UHV-kompatible Versionen von RGH25F und RGH20F stehen ebenfalls zur Verfügung. Funktionsweise... In der Erkennungsebene des Abtastkopfes entstehen hierdurch sinusförmige Interferenzstreifen. Das optische System integriert aus mehreren Maßbandteilungen einen Durchschnittswert und filtert Signale heraus, die nicht von der Maßverkörperung reflektiert sind. Dadurch wird die Stabilität des Signals auch dann gewährleistet, wenn das Maßband verschmutzt oder leicht beschädigt ist. Niedrige Kurzzeitfehler werden durch das einzigartige optische Design gewährleistet, das typischerweise einen zyklischen Fehler (SDE) von weniger als ±0,15 µm ergibt. Für einen noch niedrigeren SDE und eine noch höhere Signalstabilität können einige RG2 Produkte an REE bzw. REF Interface angeschlossen werden, die Auto-Gain-Control (AGC) und Auto-Offset-Control (AOC) enthalten, welche die Signale bei allen Verfahrgeschwindigkeiten in Echtzeit optimieren. Im Abtastkopf scheint eine Infrarot-LED auf die Teilung des Maßstabs. Von dort wird das Licht durch ein transparentes Phasengitter zurückreflektiert. Fotodetektor LED Lesefenster des Abtastkopfes Phasengitter Stromsignal vom Fotodetektor Maßverkörperung RGS20 Maßbandteilung Goldbeschichtete Maßbandteilung Schutzlack 20 µm Teilungsperiode Grafische Darstellung, optisches Prinzip RG2 16

17 Abtastköpfe RG4 RG4 ist die Bezeichnung für die Reihe an Mess-Produkten, die Maßbänder mit einer 40 µm Teilungsperiode lesen können und höhere Geschwindigkeiten sowie größere Einstelltoleranzen ermöglichen. Die RG4-Palette besteht aus RGH34, RGH40 und RGH41, deren Spezifikationen den individuellen Kundenanforderungen entsprechen. Der RGH34 ist ein kompakter Komponenten-Abtastkopf, der mit RGS40-S Goldmaßbändern, RGS40-G Glasmaßstäbe und RESR Winkelmessringen arbeitet. Die RGH40 Abtastköpfe lesen RGS40-G Glasmaßstäbe und RESR Winkelmessringe aus Edelstahl; RGH41 Abtastköpfe lesen RGS40-S Goldmaßbänder. Den RG2 und RG4 Systemen gemeinsam ist die einzigartige Einstell- LED, die durch ein grünes Licht anzeigt, wenn die optimale Einstellung gegeben ist. Alle Abtastköpfe sind mit Referenzmarken- und/oder Endschalter-Ausgängen lieferbar; RGH40 und RGH41 sind mit richtungskennenden Endschaltern erhältlich. Die Referenzmarke dient als Referenz oder Nullpunkt für den Abtastkopf, während der Endschalter das Ende des Verfahrbereiches signalisiert. Funktionsweise... RG4 verwendet im Wesentlichen dieselben optischen Prinzipien wie RG2 (Seite 16). Die flache obere Facette des Maßbands wird jedoch von der Infrarot-LED seitlich beleuchtet, wodurch eine "Side Lit" (seitlich einfallendes Licht) Anordnung entsteht, siehe grafische Darstellung unten. LED Lesefenster des Abtastkopfes Fotodetektor Phasengitter Stromsignal vom Fotodetektor Maßverkörperung RGS40 Maßbandteilung Goldbeschichtete Maßbandteilung Schutzlack 40 µm Teilungsperiode Grafische Darstellung, optisches Prinzip RG4 17

18 TONiC TONiC ist ein extrem kompaktes Mess-Produkt, das eine Vielzahl an Maßbändern mit einer 20 µm Teilungsperiode liest. Sie beinhalten IN-TRAC Referenzmarken, die auf Knopfdruck automatisch synchronisiert werden. Das TONiC System besteht aus einem TONiC Abtastkopf mit einem analogen oder digitalen Interface im Steckverbinder und einem linearen oder rotativen, inkrementalen Maßband. Die linearen Systeme umfassen das flache RGSZ Goldmaßband, RELM ZeroMet Maßstab, RSLM Maßstab aus Edelstahl und das selbstklebende RTLC-S Maßband, das auch als Führungsschienen-System FASTRACK mit RTLC verfügbar ist. Rotative Systeme umfassen die RESM-Ringe aus Edelstahl und die hochgenauen REXM-Ringe. Funktionsweise... Die dritte Verbesserung von TONiC ist, dass die erweiterte dynamische Signalverarbeitung voll in den Abtastkopf integriert ist, d.h. die komplett aufbereiteten Signale, durch Auto Gain Control und Auto Offset Control für einen geringen SDE (±30 nm) optimiert, stehen direkt ab dem Abtastkopf zur Verfügung. Kollimierte LED- Lichtquelle Lesefenster des Abtastkopfes Benutzerdefiniertes Fotodiodenarray mit Referenzmarken- Elementen in der Mitte Phasengitter mit vollintegrierter Referenzmarkenlinse Inkrementaler Maßstab Grafische Darstellung, optisches Prinzip TONiC TONiC verwendet die neueste Generation der einzigartigen Filteroptik, das dem System, das in SiGNUM eingesetzt wird, ähnelt (Seite 19), allerdings mit drei wichtigen Verbesserungen. Die erste ist, dass TONiC optimiert wurde, um ein höheres Signal- Stör-Verhältnis zu erreichen. Diese Entwicklung der Filteroptik, in Verbindung mit sorgfältig ausgesuchter Elektronik, bietet inkrementale Signale mit einer großen Bandbreite, um eine max. Geschwindigkeit von 10 m/s zu erreichen und gewährleistet dabei das niedrigste Positionsrauschen (Jitter) unter den Mess-Systemen seiner Klasse. Die TONiC Versionen mit hoher Auflösung werden des Weiteren durch zusätzliche geräuschreduzierende Elektronik im TONiC Interface gestärkt, um einen Jitter von nur 0,51 nm RMS zu erreichen. Die zweite Verbesserung ist die Entwicklung einer vollintegrierten Referenzmarke. Wie auf dem Schaubild ersichtlich, wurde der Referenzmarken-Split-Detektor direkt in die Mitte des linearen Inkrementalkanal Fotodiodenarray eingebettet und garantiert damit eine fast perfekte Unempfindlichkeit gegenüber Gierwinkel- Phasenverschiebung. 18

19 SiGNUM SiGNUM ist ein hochgenaues Mess-Produkt, das eine Reihe von Maßstäben mit einer 20 µm Teilungsperiode mit automatisch synchronisierenden optischen IN-TRAC Referenzmarken liest. SiGNUM Systeme sind extrem einfach zu verwenden und bieten Leistungsmerkmale, die bisher nur von teureren Mess-Systemen mit feinerer und empfindlicherer Teilungsperiode erreicht wurden. Das SiGNUM System besteht aus einem SiGNUM SR Abtastkopf, dem SiGNUM Si Interface und einem linearen oder rotativen inkrementalen Maßstab. Die linearen Systeme umfassen den RELM ZeroMet Maßstab und den RSLM Maßstab aus Edelstahl; die rotativen Systeme umfassen RESM-Ringe aus Edelstahl und die hochgenauen REXM-Ringe. Funktionsweise... Die IN-TRAC Referenzmarke ist im inkrementalen Maßstab eingebettet und wird durch einen Split-Fotodetektor innerhalb des Abtastkopfes erfasst; daraus wird eine Referenzmarke erzeugt, die in beiden Richtungen, bis zur maximalen Verfahrgeschwindigkeit, entsprechend der Auflösung reproduzierbar ist. Diese einzigartige Anordnung profitiert außerdem von einer automatischen Kalibrierroutine, die die Referenzmarken elektronisch synchronisiert und die Inkrementsignale optimiert. LED Lesefenster des Abtastkopfes Maßverkörperung Phasengitter Abtastköpfe Fotodioden-Array ROD Linse IN-TRAC optische Referenzmarke Grafische Darstellung, optisches Prinzip SiGNUM Wie bei den RG2 und RG4 Abtastköpfen ermitteln die SiGNUM Systeme den Durchschnitt vieler Teilungsperioden und filtern nicht-periodische Eigenschaften wie Schmutz, Staub und andere Verunreinigungen heraus. Ebenso wird die rechteckförmige Struktur der Teilungsperiode gefiltert, sodass ein reines Sinussignal auf dem Detektor abgebildet wird. Hier wird eine feine Struktur angewendet, um die Form von vier symmetrischen Phasensignalen darzustellen. Diese Verfahren werden kombiniert, um DC Anteile zu entfernen und ein Sinus-/Kosinussignal mit höchster spektraler Reinheit und geringem Offset zu erzeugen. Die dynamische Signalverarbeitung, bestehend aus Auto Gain Control (AGC), Auto Offset Control (AOC) und Auto Balance Control (ABC), wird innerhalb des SI Interface angewandt, um Inkrementsignale mit einer ausgezeichneten Genauigkeit zu erzeugen. Hierdurch wird ein zyklischer Fehler (SDE) von ±30 nm (0,15 % der Teilungsperiode) erzielt. Die Interpolation durch CORDIC-Algorithmen findet innerhalb des SiGNUM Si Interface statt. 19

20 RESOLUTE RESOLUTE ist eine Produktreihe von absoluten, berührungslosen Mess-Systemen mit einer feinen Teilungsperiode. Lineare Maßbandoptionen umfassen die hochgenauen RSLA Edelstahl-Maßstäbe, RELA ZeroMet Maßstab und das RTLA-S Maßband aus Edelstahl, ebenfalls als Führungsschienen-System FASTRACK mit RTLA. Die rotativen Optionen umfassen RESA-Ringe aus Edelstahl und die hochgenauen REXA-Ringe. Funktionsweise... RESOLUTE kommuniziert bidirektional in rein seriellem Format und verwendet verschiedene industrieübliche Protokolle, in proprietärer als auch offener Ausführung. Der Prozess startet... Die Steuerung startet den Prozess durch Sendung einer Forderung an den Abtastkopf, die Absolutposition auf dem Maßband - linear oder rotativ - in diesem Augenblick zu erfassen. Der Abtastkopf reagiert durch Blinken einer Hochleistungs-LED, um das Maßband zu beleuchten. Die Leuchtzeit kann so kurz wie 50 ns sein, um eine Bildunschärfe bei sich bewegenden Achsen zu minimieren. Entscheidend ist, dass das Timing auf wenige Nanosekunden gesteuert wird, um die Beziehung zwischen der geforderten und der protokollierten Position aufrecht zu erhalten - ein wesentliches Merkmal, aufgrund dessen sich RESOLUTE ideal für Bewegungssysteme mit einer sehr hohen Spezifikation eignet. Singletrack Maßband Das einspurige Maßband besitzt Kontraststreifen über die volle Breite, die auf einer nominalen Teilungsperiode von 30 µm basieren. Das Nichtvorhandensein von mehreren parallelen Spuren verleiht dem System eine wichtige Immunität vor Gierwinkelfehlern und eine viel größere seitliche Toleranz. Bildaufnahme Das Maßband wird über eine asphärische Linse, die Verzerrungen minimiert, auf einem benutzerdefinierten Detektor-Array, das speziell für RESOLUTE konzipiert wurde, abgebildet. Die optische Anordnung, mit einem gefalteten Strahlengang aber direkter Abbildung, ist äußerst kompakt und gleichzeitig stabil und garantiert somit die extrem wichtige Genauigkeit für eine überragende Messtechnik. Datendecodierung und -analyse Sobald das Image über den Detektor erfasst ist, wird es durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 500 Mb/s an einen leistungsstarken Digitalen Signalprozessor (DSP) übertragen. Speziell entwickelte Algorithmen erhalten dann eine absolute, aber relativ "grobe" Position von dem im Maßband eingebetteten Code. Dieser Prozess wird überprüft und Korrekturen durch weitere Algorithmen im DSP, der die Redundanz und bewusste Begrenzungen im Maßbandcode nutzt, durchgeführt. Unterdessen berechnen andere Routinen eine 'feine' Position mit hoher Auflösung, die dann mit der groben Position kombiniert wird, um eine absolute Position mit einer sehr hohen Auflösung zu bieten. Abschließende Kontrollen und Datenausgabe Nach der abschließenden Fehlerprüfung wird diese Information wieder im entsprechenden Protokoll in die Steuerung, als rein serielles Word, das eine Position innerhalb 1 nm darstellt, geladen. Schutz gegen elektrisches Rauschen wird durch eine zyklische Redundanzprüfung (CRC - Cyclic Redundancy Check) geboten. Das gesamte Verfahren, ab Forderung bis Antwort, kann sogar nur 12 µs dauern und bis zu mal pro Sekunde wiederholt werden. Durch eine Vielzahl an Verfahren, einschließlich der Anpassung der Leuchtzeit-Dauer an die Achsengeschwindigkeit, wird diese Leistung mit bis zu 100 m/s erreicht, während gleichzeitig, und ganz entscheidend, das außergewöhnlich niedrige Positionsrauschen (Jitter) bei langsamer Betriebsgeschwindigkeit so bestehen bleibt. Und hieraus ergibt sich... Ein Mess-System mit großzügigen Installationstoleranzen: RESOLUTE erlaubt eine Nick-, Roll- und Gierwinkeltoleranz von ±0,5 und eine beeindruckende Toleranz des Abtastkopfabstandes von ±150 µm. Unterdessen erreichen das große optische Profil und die erweiterten Fehlerkorrektur-Verfahren eine hervorragende Unempfindlichkeit gegenüber optischen Verschmutzungen, sowohl in Bezug auf Partikelverschmutzung als auch fettige Schlieren. Und all dies bei gleichzeitiger Erhaltung der Auflösung von 1 nm bei 100 m/s: RESOLUTE ist die Antwort auf die größte Absolut-Herausforderung! Benutzerdefiniertes Detektor-Array bei hoher Geschwindigkeit Detektorlinse RESOLUTE - optisches Prinzip Hochintensive Lichtquelle Kollimatorlinse Strahlenteilerprisma Lesefenster des Abtastkopfes Absolutmaßband 20

21 Abtastköpfe 21

22 Lineare Maßverkörperungen Übersicht Die Maßverkörperung eines Mess-Systems, oftmals nur als das Maßband bezeichnet, definiert die Genauigkeit langer Messbereiche. Es ist daher von enormer Wichtigkeit, die Kontrolle über den Herstellungsprozess der Teilungsperiode zu halten. Renishaw wurde auf eine starke Unternehmensphilosophie in Bezug auf eine vertikale Integration gebaut. Dies spiegelt sich in der Unternehmenspolitik wieder, die Teilungsperioden auf allen Maßbändern intern, auf Maschinen, die von Renishaw speziell für diese Aufgabe konzipiert und entwickelt wurden, anzubringen. Außerdem werden alle magnetischen RLS Maßbänder und optische Renishaw Maßbänder intern auf speziell dafür angefertigten Prüfsystemen, die auf nationale Normale rückführbar sind, kalibriert. Die Herstellung von Maßbändern mit einer garantierten Gesamtgenauigkeit besser ±1 µm erfordert viel hochentwickelte Technologie und ein umfassendes Verständnis selbst der kleinsten messtechnischen Auswirkungen. Die Herstellung von Maßbändern mit einer derartigen Genauigkeit in großen Produktionsvolumen stellt eine noch größere Herausforderung dar. Hinzu kommt noch die Anforderung nach Robustheit, Verschmutzungstoleranz, einfacher Handhabung / Installation sowie die kommerziellen Anforderungen eines wettbewerbsorientierten Marktes was erkennbar macht, weshalb wir darauf bestehen, die Kontrolle über die Prozesse zu bewahren. Fehler (µm) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0-0,5-1 -1,5-2 ±0,6 µm Gesamtgenauigkeit Unser Goldmaßband kommt mit einer selbstklebenden Rückseite, die an alle üblichen Konstruktionswerkstoffe angebracht werden kann. Das Maßband wird über Endklammern am Installationsuntergrund fixiert wodurch ein System entsteht, das funktioniert als sei die Teilungsperiode direkt auf der Maschine angebracht und die Kompensationsalgorithmen vereinfacht. Das Maßband wurde ursprünglich 1994 entwickelt und hat seitdem einen konstanten Entwicklungsprozess durchlaufen, bis das heute erhältliche Produkt hervorgebracht wurde. Die nicht kompensierte Genauigkeit beträgt ±15 µm/m, verbessert auf ±3 µm/m durch einfache Zweipunkt- Kompensation. Eine weitere Reduzierung ist über zusätzliche Kompensationen möglich. Für Anwendungen, die eine höhere Genauigkeit erfordern, bieten RTLC (inkremental) und RTLA (absolut) Maßbänder eine nicht kompensierte Genauigkeit von ±5 µm/m sowie den Vorteil einer Konstruktion aus Edelstahl. Einen Schritt weiter werden RSLM (inkremental) und RSLA (absolut) Maßstäbe aus Edelstahl anhand einzigartiger, moderner Verfahren, die komplett von Renishaw entwickelt wurden, hergestellt. Diese Maßbänder erreichen eine sehr gute Genauigkeit (siehe Diagramm rechts); eine Gesamtgenauigkeit von <1 µm über eine Länge von 3 m. Was steht zum Vergleich? -2,5-3 -3, Position (mm) Genauigkeitsdiagramm für ein 3 m RSLM Maßband aus Edelstahl zeigt eine Gesamtgenauigkeit von ±0,6 µm über eine Länge von 3 m an. Die gleichen Verfahren werden zur Herstellung der Teilungsperiode von RELM (inkremental) und RELA (absolut) ZeroMet Maßbändern angewendet, die den Vorteil eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten von fast Null haben. Diese Maßbänder haben eine zertifizierte Genauigkeit besser als ±1 µm bei Längen bis zu 1103 mm. 22

23 Maßverkörperungen MS magnetische Maßbänder Die robusten, verschmutzungstoleranten RLS MS Maßbänder werden aus einem magnetischen Gummistreifen hergestellt, der auf Edelstahl befestigt ist. Ein Abdeckband aus Edelstahl kann über dem Maßband angebracht werden, um zusätzlichen Schutz vor Beschädigungen unter extremen Umgebungsbedingungen zu bieten. Alle Maßbänder können auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden. Die Befestigung am Installations-untergrund kann mittels eines speziell konzipierten Klebebands oder mechanisch mittels einer Führungsschiene geschehen. Das einzigartige Design des Führungsschienen-Systems erlaubt ein einfaches Anbringen mehrerer Maßbänder auf einer Achse; insbesondere bei sehr großen Anlagen. Maßverkörperung Beschreibung Genauigkeit bei 20 C MS05 5 mm breit, 2 mm Teilungsperiode ±40 µm/m MS10 10 mm breit, 2 mm Teilungsperiode ±40 μm/m oder ±20 μm/m MS12 10 mm breit, 2,032 mm Teilungsperiode ±40 µm/m MS15 10 mm breit, 5 mm Teilungsperiode ±100 µm/m Dank der 2 mm Teilungsperioden eignet sich das MS10 Maßband zur Verwendung mit den Abtastköpfen der LM10 und LM13 Reihe; das MS05 Maßband hingegen eignet sich zur Verwendung mit RoLin Komponenten- Abtastköpfen. Das MS15 Maßband mit einer 5 mm Teilung wird in Verbindung mit dem LM15 Abtastkopf verwendet. Das MS12 Maßband mit einer 2,032 mm Teilung kann mit LM13 Abtastköpfen verwendet werden, um Auflösungen zu erzeugen, die den in der Druckindustrie üblichen dpi-auflösungen (Punkte pro Zoll) gleichen. Eine Übersicht der kompatiblen Abtastköpfe und Maßbänder finden Sie auf Seite

24 RGS Goldmaßband Das einzigartige RGS Goldmaßband von Renishaw ist mit einer Teilungsperiode von 20 µm bzw. 40 µm und mit Schutzlack oder Polyesterummantelung lieferbar. RGS20-S besteht aus einem Maßband mit einer 20 µm Teilungsperiode auf einem 6 mm breiten Stahlband mit einer dünnen Schicht aus Gold, um einen guten und stabilen Reflexionsgrad zu ermöglichen, einen Schutzlack, um Schutz vor Handhabung und Verschmutzung zu bieten sowie ein speziell konzipiertes Klebeband für eine einfache Installation. Das RGS40-S Maßband ist das Äquivalent mit einer Teilungsperiode von 40 µm. Für eine einfachere Lagerung und zur Maximierung der Produktionsflexibilität kann das Maßband auf der Rolle geliefert und je nach Anforderung bei der Installation auf Länge geschnitten werden. Das Maßband mit der 20 µm Teilung eignet sich zur Verwendung mit allen RG2 Abtastköpfen von Renishaw: RGH22, RGH24 und RGH25F, während sich das 40 µm RGS40-S zur Verwendung mit RGH34 und RGH41 Abtastköpfen eignet. über einen sehr kleinen Querschnitt verfügt, wird es dem Untergrund angepasst und gleicht sich dessen Wärmeausdehnung an. Die Abstandsänderung zwischen Maßband und Installationsuntergrund ist vernachlässigbar, selbst bei erheblichen Temperaturschwankungen. RGSZ ist die neue Ausführung des RGS Goldmaßbands, das für TONiC Mess-Systeme entwickelt wurde. Es verfügt über die bidirektionale, vom Kunden wählbare, optische IN-TRAC Referenzmarke, die direkt im Inkrementalkanal eingebettet ist und per Knopfdruck automatisch synchronisiert wird. Eine Übersicht der kompatiblen Abtastköpfe und Maßbänder finden Sie auf Seite 35. RGS20-S und RGS40-S können auf die gängigsten Materialien wie Metalle, Granit, Keramik und Verbundstoffe aufgeklebt werden. Für erhöhte Beständigkeit gegenüber Lösungsmittel- und Schmiermitteleinwirkung sind die Ausführungen RGS20-P und RGS40-P mit Polyesterbeschichtung verfügbar. Die Maßbandenden werden mit dem Achsen-Installationsuntergrund über Endklemmen fest verbunden. Diese werden mit Epoxykleber befestigt und benötigen somit keine Montagebohrungen. Da das Maßband Maßverkörperung Beschreibung Genauigkeit Linearität RGS20-S 20 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polymer-Schutzlack, selbstklebend ±15 µm/m ±3 µm/m RGS20-P 20 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polyester-Beschichtung, selbstklebend ±15 µm/m ±5 µm/m RGS40-S 40 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polymer-Schutzlack, selbstklebend ±15 µm/m ±3 µm/m RGS40-P RGSZ20-S RGSZ20-P 40 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polyester-Beschichtung, selbstklebend 20 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polymer-Schutzlack, selbstklebend, optische IN-TRACK Referenzmarke 20 µm Teilung, reflektierendes Stahlband mit Polyester-Beschichtung, selbstklebend, optische IN-TRACK Referenzmarke ±15 µm/m ±5 µm/m ±15 µm/m ±3 µm/m ±15 µm/m ±5 µm/m 24

25 Maßverkörperungen RGS40-G Glasmaßstab Der RGS40-G ist ein 40 µm "Chrom auf Glas" Maßstab, der einfach zu installieren ist und direkt über Clips oder durch Aufkleben mit speziellem Kleber auf der dafür vorgesehenen Oberfläche montiert werden kann. Mit seinem Querschnitt von 3 x 18 mm ist RGS40-G sehr kompakt und in 8 praktischen Längen von 120 mm bis 1 m verfügbar. Der RGS40-G Glasmaßstab eignet sich für Anwendungen, bei denen ein unabhängiger Wärmeausdehnungskoeffizient des Maßstabs, zusammen mit einer hohen Genauigkeit ohne Kompensation, benötigt wird. Falls erforderlich kann das thermische Verhalten des Maßstabs durch Eingabe dessen Ausdehnungskoeffizient in die Steuerung kompensiert werden. Der RGS40-G findet Einsatz in einer Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen, wie z. B. lineare Positioniervorrichtungen, Linearmotoren, wissenschaftliche Instrumente, messtechnische Instrumente, optische Messgeräte, Kreuztische und medizinische Geräte. RGS40-G eignet sich zur Verwendung mit RGH34 und RGH40 Abtastköpfen von Renishaw und bietet viele Eigenschaften, die das bewährte RGS Goldmaßband zu einem solchen Erfolg werden ließen: hohe Geschwindigkeiten, optisch berührungsloser Betrieb und Unempfindlichkeit gegen Staub, Leichtöle und Kratzer. Maßverkörperung Beschreibung Genauigkeit bei 20 C Thermischer Ausdehnungskoeffizient RGS40-G 40 µm Teilung, "Chrom auf Glas" Maßstab ±0,7 µm bis ±4,2 µm, je nach Länge (Weitere Details siehe Datenblatt) 8,5 µm/m/ C 25

26 FASTRACK RTLC (inkremental) und RTLA (absolut) Für Anwendungen, die eine hohe Genauigkeit in Verbindung mit einer einfachen Austauschbarkeit des Maßbandes erfordern, eignet sich FASTRACK als ein revolutionäres, schienenmontiertes Maßbandsystem. Es kombiniert eine ±5 µm/m Genauigkeit mit der Unempfindlichkeit von rostfreiem Stahl und einem schnell und einfach zu installierenden Träger-Maßbandsystem. Das FASTRACK Maßbandsystem besteht aus zwei sehr flachen und doch robusten Führungsschienen. Die zugehörigen Maßbänder bieten einen sehr geringen Querschnitt (8 x 0,2 mm) und werden zwischen diesen Schienen sicher fixiert. Sie können sich entsprechend ihres eigenen Ausdehnungskoeffizienten, fast ohne Hysterese (auf einer in der Mitte befestigen 2 m langen Achse, über den gesamten Temperaturbereich, <1 µm), frei ausdehnen. Bei Beschädigungen kann das Maßband aus den Führungsschienen entfernt und selbst bei schwer zugänglichen Installationen schnell wieder ersetzt werden, wodurch die Maschinenausfallzeit stark reduziert wird. Als Teil einer modularen Lösung kann FASTRACK entweder mit dem inkrementalen Maßstab RTLC und dem extrem kompakten TONiC Abtastkopf, oder mit dem absoluten RTLA Maßband und dem Absolut-Mess-System RESOLUTE verwendet werden. In beiden Fällen bieten die Mess-Systeme eine hoch entwickelte Optoelektronik, die Auflösungen bis 1 nm und einen geringen zyklischen Fehler (SDE) ermöglichen. Aufgrund des sehr geringen Jitter garantieren diese Systeme eine gleichförmigere Geschwindigkeitsregelung und bestmögliche Positionsstabilität. Das lineare Maßbandsystem FASTRACK bietet ebenfalls eine sehr einfache Installation. Die selbstklebenden Führungsschienen besitzen ein integriertes, vorjustiertes Abstandsstück, das nach der Montage mit einem speziellen Handwerkzeug wieder entfernt wird. Das Maßband wird dann von einer Seite eingeführt und an einem Bezugspunkt an einer beliebigen Stelle auf der Achse mit Cyanacrylat-Klebstoff fixiert. An TONiC RTLC Inkrementalmaßstäben können magnetische Endschalter und eine Referenzmarkenkennung angebracht werden (der RTLC Maßstab hat mehrere, in regelmäßigen Abständen angebrachte IN-TRAC Referenzmarken). Als Alternative zum Klebeverfahren sind verschraubbare Klemmen erhältlich. FASTRACK wird auf der Rolle geliefert und bei der Installation auf die erforderliche Länge geschnitten. Dadurch kann der Maschinenhersteller sowohl seine Lagerhaltung als auch seine Produktionszeit minimieren. Dank der großzügigen Toleranzen und einer werkbankmontierten Schneidevorrichtung (auch von Renishaw erhältlich) ist einfaches, schnelles und unkompliziertes Abmessen und Zuschneiden möglich. Aufgrund dieser Flexibilität eignet sich das neue lineare Mess-System ideal für große Maschinen, die für den Transport an ihren Installationsort zerlegt werden müssen. Man verwendet einfach individuelle FASTRACK-Längen und lässt das Maßband über die Verbindungsstellen laufen (die Spalten dürfen bis zu 25 mm betragen). Am Installationsort kann das Maßband dann beliebig oft angebracht, abgenommen und neu angebracht werden. 26