RGH41B50W00A считывающая головка
Renishaw RGH41B50W00A — это аналоговая считывающая головка (readhead) серии RGH41 британской компании Renishaw plc, предназначенная для высокоточного измерения линейных перемещений в станках, измерительных машинах, линейных двигателях и оборудовании автоматизации. Бесконтактная оптическая система считывает 40-микронную золотую шкалу RGS40-S с самоклеящимся основанием и выдаёт аналоговый дифференциальный сигнал 1 Вpp с одним концевым датчиком (single limit). Длина кабеля — 5 метров, разъём — 12-контактный круговой (W-type circular coupling plug). Питание 5 В DC ±5%, ток потребления менее 120 мА. Максимальная скорость перемещения до 15 м/с. Степень защиты IP50, масса головки 50 г.
Примечание Renishaw: серия RGH41 не рекомендуется для новых разработок. В качестве альтернативы производитель предлагает энкодер QUANTiC™ со шкалой RKLC40.
Назначение и ключевые преимущества
Считывающая головка RGH41 относится к открытым (open-type) оптическим энкодерам Renishaw и работает в паре с золотой ленточной шкалой RGS40-S с шагом 40 мкм. Шкала поставляется в рулонах длиной до 50 метров, нарезается под конкретную ось и крепится на подложку из металла, гранита, керамики или композита через предварительно нанесённый клеевой слой и эпоксидные концевые зажимы. Такая схема крепления сводит к нулю дифференциальное расширение шкалы относительно подложки при перепадах температуры — критически важно для точных измерений.
- Аналоговый выход 1 Вpp: дифференциальный синусно-косинусный сигнал позволяет внешнему интерполятору (ЧПУ, контроллеру движения) получать любое требуемое разрешение — от единиц микрон до десятков нанометров. Версия B — с одним концевым датчиком (single limit), что упрощает разводку.
- Скорость до 15 м/с: максимальная скорость считывания — одна из самых высоких среди оптических энкодеров открытого типа. Подходит для высокоскоростных линейных двигателей в оборудовании для электронной сборки, лазерной резки и цифровой печати.
- Фирменная фильтрующая оптика: запатентованная оптическая система Renishaw отфильтровывает непериодические помехи от пыли, капель масла и отпечатков пальцев на шкале. Это обеспечивает стабильный выходной сигнал даже в условиях умеренного загрязнения — без ложных срабатываний и пропусков меток.
- Светодиодный индикатор настройки: встроенный светодиод (set-up LED) меняет цвет в зависимости от качества сигнала, позволяя точно выставить зазор и выравнивание головки относительно шкалы за несколько секунд — без осциллографа.
- Встроенный референтный датчик: магнитный привод референтной метки (A-9531-0250) активирует встроенный датчик, обеспечивая повторяемый возврат в нулевую точку без внешних концевых выключателей.
- Монтаж шкалы «холодным» способом: самоклеящаяся шкала + эпоксидные концевые зажимы — установка без нагрева, без сверления, без специального инструмента, кроме аппликатора RGA22G. Подходит для гранитных станин, не допускающих температурного воздействия.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Производитель | Renishaw plc (Великобритания) |
| Модель / артикул | RGH41B50W00A |
| Серия | RGH41 (оптические линейные энкодеры) |
| Тип устройства | Аналоговая считывающая головка (analogue readhead), открытая оптическая система |
| Тип выхода | 1 Вpp дифференциальный аналоговый (синус/косинус) |
| Концевой датчик | Single limit (один датчик, версия B) |
| Совместимая шкала | RGS40-S (золотая лента, 40 мкм шаг), RGS40-PC (полиэстеровое покрытие) |
| Длина кабеля | 5.0 м |
| Тип разъёма | W — 12-контактный круговой (circular coupling plug) для RGH41B |
| Напряжение питания | 5 В DC ±5% (SELV, EN 60950-1) |
| Ток потребления (RGH41B) | менее 120 мА (ненагруженный выход) |
| Доп. ток на канальную пару (при 120 Ом) | +35 мА (цифровой выход), +20 мА (аналоговый выход) |
| Пульсации питания (макс.) | 200 мВpp на частоте до 500 кГц |
| Максимальная скорость | 15 м/с |
| Линейность (c RGS40-S) | ±3 мкм/м, ±1 мкм/60 мм |
| Линейность (c RGS40-PC) | ±5 мкм/м, ±1.5 мкм/60 мм |
| Шаг шкалы | 40 мкм |
| Длина шкалы | 100 мм – 50 м (более 50 м — спецзаказ) |
| Поперечное сечение шкалы (В × Ш) | 0.2 × 6 мм (с клеевым слоем) |
| Зазор головка-шкала (ride height) | 0.8 ±0.15 мм |
| Температура эксплуатации (головка) | 0 … +55 °C |
| Температура эксплуатации (шкала) | −10 … +120 °C (мин. температура монтажа +10 °C) |
| Температура хранения | −20 … +70 °C |
| Влажность (эксплуатация) | 95% RH без конденсации (EN 60068-2-78) |
| Ускорение (рабочее) | 500 м/с², 3 оси (BS EN 60068-2-7) |
| Удар (нерабочий) | 1000 м/с², 6 мс, ½ синуса, 3 оси (BS EN 60068-2-27) |
| Вибрация (рабочая) | 100 м/с² макс. @ 55 Гц – 2000 Гц, 3 оси (BS EN 60068-2-6) |
| Степень защиты (IP) | IP50 |
| Масса головки | 50 г |
| Масса кабеля | 38 г/м |
| Конструкция кабеля | 12 жил, двойное экранирование, наружный диаметр 4.5 ±0.2 мм. Ресурс на изгиб > 20×10⁶ циклов при радиусе изгиба 50 мм |
| Совместимые подложки шкалы | Металлы, керамика, композиты с КТР 0–22 мкм/м/°C (сталь, алюминий, инвар, гранит, керамика) |
| Концевые зажимы шкалы | A-9523-4015, эпоксидный клей A-9531-0342 |
| Аппликатор шкалы | RGA22G (A-9531-0239) |
| Привод референтной метки | A-9531-0250 (магнитный) |
| Страна производства | Великобритания |
Расшифровка артикула
RGH41B50W00A — по системе обозначений Renishaw:
- RGH41 — серия считывающих головок для шкалы с шагом 40 мкм (RGS40-S).
- B — тип выхода: 1 Вpp аналоговый дифференциальный, single limit (один концевой датчик). Версия A — dual limit (два концевых датчика).
- 50 — длина кабеля: 5.0 метров (05 = 0.5 м, 10 = 1 м, 15 = 1.5 м, и т.д.).
- W — тип разъёма: 12-контактный круговой coupling plug. Альтернативы: L (15-конт. D-sub), V (12-конт. круговой plug), F (без разъёма — flying lead), X (16-конт. in-line).
- 00A — опция: аналоговый выход 1 Вpp (только для версий A и B).
Совместимость и области применения
Считывающая головка RGH41B50W00A предназначена для работы со шкалой Renishaw RGS40-S (золотая лента с лаковым покрытием) или RGS40-PC (с полиэстеровым покрытием для сред с агрессивными растворителями). Система «головка + шкала» образует открытый оптический линейный энкодер.
Типовые применения:
- Координатно-измерительные машины (КИМ): обратная связь по положению измерительных осей. Аналоговый выход 1 Вpp интерполируется контроллером КИМ до субмикронного разрешения.
- Линейные двигатели: высокоскоростная (до 15 м/с) обратная связь в приводах прямого действия — лазерная резка, электронная сборка, цифровая печать.
- Прецизионные станки: оси подачи шлифовальных, алмазно-расточных станков, где требуется линейность ±3 мкм/м.
- Установки для электронной литографии и микроскопии: координатные столы с нанометровым позиционированием.
- Цифровая широкоформатная печать: обратная связь по осям сканирования печатающих головок (применяется в принтерах Flora Digital на протяжении 10 лет).
- Модернизация оборудования: замена изношенной или повреждённой считывающей головки в существующих системах обратной связи на базе RGH41.
Правила монтажа и эксплуатации
- Установка шкалы: поверхность подложки очистить, обезжирить. Шкала наносится самоклеящейся стороной с помощью аппликатора RGA22G, который катится вдоль оси и равномерно прижимает ленту. Концы шкалы фиксируются эпоксидными зажимами A-9523-4015 на клей A-9531-0342 — это исключает продольное смещение при тепловом расширении подложки.
- Установка головки: зазор между головкой и шкалой — 0.8 ±0.15 мм. Допуск по тангажу и рысканию — ±1°. Для точной настройки используется встроенный светодиод: зелёный — оптимальный сигнал, жёлтый/красный — требуется корректировка.
- Питание: строго 5 В DC ±5% от источника, соответствующего SELV (EN 60950-1). Пульсации — не более 200 мВpp. При использовании RS422-терминатора (120 Ом) добавьте 20 мА к номинальному потреблению на каждый канал.
- Прокладка кабеля: минимальный динамический радиус изгиба — 50 мм, статический — 10 мм. Кабель двойного экранирования, не перекручивать, не натягивать. При подвижной прокладке ресурс кабеля — более 20 миллионов циклов.
- Защита от загрязнения: IP50 — устройство не защищено от водяных струй и погружения. Не допускайте попадания СОЖ, масла и абразивной пыли на оптическое окно головки и поверхность шкалы. При загрязнении очищать безворсовой салфеткой, смоченной изопропиловым спиртом.
- Температурный режим: мин. температура монтажа шкалы +10 °C — при более низкой температуре клеевой слой теряет адгезию. Эксплуатация шкалы возможна до +120 °C.
- Референтная метка: магнитный привод A-9531-0250 крепится на подложку в нужном месте. При прохождении головки над приводом срабатывает встроенный датчик — формируется импульс референтной метки, повторяемый при каждом проходе в том же направлении.
FAQ: частые вопросы по Renishaw RGH41B50W00A
- Что представляет собой RGH41B50W00A?
- Это аналоговая считывающая головка оптического линейного энкодера Renishaw серии RGH41. Выходной сигнал — 1 Вpp дифференциальный (синус/косинус). Кабель 5 метров, разъём 12-контактный круговой (W). Версия B — с одним концевым датчиком.
- С какой шкалой работает эта головка?
- Со шкалой Renishaw RGS40-S (золотая лента с лаковым покрытием, шаг 40 мкм) или RGS40-PC (с полиэстеровым покрытием для агрессивных сред). Шкала самоклеящаяся, поставляется в рулонах до 50 м.
- Какое разрешение обеспечивает система?
- Головка выдаёт аналоговый сигнал 1 Вpp (один период синуса/косинуса на 40 мкм перемещения). Разрешение определяется внешним интерполятором — контроллером ЧПУ или приводом. При 4000-кратной интерполяции достигается разрешение 10 нм.
- Какая максимальная скорость перемещения?
- До 15 м/с — одно из лучших значений в классе открытых оптических энкодеров.
- Как выставить зазор и выравнивание?
- С помощью встроенного светодиода настройки. При правильном зазоре (0.8 мм) и выравнивании (±1°) светодиод горит зелёным. Жёлтый или красный — требуется корректировка.
- Как крепится шкала к станине?
- Шкала имеет предварительно нанесённый клеевой слой. Накатывается аппликатором RGA22G. Концы дополнительно фиксируются эпоксидными зажимами — это исключает сдвиг при тепловом расширении подложки.
- Какая степень защиты у головки?
- IP50 — защита от пыли, но не от водяных струй. Для сред с СОЖ рекомендуется закрыть энкодер кожухом или рассмотреть герметизированные модели.
- Можно ли использовать головку для новых проектов?
- Renishaw не рекомендует RGH41 для новых разработок. Альтернатива — энкодер QUANTiC™ со шкалой RKLC40, который сохраняет обратную совместимость по посадочным местам.
- Какая длина кабеля и можно ли её изменить?
- Данная модель — 5.0 м (код «50» в артикуле). Доступны версии от 0.5 до 5.0 м. Самостоятельное укорачивание или наращивание кабеля не рекомендуется — это нарушает целостность двойного экранирования и характеристики сигнала.
- Это запасная часть?
- Да, RGH41B50W00A поставляется как запасная часть для замены вышедшей из строя считывающей головки в существующих системах на базе RGH41.
Купить Renishaw RGH41B50W00A
Считывающая головка Renishaw RGH41B50W00A доступна для заказа. Поставка осуществляется со складов Европы. Для подбора совместимой шкалы RGS40-S, аппликатора, концевых зажимов и привода референтной метки обратитесь к нашим специалистам. При переводе системы на новые компоненты рекомендуем рассмотреть энкодер QUANTiC™ — обратная совместимость по посадочным местам сохранена.