雷尼绍中文版资料Encoder_brochure_NEW_SC 非接触光栅测量系统 非接触光栅测量系统 欢迎来到 Renishaw光栅世界 Renishaw提供品种繁多的紧凑型光 学式光栅及磁式编码器，能够很好的满足工业 自动化领域的不一样的需求。本产品样本详 细介绍了多种高速直线光栅、高精度圆 光栅、坚固耐用的磁旋转编码器以及一 系列激光尺产品。 Renishaw的光栅系统基于创新的非 接触式光学结构。这种设计在实现零机 械滞后和精确测量的同时，还具有极强 的抗污能力，如灰尘、轻度油渍和划痕等， 不影响信号的完整性。这些都确保了机 器能可靠地运行...

  非接触光栅测量系统 非接触光栅测量系统 欢迎来到 Renishaw光栅世界 Renishaw提供品种繁多的紧凑型光 学式光栅及磁式编码器，能够很好的满足工业 自动化领域的不一样的需求。本产品样本详 细介绍了多种高速直线光栅、高精度圆 光栅、坚固耐用的磁旋转编码器以及一 系列激光尺产品。 Renishaw的光栅系统基于创新的非 接触式光学结构。这种设计在实现零机 械滞后和精确测量的同时，还具有极强 的抗污能力，如灰尘、轻度油渍和划痕等， 不影响信号的完整性。这些都确保了机 器能可靠地运行，无需过多的维护。 除了这些优点之外，Renishaw的光 栅系统还以其易于安装而享誉业界。栅 尺有多种长度可供选择，背面自带不干 胶的特别设计使得安装时无需钻孔螺钉 压紧，从而节省了时间和成本。所有读 数头和接口都由获得专利的 LED安装状 态指示灯监控，提高了安装速度，而且 无需示波器及其他复杂的安装监控装置。 Renishaw不仅提供优异的产品性 能，还提供无与伦比的技术上的支持，全球 各地经验比较丰富的工程师会及时为您提供 应用方面的建议和专业的安装支持服务。 另外，为了确认和保证您的生产进度不受 影响，Renishaw在全球的 30多个分支 机构备有库存，由于采用了灵活的制造 技术，即使对于没有现货的产品也能迅 速地制造并发货。 Renishaw光栅测量系统应用于工 业自动化的所有领域，如半导体、电子、 医疗、扫描、印刷、科研、空间测量、 影像和专用机床等，这中间还包括精密测量 和运动系统。通常说来，精密运动控制 需要使用精密反馈光栅。 可精细调整读数头的安装，由激光控 制的空气轴承测试装置来验证读数头 在不同安装参数 (滚摆、俯仰和扭摆 ) 时的信号。 产品品种类型 SiGNUM ™ RELM高精度直线 µm 栅距因钢栅尺 • 精度达 ±1 µm/m, 分辨率达 20 nm,周期误差为 ±40 nm • 双向可重复 IN-TRAC ™光学零位 RG2 20 µm和 RG4 40 µm栅距直线 µm栅距 RGS钢带光栅 • 分辨率达 10 nm,精度达 ±3 µm/m • 栅距为 40 µm的镀铬刻线玻璃光栅尺 SiGNUM ™ RESM和 RESR圆光栅 • 提供多种外径，用于精密角度测量 • 角度分辨率达 0.01秒，精度达 ±0.5秒 • 双向可重复 IN-TRAC ™光学零位 磁旋转编码器 • 分辨率达 13位（每转 8192个脉冲） • 绝对式或增量式输出方式 • 防护等级达 IP68 激光尺解决

  • 分辨率达 40皮米 • 安装简单，“即装即用” • 用户可选的配置 附件 • 细分盒 /接口和数字读数输出（DRO） • 光栅尺安装器 • 专用安装选件和用户定制的解决方案 4 8 14 20 24 27 4 RELM高精度直线光栅重新定义了 光栅的性能，具有高速、可靠、非接触 的性能，它还具有 IN-TRAC ™内置刻划 光学零位等先进功能。 系统由 SR 读数头、Si 细分盒和 RELM 20 µm栅距的因钢栅尺组成。 RELM极为坚固，其优异的性能可 与价格昂贵、栅距更小的光栅系统媲美。 RELM精度达 ±1 µm，线胀系数低 (

  的膨胀特性一致，无 需对不同的膨胀系数进行补偿。 独特的光学设计确保了很小 的短周期误差，周期误差通常小 于 ±0.15 µm（RG2）或 ±0.25 µm （RG4）。线 µm（RG4）， 或任意每米 ±3 µm。 RGS镀金钢带光栅尺表面涂 漆，便于使用和维护。背面自粘的 特性安装快捷简单，对轴没有特殊 的要求。光栅尺成卷供货，用户可 根据自身的需求任意裁剪。 借助专用安装工具，通过机器 轴运动保证精确准直，可快速方便 地安装光栅尺。 只要把参考零位、限位开关和 端压块粘到相应的位置，就可完成 安装，无需在基体上钻孔或攻螺纹。 RGS20-S 20 µm栅距钢带光 栅尺由 RGH22、RGH24、RGH25 和 RGH26 读数头读取数据，而 RG4 读 数 头（RGH34、RGH40、 RGH41）可读取 RGS40-S 40 µm 钢带光栅、RGS40-G 玻璃光栅、 40 µm RESR圆光栅和其他用于专 业 OEM的反射式刻划光栅。 RG2和 RG4是开放式的非接触光学系统，能够消除摩擦和磨损，可保证高速、高分辨率的可靠运动。即 使在车间环境使用，RG2系统独创的 20 µm栅距光学滤波系统也能确保极好的信号稳定性。 RG4 40 µm栅距光栅系统采用的光学技术与 RG2系统类似，保留了 RG2的优点，但也有明显的区别，增添了 一些新的优点。40 µm栅距的 RG4系统具有速度更快、安装公差更大的特点，入射光的方向使用户可选用各种 类型的光栅尺。 所有类型的读数头均具有行业标准的模拟或数字信号输出：模拟信号为20 µm的周期，数字信号的分辨率 从10 um 到10 nm。所有系统均配有独创的内置安装状态指示灯，如果安装正确则绿灯亮。所有型号的读数头 都有参考零位和/或限位开关。参考零位提供一个可重复定位的参考原点或零点，而限位开关用来指示轴向运动 的终点。 RG2 20 µm和 RG4 40 µm技术资料 RG2光学系统图示 光电检测器 衍射光栅（狭缝） 光电流输出 信号 LED 读数头窗口 RGS20 刻度尺剖面 镀金刻划面 保护漆涂层 栅距 20 µm 刻度尺 RG4光学系统图示 光电检测器 衍射光栅（狭缝） 光电流输出 信号 LED RGS40 刻度尺剖面 镀金刻划面 保护漆涂层 栅距 40 µm 读数头 窗口 刻度尺 RGS光栅尺测量 细分误差 (SDE) 测量长度 刻度尺 背面自带的不干胶 端压块（用环 氧树脂固定） 测量误差 测量方向 平均测量 误差 典型栅距 误差 曲线 斜度 误差 斜角 线性 误差 终点 非接触光栅测量系统 10 R G 2 20 µm 光 栅 系 列 RG2 20 µm光栅系列 RGH22 • 小巧坚固的外壳 • 内置细分盒和 LED安装指示灯 • 分辨率从 5 µm、1 µm、0.5 µm、0.1 µm到 50 nm • 参考零位和双限位开关传感器 • 16.0 mm x 44.0 mm x 27.0 mm (H x L x W) RGH24 • 超小型坚固外壳 • 内置细分盒和 LED安装指示灯 • 分辨率从 5 µm、1 µm、0.5 µm、0.1 µm到 50 nm • 参考零位或单限位开关传感器 • 14.8 mm x 36.0 mm x 13.5 mm (H x L x W) RGH25 • 超小型坚固外壳 • 外置细分盒配有 LED安装指示灯 • 分辨率从 5 µm、1 µm、0.5 µm、0.1 µm到 50 nm • 参考零位或单限位开关传感器 • 10.5 mm x 36.0 mm x 13.5 mm (H x L x W) • 超高真空系统可选 — 参见第 13页 RGH25F • 超高分辨率 • 分辨率有 2 µm、50 nm、20 nm和 10 nm可选 • 参考零位 • 自调节电路提供低周期误差 (SDE) • 自动增益控制和自动偏移量控制 • 10.5 mm x 36.0 mm x 13.5 mm (H x L x W) • 超高真空系统可选 — 参见第 13页 RGH26 • 与 Mitsubishi Melservo®串行通讯口兼容的读数头 • 小巧坚固的外壳 • 内置细分盒和串口转换 • 分辨率有 5 µm、1 µm、0.5 µm可选（Mitsubishi串行输出） • 参考零位和双限位开关传感器 • 16.0 mm x 44.0 mm x 27.0 mm (H x L x W) RG4 40 µm光栅系列 11 R G 4 40 µm 光 栅 系 列 RGH41 • 与 RGS40-S钢带光栅兼容 • 小巧坚固的外壳 • 宽松的安装公差 • 内置细分盒和 LED安装指示灯 • 分辨率有 10 µm、5 µm、2 µm和 1 µm可选 • 参考零位和双限位开关传感器 • 17.0 mm x 44.0 mm x 27.0 mm (H x L x W) RGH34 • 与 RGS40-S钢带光栅和其他 40 µm反射光栅兼容 • 与 40 µm栅距 RESR圆光栅兼容 • 超小、紧凑的读数头 • 宽松的安装公差 • 质量

  了 这一点。 另外，一个短的锥台仍可以实 现理想的安装结构，而且还能适应 细微的轴偏心（晃动），形成一个 对应的径向位移结构。 Renishaw的圆光栅与短的锥 面锥台基面和轴紧固件圆环结合在 一起，利用这一几何效果，可在安 装时方便可靠地调整偏心。如把 一个 200 mm圆环安装在偏心为 10 µm的锥台基面上，只需要 0.01 °调整就能实现理想的安装。 这一安装结构具有很多优点： • 消除了工件上的配合公差 • 小截面的特点有利于光栅放置在 理想的安装的地方 ,并适用于尽可 能大的安装直径。 • 坚固的锥台能抗冲击、振动或温 度波动，即使在锥台基面材料膨 胀系数不同的情况下也是如此 • 安装时便于调整偏心 — 只需一 个千分表 — 包括对偏心和不圆 的锥台基面面进行补偿 • 低质量和低转动惯量 • 安装、拆卸快捷方便；锥面自动 打开 • 刻线在光栅柱面上如果转轴纵向 移动，不会发生任何碰撞，方便 了安装和维护。 具有专利的锥度基面安装方法减小了安装误差 转轴 RESM M3螺钉 SiGNUM ™光学系统图示 光电检测器衍射 光栅 （狭缝） 零位感应 窗口 LED 读数头窗口 刻度尺 IN-TRAC ™ 光学零位 具有专利的锥面安装方法 17 圆 光 栅 系 列 产 品 圆光栅系列新产品 SiGNUM ™ RESM 20 µm • 刻划精度达 ±0.5秒 • 分辨率达 0.02″ • 重复精度达 0.02″ • 一系列直径和刻线 mm • IN-TRAC ™光学零位 • 具有专利的锥面安装方式极大地降低了安装误差，简化了系统集成 • 截面尺寸 10 mm x 10 mm • 超低转动惯量内环可供选择 • 20 µm栅距 • 与 SiGNUM ™ SR读数头兼容 • 读数头按 IP64标准密封，如果刻划表面粘有污渍可通过擦拭的方法 清除 • 周期误差通常小于 ±40 nm • 工作温度达 85 ° C，速度达 4500 rev/min • 多语言 SiGNUM ™软件使安装简便，并可实现实时诊断 RESR 20 µm和 40 µm • 刻划精度达 ±0.5秒 • 分辨率达 0.01″ • 重复精度达 0.01″ • 一系列直径和刻线 mm • 与 UHV兼容（RESR和 RGH20F） • 具有专利的锥面安装方式极大地降低了安装误差，简化了系统集成 • 截面尺寸 10 mm x 10 mm • 超低转动惯量内环可供选择 • 与 RGH20、RGH34和 RGH40读数头兼容 注：基于最高 0.5 µm分辨率的 SiGNUM ™速度。 52 57 75 100 103 104 115 150 200 2938 2680 2037 1527 1483 1469 1328 1018 763 4591 4188 3183 2387 2317 2295 2075 1591 1193 5.6 5.1 3.9 2.9 2.8 2.8 2.5 1.9 1.4 4.28 3.91 2.97 2.23 2.16 2.14 1.94 1.49 1.11 外径 (mm) 最高速度 (rev / min) RGH20D SiGNUM ™ 系统精度 （秒） RGH20D SiGNUM ™ 206 209 229 255 300 350 413 417 741 731 667 599 509 436 370 366 1158 1142 1042 936 795 682 578 572 1.4 1.4 1.3 1.1 1.0 0.8 0.7 0.7 1.08 1.07 0.97 0.87 0.74 0.64 0.54 0.53 外径 (mm) 最高速度 (rev / min) RGH20D SiGNUM ™ 系统精度 （秒） RGH20D SiGNUM ™ 非接触光栅测量系统 18 圆 光 栅 的 应 用 圆光栅的应用 DDR直驱电机 在高精度应用场合中，传输系 统不仅降低了系统带宽，还会降低 噪音，最终提高了维护成本。直驱 旋转电机具备高扭矩，能够快速加 速，提供更平缓的常速，并实现精 密伺服控制。由于加载设备快速地 固定在电机上，直驱系统机械刚性 极好。 直驱电机能够提供显著效益， 但对运动控制系统、尤其是光栅 提出了更高的要求。非接触式光 栅为 DDR提供了完美的搭配。精 细栅距提供了极好的位置稳定性， SiGNUM ™极低的细分误差实现了 更为平稳的速度控制。 由于 Renishaw的圆光栅直接 以锥面的方式锁定在电机上，系统 因为灵活的耦合而没有受到伺服“速 度偏差”、摆动、反向间隙或任何其 他机械滞后误差的影响，这些误差 通常困扰着传统的封闭式光栅。 齿轮驱动轴上的直接光栅 反馈 通过将直接光栅反馈安装到齿 轮驱动轴的转轴上，可消除积累的 传输误差和反向间隙。Renishaw圆 光栅的直接非接触反馈消除了机械 滞后，提高了重复精度，实现了精 确的小幅度增量式移动。 因此 Renishaw圆光栅广泛应 用于机床上就不足为奇了…… • 齿轮驱动转台上的直接光栅反馈 （单轴和双轴） • 直驱转台 • 4轴和 5轴立式及卧式加工中心 • 立式加工中心的 C轴，包括多功 能机床（车床、铣床、磨床） • 用于定位操作的车床 C轴 • 多功能车床的 B轴 • 单轴和双轴旋转主轴测头 • 滚齿机、电加工机和钻石轮研磨 机上的高精度旋转轴 SiGNUM ™ RESM 和 RESR 提供短轴长度和方便的集成，简化 了对转台和其他轴的性能升级。这 些升级可以是其他标准轴上简单的 模块选项，由于光栅的大内径，转 台的通孔得以保留。 机床回转轴 机床的精密旋转轴要求使用可 靠、精确的光栅来实现角度位置的 反馈。Renishaw轻薄小巧的非接触 式圆光栅提供优异的精度，易于安 装，内径大。 SiGNUM ™ RESM 和 RESR 为开放式系统，因此不会受到机械 滞后或密封和轴承摩擦的影响。另 外，光栅环直接安装在接近转台的 位置确保了转台的设计小巧紧凑， 并可最优化伺服控制。 振动和机械撞击可能会损坏某 些密封式光栅，但 RESM和 RESR 的设计极为坚固。 与用集线器和径向螺丝安装的 无机架玻璃转台不同的是，一体式 不锈钢圆环不会爆裂或破碎。另外， 在机器被推到极限位置时，没有轴 承、密封件或连接件阻挡。 FPT Dino高速铣床 19 用 户 定 制 的 圆 光 栅 解 决 方 案 用户定制的圆光栅解决方案 除了标准产品外，Renishaw可提供 一系列定制圆光栅，以满足您的应用需 求。 • 满足特定控制器的特定刻线数 • 用于特定项目的专有测量单位（如 MILS） • 特殊外径 • 特殊内径 • 不同的安装孔布局 • 比目录所列的更大的圆环 如果如果您在应用中遇到相似的情 况，那么可以放心的是，Renishaw已经 提供了一系列定制的解决方案来满足这 些需求。 Renishaw还可以提供壁厚 1 mm的 超低转动惯量圆环 — 它是集成到轴承组 件的理想选择，对要求最高动态性能和 响应的轴非常关键。当然用户定制的尺 寸有求必应。 对于更高精度的应用，可用两个读 数头来消除偏心（通常是奇次谐波误差）， 并对光栅读数上的轴承跳动影响进行补 偿。美国一家大型制造商在其新的高精 度转台上采用了这样的做法，安装精度 达 ±2.5秒，双向重复精度达 ±0.25秒。 要想实现最高精度，可选用特别设 计的超高精度版的 SiGNUM ™ RESM。 安装了两个读数头后，这些光栅系统在 小至 200 mm的钢环外径上实现了亚秒 级安装精度 — 适合于最精密的座标镗 床、齿轮检测仪和转台。 Haas HRT210SC转台 超低转动惯量圆环 高精度安装 非接触光栅测量系统 磁旋转编码器技术资料 20 磁 旋 转 编 码 器 技 术 资 料 Renishaw推出一系列小型非接触磁 编码器，分辨率从 8位（每转 256个脉冲） 到 12位（每转 4096个脉冲）。 新颖的非接触设计无需密封及轴承， 提供了长期工作的可靠性。工作速度可 达 30000 rpm，测量精度达 0.2 °。如 果环境条件恶劣，可提供防护等级高达 IP68的紧凑型磁编码器。 新型的磁旋转编码器便于集成整合， 它包括封装型、模块型等。输出信号包 括工业标准的绝对式、增量式、模拟量 输出、线性电压输出和线性电流输出等。 这些新型光栅灵活、坚固的设计使 许多应用领域从中受益。其中包括航海、 自动化、航空、电机控制和工业自动化等。 安全摄像机 CCTV摄像机要求在绝对定位方面 具有优异的可靠性和重复精度，但成本 要低。光栅 IC集成在摄像机的机构内， 并且没有零件磨损，摄像机的平移和倾 斜位置很容易控制，保证了长期可靠性！ 磁编码器系列新产品由 Renishaw光 栅技术的合作伙伴、斯洛文尼亚的 RLS d.o.o (公司设计制造。 为什么使用磁编码器？ • 非接触 /无摩擦的设计保证长期工作的 可靠性 • 工业标准的增量式、模拟量输出、线 性电压输出等多种输出方式供选择 • 十三位绝对输出有二进制、十进制供 选择（每转 8192个脉冲） • 带有质量极小的运动部件，工作速度 最高可达 60000 rpm • 优异的抗污染能力，防护等级达 IP68， 可用于恶劣的工作环境。 • 低成本、设计坚固，安装方便 • 紧凑型设计，直径仅 22 mm • 抗震动、低转动惯量 • 工作时候的温度范围宽，-40 ° C到 +125 ° C CCTV摄像机 – Overview Ltd, UK 21 磁 旋 转 编 码 器 技 术 资 料 磁旋转编码器技术资料 斯洛文尼亚制造， 每个磁编码器包含一个集成电路， 可识别位于其上方的永久磁铁的角度位 置。永久磁铁为圆柱形，南北两极在同 一个截面上 霍尔传感器技术能够检测硅表面的 磁力密度分布。以圆形阵列排列于 IC中 心周围的霍尔传感器传输反应磁场分布 的电压信号。来自传感器阵列的正弦和 余弦电压输出随着磁铁位置的变化而变 化。然后这些信号被快速闪存细分器转 换为绝对角度位置。 这一基本的传感技术可与更深一层 的电子装置结合在一起，产生各种输出 格式。采用内置的细分电路可输出分辨 率达 13位（每转 8192个脉冲）的绝对 式信号。 励磁块与编码器芯片间的间隙可在 设计时使编码器与运动部件完全隔离。 非接触光栅测量系统 电机中的磁编码器 22 电 机 中 的 磁 编 码 器 无刷直流电机制造商目前正在利用 新系列磁编码器中所用的尺寸小巧、高 精度的 AM256传感器芯片的优势。通 过方便地将磁铁加到电机轴的后部，小 的 PCB模块位置恰是轴干净的位置，在 每转的每一个周期产生高纯度的正弦和 余弦信号然后可确定轴的绝对位置，达 到高精度，用于反馈和交换控制。由于 AM256传感器使用的是霍尔传感器的自 补偿阵列和模拟信号处理技术，系统对 电机中的奇异磁场的具有高度抵抗能力。 编码器组件非常坚固，能够处理电机中 故障停止和上载条件的最高温度。在工 作温度高达 125 ° C的情况下对电机的两 个旋转方向均能实现平稳控制。 新的模组编码器系列为： • 紧凑 – 只占 1/8”（3 mm）轴长，直 径小至 3/4”（19 mm） • 坚固 – 在很宽的温度范围内抵御高强 度撞击和震动。可在温度高达 125 ° C 的情况下连续工作 • 可靠 – 非接触、无磨损设计，结合高 可靠性的氮化硅工艺，即使在较高的 温度下信号仍旧很稳定。 • 灵活 – 提供绝对式、增量式和模拟信 号多种工业标准格式输出，分辨率从 6位到 13位（5.6°到 0.04°） • 精确 – 在芯片中使用大阵列霍尔效果 传感器，结合非常精确的信号输出条 件作用，确保了高纯度信号和精度。 • 高速 – 旋转速度高达 60000 rpm 23 磁 旋 转 编 码 器 系 列 产 品 磁旋转编码器系列新产品 RM22 / RE22 • 非接触、无摩擦设计方案 (RM22) 和传统的带轴承 /输出 轴的型号 (RE22) 可供选择 • 工作速度最高可达 30000 rpm（取决于不同分辨率模块） • 分辨率 – 9位到 13位绝对式或增量式每转 512到 8192个 脉冲 • 工业标准的增量式、模拟量输出、线性电压输出等多种输 出格式 • 结构紧凑 — 直径仅 22 mm • 精度 ±1位（± 0.7°） RM36 / RE36 • 非接触、无摩擦设计的具体方案 (RM36) 和传统的带轴承 /输出 轴的型号 (RE36) 可供选择 • 工作速度最高可达 30000 rpm（取决于不同分辨率模块） • 分辨率 – 绝对式 13位或增量式每转 8192个脉冲 • 工业标准的绝对式、增量式和线性信号输出格式 • 直径 36 mm • 精度 ±0.3°（±0.2° – RE36） • 不锈钢体选项（RM36） RMB模组编码器 • 编码器模块以封装型提供 RM36光

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