超音波モータステージ ULTRASONIC MOTOR STAGE INDEX ステージ Stage X軸ステージ ・ ・ ・ ・ ・ P80~ XY軸ステージ ・ ・ ・ ・ ・ P82 回転ステージ ・ ・ ・ ・ ・ P83 X-AXIS STAGE XY-AXES STAGE ROTARY STAGE コントローラ Controller 1∼3軸 1∼3 AXES 76 ・ ・ ・ ・ ・ P84~ 77 ・レーザーアライメント Laser alignment ・精密マッピング測定 Precision mapping measurement 数十mmのストローク範囲を20nmの高い分解能で位置制御できる高精度ステージです。 SPPA超音波モータの採用により、低発熱、摩擦保持による高い静止安定性を備えています。 また、真空環境対応や非磁性対応も可能です。 A high precision stage that can control positioning with as high resolution as 20 nm in a stroke range of several tens of mm. By means of adoption of the SPPA ultrasonic motor, the stage has excellent static stability with low heat generation and friction retentivity. Models compatible with vacuum environment and non-magnetism are also possible. 対応範囲 Range Covering a range appropriate for optical testing and analysis and measurement instruments that require high position reproducibility. スリムで省スペース Slim and space-saving RS232C通信で制御が容易 Ease of control with RS232C communication ステッピングモータステージ （オープンループタイプ） 1μm 摩擦保持され静止時の安定性が高い Excellent static stability with friction retentivity 自己発熱が小さい 分解能 Compatible with vacuum environment ピエゾステージより長ストローク ステッピングモータより高精度！ Resolution 真空対応可能 Stepping Motor Stage (Open loop) Travel range longer than Piezo Stage and accuracy higher than the stepping motor 100nm 10nm 1nm Less self-heating ピエゾステージ 対応領域 超音波モータステージ 対応領域 Range covered by the Ultrasonic Motor Stage Range covered by the Piezo Stage 10μm 100μm 1mm 10mm 100mm 移動量 Travel range 「ミリメートルの粗動送り」 と 「ナノメートルの微動送り」 が可能。 長い移動量と高分解能を同時に実現します。 Coarse movement feeding in millimeter and fine movement feeding in nanometer are possible. Achieve long travel distance and high resolution concurrently. ・圧電アクチュエータがダイレクトにテーブルを動かす構造 のため、バックラッシュ誤差が無い ・停止位置保持中のモータ発熱が極小で熱ドリフトが小さい ・真空や磁場環境などに対応し易い といった特長を備えています。 光学実 験におけるレンズやミラーの精密調 整 、顕 微 鏡や SEMと組み合わせた試料テーブル、X線装置、分光分析機器 などに用いて、信頼性の高いポジショニングが行えます。 A travel range of several tens of mm can be precisely aligned with the 20 nm resolution. In comparison with general stepping motor stages, the Ultrasonic Motor Stage has features listed below: ・ As the piezo-electric actuator directly moves the table, there is no backlash error ・Motor heat generated when it is retained in the stop position is very small and the thermal drift is small ・Compatibility with vacuum and magnetic field environments This stage may be used for prevision adjustment of lens and mirrors in optical testing, a sample table in combination with a microscope or SEM, X-ray equipment and a spectrometry device for highly reliable positioning. 動作原理 Principles of movement SPPA 圧電素子を応用したSPPAを採用し、数十mmの ストロークと20nm分解能を両立しています。 SPPA with the applied piezo-electric element is employed and a travel range of several tens of millimeter and 20 nanometer resolution are combined. SPPA の特長 Features of SPPA ・構成が簡単で小型 ・粗動と微動の両立が可能 ・摩擦保持され停止時の安定性が高い ・Easy and compact structure ・Course movement and fine movement can be combined ・Excellent stability in stop condition with friction retentivity リニアスケール Linear scale クロスローラガイド Cross roller guide Highly reproducible positioning control is performed by means of the closed loop control with built-in optical linear scale. The cross roller guide suited for linear motion requiring high prevision is used as a guidance mechanism to achieve smooth running properties. 光学式リニアスケールを内蔵したクローズドループ 制御により、高い再現性で位置制御を行います。 78 精度の要求が高い直線運動に適したクロスローラガイドを 案内機構として使用しスムーズな走りが得られます。 粗動と微動の駆動原理 摩擦保持固定端 Friction retention fixed end 圧電素子 Piezo actuator Coarse movement and fine movement operation principle ① 圧電素子をゆっくり伸長させ移動テーブルが前進 移動テーブル Movable table クロスローラガイド 摩擦 Cross roller guide Friction Target position 目標位置 微動送り 粗動送り Coarse movement feeding ① ② Fine movement feeding ② 圧電素子を急峻に縮めることで摩擦部が滑り移動 ①②を繰り返してミリメートルの粗動 ③ 圧電素子に DC 的に電圧印加して目標位置へ高精度に 位置決め 停止後もリニアスケールの信号をフィードバックし 位置制御を維持 ① The piezo-electric element is slowly elongated and the movable table advances ② The piezo electric element is rapidly shrunk and the friction part slides to move Repeat ① and ② above for coarse movement in millimeter リニアスケール読み Linear scale reading ③ ③ DC voltage is applied to the piezo-electric element for high precision positioning to the target position Even after stopping, linear scale signals are fed back to maintain the position control 79 制御コントローラ 数十mmの移動範囲を20nmの分解能で高精度にアライメント できます。 一般的なステッピングモータ式のステージに比べて、 CONTROLLER Excellent position reproducibility with built-in linear scale 移動量 Travel range 分解能 Resolution 高い位置決め再現性を求める光学実験や分析・測定機器に使い易い領域をカバーします。 特徴 Features リニアスケール内蔵で高い位置再現性 回転ステージ ・X線／分析・測定機器 X-ray/analysis and measurement instrument 直動ステージ ・顕微鏡試料テーブル Microscope tables 超音波モ ータステ ージ 直動 LINEAR STAGE ／ 回転 ROTARY STAGE ／ 制御コントローラ CONTROLLER ・光学系の高精度位置決め High accuracy optical positioning ROTARY STAGE ULTRASONIC MOTOR STAGE LINEAR STAGE 用途 Examples of applications ULTRASONIC MOTOR STAGE 超音波モータステージ TS1L80-015A 型番 Model No. TS1L120-035A 型番 Model No. ストローク Travel range 15mm ストローク Travel range 35mm 分解能 Resolution 20nm 分解能 Resolution 20nm 繰り返し位置決め精度 Repeatability 繰り返し位置決め精度 Repeatability ±20nm ピッチング/ヨーイング/ローリング Pitching/Yawing/Rolling ピッチング/ヨーイング/ローリング Pitching/Yawing/Rolling 15” / 15” / 15” 最大移動速度 Maximum travel speed ±20nm 20” / 20” / 20” 最大移動速度 Maximum travel speed 10mm/sec 10mm/sec 2kg 耐荷重 Load capacity 3kg 推力 Thrust force 2N 推力 Thrust force 2N 内蔵変位センサ Built-in displacement sensor リニアスケール Linear scale 移動ガイド Travel guide 移動ガイド Travel guide クロスローラガイド Cross roller guide 本体質量 Weight 本体材質（表面処理）Body material (Surface treatment) クロスローラガイド Cross roller guide 1kg アルミ （黒アルマイト） 本体材質（表面処理）Body material (Surface treatment) Alminum（Black alumite） Alminum （Black alumite） ■寸法図［Drawings］ 28 99.9 A □70 A-A 12-M4 Depth 5 A ( 104.5) 70 80 32 50 A 100 70 50 A 28 4-φ4.5 Holes, φ8 C'bored (for M4 Screws) □100 32 4- φ4.5 Holes, φ8 C'bored (for M4 Screws) 50 50 120 140 （144.5） 8-M4 Depth 6 100 4-M3 Depth 5 70 120 TS1L120-035A 80 70 ■寸法図［Drawings］ TS1L80-015A リニアスケール Linear scale 本体質量 Weight 500g アルミ （黒アルマイト） CONTROLLER 内蔵変位センサ Built-in displacement sensor A-A Encoder Cable D-sub Connector Encoder Cable D-sub Connector 80 81 制御コントローラ 耐荷重 Load capacity 回転ステージ 35mmストローク 直動ステージ 15mmストローク 超音波モ ータステ ージ X軸ステージ［ X AXIS STAGE］ ROTARY STAGE 直動ステージ LINEAR STAGE LINEAR STAGE “ULTRASONIC MOTOR STAGE” ULTRASONIC MOTOR STAGE For delivery time and prices, please refer to P6 P6 納期、価格についてはこちらを参照ください。 超音波モータステージ 360° TS2L180-015A ストローク Travel range 回転角度 Rotation angle ピッチング/ヨーイング/ローリング Pitching/Yawing/Rolling 最大移動速度 Maximum travel speed 360° 分解能 Resolution 20nm 繰り返し位置決め精度 Repeatability TS1R150-360A 型番 Model No. 15mm×15mm 分解能 Resolution 1”以下 ±20nm 繰り返し位置決め精度 Repeatability ±1”以下 20” / 20” / 20” 最大移動速度 Maximum travel speed 5°/sec 耐荷重 Load capacity 10mm/sec 3kg 耐荷重 Load capacity 3kg 推力 Thrust force 推力 Thrust force 2N 内蔵変位センサ Built-in displacement sensor 移動ガイド Travel guide リニアスケール Linear scale ベアリング Bearing 本体質量 Weight クロスローラガイド Cross roller guide 本体質量 Weight 1.9kg 本体材質（表面処理）Body material (Surface treatment) 3.2kg アルミ （黒アルマイト） 本体材質（表面処理）Body material (Surface treatment) ロータリーエンコーダ Rotary encoder アルミ （黒アルマイト） Alminum （Black alumite） Alminum（Black alumite） ■寸法図［Drawings］ ■寸法図［Drawings］ TS2L180-015A TS1R150-360A 180 4-φ6.6 Holes,φ11 C'bored Depth 39 16-M4 Depth 5 φ100 4-M3 Depth 5 φ20(Penetration Hole) 150 130 110 90 Encoder Cable 200 D-Sub Connector 125 60 50 32 150 (φ70.71) ( 204.5) 150 4-φ4.5 Holes, φ8 C'bored (for M4 screws) 180 110 130 70 Penetration Hole 48 16-M4 Depth 6 A 90 40 40 70 (φ84.85) 45 32 50 46 60 125 150 170 (174.5) A A-A 2-Encoder Cables 2-D-sub Connectors 82 83 制御コントローラ 移動ガイド Travel guide 0.1N･m CONTROLLER 内蔵変位センサ Built-in displacement sensor 回転ステージ 回転ステージ［ROTARY STAGE］ 15mmストローク 型番 Model No. 直動ステージ 開口付きXY軸ステージ［ APERTURE SHAPE XY AXES STAGE］ 超音波モ ータステ ージ 回転ステージ ROTARY STAGE ROTARY STAGE “ULTRASONIC MOTOR STAGE” LINEAR STAGE 超音波モータステージ ULTRASONIC MOTOR STAGE For delivery time and prices, please refer to P6 P6 納期、価格についてはこちらを参照ください。 超音波モ ータステ ージ 直動ステージ 回転ステージ ■特徴［Features］ ROTARY STAGE 制御コントローラ CONTROLLER LINEAR STAGE “ULTRASONIC MOTOR STAGE” ULTRASONIC MOTOR STAGE For delivery time and prices, please refer to P6 P6 納期、価格についてはこちらを参照ください。 超音波モータステージ ■接続構成［Connection structure］ ●駆動用ドライバとリニアスケール入力回路を内蔵した、超音波モータステージ専用のコントローラです。 ●最大3軸までの制御が可能です。 超音波モータステージ ●制御インタフェースとしてRS232Cを備えており、PCと接続してすぐに動作可能です。 インターポレータ Controller Interpolator Ultrasonic motor stage ・A controller dedicated to the Ultrasonic Motor Stage with built-in driver for driving and linear scale input circuit. ・This controller can control up to 3 axes. ・It is equipped with RS232C as a control interface to be ready for connection with a PC. 制御コントローラ RS232C 中継BOX （真空対応時はここで ケーブルを分離します） Sample software TC1311A TC1322A TC1333A TC1312A 制御軸数 Number of control axes 1 2 3 1 接続ステージ Connected stage 直動1軸 直動2軸 直動3軸 回転1軸 Linear 1 axis Linear 2 axes Linear 3 axes リニアスケール、 ロータリーエンコーダ読み取り センサタイプ Sensor type Linear scale, Rotary encoder read 制御インターフェース Control interface RS232C Rotary 1 axis ■パネル機能［Panel functions］ PIDフィードバック制御 （微動送り時） 制御方式 Control system Feedback control （Fine movement） ドライバ出力電圧 Driver output voltage ①コネクタ -12V ∼ +12V 過電流保護回路 保護回路 Protective circuit Overcurrent protective circuit 質量 Weight 約3.1kg 消費電力 Power consumption 63.4VA 電源 Power source AC100∼120V / AC200∼240V 切替式 ② ⑤ ⑧ ③ ⑥ ⑨ ④ ⑦ ⑩ ① Connector 超音波モータステージへの電力供給とセンサ信号を扱う入出力端子です。 I/O terminal to handle the power supply and sensor signals to the Ultrasonic Motor Stage. ②⑤⑧ Power X,Y,Z メイン電源がOnのときに各軸の緑色ランプが点灯します。 The green lamp of each axis is ON when the main power is ON. ⑪ ③⑥⑨ Over Load X,Y,Z 緊急停止コマンドが送信された場合、または圧電アクチュエータのショートなどにより ドライバが過電流を検出した場合に点灯します。 原因を取り除いた後、アラームリセットコマンドで復帰し消灯します。 ■外形寸法［Dimensions］ Turned ON when an emergency stop command is received or the driver detects overcurrent caused by short-circuit on the piezo-electric actuator, etc. After eliminating the cause(s), use an alarm reset command to restore and turn these OFF. ④⑦⑩ Move X,Y,Z 粗動動作中の電流が流れている間点灯します。 Turned ON while current of coarse movement operations is being carried. （395.1） ⑪ TC 1000 Power Y Power Z O.L. X O.L. Y O.L Z Move X Move Y Move Z ⑫ For connection with a PC via the RS232C cross cable supplied with the controller. ⑫電源スイッチ Serial I/O （132.3） 124 Power X Serial I/O コントローラに付属するRS232Cクロスケーブルを用いてPCと接続します。 Main power switch コントローラのメイン電源スイッチです。 A main power switch for the controller. NANO CONTROL CO.,LTD. 5.8 99.1 24 380 ゴム足を取外した場合はM3ネジ穴 M3 screw hole by removing rubber foot 84 85 制御コントローラ サンプルソフト CONTROLLER For vacuum applications, separate the cable here. ■仕様［Specifications］ 型番 Model No. Relay box PC 38400bps データ長 Data length 8bit パリティ Parity Even ストップビット Stop bit 1bit aMINC, x, y, z aMABS, x, y, z aMJOG, x, y, z aMPNT, n aMSTP, n aMESP, n aMORG, x, y, z aPLST, x, y, z aPPNT, n, x, y, z aPPSP, x, y, z aPJSP, n, x, y, z 内容 Contents 機能 Function 相対移動実行 入力された相対移動量分、設定制御速度にて移動します。 Relative movement execution Move at input amount of the relative movement at the set control speed. 絶対移動実行 入力された絶対座標位置へ設定制御速度にて移動します。 Absolute movement execution Move to the input absolute coordinate position at the set control speed. JOG動作実行 JOG operation execution ＋方向または−方向に移動と停止を実行します。 Execute the movement and the stop in the direction of plus or minus. 登録位置移動実行 任意に登録された8個のXY座標の中から、指定の位置に移動させます。 Registration relocation execution Move it to a specified position from among eight XY-coordinates arbitrarily registered. 停止動作 X軸、 Y軸、Z軸のいずれかまたは全軸を停止させます。 Stop operation 緊急停止動作 Emergency shutdown operation Stop any one or all of the X, Y or / and Z axis. X軸、 Y軸、Z軸のいずれかまたは全軸の素子への電圧印加を停止します。 Stop the applied voltage to any one or all of the X, Y or / and Z axis. 原点復帰実行 スケール原点またはリミット原点へ復帰します。 Return to origin execution It returns to the scale origin point or the limit origin point. 論理原点設定 任意の位置を原点に設定します。 Logical origin point setting The arbitrary position is set to the origin point. 移動位置登録 X軸、 Y軸、Z軸の座標位置を8個登録できます。 Movement position registration Eight coordinates positions of the X, Y and Z-axis can be registered. 位置決め速度 相対または絶対移動時の速度を8段階から選択します。 Positioning speed Select the speed in relative or absolute movement from 8 values. JOG速度 JOG speed JOG動作実行時の速度を8段階から選択します。 Select the speed at JOG operation execution from 8 values. CONTROLLER コマンド Command ※ソフトウェアの画面は変わることがあります。 ※The software screens are subject to change. カスタム対応［Customization］ お客様のご要望に応じたカスタム製作も対応しております。 特殊環境下でのご使用や多軸化など、ご要求仕様についてお気軽にお問い合わせください。 We also produce customized products according to various requests from our customers. Please ask us about your requirement specifications such as applications in special environments and multi-axis specifications, etc. ［カスタム例 Customization Examples］ ●真空対応：真空対応センサおよび真空グリスを使用 Vacuum applications : Vacuum type sensor and vacuum grease are used. ●高安定性ステージ：ステージ材質をスーパーインバなどの低熱膨張材に変更 Highly-stabilized stage : The stage material is changed to a low thermal expansion material such as super invar. ●非磁性：本体材質をチタン、ガイドをセラミックに変更 Non-magnetism : The main unit and guide materials are changed to titanium and ceramic, respectively. ●Z軸ステージ：くさび機構を応用した昇降式Z軸ステージ Z-axis stage : Elevating Z-axis stage with applied wedge mechanism. ●多軸ステージ：直動ステージと回転ステージを組み合わせた多軸ステージ Multiple-axis stage : Multiple-axis stage combined with linear stage and rotary stage. 87 制御コントローラ ■コマンド例［Command Example］ 回転ステージ 通信レート Communication rate We provide free sample software for RS232C communication. With this sample software, you can perform the basic operations such as origin return, travelling to a specified position and current value indication right away once the unit is connected to a PC. 直動ステージ RS232C通信用サンプルソフトを無償提供いたします。 サンプルソフトをお使いいただければPCと接続してすぐに、原点復帰、指定位置移動、現在値表示などの基本動作が行えます。 超音波モ ータステ ージ RS232CインターフェースによりPCからコマンドを送信することで簡単に超音波モータステージを駆動させることができます。 簡単な移動コマンドや、ステージの状態をモニタできるステータス、アラームの読み取りなどが行えますので、 実験用から機器組み込みまで用途に合わせた使い方が可能です。 ROTARY STAGE ■サンプルソフト［Sample software］ LINEAR STAGE ■通信仕様［Communication specifications］ The Ultrasonic Motor Stage can be driven easily by transmitting commands from a PC via the RS232C interface. This allows for execution of simple travel commands and reading of status and alarms to monitor the stage conditions, so it may be applied to various purposes from testing to device integration. 86 For delivery time and prices, please refer to P6 P6 ULTRASONIC MOTOR STAGE 納期、価格についてはこちらを参照ください。
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