Download ボイスコイルモータドライバ 取扱説明書

ServoTechno
Ver．1．5
Date 2007・4・2
ＤＣ±1２Ｖ電源用
ボイスコイルモータドライバ
ＶＣＭシリーズ
VCM1AT
取扱説明書
サーボテクノ株式会社
〒252-0231 神奈川県相模原市中央区相模原６－２－１８
ＴＥＬ：０４２－７６９－７８７３
ＦＡＸ：０４２－７６９－７８７４
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
目
次
１．ＶＣＭ１ＡＴの概要................................................................................................................................... 2
２．ＶＣＭ１ＡＴの特長................................................................................................................................... 2
３．ＶＣＭ１ＡＴの用途................................................................................................................................... 2
４．定格及び仕様 ............................................................................................................................................. 3
５．ＶＣＭ１ＡＴのブロック図 ........................................................................................................................ 4
６．コネクタ接続表及び品種表 ........................................................................................................................ 5
７．機能説明 .................................................................................................................................................... 7
８．インターフェース回路 ............................................................................................................................... 8
９．外形図 ....................................................................................................................................................... 9
１０．無償保証期間と無償保証範囲 ............................................................................................................... 10
1
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
１．ＶＣＭ１ＡＴの概要
ＶＣＭ１ＡＴは、ボイスコイルモータ駆動用に開発したアナログ位置決め及び電流制御(トルク制御)をする
ドライバです。
電力制御にリニアアンプ方式を採用し、ノイズレス、高速応答、リニアなトルク制御を実現しました。
ナノメータ単位の超精密位置決めを実現する為には、トルク制御（電流制御）はリニアな特性が必要です
が、ＶＣＭ１ＡＴは、電流フィードバック制御ループが組み込まれていますので高速応答が期待できます。
リニアアンプの周波数特性は、抵抗負荷時 ＤＣ～２０ＫＨz です。
２．ＶＣＭ１ＡＴの特長
１．電力制御にリニアアンプ方式を採用しています。
２．スイッチングノイズの発生がありません。
３．微量送りにもリニアに応答します。
４．電流制御部は、サンプリング制御をしていないので非常に高速応答です。
３．ＶＣＭ１ＡＴの用途
ボイスコイルモータ、ＤＣモータ、その他。
特に、ナノメータ単位の高分解能リニアスケールを用いたリニアモータの位置決め、及びトルク制御する
様な超精密マシンに最適です。
2
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
４．定格及び仕様
定格
型式
ＶＣＭ1ＡＴ
備考
項目
定
格 電圧±Ｖ
２０
電源±12V 時
出
力 電流±Ａ
１.０
連続
最
大 電圧±Ｖ
２０
電源±12V 時
出
力 電流±Ａ
２.０
３０秒
入力電源 1
＋１２Ｖ／２.０A
入力電源 2
ｲﾝﾀｰﾌｪｰｽ電源 ＋５Ｖ ０.２A
－１２Ｖ／２.０A
主回路（駆動方式） パワーオペアンプ、単相、可逆
使用温度、湿度
温度：０～＋５０℃、湿度：８５％ＲＨ以下（結露無き事）
保存温度、湿度
温度：－２０～＋８５℃、湿度：８５％ＲＨ以下（結露無き事）
寸法
ｍｍ ２００（幅）＊１２２（奥行き）＊２３（高さ）
重量
Ｋｇ
ｺﾈｸﾀ含まず
０．２５
制御部仕様
項目
制御ループ
入力信号
機
能 出力信号
仕様
備考
電流制御、速度制御、位置制御
ｻｰﾎﾞｵﾝ、ﾘｾｯﾄ、ｹﾞｲﾝﾛｰ、ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ/推力切換
ｱﾗｰﾑ、ﾋｰﾄｼﾝｸ過熱、ﾓｰﾀ過熱
ｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝ、偏差過大、電流ﾓﾆﾀｰ
保護機能
ﾊﾟﾜｰｵﾍﾟｱﾝﾌﾟ過熱、電源異常
表示ランプ
電源 ON(LE1)
ポジションＦＢ入力
アナログ（±８Ｖ）
ポジション指令入力
アナログ（±８Ｖ）信号切換
推力指令入力
アナログ（±８Ｖ）信号切換
電流応答
２５μｓ以内（６３％ステップ応答）
位置決め
±０.１μm 以下（ポジションセンサの性能で決まる）
電流分解能
１％以下
3
抵抗負荷
4
＋１２Ｖ
ＣＯＭ
－１２Ｖ
ＣＮ３
推力0～±8Ｖ
ＧＮＤ
アラーム
インポジション
電流モニタ
ＣＮ１
＋５Ｖ
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ0～±8V
ＣＯＭ
ＲＥＳ
推力/ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ切替
サーボＯＮ
VRINP
ＶＥＥ
－１２Ｖ
＋１２Ｖ
ＣＯＭ
－５Ｖ
ＶＰＰ
－１２Ｖ
ＩＮＰＯＳ
ＡＬＭ
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ
推力
ＲＥＳ
ＳＶＯＮ
＋５Ｖ
調整用電源
Ｉ／Ｆ
ＴＲＥＦ１
ＩＮＰＯＳ
＋１５Ｖ
ＲＥＳ
ＳＶＯＮ
＋１２Ｖ
インポジ検出
－５Ｖ
＋５Ｖ
ｵﾌﾟｼｮﾝ
－５Ｖ
アラーム検出
+
ＴＰＮＦ
Ｃ１４
ＶＲＤ
ＴＰＲＥＦ ２
ＡＬＭ
ＳＷＲＥＳ２
ＳＷＲＥＳ１
Ｒ１４
Ｒ５　３Ｋ
Ｃ３０
０．０１μ
高温検出
ＶＲＩ
Ia/POS
SWLS
Ｃ３１
SWGL
位置アンプ
R29
VRPG
VRGL
SWRES1
SWLS
VRINF
電流アンプ
Ｃ９
Ｒ５８
SWRES２
モータ高温検出
ＴＰＯ２
ＴＰＯ１
カレントセ ンサ
ＰＴＨ
パワーアンプ
－１２Ｖ
＋１２Ｖ
－１２Ｖ
＋１２Ｖ
ＴＨ
－１２Ｖ
ポテンショ
＋１２Ｖ
Ｍ
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
５．ＶＣＭ１ＡＴのブロック図
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
６．コネクタ接続表及び品種表
ＣＮ１コネクタ接続表
ＰＩＮ＃
信号名
信号説明
１
+５Ｖ
絶縁用フォトカプラ駆動電源入力
+５Ｖ側
２
ＲＥＳＥＴ
リセット入力
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
３
ＳＶＯＮ
サーボオン入力
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
４
ＰＯＳ/Ｆ
ポジション／推力切換入力
５
ＧＬＯＷ
ゲインロー入力
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
６
ＡＬＭ
アラーム出力、（ﾋｰﾄｼﾝｸ過熱、ﾓｰﾀ過熱）
（異常時Ｈﾚﾍﾞﾙ）
７
ＤＲＨＥＲＴ
ヒートシンク過熱
（異常時Ｈﾚﾍﾞﾙ）
８
ＭＯＨＥＲＴ
モータ過熱
（異常時Ｈﾚﾍﾞﾙ）
９
ＯＶＲＦＬＷ
偏差過大
（異常時Ｈﾚﾍﾞﾙ）
１０
ＩＮＰＯＳ
インポジション
１１
ＰＯＳＲＥＦ
ポジション指令入力 ±８Ｖ
１２
ＰＯＳ０Ｖ
ポジション指令入力
１３
ＰＯＳＦＢ
ポジションフィードバック入力 ±８Ｖ
１４
ＰＯＳＦＢ０Ｖ ポジションフィードバック入力
１５
ＦＯＲＣＥ
１６
ＦＯＲＣＥ０Ｖ 推力指令入力
１７
ＣＵＲＭ
出力電流モニター
±４Ｖ／５Ａ
１８
ＣＵＲＭ０Ｖ
出力電流モニター
０Ｖ側
１９
０Ｖ
絶縁用フォトカプラ駆動電源入力 ０Ｖ側
（Ｌﾚﾍﾞﾙでﾎﾟｼﾞｼｮﾝ制御）
（インポジション時Ｈﾚﾍﾞﾙ）
０Ｖ側
０Ｖ側
推力指令入力 ±８Ｖ
０Ｖ側
２０
２１
２２
２３
２４
２５
5
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
ＣＮ２ モータ／エンコーダ用（４Ｐ）
PIN#
1
MOTOR（＋）
2
MOTOR（－）
3
サーミスタ（＋）
4
サーミスタ（－）
ＣＮ３
信号名
電源入力（４Ｐ）
端子＃
回路接続
1
＋１２Ｖ
2
０Ｖ
3
－１２Ｖ
4
ＦＧ
備考
電源入力
＋１２Ｖ／２.０A
－１２Ｖ／２.０A
フレームグランド
コネクタ品種表
ｺﾈｸﾀ NO
プラグ型番
ヘッダー型番
ピン型番
ＣＮ１
*XM2A-2501
XM3B-2522-111
ＣＮ２
H4P-SHF-AA
B4P-SHF-1AA
BHF-001T-0.8BS
ＣＮ３
VHR-4N
B4P-VH
BVH-21T-P1.1
6
メーカー
備考
オムロン
*ｵﾌﾟｼｮﾝ
日本圧着端子
付属品
〃
〃
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
７．機能説明
ＬＥＤ表示
LED 名
色
LE1
赤
機能説明
電源ＯＮにて点灯
・調整ボリューム
ボリューム名
ＶＲＰO
調整機能
調整ポイント
調整方法
停止位置のオフセット調整 サーボロック時偏差アンプがゼ 位置制御で０Ｖ指令を入力し
ロになるようにインポジション インポジションを出力させる。
（ＩＮＰ）を出力させる。
ＶＲＤ
位置フィードバックの微分 加減速時のオーバシュートをな 位置制御で使用する最大の加
量調整
くす。
減速を入力し、ＴＰＮＦを観測
し、オーバシュート又はアンダ
ーシュートが出ないように、Ｖ
ＶＲＰＧ
位置ループのゲイン調整
発振しないように少し押さえ気 ＲＤ、ＶＲＰＧのボリュウムで
味に調整する。
ＶＲＧＬ
調整する。
ゲインローオン時のゲイン 位置決め完了時にモータの振動 位置制御でゲインローをオン
調整
を止める。
にして、ｻｰﾎﾞﾛｯｸ状態の振動が
気にならない程度にゲインを
ＶＲＩＮＰ
インポジション値の調整
下げる。
位置決め完了した時にインポジ 位置制御で一定のＤＣ電圧指
令を入力し、インポジションを
ション信号を出力させる。
出力させる。
ＶＲＯＶＲ
偏差過大値の調整
位置決め動作中にモータに過負 位置制御で０Ｖ指令を入力し
荷が発生した時に偏差過大信号 ＶＲＩをゼロに絞りモータを
を出力させる。
左右に動かして偏差過大信号
が出力される様に調整する。
ＶＲＩＮＦ
出力電流フィードバック量 サーボロック時振動(発振)がで 位置制御で０Ｖ指令を入力し
調整
ない最大のゲインに調整する。 振動(発振)がでない最大のゲイ
ンに調整する。
ＶＲＩO
出力電流オフセット調整
VRI がゼロの時出力電流（電圧）電流制御で指令入力ゼロの時、
もゼロにする。
モータ出力電圧（ＴＰＯ２）を
計測。±100ｍＶ以下にする。
ＶＲＩ
出力電流フルスケール調整 モータの特性に合わせ最大出力
電流を絞る。
7
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
８．インターフェース回路
1
2
3
4
+12V
1
R10
U13D
DG441DY
R1/4W 10K
RM3
M6-1-331J
16
VRI
IaREF2
4
14
R46
15
CT-6P103
R1/4W 2K
6
5
4
3
2
D
COM
1
PC1
4
2
1
PC2
2
1
PC3
TLP521
PC4
GND
4
TLP521
GND
3
12
5
2
+12V
7
C15
3
Vref VCC+
GND VCC-
U13C
DG441DY
9
13
4
+12V
0.1u-C
10
11
COM
-12V
C22
0.1u-C
COM
-12V
R37
R1/4W 10K
COM
VRINF CT-6P503
1
RM5
*M6-1-331J
REF
PC5
1
/RES
/GLOW
/SVON
/OVR
/ALM
/INPOS
/OHH
/OHM
VCC
1
4
COM
COM
3
4
2
TLP521
PC6
3
COM
4
4
4
1
16
15
14
13
12
11
10
2
TLP521
PC8
3
1
2
TLP521
PC9
3
B
1
2
TLP521
PC7
3
XM3B-2522-111
RM4
M6-1-331J
8
9
COM
6
5
4
3
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
+12V
6
5
4
3
2
C
+5V入力
RESET 入力
ｻｰﾎﾞON入力
入力切換入力
ｹﾞｲﾝﾛｰ 入力
ｱﾗｰﾑ出力
ﾋｰﾄｼﾝｸ過熱出力
ﾓｰﾀ 過熱出力
偏差過大出力
ｲﾝﾎﾟｼﾞｼｮﾝ出力
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ指令入力
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝ指令(0V)
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝＦＢ入力
ﾎﾟｼﾞｼｮﾝＦＢ(0V)
推力指令入力
推力指令(0V)
電流ﾓﾆﾀ
電流ﾓﾆﾀ(0V)
0V(+5V)
1
3
6
U13A
DG441DY
D
IaREF1
IaREF2
IaNF
U5/13
U13B
DG441DY
8
GND
4
TLP521
2
CN1
GND
4
3
2
1
IaNF
U5/13
3
TLP521
IaREF1
C
COM
REF
/RES
/GLOW
/SVON
/OVR
/ALM
/INPOS
/OHH
/OHM
VCC
GND
1
2
3
4
5
6
7
VCC
R36
R1/4W 5.1K
R29
R1/4W 5.1K
U14
TD62004AP
1
2
B
TLP521
POW
LE1
R28
R1/4W 1K
TLR102A
COM
POSNF
POSNF
A
A
Title
インターフェース回路
Size
ServoTechno
1
2
3
8
A3
Date:
File:
Number
Revision
Ｂ３０１０１－１
26-Mar-2001
C:\DATA\VCMTO1IF.SCH
Sheet of
Drawn By:
4
IDE
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
９．外形図
型式　VCM1AT
重量　：　２４３ｇ
長さ単位　：　mm
4- φ3.5
基板取付穴
122
112
5
5
CN3
190
200
CN2
50
FI N
5
5
23.8
52
12
20
5
11 2.1 5
5
5
5
基板の厚さ ：1.6mm
CN1
CN1
20
9
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
１０．無償保証期間と無償保証範囲
【無償保証期間】
☆納入品の保証期間は納入後１年です。
【無償保証範囲】
☆上記保証期間中に納入者側の責により故障を生じた場合、ご返送して頂ければ、その機器の故障部
分の交換、又は修理を納入者側の責任において行います。
ただし、下記に該当する場合は、この保証の対象範囲から除外させて頂きます。
（１）需要者側の不適当な取扱い、並びに使用による場合。
（２）故障の原因が納入品以外の事由による場合。
（３）納入者以外の改造、又は修理による場合。
（４）その他、天災、災害などで、納入者側の責にあらざる場合。
なお、ここでいう保証は、納入品単体の保証を意味するもので、納入品の故障により誘発され
る損害はご容赦いただきます。
＊製品改良等の理由により予告なしに仕様変更をする場合がありますので、予めご了承願います。
10
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
メモ
11
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
メモ
12
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
メモ
13
ＶＣＭシリーズ / ＶＣＭ１ＡＴ
メモ
14
サーボテクノ株式会社