Ensemble QLAB独立型、1~4軸ピエゾモーションコントローラ

説明

設計の主な特徴

  • 開ループまたは閉ループ操作で、1~4軸のピエゾナノ位置決めステージを制御
  • 1つのコントローラプラットフォームにおける、設定可能な開ループ/閉ループ制御
  • 閉ループ操作の容量センサーフィードバックを可能にする20ビットの高精度センサー分解能
  • 熱安定フィードバック回路設計
  • 設定可能な高分解能アナログ入力により、外部フィードバックセンサーの統合やコマンド生成が可能
  • 学習制御、高調波消去、コマンドシェーピングなどの高度な制御機能で、追跡誤差を減らして、全体的な処理のスループットを向上
  • 直感的なメニュー方式のインターフェースを備えたタッチスクリーンで、システム機能にすばやく簡単にアクセス可能
  • イーサネットおよびUSB 2.0の通信インターフェース
  • CE適合、NRTL安全性認定; 2011/65/EURoHS2Directive指令に準拠
  • Windowsベースの高度なリモート診断、チューニング、プログラミングインターフェースソフトウェア
  • AerotechのIDEを使用してAeroBasicでプログラムしたり、C#、VB.NET、C++/CLI、LabVIEW、MATLAB、EPICS、またはTANGOなどを使って、Microsoft .NETでカスタムリモートインターフェースを作成することが可能
Ensemble QLAB™は、1~4軸のモーションを制御するための、高性能のナノ位置決めピエゾステージコントローラです。 柔軟性のあるコントローラプラットフォームにより、ユーザー設定可能な開ループおよび閉ループの操作を軸ごとに行うことができます。 軸が閉ループモードに設定されている場合、シンプルなソフトウェアコマンドにより、開ループと閉ループを切り替えることができます。

QLABは、456 MHzで動作する倍精度浮動小数点のデュアルコアDSPの処理能力により、広範な用途に対応する優れた性能を発揮します。 フロントパネルのインターフェースを使用することで、ジョグや固定位置への移動などの単純な操作をすばやく実行できます。 複雑な操作の場合も、Ensemble LABにはオンボードメモリが搭載されているため、プログラムを保存して、フロントパネルやリモート制御によってアクセスできます。

高分解能とオプションの超精密フィードバック

最新技術と高分解能のA/DとD/Aコンバータにより、QLABは高い処理能力でサブナノメートルの位置決め分解能を実現します。 オプションで搭載される容量センサーにより、QLABでは移動範囲全体で発生するノイズが極めて低く抑えられます。 Aerotechが開発したリニア化方式により、閉ループモードでの移動範囲全体の直線性は0.01%を超えます。 QLABは独自の容量センサーフィードバック回路を搭載し、業界をリードする熱安定性と長期的な優れた保持安定性を発揮します。

精密なI/O

Ensemble QDeには光絶縁型デジタル入力と出力が各4系統、高速入力が2系統の他、アナログ入力と出力が各2系統用意されています。 アナログ入力は、外部のフィードバックセンサーまたは位置コマンドを受け入れるように、プログラム上で設定できます。 アナログ出力は位置または電圧の出力をモニタリングするために使用できます。

高度なソフトウェアとコントロール機能

Ensemble QLABでは、高度なフィードフォワード制御と複数のインテグレーターを備えた高度なPIDサーボループに、プログラム可能な8つのフィルターを使用し、モーションの性能を最適化するために必要なすべてのツールを提供します。 Dynamic Controls ToolboxやMotion Designerのパッケージをはじめとしたソフトウェアオプションでは、学習制御、高調波消去、コマンドシェーピング、交差軸フィードフォワードなど、高度でありながら使いやすいツールが多数搭載されています。こうしたツールによって誤差の追跡が強化され、ステップや整定時間を高速に制御できます。

弊社のコントロールおよびソフトウェアの詳細については、こちらをご覧ください。

タッチスクリーンインターフェース

Ensemble QLABにはキーで操作するフロントパネル以外に、フルカラーのタッチパネル液晶ディスプレイが搭載されています。 直観的なタブ式インターフェースにより、1回押すだけで、どの設定画面や操作画面にもアクセスできます。

パワフルなプログラミング機能

Ensemble QLABは、Windows®のグラフィカルユーザーインターフェースを使って、簡単に理解できるBASICに似た構文によりオフラインでプログラムすることができます。また、直観的なプログラムエディタ、変数出力ウィンドウ、コンパイラ出力ウィンドウ、タスク状態のモニターなどの機能を備えています。 プログラムを開発しテストしたら、後で再利用するために、コントローラにダウンロードして保存できます。 または、必要に応じて、ホストPCからQLABのプログラミングと操作を続けることができます。

マルチタスク機能

Ensemble QLABでは同時に最大4つのプログラムを実行することができるため、複雑な操作を容易に分割できます。 1つのタスクをモーションに割り当て、残りのタスクをプロセスコントロールに割り当てたり、コントローラを設定して、4つのピエゾステージを制御する4つのプログラムを操作することもできます。

ソフトウェアドライバ

Ensemble QLABは、EPICSおよびTANGOの分散制御プロトコルと完全に互換性があります。 さらに、LabVIEW® VIスイートも提供されています。 すでにコード化されたLabVIEW® VIs、AeroBasic™プログラミング機能、MATLAB®ライブラリ、C#用.NETツール、VB.NET、C++/CLIまたはCによって、Ensembleはいっそう使いやすくなっています。 ソフトウェア機能や注文オプションに関する詳細は、Ensembleコントロールのホームページをご覧ください。

自動パラメータ構成

AerotechのどのピエゾシリーズにもFlashConfig機能が搭載され、ステージを操作するために必要なすべてのパラメータ情報が保存されています。 ステージが自動的に特定され、軸較正情報などのすべての操作パラメータがEnsemble QLABにアップロードされて、安全かつ正確な真の「プラグアンドプレイ」操作が確実です。

熱安定性比較

ピエゾコントローラ設計によって熱安定性に大きな影響が生じると、高精度モーション用途で大幅な誤差が発生します。 弊社のテクニカルノートには、熱影響の制御テクニックの概説、弊社のピエゾ制御電子回路の熱安定性と競合製品との比較が記載されていますので、参照してください。

Ensemble-QLAB-Screenshots

仕様

Ensemble QLABの仕様

特徴説明
軸数 1~4
プロセッサ 456 MHzで動作する倍精度浮動小数点デュアルコアDSP
電源 AC 85~240 V、50/60 Hz
電圧出力 -30~+150V
センサータイプ 2開ループまたは容量センサー(閉ループ)
センサー分解能 20ビット
連続電力出力 20 W/チャンネル、80 W (合計)
ピーク電流出力(1) 300 mA/チャンネル
連続電流出力 130 mA/チャンネル
デジタル入力 光絶縁型4系統、高速2系統、ESTOP 1系統
デジタル出力 光絶縁型4系統
アナログ入力 18ビット有効タイプ4系統。外部フィードバックまたは外部コマンド入力用に設定可能
アナログ出力 16ビット4系統。位置または電圧のモニタリング用に設定可能
位置同期出力(PSO) 単軸
通信インターフェース 10/100 Base Tイーサネット、USB2.0
拡張インターフェース USB 1.1
サーボループ更新 20 kHz
プログラミング環境 マルチタスクのAeroBasic
リモートプログラミングと診断ツールのオペレーティングシステム要件 Windows 7
基準 CE適合、NRTL安全性認定; 2011/65/EURoHS2Directive指令

注:

  1. ピーク電流は最大10 msに適用することができます。
  • 正弦波のピークツーピーク電圧制限

寸法

注文情報

注文例

ENSEMBLE QLAB -A -1AX -MXC1 -PSO -US115VAC

注文オプション

シリーズ 線間電圧軸数フィードバックタイプPSO出力電源コード
Ensemble QLAB -A
-B
-C
-D

-1AX
-2AX
-3AX
-4AX

-MXC1
-MXC2
-MXC3
-MXC4

-PSO -ENGLAND
-GERMANY
-ISRAEL
-INDIA
-AUSTRALIA
-US115VAC
-US230VAC
-NOLINECORD

Ensemble QLAB多軸ピエゾモーションコントローラ

オプション 説明
ENSEMBLE QLAB

1~4軸の独立型デスクトップピエゾナノ位置決めステージモーションコントローラ。 以下の機能があります。
• 開ループまたは閉ループの操作
• 閉ループでの容量センサーフィードバックのための高精度20ビットセンサー分解能
• 設定可能な入出力。光絶縁型入力と出力各4系統、高速デジタル入力2系統、18ビットの有効アナログ入力4系統、16ビットアナログ出力4系統
• 10/100 Base Tイーサネットポート、USB 2.0ポート1つ、USB 1.1ポート1つ
• Motion Designerソフトウェアは、コントローラ上で実行されるモーションプロファイルを図表として生成および編集するのに使われ、モーションプロファイル(軌道)のインポート、実行、評価が可能になります。 Motion Designerソフトウェアには、1000倍の精度で追跡誤差を削減する学習制御が搭載されています。

線間電圧(必須)

オプション 説明
-A AC 115 V入力
-B AC 230 V入力
-C AC 100 V入力
-D AC 200/208 V入力

軸数(必須)

オプション 説明
-1AX 1軸用に設定
-2AX 2軸用に設定
-3AX 3軸用に設定
-4AX 4軸用に設定
    注: フィードバックタイプを選択しない場合、すべての軸は開ループモードで動作します。

フィードバックタイプ(オプション)

オプション 説明
-MXC1 容量センサーフィードバックの1軸用に設定
-MXC2 容量センサーフィードバックの2軸用に設定
-MXC3 容量センサーフィードバックの3軸用に設定
-MXC4 容量センサーフィードバックの4軸用に設定
    注: 閉ループチャンネルはすべて、開ループチャンネルの前にコントローラの軸数で設定する必要があります。 例えば、閉ループの2軸と開ループの1軸が必要な場合、3軸(-3AX)と–MXC2を選択します。それにより、1と2のチャンネルが容量フィードバック、3のチャンネルが開ループになります。

PSO出力(オプション)

オプション 説明
-PSO 単軸の位置同期出力(PSO)

電源コード(必須)

オプション 説明
-ENGLAND 英国対応の電源コード
-GERMANY ドイツ対応の電源コード
-ISRAEL イスラエル対応の電源コード
-INDIA インド対応の電源コード
-AUSTRALIA オーストラリア対応の電源コード
-US115VAC 米国AC 115 V電源コード
-US230VAC 米国AC 230 V電源コード
-NOLINECORD 電源コードなし

Ensembleソフトウェアオプション

オプション 説明
-DYNAMIC CONTROLS TOOLBOX Dynamic Controls Toolbox は、整定時間、精度、インポジション安定性、速度安定性などのシステム性能を高める制御アルゴリズムです。
-LABVIEW LabVIEW® VIの例

統合(必須)

Aerotechは、標準とカスタムの両方の統合サービスを提供し、お客様のシステムをできるだけ早く完全に運用できるよう支援します。 このシステムでは、次の標準統合オプションを使用できます。 必要な統合レベルがわからない場合、または御社のシステムにカスタム統合サポートが必要な場合は、Aerotechにご相談ください。

オプション 説明
-TAS 統合 - システムとしてテスト
一緒に使用される完全なシステム(例: ドライブ、コントローラ、ステージ)として、コンポーネントグループのテスト、統合、および文書化を行います。 これには、パラメータファイルの生成、システムチューニング、およびシステム構成の文書化が含まれます。
-TAC 統合 - コンポーネントとしてテスト
個々のアイテムを一緒に出荷される個別のコンポーネントとしてテストおよび統合します。 これは通常、スペアパーツ、交換部品、または一緒に使用されないアイテムに使用されます。 こうしたコンポーネントは、より大きいシステムの一部である場合もあればそうでない場合もあります。