ピエゾステージ SPの特長

SPの特長
SP
ピエゾステージ
1
高分解能と高い位置決め精度
『10nm』の高い分解能と、高い位置決め精度を実現しました。
ピエゾステージ SP は、ピエゾ素子と歪ゲージで構成される 独自の変位検出機構を、コンパクト
な鋼製のステージ内に組み込んだ超微動ステージです。
ピエゾステージ SP は、『10nm』という高い分解能と高い位置決め精度を実現しており、 精密
位置決めテーブルと組み合わせることによって、高精度でコンパクトな粗動・微動機構を構成することが
できます。
レーザー・光学機器、半導体・液晶関連装置など、微細な位置決めが必要とされる制御機構として最適
です。
2
なめらかな微小送り動作
可動部の支持機構として平行ばねを採用することにより、ピエゾ素子への一定の予圧を与えること
ができ、摩擦のない安定した微小送り動作を実現しました。
3
パルス指令にも対応、多彩な機能を持つ専用ドライバ
一般的なアナログ電圧指令だけでなく、パルス指令、USB 通信コマンド指令にも対応した専用ド
ライバを用意しています。用途に合わせた最適な制御システムの構築が可能です。
4
粗動・微動システムの構成が可能
専用ブラケット(TAE0418-BR)を使用することにより、 精密位置決めテーブル TS55/55・
CT55/55T・CT55/55 の上に搭載することができ、コンパクトな粗動・微動機構を構成することが
できます。
SP ピエゾステージ
電装システム
ピエゾステージ SP の構造
344
345
呼び番号・諸特性
動作仕様
呼び番号の配列例
SP
55
/
55
/
DR
ピエゾステージSPは、専用ドライバにて下記のいずれかの方式で指令を与えることにより移動しま
す。
いずれの指令方式の場合もストローク範囲の10μmを越えるとリミット信号を出力してその場で停止
します。
①パルス指令
CW、CCWパルス指令により10nm/1パルスで移動します。また、原点復帰信号を与えることにより、
ストローク範囲(10μm)の中央に移動します。
②電圧指令
アナログ電圧指令により1μm/1Vで動作します。電圧指令時にはドライバフロントパネルのバイアス
調整つまみによりゼロ点をストローク範囲(10μm)でオフセットさせることができます。
③USB指令
USBポートからのコマンドにより10nm単位で移動します。
●
1 形式
●
●
2 大きさ
●
●
3 ステージ長さ
●
●
4 専用ドライバ付き
●
●
1 形式
●
SP:ピエゾステージ
●
2 大きさ
●
55:ステージ幅55mm
1000パルス
パルス指令時
10V
0V
電圧指令時
●
3 ステージ長さ
●
55:ステージ長さ55mm
1000
+
●
4 専用ドライバ付き
●
10μm
DR:専用ドライバ付き
ストローク
+方向リミット
−方向リミット
表1 諸特性
形 式
項 目
μm
nm
μm
μm
μm
N
kg
パルス制御時の
原点復帰位置
SP55/55/DR
歪ゲージ
10
10
0.1
±0.05
0.05
10
0.3
OFF
OFF
5μm
図1 動作仕様
SP ピエゾステージ
位置センサ ストローク
分解能
位置決め精度
繰返し位置決め精度
ロストモーション
耐荷重
(1)
総質量
(2 )
0
USB指令時
-
注
(1) 機能上、性能上支障なく使用することができる最大荷重です。
(2) コードの質量は含んでいません。
電装システム
346
347
電装システム
■ドライバ仕様
■システム構成
ピエゾステージSPは専用ドライバにより駆動します。システム構成を図2及び表2に、専用ドライバの
仕様を表3に、専用ドライバの付属品を表4に示します。ご注文の際は表2に示す形式にて別途ご指定く
ださい。
15 30
2-φ5.2
TDP1-100
PWR
USB
パソコン
PIEZO
BIAS
TDP1-100
ALM
160
175
USBコード
185
w 専用ドライバ
●
PWR
ALM
USB制御の場合
DIP SW
q ピエゾステージ
●
パルス制御の場合
SP55/55/DR
e
●
USB
PIEZO
プログラムコントローラ ●
r ティーチングボックス
CTN480G
TAE10M5-TB
BIAS
FG
L
N
I/O
AC100V
Piezo Driver
DIP SW
y
●
AC100V
t
●
(10.3)
30
FG
L
N
電圧制御の場合
1
y
●
I/O
AC100V
Piezo Driver
アナログ出力ユニット
図2 システム構成
()
DC電源
24V
表3 専用ドライバの仕様
注
(1) DC24V電源は別途お客様でご用意ください。
備考 電圧制御及びUSB制御で使用するコードは、別途お客様にてご用意ください。
項目
表2 パルス制御の場合のシステム構成
q
w
e
r
t
y
形式
SP55/55/DR
CTN480G
TAE10M5-TB
TAE10V1-LD
お客様でご用意ください。
ピエゾステージSPと専用ドライバ間のコード長さは3mです。
パルス・リミットコードの長さは1.5mです。
動作指令仕様
電圧指令
USB指令
入力
入出力仕様
出力
アナログモニタ
主電源
最大消費電流
電源仕様
ピエゾ出力電圧
定格出力電流
使用周囲温度・湿度
質量(参考)
表4 専用ドライバの付属品
種類
形式
備考
電源コネクタ
DINレール取付部品
MSTB2.5/3-STF
DRT-1
フェニックスコンタクト㈱
㈱タカチ電機工業
SP ピエゾステージ
備考1.
2.
名称
ピエゾステージSP
専用ドライバ
プログラムコントローラ
ティーチングボックス
パルス・リミットコード
電源コード
仕様
歪ゲージセンサ
10μm
10nm
CW、CCWパルス方式(フォトカプラ入力)
−10V∼10V(1V=1μm)
(バイアス機能0∼10V)
USBポートからの通信コマンドによる
パルス制御時の原点復帰
アラーム、位置決め完了、+方向リミット、−方向リミット
現在位置または偏差
AC100V(±10%)、50/60Hz
0.5A
0∼150V
10mA
0∼50℃、20∼85%RH
(結露なきこと)
1.6kg
フィードバック
制御範囲
分解能
パルス指令
制御仕様
No.
115
5.2
60
電装システム
348
349
精密位置決めテーブルとの組合せ
ピエゾステージSPは、専用ブラケットを使用して
精密位置決めテーブルTS55/55・CT55/55T・CT55/55の
上に搭載することができ、コンパクトな粗動・微動を
構成することができます。
精密位置決めテーブルTS55/55・CT55/55T・CT55/55
の諸特性は、198ページをご参照ください。
ピエゾステージ
SP55/55/DR
ピエゾステージ
SP55/55/DR
ブラケット
TAE0418-BR
精密位置決めテーブル
TS55/55
コード長さ:3000
17
TS55/55との組合せ
16.5
55
6-M3深さ5
47
4
■TS55/55との組合せ寸法
44
36
47
55
35.5
6 17
精密位置決めテーブル ピエゾステージ
SP55/55/DR
TS55/55
ブラケット
TAE0418-BR
85
13
4-M3用ざぐり穴
15
15
38
5.5
4
4
55
55
58.5
4
8.5
●TAE0418-BR
55
17.5
4
47
47
12.5
30
4-φ3.5きり
6深ざぐり深3.5
SP ピエゾステージ
55
6
17.5
4
10
4-M3通し
材質:炭素鋼
電装システム
SP55/55/DR専用ブラケット
350
351
諸特性
■精度
■テーブルイナーシャと起動トルク
表2 精度
単位 mm
呼び番号
単軸仕様
繰返し
位置決め精度
位置決め精度
二軸仕様
CT 55/ 55T
−
CT 55/ 55
CT 75/ 75
CT125/125
−
CT220/220
−
CT260/350
CT350/350
テーブル運動
の平行度B
XY運動の
直角度
(1)
0.005
0.010
0.005
(0.008)
0.008
(0.012)
±0.002
(±0.003)
0.015
(0.025)
0.005
(0.008)
0.015
(0.022)
0.008
(0.012)
0.020
(0.030)
0.005
単
軸
仕
様
TS 55/ 55
TS 75/ 75
TS125/125
TS125/220
TS220/220
TS220/310
TS260/350
CT 55/ 55T
0.008
CT 55/ 55
1
注
( ) 二軸仕様のテーブルに適用します。
備考 ( )内の値は、アルミニウム合金製テーブル(特別仕様AL)の精度で標準仕様のテーブルと異なるものを示します。
■最高速度
CT 75/ 75
二
軸
仕
様
CT125/125
CT220/220
表3 最高速度
モータの種類
ACサーボモータ
ステッピングモータ
CT260/350
最高速度 mm/s
モータ回転数
r/min
リード1mm
リード2mm
リード5mm
3000
1800
50
30
100
60
250
150
テーブルイナーシャ J T
×10−5kg・m2
呼び番号
CT350/350
X軸
Y軸
X軸
Y軸
X軸
Y軸
X軸
Y軸
X軸
Y軸
X軸
Y軸
X軸
Y軸
リード1mm
リード2mm
リード5mm
0.01
0.01
0.20
−
−
−
−
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.20
0.20
−
−
−
−
−
−
−
−
0.23
0.40
0.73
1.30
3.80
−
−
−
−
−
−
0.28
0.23
0.85
0.73
4.60
3.80
4.90
4.60
− −
0.55
0.95
1.10
2.10
5.60
−
−
−
−
−
−
0.85
0.55
1.90
1.10
6.80
5.60
8.00
5.90
起動トルク T 0
N・m
0.03
0.03
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
0.02
T S・C T 《コンパクトシリーズ》
− TS 55/ 55
− TS 75/ 75
TS125/125
TS125/220
TS220/220
TS220/310
TS260/350
−
テーブル運動
の平行度A
表5 テーブルイナーシャと起動トルク
0.03
0.07
0.07
0.07
0.07
0.07
備考 標準モータを使用した時の値です。実際の最高速度は使用モータや負荷条件などに応じた運転
パターンの検討が必要です。
■耐荷重
表4 耐荷重
呼び番号
単軸仕様
二軸仕様
耐荷重
N
TS 55/ 55
TS 75/ 75
TS125/125
TS125/220
TS220/220
TS220/310
TS260/350
−
−
CT 55/ 55(T)
CT 75/ 75
CT125/125
−
CT220/220
−
−
CT260/350
CT350/350
20
50
250
280
300
400
500
350
500
備考 機能上、性能上支障なく使用することができる最大荷重です。
精度が保証できる荷重はこの値の約1/2になります。
電装システム
198
199
プログラムコントローラの仕様
TU
CTN480G(RoHS指令適合品)
表2 一般仕様
CTN480G
サ不要で簡単にシステムを構成可能
wUSBインターフェースが標準装備されているので、パソコンによるデータ
の編集やコントローラ操作、ダイレクト実行が可能
xアブソリュートエンコーダ対応により原点復帰不要
y同期制御機能により、任意の軸の同時実行・停止が可能
zマルチタスク機能により、最大5本までのプログラムを同時実行可能
{あらかじめ位置決め補正データを入力しておくことで、位置決め精度補正
が可能
|軸専用入出力機能により、ドライバとの配線が容易
}リンク接続により最大コントローラ4台接続(16軸制御)が可能
形式
制御軸数
最大指令値
最大出力周波数
加減速時間
出力方式
入力方法
指令入力方式
プログラム容量
機能
入力点数
入力
操作入力
入
出
力
仕
様
入力方式
出力点数
出力
操作出力
出力方式
周囲湿度
20∼85%RH(結露しないこと)
停電対策
フラッシュメモリ
質量(参考)
1.2kg
その他の主な機能
CTN480G
4軸(同時実行可能)
±2147483648パルス(符号付き32ビット長)
6Mpps
0∼65.533sec(直線・サイクロイド・S字加減速)
CW/CCW方向パルス、方向指令/正逆パルス、90°位相差パルス
MDI、ティーチング、USBによるパソコン入力
アブソリュート指令 又は インクリメンタル指令
10000ステップ
ジャンプ、コール、繰返し、四則演算、速度設定、加減速設定、タイマ制御、
I/O制御、入力条件分岐、各種編集機能(作成、消去、削除、挿入、コピーなど)
LS入力 16点
汎用入力 20点
(I/O 増設ユニットにより、最大80点まで拡張可能)
スタート、ストップ、非常停止、正・逆手動運転、原点復帰、現在位置リセット、割込み、
位置決め完了、ドライバアラーム入力など(汎用入力にてパラメータで選択割付け)
フォトカプラ入力(無電圧接点 又は オープンコレクタ対応)
汎用出力 20点
(I/O 増設ユニットにより、最大80点まで拡張可能)
自動運転中、リミットセンサ検出、非常停止、パルス出力中、原点復帰完了、
サーボオン、ドライバアラームリセット、比例制御、
偏差カウンタクリア(汎用出力にてパラメータで選択割付け)
オープンコレクタ出力(DC30V 100mA MAX)
I/O用 DC24V
4A
リミット用 DC24V
100mA
USB(データ読取り、書込み、ダイレクト実行など)、コンパクトフラッシュ쏐によるプログラ
ムの保存・移動、リニアスケールによる位置補正、バックラッシ補正、ソフトウェアリミット、
LS論理補正、チェック機能(トレース、I/O、LS、停止条件)など、4軸直線補間、2軸円弧補間
C
N
3
︵
Z
︶
S1
S2
C
N
2
︵
Y
︶
ALM
C
F
ID
S3
TB
L
I
N
K
C
N
4
︵
W
︶
I
/
O
Program Controller
電源コネクタ
形式
10150-3000PE
(プラグ)
10350-52Y0-008
(カバー)
XW4B-03B1-H1
TC
TM
U
S
B
+
FG
表3 CTN480G付属品一覧
I/Oコネクタ
TX
CTX
RUN
C
N
1
︵
X
︶
TS
CT
DC24V
備考
55
75
4
115
住友スリーエム㈱
オムロン㈱
4832.1310(2個) Schurter AG
リンクコネクタ
CFS1/4C101J
DINレール
取付部品
TSLB
KOA㈱
㈱タカチ電機工業
DRT-1
LT
表4 オプション品
種類
ティーチング
ボックス
形式
LT…M
備考
NT…V
NT
TAE10M5-TB
I/O増設ユニット TAE10M6-KB
入力40点、出力40点
拡張(最大2台増設)
備考1. USB通信で使用するケーブルは、別途お客様にて
ご用意ください。
ケーブルは、コネクタA-Aタイプをご用意くださ
い(図1参照)。
2. コンパクトフラッシュ쏐(タイプⅠ準拠)
は、別途
お客様にてご用意ください(図2参照)
。
3. CompactFlash
(コンパクトフラッシュ)は、米国
SanDisk社の登録商標です。
RT
図1 USBケーブル(コネクタ:A-Aタイプ)
AT
SA…M
AM
SA…DE
TZ
SP
図2 コンパクトフラッシュ쏐(タイプⅠ準拠)
395
電装システム
入出力用電源
394
PWR
周囲温度
種類
TSLH…M
CTLH…M
CTN480G
0∼50℃
保存時 −10∼60℃
(終端抵抗)
項目
仕プ
様ロ
グ
ラ
ム
±10%
最大消費電流 4.5A
表1 機能・性能
出指
力令
仕パ
様ル
ス
DC24V
160
q最大10000ステップまでのプログラム入力が可能な超高機能タイプ
r最大6Mppsの高速パルス出力
s4軸直線補間・2軸円弧補間機能を標準装備
tリニアエンコーダによる位置補正に対応
uコンパクトフラッシュ쏐によるプログラムの保存・移動が可能
vI/Oシーケンス機能、タイマ、カウンタ、演算機能の内蔵によりシーケン
CTN480G
項目
電源電圧
TSL…M
4-φ4.5
形式
175
185
プログラムコントローラは、高機能で操作性のよい位置決め制御用のコントローラです。
プログラムコントローラは、各種モータ駆動用ドライバと組み合わせて使用することにより、
精密位置決めテーブルを始め、サーボモータやステッピングモータを使用した各種機械・装置を
制御することが可能です。