リニアエンコーダ MS40

アール・エス・エフ社 (オーストリア)
Technik, die zählt
Technology that counts
RSFリニアエンコーダ
MS 40
Open Linear Encoder
with quasi-singlefield scanning
Term-explanation 用語説明
Grating Pitch (Interval) 格子ピッチ (間隔)
格子目盛りはラインとスペースを交互に連続的にスケール上に印刷したものです。 印刷されたラインの幅とスペースの幅は
同じです。1組のラインとスペースの幅を格子ピッチ(間隔と呼ばれることもあります)と呼び、連続したラインとスペースが
±15μm/m ∼ ±2μm/mの精度でスケール上に正確に配置されています。
Signal Period 信号周期
スケール上の格子をエンコーダヘッドが走査 (スキャニング)することにより、格子ピッチと同じ周期の正弦波信号が作られま
す。
Interpolation インタポレータ
エンコーダヘッドに内蔵したインタポレータ (分割回路)により、正弦波信号を矩形波信号に変換しデジタル信号として出力しま
す。
Reference Pulse (Reference Mark) リファレンスパルス
リファレンスマークは格子目盛りと並走するトラックに印刷された補助目盛りで、スケール上の絶対位置を参照する信号として
利用できます。 エンコーダヘッドがリファレンスマークを通過するときに出力するリファレンスパルスは、双方向繰り返し精度
があり "True" リファレンスマークと呼ばれます。
Error Signal エラー信号 "Us"
調整不良、断線など機能不良を知らせる異常信号です。
Measuring Step (Resolution) メジャーリングステップ (分解能)
エンコーダが成形するデジタル信号の最小読み取り幅です。
Accuracy 精度等級
測定システムの基本性能で、基準器に対する最大偏差を公差として表し、一般に精度等級は±ミクロン/m (例 ±5μm/m)で
表されます。
Abbe Error Abbeエラー
エンコーダと機械ガイドとのミスアライメントに起因する測定誤差です。
Yaw Angle, Pitch Angle, Roll Angle ヨー，ピッチ，ロール
エンコーダヘッドの取付公差の要素です。
Yaw Pitch Roll
Shift Airgapl
Scanning distance (gap)
2
What design characteristics do you require
in an Open Linear Encoder?
•
•
•
•
•
Contamination resistance 耐環境性
High resolution 高分解能
High speed 高速
Large mounting tolerances 取付容易
Low Cost and High Quality 高品質低価格
The new MS 40 meets all these requirements!
モーションコント ロールアプリケーションにおいて高性能化への要求
の高まりからオープンタイプ・リニアエンコーダの需要が増えていま
す。
- 高速化
- 高サイクル化
- バックラッシュの低減
- 摺動抵抗の低減
最新の技術により小さなエンコーダヘッド に機能を内
蔵しました。
- 出力信号:： デジタル信号
(ラインドライバまたは TTLシングル)
正弦波信号 (1Vpp)
- インタポレータ内蔵 (分解能 10μm ∼ 0.5μm)
- "True" リファレンスマーク
非接触型のオープンタイプ・リニアエンコーダはそれら全ての要求を
満たします。
一般的にオープンタイプのリニアエンコーダの欠点の一つはスケー
ルの汚れに影響を受け易いという耐環境性の低さですが、MS40リニ
アエンコーダは独特な走査方式の採用によりスケールの汚れによる
読み取り精度の低下を最小限に抑えるとともに、高速走行 (Max
10m／s)、大きな取付公差を実現しています。
スケール／ヘッド 間ギャップ (mm) -vs.- 正弦波信号アンプリチュード (振幅) 変化 (％)
3
Scanning principle 走査 (スキャン) 方式
MS40 インクリメンタル・リニアエンコーダは走査方式に
Scanning principle
quasi-singlefield reflective scanning
(擬似シングルフィールド反射型走査)を採用しています。
Structured sensor
赤外線LED光はコンデンサーレンズ、スキャニングレチクルを介して格子ピッチ
200μmで格子目盛りが印刷されたスチールテープのスケール表面に到達しま
す。 スケールがエンコーダヘッド に相対して移動するとスケール表面に反射
した赤外線LED光は格子目盛りにより周期的なストライプパターンに変調され、
さらにエンコーダヘッド 内の受光回路により電気信号に変換されます。
Infrared-LED
スキャニングレチクルはスチールテープの波打ちや取付面の凹凸の影響を受
け難くするため、スケール／エンコーダヘッド 間のギャップおよび取付公差を
大きく取った設計となっています。 さらに受光部に一定幅で複数の格子目盛り
パターンを投影することで、スケールまたはスキャニングレチクル上の格子ピッ
チの微小バラツキが測定に与える影響を最小限に抑えています。
Scanning reticle
Condenser lens
Scanning grating
Scale
また受光部は位相を90°ずらした4つの正弦波信号を発生するよう配置された
複数の光センサで構成されており、4つの正弦波信号は1つの走査線より作り
出されます。 そのためスケール表面が汚れた場合、4信号とも同時に同じよう
に影響を受けるため、スケール表面の汚れによる測定精度劣化が起き難くなっ
ています。
スケール表面汚れ -vs.- スキャン信号 (正弦波信号)
Contaminated steel tape scale
unfavorable condition
Clean steel tape scale optimal condition
High insensitivity to contamination by use of a new scanning principle.
ケーブル＆標準コネクタピン配列
エンコーダヘッド の接地方式およびケーブ
ル材質は信号形式によりかわります。
デジタル信号／正弦波電圧信号
シングルシールドケーブル 標準 φ4.3mm
許容曲げ半径： 固定部 r25mm 可動部 r45mm
(曲げ回数： 50,000,000回Type)
コネクタハウジングは必ず接地してください。
標準は3m PUR シースケーブルです。
10-7Torr真空対応ケーブルもオプションに
て対応します。
標準ケーブル長： 3m
最大ケーブル長： 矩形波デジタル信号 6m
正弦波電圧信号 12m
Connector LD15 (Dsub-15pin オス)
PIN
1
矩形波デジタル信号 nc
ラインドライバ出力
PIN
1
正弦波電圧信号
nc
2
3
GND Us
2
3
GND nc
4
5
6
RI
T2
T1 +5V +5V GND nc
nc
4
5
6
10
RI
A2
A1 +5V +5V GND nc
- Shieldはコネクタハウジングに接続されています。
4
Square wave signals
Sinusoidal voltage signals
7
8
9
10
11 12
7
8
9
13
14 15
RI
T2
T1
11
12
13
14 15
nc
RI
A2
A1
Shield
Shield
PIN ‚³‚¶‚áouts
Output signals 出力信号
正弦波電圧信号 (図はポジティブ方向に移動した場合)
Voltage signals
Ｔ１・ /T1 T2・ /T2 正弦波電圧信号， RI・ /RI リファレンス信号
供給電源： +5 V ±5%, max. 130 mA (unloaded)
出力信号基準電圧： V+/2 (約 2,5 V)
トラック信号 (差動電圧 A1・ /A1 A2・ /A2）：
位相角： 90° ±10° elec.
信号振幅： 0.6 Vpp ∼ 1.2 Vpp
標準 1Vpp (インピーダンス Zo = 120Ω)
リファレンス信号 (差動電圧 RI・ /RI)
信号位置： 135° elec. (A1に相対して)
信号幅： 360° elec.
信号電圧： 0.2V ∼ 0.85V
標準 0.5V (インピーダンス Zo = 120Ω)
矩形波デジタル信号 (図はポジティブ方向に移動した場合)
Square wave signals „differential“
供給電源： +5 V ±5%, max. 165 mA (unloaded)
信号形式： 差動ラインドライバ または TTLシングル
参考データ：
信号伝達遅れ時間 ラインドライバ： 10ns max
ケーブル： 0.2ns/m
ラインレシーバ： 10ns max (下記推奨回路にて)
TTLシングル最大伝送距離 10m (延長ケーブル含む)
Square wave signals „single ended“
Recommended Line Receiver circuit
Counting direction
5
MS 40 Technical data
Features:
• 取付公差大 Easy mounting as a result of large mounting tolerances
• 耐環境型 High insensitivity to contamination by use of an extensive quasi-singlefield scanning principle
• 高速走行 High traversing speed
• "True" リファレンスマーク "True" Reference Mark (accurate and repeatable from both traversing directions)
• インタポレータ内蔵 Integrated subdividing electronics in the encoder head
for up to times 100 interpolation (before quadrature)
エンコーダヘッド：
Scanning unit: 200 µm grating pitch, system resolution
出力信号
型式
分解能 格子ピッチ インタポレータ 最大速度 最大周波数
(信号エッジ間隔 amin) • 正弦波信号出力 Sinusoidal voltage signals
MS 40.06
depending on
external interpolation
200 µm
--
10 m/s
50 kHz
• 矩形波デジタル信号出力 (差動ラインドライバ) Square wave Line Driver signals with integrated Subdividing
MS 40.66
10 µm
200 µm
times 5
10 m/s
500 ns
MS 40.76
5 µm
200 µm
times 10
9 m/s
500 ns
MS 40.86
1 µm
200 µm
times 50
4.5 m/s
200 ns
MS 40.96
0.5 µm
200 µm
times 100
2.25 m/s
200 ns
重量： 15g（ケーブル含まず）
6
スケール： スチールテープスケール
Scale unit: Grating carrier steel tape scale
MS 40
Mechanical features of the grating carrier Grating carrier
Steel tape scale
格子ピッチ 200 µm
精度等級 ±30 µm/m
最大側長距離 10040 mm
標準側長距離 (mm) 120, 170, 220, 270, 320, 370, 420,
(その他の長さもオプションで対応いたします。) 470, 520, 620, 720, 770, 820, 920,
1040,1140, 1240, 1340, 1440,
1540, 1640, 1740, 1840, 2040,
2240, 2440, 2640, 2840, 3040,
3240, 3440, 3640, 3840, 4040,
4240, 4440, 4640, 4840, 5040,
5240, 5440, 5640, 5840, 6040,
6240, 6440, 6640, 6840, 7040,
7240, 7440, 7640, 7840, 8040,
8240, 8440, 8640, 8840, 9040,
9240, 9440, 9640, 9840, 10040
リファレンスマーク (RI) 標準仕様 等間隔配置 n x 100 mm
リファレンスマーク (RI) オプション仕様 任意指定位置
型式
スチールテープスケール MS 40.xx MO
粘着テープ付きスチールテープスケール MS 40.xx MK
スチールテープスケール＋粘着テープ付きアルミニウムキャリア MS 40.xx MP
取付調整： 専用ツール PGチェッカー または PSチェッカー をお使いください。 (10ページ参照)
振動： 耐久 150m/s2 (40∼ 2000Hz)
衝撃： 耐久 750m/s2 (8ms)
使用周囲温度： 0℃ ∼ ＋50℃
保存周囲温度： - 20℃∼ ＋70℃
重量： MO,MK＝35g/m MP＝115g/m＋2g (クランピングパーツ)
周囲温度： 0℃∼ +50°C
保存周囲温度： :-20°C ∼ +70°C
7
MS 40.xx MO, MS 40.xx MK スチールテープスケール (MO) 粘着テープ付きスチールテープスケール (MK)
12,7
21
12
50
ML + 30 mm
Dimensions, mounting tolerances, mounting possibilities:
（全長＝測長距離＋30±1）
（測長距離）
機構側ガイドウェイ
取付指定公差
リファレンスマーク検出点／測長始点 間距離
リファレンスマーク間隔 100mm
8
MS 40.xx MP スチールテープスケール＋粘着テープ付きアルミニウムキャリア (MP)
16
21
12
50
ML + 30 mm
Dimensions, mounting tolerances, mounting possibilities:
（全長＝測長距離＋30±1）
（測長距離 40mm min.）
クランピングパーツ
(取付面に2-M3ネジ止め)
機構側ガイドウェイ
取付指定公差
リファレンスマーク検出点
／測長始点 間距離
9
PG, PS シグナルチェック／セットアップ ツール
オープンタイプリニアエンコーダは指定取付公差で適正信号を
発生するよう工場で調整して出荷しています。
MS40リニアエンコーダは大きな取付公差で取付調整を容易に
していますが、専用ツールで出力信号をチェックしながらセット
アップすることをおすすめします。
PG1-U
各信号状態をLCDにバー表示します。
信号状態を量的に把握できますのでマニュアル微調整が
可能です。
PG-U, PG4, PS4
各信号状態を自動判定し、LEDランプの色で合否を表示
します。 チェッカーによる合否判定ですから扱いが簡単
です。
・ PS4 ＝ イン ・ サーキット テスト 用
PG1-U
PS4
PG-U, PG4
MS 40
Intended PG-use
Output signals
矩形波 正弦波(1 Vpp)
PG1-U
PG-U
PG4
PS4
10
--

--


--

--
Other RSF products, short description
MS 20
MS 30
MS 8x
TDE 60
MSA 170
MSA 670
MSA 370
Z 7x Reihe
Linear Encoder with
quasi-singlefield reflective
scanning
• easy mounting as a result of
large mounting tolerances
• high traversing speed
• high insensitivity to
contamination
• „true“ reference mark
• integrated subdividing up to
times 100 interpolation
• max. measuring length
10040 mm
•
•
•
•
•
enclosed version
guided by ball bearings
distance coded RI marks (K)
extremely small cross section
mounting holes
on the extrusion ends
• max. measuring length 520 mm
Reflective scanning
Linear Encoder
• two independent switch signals
for individual functions
• easy mounting as a result of
large mounting tolerances
• high traversing speed
• high insensitivity to
contamination
• integrated subdividing up to
times 100 interpolation
• max. measuring length
8840 mm
•
•
•
•
enclosed version
distance coded RI marks (K)
small cross-section
mounting holes
on the extrusion ends
• max. measuring length
2240 mm
Interferential Linear Encoder
• two switch tracks
for individual special functions
• non-contact reflective
scanning
• for high displacement velocities
• small version
• scale version: glass scale
or ROBAX glassceramic
with phase grating
• max. measuring length
to 3040 mm
•
•
•
•
•
enclosed version
distance coded RI marks (K)
large cross-section
rigid mounting
mounting holes on the
extrusion ends and with
mounting supports
• max. measuring length
3040 mm
Two dimensional Encoder
• non-contact reflective scanning
• small version
• scale version: glass scale
• measuring range 360 x 360 mm
Digital Readouts
for universal application
• number of alpanumeric axis
1, 2 or 3 (depends on version)
• clearly readable display
• robust cast aluminium housing
• clear keyboard
• practice-oriented functions
• standard version for lathe or
milling machine
• version for spark erosion
machines and surface grinders
on request
11
certified according to
DIN EN ISO 9001
DIN EN ISO 14001
■当カタログの内容は予告なく変更することがあります。
URL: http://www.fukudaco.co.jp Date 07/06 ① 2701N (F)