Products Homeボイスコイルモータ移動マウントとコントローラ、30 mmケージシステム用
- Voice Coil Translation Mount for 30 mm Cage Systems
- Motorized Closed-Loop Position Control Over 12 mm of Travel
- Operation via Local Panel Controls or Remote PC via USB
CTV12
Voice Coil Translation Mount for 30 mm Cage Systems
KVC101
Voice Coil Motor Controller (Power Supply Sold Separately)
Table Mounting Plate
(Included with the KVC101)
Application Idea
The CTV12 translation mount can be integrated via cage rods into a 30 mm cage system.
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移動マウントCTV12(/M)は、マウント底面にあるM4タップ穴を用いてポストに取付けられます。
特長
- 電動式直線移動マウントとボイスコイルコントローラを用いて、光軸に沿ってコンポーネントの位置決めや走査が可能
- 移動量12 mmの全範囲で位置の閉ループ制御
- 絶対位置決め用の光学式エンコーダによりホーミングが不要
- 30 mmケージシステムへの組込用#4-40タップ穴
- SM1ネジ付きコンポーネントとØ25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子の取付けが可能なSM1ネジ付き
- 底面のM4タップ穴を利用してポストに取付け可能
- 最大電流2 Aのコンパクトなボイスコイルモータ用コントローラ
- ユニット上での制御機能とLCDディスプレイ
- Kinesis®ソフトウェア一式(詳細は「 Kinesisソフトウェア」」タブ参照)
- 外部アナログ信号による位置制御
- 走査用途に適したデジタルトリガ信号の入出力
- ソフトウェアはほかのKinesisコントローラにも対応しており、統合システムの開発が可能
ボイスコイルモータ移動マウントCTV12/Mは30 mmケージシステムで使用するように設計されており、光軸に沿ってØ25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子やSM1ネジ付きコンポーネントを移動させることができます。このダイレクトドライブ方式の移動マウントは12 mmの電動移動が可能で、その分解能は閉ループ動作で100 nmです。移動マウントCTV12/Mでは、デュアルボイスコイルモータと、低摩擦のクロスローラーベアリングを使用しているため、高速かつ正確な移動をスムーズに行うことができます。位置情報をフィードバックするために光学式絶対位置エンコーダが使用されており、そのためホーミングは不要です。可動部のSM1内ネジと付属する2つの固定リングSM1RRを用いて、様々な光学素子の取付けが可能です。
ボイスコイルモーターコントローラK-Cube KVC101は、当社の新しいKinesis®シリーズのコンパクトな高性能モーションコントローラです。このコントローラは、ボイスコイルを用いたアクチュエータの駆動用として設計されており、閉ループで動作する精密でコンパクトなモーションコントローラです。これはシングルチャンネルのコントローラで、台形の速度プロファイルを有し、手動あるいはKinesisソフトウェアを介して絶対位置の制御を行います。ボイスコイルモータ移動マウントCTV12/Mに対応しており、30 mmケージシステム内において高速で正確な位置決めを行います。コントローラーユニットは60.0 mm x 60.0 mm x 47.0 mmと非常にコンパクトなため、電動システムの近くに配置できるのも便利な点です。また、テーブル上で操作すると駆動用ケーブルの長さが短くなり、ケーブルの管理も楽になります。KVC101には長さ1.5 mのA-MicroBタイプのUSB 3.0ケーブルが1本付属します。
内蔵のソフトウェアにより、ユニット上のメニューボタンやLCDディスプレイ、制御ホイール、外部トリガ信号を使用することでフル操作が可能です。ユニット上で制御するだけでなく、USB接続とKinesisソフトウェアパッケージを用いてPC制御を行うことも簡単にできます。コネクタについての詳細は「ピン配列」タブをご覧ください。
取付け方法
マウントCTV12/Mには8個の#4-40タップ穴(両面に4個ずつ)が付いており、 ERシリーズのケージロッドを取り付けて 30 mmケージシステムに組み込むことができます。移動マウントの底面にはM4タップ穴があり、上の写真のようにポストにも取り付けられます。コントローラKVC101には、ベース部分をクリップで固定できる取付けプレートが付属します。プレートには2つの磁石が付いており、光学テーブル上に一時的に設置する際にご使用いただけます。また、テーブル面に恒久的に取り付けるためのM6キャップスクリュ用ザグリ穴も2つ付いています。 光学テーブル用取付けプレートの外形図は「仕様」タブを、取付け方法については「取付けオプション」タブをご覧ください。
電源の選択
コントローラKVC101に必要な電源(シングルチャンネルまたはハブベース)は、コントローラの使い方とお客様が対応する電源を既にお持ちかどうかに依存します。上記の理由と当社の環境イニシアチブの考え方により、これらのコントローラは電源とのセット販売をしておりません。USBコントローラーハブKCH301またはKCH601(下記参照)を使用すると、複数のユニットを1台のPCに接続することができ、多軸のモーションコントロールが可能になります。KCH301は、最大3台までのT-CubeまたはK-Cubeコントローラを取り付けて駆動できます。KCH601は、最大6台まで取り付けて駆動できます。
ボイスコイルモータ用コントローラKVC101に対応する電源については、下記の｢使用可能な電源｣をご覧ください。
| KVC101 Specifications | |
|---|---|
| Motor Output | |
| Drive Connector | 15 Pin D Type Female (Motor Phase Outputs, Stage ID Input) |
| Peak Current Output | 2 A |
| Pulse Width Modulation Frequency | 40 kHz |
| Control Algorithm | 16-Bit Digital PID Servo Loop |
| Position Feedback | Absolute Encoder |
| Encoder Bandwidth | 2.5 MHz / 10 MCounts/sec |
| Position Counter | 32 Bit |
| Operating Modes | Position and Scan |
| Velocity Profile | Trapezoidal |
| Front Panel Controls | |
| Spring Potentiometer Wheel | Bi-Directional Velocity Control, Forward/Reverse Jogging, or Position Presets |
| Input Power Requirements | |
| Voltage | 14.5 - 15.5 V Regulated DC |
| Current | 2 A (Peak) |
| Power Supplya | Item #s KPS201, KCH301, KCH601 |
| EXT IN | ±10 V |
| Monitor | ±10 V |
| I/O 1 and I/O 2 | 5 V TTL Levels |
| General Data | |
| Housing Dimensionsb (W x D x H) | 60.0 mm x 60.0 mm x 47.0 mm (2.36" x 2.36" x 1.85") |
| Weight | 170 g (0.37 lbs) |
| USB Connector Type | USB 3.0 |
| USB Connection Speed | USB 1.1 Full Speed (12 Mbps) |
| Operating Temperature | 5 °C to 40 °C |
| Maximum Humidity | 80% RH |
| Compatible Motors | |
| Type | Voice Coil Motors |
| Rated Phase Currents (Nominal) | 100 mA to 2 A |
| CTV12(/M) Specifications | |
|---|---|
| Travel | 12.0 mm (0.47") |
| Resolution | 100 nm |
| Bidirectional Repeatability | ±100 nm |
| Minimum Step | 200 nm |
| Accuracy | ±3 µm |
| Maximum Scanning Frequencya | 20 Hz |
| Pitch | ±125 µrad |
| Yaw | ±70 µrad |
| Maximum Payload (Horizontal) | 200 g (0.44 lbs) |
| Maximum Payload (Vertical)b | 50 g (0.11 lbs) |
| Continuous Motor Forcec | 1.0 N |
| Peak Motor Forced | 3.2 N |
| Physical Specifications | |
| Dimensions (L x W x H) | 39.0 mm x 62.0 mm x 47.0 mm (1.54" x 2.44" x 1.85") |
| Operating Temperature | 5 °C to 40 °C |
| Cable Length | 2.0 m (78.74") |
| Weight (With Cables) | 0.36 kg (0.79 lbs) |
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KVC101と付属の光学テーブル用取付けアダプタの外形図
移動ステージのコネクタ
D-subオス型
| Pin | Description | Pin | Description | Pin | Description |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Reverse Limit Switch | 6 | Encoder A - | 11 | Encoder B + |
| 2 | Forward Limit Switch | 7 | Encoder A + | 12 | Encoder B - |
| 3 | Ground | 8 | RS232 TX | 13 | Encoder Index - |
| 4 | +5 V | 9 | RS232 RX | 14 | Encoder Index + |
| 5 | Motor + | 10 | Not Connected | 15 | Motor - |
モータコントローラのコネクタ
D-subメス型
| Pin | Description | Pin | Description | Pin | Description |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Reverse Limit Switch | 6 | Encoder A - | 11 | Encoder B + |
| 2 | Forward Limit Switch | 7 | Encoder A + | 12 | Encoder B - |
| 3 | Ground | 8 | RS232 TX | 13 | Encoder Index - |
| 4 | +5 V | 9 | RS232 RX | 14 | Encoder Index + |
| 5 | Motor + | 10 | Ground | 15 | Motor - |
I/O 1SMAメス型 | I/O 2SMAメス型 |
 | |
| +5 V TTL | +5 V TTL |
| これらのコネクタでは5 Vロジックレベルの入出力を行いますが、外部機器と適切にトリガ信号の入出力ができるように構成できます。ロジックレベルの調整やトリガ信号の入力/出力の設定は、それぞれのポートごとに独立して行うことができます。 | |
EXT INSMAメス型 | モニタSMAメス型 |
| |
| ±10 V TTL | ±10 V TTL |
| ±10 V TTL外部アナログ信号源に接続して、K-Cubeの動作制御に使用します。入力電圧範囲は±10 Vで、入力インピーダンスは32 kΩです。 | この低電圧(-10 V～+10 V)の出力はアクチュエータの位置のモニタに使用できます。最も一般的な使用方法は、オシロスコープに直接接続する方法です。 |
PC接続用コネクタ*
*このUSBポートはUSB3.0対応ですが、USB2.0のMicro-Bタイプコネクタを上図の網掛け部分に接続してもご使用いただけます。KVC201にはA-MicroBタイプのUSB 3.0ケーブルが1本付属します。
K-Cube取付けオプション
K-Cubeコントローラの光学テーブルへの固定方法を2種類ご用意しております。1つは光学テーブル取付けプレートで、すべてのK-Cubeに付属しており、1台のコントローラを光学テーブルに取り付けることができます。もう1つは、3ポートあるいは6ポートのUSBコントローラーハブ(別売り)で、当社のK-Cubeコントローラを取り付け、それらに電力を供給することができます。詳細は下記をご覧ください。
光学テーブル取付けプレート
各ユニットには、コントローラのベース部分をクリップで固定できる取付けプレートが付属します(右の動画参照)。プレートには2つの磁石が付いており、光学テーブルに一時的に設置する際にご使用いただけます。また、恒久的な取り付けに使用できるM6キャップスクリュ用ザグリ穴も2つ付いています。光学テーブル取付けプレートの図面は「仕様」タブでご覧いただけます。
Kinesis USBコントローラーハブ
USBコントローラーハブKCH301やKCH601を用いると、複数のユニットを取り付けて、それらを1台のPCに接続することができます。 コントローラーハブは、3台(型番KCH301)もしくは6台(型番KCH601)のK-CubeやT-Cubeをサポートするハブ部分と、壁コンセントに接続して電力を供給する電源部分から構成されています。 K-Cubeはユニットについているクリップで簡単にハブに取り付けられますが、T-Cube(現製品および旧製品)の取り付けには、下の動画のようにアダプタープレートKAP101が必要です。 複数のコントローラをお使いになるときには、ハブをご使用になるとUSB用と電源用のケーブル本数を大幅に削減することができます。
K-Cube用光学テーブル取付プレート
T-Cubeとは異なり、すべてのK-Cubeにはコントローラをベースに固定するための取付プレートが付属します。プレートには2つの磁石が付いており、光学テーブルに一時的に設置する際にご使用いただけます。また、恒久的な取り付けに使用できるM6キャップスクリュ用ザグリ穴も2つ付いています。
Kinesis USBコントローラーハブ
3ポートまたは6ポートのUSBコントローラーハブを用いると、多軸の操作をする際に複数のコントローラを1台のPCに接続することができます。K-Cubeはハブに直接取り付けられますが、T-Cubeの取り付けにはアダプタープレートKAP101が必要です。
当社のKinesis®ソフトウェアは、KinesisおよびAPT™シリーズのデバイスの制御にご使用いただけます。小型で低出力のシングルチャンネルドライバ(K-CubeやT-Cubeなど)から、高出力でマルチチャンネルの19インチラックナノポジショニングシステム(APTラックシステム)まで、幅広い種類のモーションコントローラに対応しています。
Kinesisソフトウェアでは新しい.NETコントロールが使用でき、最新のC#、Visual Basic、LabVIEW™、あるいはその他の.NETに対応する言語を使用してカスタムプログラムを作成するようなサードパーティの開発者も利用することができます。また、.NETフレームワークを使用しないアプリケーション用にローレベルのDLLライブラリも付属します。中央シーケンスマネージャ(Central Sequence Manager)は、当社のすべてのモーションコントロール用ハードウェアの統合と同期をサポートしています。
これらの共通のソフトウェアプラットフォームにより、1種類のソフトウェアツールを習得するだけで、あらゆるAPTおよびKinesisコントローラを1つのアプリケーションの中で簡単に組み合わせることができます。低出力の1軸システムから高出力の多軸システムまでのあらゆるコントローラを組み合わせ、全てを1台のPCのソフトウェアインターフェイスから制御できます。
このソフトウェアパッケージには2つの使い方があります。1つはGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)ユーティリティを用いる方法で、商品到着後すぐにコントローラの直接的な操作と制御を行なうことができます。もう1つは一連のプログラミングインターフェイスを用いる方法で、ご希望の開発言語によりカスタム仕様の位置決めやアライメント用のプログラムを簡単に作成することができます。
ソフトウェア
Kinesisバージョン1.14.49
このKinesisソフトウェアパッケージには、KinesisおよびAPT™システムコントローラを制御するためのGUIが含まれています。
下記もご用意しております。
- 通信プロトコル
Kinesis用GUI画面
Kinesis®ソフトウェアでは新しい.NETコントロールが使用でき、最新の最新のC#, Visual Basic, LabVIEW™、ほかの.NET対応言語を使用する開発者がカスタムにプログラムを作成することもできます。
C#
このプログラミング言語はマルチプログラミングパラダイムやマルチプログラミング言語が使用可能となるよう設計されているため、複雑な問題が簡単かつ効率的に解決できます。型付け、命令型、宣言型、関数型、ジェネリック、オブジェクト指向、そしてコンポーネント指向が含まれます。 この共通のソフトウェアプラットフォームにより、1セットのソフトウェアツールを習得するだけで、あらゆるKinesisコントローラを簡単に組み合わせることができます。このようにして1軸システムのコントローラから多軸システムのコントローラまで、様々なコントローラを組み合わせ、全てを1台のPCのソフトウェアインターフェイスから制御することが可能となりました。
Kinesisシステムソフトウェアを使用するには2つの手段があります。コントローラを直接つないで制御を行なう付属のGUI(グラフィカルユーザーインターフェイス)ユーティリティ、またはご希望の開発言語でカスタム仕様の位置決めやアライメントを簡単にプログラムできる一連のプログラミングインターフェイスです。
Kinesisモーションコントロールライブラリの構築の参考となる実行可能なプロジェクト機能拡張例については下のリンクをクリックしてください。なお、Quick Startのプロジェクト例の実行には別の統合開発環境(IDE)(Microsoft Visual Studioなど)が必要です。C#のプロジェクト例はKinesisソフトウェアパッケージに付属する.NETコントロールで実行可能です(詳細は「Kinesisソフトウェア」タブをご覧ください)。
 | Click Here for the Kinesis with C# Quick Start Guide Click Here for C# Example Projects Click Here for Quick Start Device Control Examples | |
LabVIEW
LabVIEWは、.Netコントロールを介してKinesisまたはAPTベースのコントローラとの通信に使用できます。LabVIEWでは、ツールとオブジェクトでフロントパネルとして知られるユーザーインターフェイスを構築した後、グラフィカル表記の関数を使ってコードを追加し、フロントパネルのオブジェクトを制御します。下記のLabVIEWチュートリアルでは.Netコントロールを使用してLabVIEW内KinesisまたはAPT駆動デバイス用の制御GUIを作成するための情報をご提供しています。 LabVIEWでコントローラを制御する基本的な方法や、LabVIEW GUIを用いてデバイスを操作する前に行うべき設定の手順についても解説しています。
 | Click Here to View the LabVIEW Guide Click Here to View the Kinesis with LabVIEW Overview Page | |
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30 mmケージシステムに取り付けられた移動マウントCTV12(/M)
- ダイレクトドライブ方式の直線移動マウント、位置制御範囲：12 mm
- デュアルボイスコイルモータにより正確でスムーズな高速移動を実現
- 絶対位置エンコーダ、位置フィードバック用
- 30 mmケージシステムへの組込み用に8つの#4-40タップ穴
- 底面のM4タップ穴を利用してポストに取付け可能
- SM1ネジを利用して光学素子やコンポーネントの直接取付けが可能
ボイスコイルモーター移動マウントCTV12/Mは、30 mmケージシステム内でケージの光軸に沿ってコンポーネントを移動させたいときに使用するように設計されています。このダイレクトドライブ方式の直線移動マウントは閉ループで位置制御を行いますが、その移動範囲は12 mm、最小ステップサイズは200 nmです。この移動マウントにはデュアルボイスコイルモータと低摩擦のクロスローラーベアリングが使用されているため、高速かつ正確な移動をスムーズに行うことができます。絶対位置エンコーダから0 mm～12 mmの範囲の位置情報がフィードバックされるため、ホーミングを行う必要がありません。マウント上部の矢印は、正の移動方向を示します。8つの#4-40タップ穴(両側に4つずつ)を用いて、マウントCTV12/Mを30 mmケージシステムに取り付けることができます。また、底面のM4タップ穴を用いてポストにも取り付けられます。可動部にはSM1内ネジが付いており、Ø25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子やSM1ネジ付きコンポーネントの取付けが可能です。取付け用に固定リングSM1RRが2つ付属します。
このボイスコイル移動マウントは、コントローラKVC101(別売り、下記参照)で制御するように設計されています マウントCTV12/Mに取り付けられている長さ2 mのケーブルの先端には、D-sub15ピンのオス型コネクタが付いています。これをコントローラKVC101背面のD-sub15ピンのメス型コネクタに接続します。コントローラKVC101は、上面パネルの速度ホイールでローカルな手動制御を行うことができ、またUSB接続によるPCリモート制御も可能です。Kinesisソフトウェアを使用すれば、スキャニングモードで可動部を移動させることができ、その位置を最大20 Hzの周波数で様々な周期波形に追従させることができます。
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K-Cubeモジュールの取り付けられたUSBコントローラーハブKCH301(別売り)
- ユニット上での制御が可能なコントロールパネルとLCD画面
- ボイスコイルモーター用の閉ループでの位置の制御と読み取り
- 付属のUSBケーブルでPCに接続可能
- Kinesis®ソフトウェアに完全対応
- コンパクトな筐体:60.0 mm x 60.0 mm x 47.0 mm
- 電源は付属しません(下記参照)
ボイスコイルモーターコントローラKVC101は、ボイスコイルで動作するアクチュエータを駆動するように設計されており、その最大出力電流は2 Aです。コントローラの上面にはローカル制御用のコントロールパネルがあり、そこには双方向制御、順方向・逆方向のジョグ、位置のプリセットなどの機能をサポートする速度ホイールが付いています。各ユニットの前面には電源スイッチが付いており、これをオフにしたときにすべてのユーザ設定が保存されます。従って、ユニットの電源を落とすときは、必ずこのスイッチを使って落とすようにしてください。
ユニット前面には双方向性のトリガーポート(I/O)が2つあり、5 Vの外部ロジック信号を読み込んだり、5 Vロジック信号を出力して外部機器を制御したりすることができます。ロジックレベルの調整やトリガ信号の入力/出力の設定は、それぞれのポートごとに独立して行うことができます。前面パネルにはシステム通信用のUSBポートがあり、長さ1.5 mのType A-Type Micro BのUSB 3.0ケーブルも付属しています。ユニットの背面には2つのSMAコネクタがあります。1つはコントローラの動作を制御するための、外部アナログ信号(±10 V)の入力用です。もう一つはアクチュエータの位置をモニタするための、低電圧信号(±10 V)の出力用です。さらに背面パネルにはD-sub15ピンのコネクタがあり、これによりマウントCTV12/Mのモータへの電源供給と、閉ループ用のフィードバック信号の供給を行います。コネクタの詳細は「ピン配列」タブをご覧ください。
このユニットはKinesisソフトウェアパッケージに完全対応しています。Kinesisソフトウェアでは新しい.NETコントロールが使用できるため、最新のC#、Visual Basic、LabVIEW、あるいはその他の.NET対応言語を使用してカスタムプログラムを作成することができます。これらのソフトウェアパッケージの詳細については、「Kinesisソフトウェア」タブをご覧ください。
このコントローラには電源が付属しませんのでご注意ください。対応可能な電源については下記の「使用可能な電源」をご参照ください。
ズーム- 電源(単体):
- KPS201: For K-Cubes™またはT-Cube用、3.5 mmジャック付き
- 電源供給と通信が可能なUSBコントローラーハブ
- KCH301: 3台までのK-CubeまたはT-Cube用
- KCH601: 6台までのK-CubeまたはT-Cube用
電源KPS201の出力電圧は+15 VDC、最大電流は2.66 Aで、3.5 mmジャックで1台のK-CubeまたはT-Cubeに電力を供給します。標準的な壁コンセントに接続して使用します。
USBコントローラーハブKCH301およびKCH601は次の2つの機能を有しています。1つはハブ機能で、最大3台(型番KCH301)または6台(型番KCH601)までのK-CubeまたはT-Cubeをサポートします。もう1つは電源機能で、標準的な壁コンセントに接続するだけで必要な電力の供給を行います。ただし、ハブが供給できる最大電流は10 Aです。お使いになる全Cubeの必要電流が合計で10 Aを超えないことをご確認ください。さらにこのハブに取り付けられたすべてのK-Cubeを、1本のUSBケーブルを接続するだけで制御することができます。
USBコントローラーハブの詳細については製品ページをご覧ください。
ボイスコイルモータ移動マウント