FORTiS™ 밀폐형 엔코더로 공작 기계 설계자들의 작업 범위 확장

Renishaw의 밀폐형 리니어 엔코더를 선택해야 하는 이유

수십 년이라는 세월 동안 Renishaw는 공작 기계 제조업체와 산업 부문 사용자들 사이에서 뛰어난 캘리브레이션, 프로빙, 공구 세팅, 측정 및 좌표 측정 솔루션을 제공하는 브랜드로 인정을 받아 왔습니다.

또한 Renishaw는 최신 옵티컬 기술을 기반으로 다양한 개방형 엔코더 제품군을 개발해 왔습니다. 업계에서 인정받은 이 엔코더들은 광범위한 응용 분야와 업계에서 정밀 계측 및 모션 제어용으로 사용되고 있습니다.

Renishaw는 공작 기계 분야와 계측, 위치 측정 및 모션 제어 부문에서 오랜 기간 쌓아 온 경험을 토대로 기존의 밀폐형 옵티컬 엔코더에 비해 확연한 이점을 제공하는 새롭고 혁신적인 밀폐형 선형 엔코더를 개발할 수 있었습니다.

그림 1. 밀봉된 판독 헤드에 내장된 초소형 초고속 디지털 카메라가 싱글 트랙, 파인 피치(30 μm) 옵티컬 스케일을 판독하여 더 강력한 이물 내성을 제공합니다.

그림 2. 다섯 번의 실험 실행 후 양수(정방향) 및 음수(역방향) 방향의 FORTiS 엔코더 히스테리시스 오차.

FORTiS 엔코더만의 차별점은 무엇입니까?

FORTiS 엔코더는 기존의 다른 밀폐형 옵티컬 엔코더 설계와 호환이 가능합니다. 또한 측정 길이는 기존의 기계 설계에 맞춰 FORTiS-S™(표준) 모델의 경우 140 mm ~ 3,040 mm이고, FORTiS-N™(협폭) 모델의 경우 70 mm ~ 2,040 mm입니다.

이러한 엔코더는 인기 있는 컨트롤러 통신 프로토콜을 지원하며 50 nm ~ 0.5 nm의 분해능 옵션을 제공합니다. 다중 판독 헤드 엔코더 시스템과 기능 안전 버전도 사용이 가능합니다.

그와 동시에 FORTiS 엔코더 시스템의 내부 구조를 보면 기존의 밀폐형 엔코더 설계와는 다른 혁신적이고 새로운 기능들이 갖추어져 있습니다.

그림 1에 보이는 것처럼 밀봉된 판독 헤드에 내장된 초소형 초고속 디지털 카메라가 싱글 트랙, 파인 피치(30 μm) 옵티컬 스케일을 판독하여 더 강력한 이물 내성을 제공합니다.

판독 헤드가 접촉 없이 스케일 위를 움직이므로 접촉 가이드 메커니즘과 민감한 롤러 베어링 및 스프링이 있는 기존의 엔코더 설계보다 훨씬 더 우수한 성능을 제공합니다.

내부에 움직이거나 미끄러지는 부품이 없어 마모 걱정이 없으며 스케일 파손 위험이 최소화되고 신뢰성이 개선되어 시스템 수명이 증가합니다. 또한 기계적 접촉 설계와 관련된 히스테리시스와 백래시 오차(그림 2 참조)가 감소해 공작물 표면 마감과 형태가 개선됩니다.

획기적인 판독 헤드 설계

Renishaw 엔지니어들은 주로 진동이 선형 밀폐형 엔코더에 미치는 영향에 초점을 맞추었습니다. 기존의 접촉식 엔코더는 강성이 특히 높은 자재의 가공, 간헐적 절삭, 점진적 기계 마모 같은 특정한 조건에서 진동 효과에 취약한 것으로 알려져 있습니다.

FORTiS-S 및 FORTiS-N 모델의 비접촉식 판독 헤드의 경우 동조 질량 감쇠 기술이 적용되어 동급 최고 수준의 진동 내성을 자랑합니다.

장시간 30 g 이상에서 테스트를 거친 결과, 두 FORTiS 엔코더 모델 모두 엔코더의 공진 주파수에서도 동일하게 강력한 성능을 제공하고 동일한 수준의 열악한 조건을 견뎌 낼 수 있는 것으로 확인되었습니다. 또한 판독 헤드 본체(그림 3 참조)가 밀봉되어 있어 엔코더 하우징이 침수되는 드문 경우에도 엔코더가 물에 잠기지 않도록 보호되므로 현장 청소를 통해 기계를 빠르게 작동 상태로 전환할 수 있습니다.