精密垂直電動ステージ、Kinesis®制御用ソフトウェア付き


  • Vertical Travel Stage with Large Mounting Platform
  • Integrated DC Servo Motor and Control Electronics
  • Smooth, Repeatable Motion

KVS30

Vertical Translation Stage

The unit features intuitive controls, as well as connection options for PC control and external triggering.

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Key Specificationsa
Travel30.0 mm (1.18")
Load (Max)7.0 kg (15.4 lbs)
Velocity (Max)8.0 mm/s (All Loads)
Pitch Deviation±25.8 µrad
Roll Deviation±21.2 µrad
Unidirectional Repeatability±0.11 µm
Bidirectional Repeatability±0.12 µm
Stability±0.06 µm
Platform Dimensions116.2 mm x 116.2 mm
(4.57" x 4.57")
Platform Height124.2 mm to 154.2 mm
(4.89" to 6.07")
  • 詳しい仕様については、「仕様」タブをご参照ください
Motion Control Webinar
Vertical Translation Stage
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完全に伸長した状態のステージKVS30(/M)

特長

  • 精密垂直電動ステージ:水平テーブル面が昇降移動
  • ±0.12 µmの双方向再現性
  • 最小移動量:0.1 µm
  • UPおよびDownボタンによる手動制御またはUSBを介したPCによるリモート制御
  • I/Oポートを介した双方向の外部トリガ(5 V TTL)
  • DCサーボ駆動による滑らかな線形移動
  • Kinesis®制御用ソフトウェア一式が付属
  • M6およびM4タップ穴が付いた大型の取付プラットフォーム
  • 日本国内用の電源が付属

垂直電動ステージKVS30/Mは、駆動回路が内蔵されたDCサーボ駆動の自動ステージです。移動範囲全体にわたり、精密かつ安定性のある高さ調整が可能です。ステージのモータは、ピッチ方向とロール方向の偏差を最小限に抑えながら、116.2 mm x 116.2 mmの大型の取付プラットフォーム上の荷重最大7.0 kg)を移動させることができます。また、クロスローラーベアリングおよびスチールスケールリニアエンコーダにより、高い再現性で正確な位置決めを行うことができます。仕様の詳細については、「仕様」タブをご参照ください。

上部プレートには、光学サブアセンブリを取り付けるためのM6タップ穴が25個、M4タップ穴が16個付いています。ユニットのベース部分には、M6ネジに対応する貫通穴が4つあり、ブレッドボードや光学テーブルに取り付けられるようになっています。貫通穴の間隔はミリ規格とインチ規格の両方のブレッドボードに対応しています。付属のAC電源は100~240 VACで動作します。ユニットの電源コネクタには、コードが偶発的に外れるのを防ぐロック機構が付いています。電源(PSU)をコンセントの差込口に接続する前に、PSUとステージを接続してください。ステージをPC制御するためのUSBケーブルも付属しています。

ローカル制御
モータ出力が可能になっている時に、ユニット側面にあるUPおよびDownボタンを使用してステージの水平テーブル面を昇降移動させることができます。また、閉ループポジション制御機能が無効またはステージの電源がオフになっている時に、同じくユニット側面にある手動式のスクロールホイールを使用して水平テーブル面の高さを調節できます。手動式調整ホイールを使用中に、Kinesisソフトウェア実行中のにステージを接続すると、すべての位置情報がKinesis GUIの位置ウィンドウに反映されます。閉ループの位置制御を有効または無効にするには、UPおよびDownボタンをLEDランプが点滅するまで同時に押し続けるか、ユニットがPC接続されている場合は、Kinesisソフトウェアの設定を変更するかのどちらかの操作を行います。

外部制御
ステージ側面のUSBポートを使用してPC接続し、当社のKinesis®ソフトウェアを使用して制御することができます。この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など、.NET対応言語を使用する開発者がカスタムプログラムを作成することもできます。パラメータ設定はPC上で行い、その後ユニット内の不揮発性メモリに保存できます。設定は次回ユニットが作動したときに自動的に適用されます。詳細については「Kinesisソフトウェア」または「Kinesisチュートリアル」のタブをご覧ください。また、ユニットにある2つのI/Oポートを使用すると、双方向の外部トリガが可能になります。

Specificationsa
Travel30.0 mm (1.18")
Unidirectional Repeatability±0.11 µm
Bidirectional Repeatability±0.12 µm
Accuracy0.9 µm
Homing Repeatability±0.36 µm
Pitch Deviationb±25.8 µrad
Compliance in Pitchb39.0 µrad/N·m
Maximum Torque (Pitch)c5.0 N·m
Roll Deviation±21.2 µrad
Compliance in Rollb19.0 µrad/N·m
Maximum Torque (Roll)c9.0 N·m
Maximum Load7.0 kg (15.4 lbs)
Maximum Velocity8.0 mm/s (All Loads)
Maximum Acceleration5.0 mm/s2 (All Loads)
Minimum Incremental Motiond0.1 µm
Stability±0.06 µm
Lead Screw Pitch1.0 mm
Operating Temperature5 to 40 °C
Dimensions (W x D x H)
at Homed Position
116.2 mm x 116.2 mm x 124.2 mm
(4.57" x 4.57" x 4.89")
Weight3.4 kg (7.48 lbs)
Input Power Requirements
Current1 A (Max)
Nominal Voltage15 VDC
  • 表内の値は電源がONの状態で、熱的に安定した環境下で測定されています。用語についてはマニュアル内のAppendix Bで解説しています。
  • ピッチまたはロールのコンプライアンスは、中心ずれ荷重や不均一な荷重などのトルク印加によって生じる歪みです。
  • トルクは不均一または軸外荷重によってねじれる力ですが、これによりコンプライアンスが増加します。
  • PC操作を行った場合

PC接続

USB 3.0
*このUSB3.0のポートにはUSB2.0のMicro-Bタイプコネクタを接続することもできます。その場合は上図の網掛け部分に接続します。ステージKVS30/MにはAタイプ-Micro BタイプのUSB 3.0ケーブルが1本付属します。

I/O 1

MMCXメス

I/O 2

MMCX メス

SMC MaleSMC Male
+5 V TTL+5 V TTL
これらのコネクタを使用して、入出力信号(5 V TTLレベル)の外部トリガを独立に行うことができます。
入力モードの場合、ロジックレベルはTTLに対応し、<0.8 Vでは「低」、>2.4Vでは「高」と認識されます。ポートが未接続の場合、初期設定は「高」となっています。
出力モードの場合、ポートは5 Vのプッシュ/プル動作を行い、最大電流リミット値は約8 mAです。

電源

Power Jack
3.15 mmジャックコネクタ

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ライブラリも含まれています。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。

Software Download

ソフトウェア

Kinesisバージョン1.14.30

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
APTConfig
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)。

C Sharp IconClick Here for the Kinesis with C# Quick Start Guide
Click Here for C# Example Projects
Click Here for Quick Start Device Control Examples
C Sharp Icon

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。

Labview IconClick Here to View the LabVIEW Guide
Click Here to View the Kinesis with LabVIEW Overview Page
Labview Icon

Posted Comments:
Ludo  (posted 2021-03-11 06:27:52.253)
I'll (partially) answer my own question: "can this stage be used with Linux?" It seems that yes (see Charles' answer to feedback from "user" below), but the Kinesis software provided by Thorlabs is only Gate$' Micro$oft compatible. Using this stage with Linux requires the end user to first understand the APT communication protocol (nice from Thorlabs to provide this documentation) and write the code to implement the protocol, adjust PID parameters and perform tests. This prompts a new question: the APT protocol documentation doesn't list the KVS30, which is the equivalent controller one should refer to?
cwright  (posted 2021-03-12 11:03:59.0)
Response from Charles at Thorlabs: Hello Ludo and thank you for your feedback. I will forward this on and ensure that the command protocol is updated. I will also contact you directly to give you a list of commands which can be used. This is a DC servo driven stage so the commands will typically align with those of the TDC/KDC.
Mikkel Bregnhøj  (posted 2020-10-03 03:21:54.373)
Dear Thorlabs Your KVS30/M Z-stage looks to be the perfect platform for reflection SFG measurements, and other multi-beam nonlinear optic techniques where dynamic control of the sample height is essential. However, the minimal platform height of 12.5 cm is a little too heigh for the physical space on our tightly packed optical table. Could you consider designing a version that is somewhat lower, but with approx. the same dynamic travel range and specs? One can always raise the platform, but lowering it is impossible. Kind regards Mikkel Bregnhøj
DJayasuriya  (posted 2020-10-06 08:34:33.0)
Hello Mikkel, Thank you for getting in touch with us. Reducing the platform height with the current design would be a bit tricky due to the motor and bearing limits. I will get in touch with you directly top discus your application.
user  (posted 2020-02-29 12:53:25.613)
Too bad these motorized instruments are not OS agnostic, which means I cannot put it into a system where OS is dictated by DUT. Make your products like the FW102C, built-in FTDI RS232 controller, so I can send text commands from any OS to operate the equipment.
cwright  (posted 2020-03-03 06:01:47.0)
Response from Charles at Thorlabs: Thank you for your feedback. While this device does not have a dedicated port for such communication, you can control this device with text commands via the RS232 standard. There are FTDI drivers which allow for interfacing with a virtual COM port, which allows for OS agnostic operation through our communication protocal document. You can view this communications protocol here: https://www.thorlabs.com/software_pages/ViewSoftwarePage.cfm?Code=Motion_Control

電動リニアステージ

電動の直線移動ステージとしては、ピエゾ駆動の20 µm移動ステージからダイレクトドライブ方式の600 mm移動ステージまで、様々な最大移動量の製品をご用意しております。ステージの多くは、それらを用いてXY軸やXYZ軸などの多軸ステージを構築することができます。ファイバ結合用としては、多軸ステージのページをご覧ください。標準の電動ステージを用いるよりも精密な調整が可能です。直線移動ステージのほかに、電動の回転ステージピッチ&ヨープラットフォームおよびゴニオメータもご用意しております。また手動移動ステージもございます。

ピエゾステージ

こちらのステージでは、様々な駆動機構にピエゾ素子が組み込まれています。移動ステージNanoflex™は、手動アクチュエータに加えて標準的なピエゾアクチュエータを使用しています。Z軸ステージLPS710E/Mには、ピエゾ移動に対する増幅機構が用いられており、それに適したコントローラが付属しています。ステージPD1/Mでは、移動量を得るために「スティック-スリップ」の摩擦特性を利用するピエゾ慣性アクチュエータが用いられています。Elliptec™シリーズのステージでは、共振による楕円形の動作を通じて可動プラットフォームを押したり引いたりする共振ピエゾモータを使用しています。

Piezoelectric Stages
Product FamilyNanoflex™ 20 µm Stage
with 5 mm Actuator
Nanoflex™ 25 µm Stage
with 1.5 mm Actuator
PD1 Open-Loop
20 mm Stage
PD1D Open-Loop
20 mm Monolithic XY Stage
PDX1 Closed-Loop
20 mm Stage
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Travel20 µm + 5 mm Manual25 µm + 1.5 mm Manual20 mm
Maximum Velocity-3 mm/s20 mm/s
Drive TypePiezo with Manual ActuatorPiezoelectric Inertia Drive
Possible Axis ConfigurationsX, XY, XYZX, XY, XYZXY, XYZX, XY, XYZ
Additional Details
Piezoelectric Stages
Product FamilyElliptec™ 28 mm Stage Elliptec™ 60 mm StageLPS710E 1.1 mm Vertical Stage
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Travel28 mm60.0 mm1.1 mm
Maximum Velocity180 mm/s90 mm/s-
Drive TypeResonant Piezoelectric MotorAmplified Piezo
Possible Axis ConfigurationsXZ
Additional Details

Stepper Motor Stages

These translation stages feature removable or integrated stepper motors and long travel ranges up to 300 mm. The MLJ150 stage also offers high load capacity vertical translation. The other stages can be assembled into multi-axis configurations.

Stepper Motor Stages
Product FamilyLNR Series
25 mm Stage
LNR Series
50 mm Stage
NRT Series
100 mm Stage
NRT Series
150 mm Stage
LTS Series
150 mm Stage
LTS Series
300 mm Stage
MLJ150
50 mm Vertical Stage
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Travel25 mm50 mm100 mm150 mm150 mm300 mm50 mm
Maximum Velocity2.0 mm/s50 mm/s30 mm/s50 mm/s3.0 mm/s
Possible Axis
Configurations
X, XY, XYZX, XY, XYZX, XY, XYZX, XY, XYZZ
Additional Details

ステッピングモーターステージ

こちらの移動ステージは脱着型あるいは内蔵型のステッピングモータを用い、最大300 mmの長い移動が可能です。ステージMLJ150/Mは高荷重にも対応する垂直移動ステージです。他のステージは多軸ステージの構築が可能です。

Stepper Motor Stages
Product FamilyLNR Series
25 mm Stage
LNR Series
50 mm Stage
NRT Series
100 mm Stage
NRT Series
150 mm Stage
LTS Series
150 mm Stage
LTS Series
300 mm Stage
MLJ150
50 mm Vertical Stage
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Travel25 mm50 mm100 mm150 mm150 mm300 mm50 mm
Maximum Velocity2.0 mm/s50 mm/s30 mm/s50 mm/s3.0 mm/s
Possible Axis
Configurations
X, XY, XYZX, XY, XYZX, XY, XYZX, XY, XYZZ
Additional Details

DCサーボモーターステージ

脱着型あるいは内蔵型のDCサーボモータを用いた直線移動ステージをご用意しております。これらのステージは薄型で、多軸ステージの構築が可能です。

DC Servo Motor Stages
Product FamilyMT Series
12 mm Stages
PT Series
25 mm Stages
MTS Series
25 mm Stage
MTS Series
50 mm Stage
M30XY
30 mm XY Stage
KVS30
30 mm Vertical Stage
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Travel12 mm25 mm25 mm50 mm30 mm30 mm
Maximum Velocity2.6 mm/s2.4 mm/s2.4 mm/s8.0 mm/s
Possible Axis ConfigurationsX, XY, XYZX, XY, XYZXY, XZZ
Additional Details

ダイレクトドライブステージ

こちらの薄型ステージにはブラシレスDCサーボモータが内蔵されており、バックラッシュの無い高速移動が可能です。電源が入ってないときは、ステージのプラットフォームにはほとんど慣性が無く、実質的にフリーラン状態になります。そのため電源が入ってないときにステージのプラットフォームが定位置に留まる必要のある用途には適していません。これらのステージを垂直方向に取付けることは推奨しません。

Direct Drive Stages
Product FamilyDDS Series
50 mm Stage
DDS Series
100 mm Stage
DDS Series
220 mm Stage
DDS Series
300 mm Stage
DDS Series
600 mm Stage
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Travel50 mm100 mm220 mm300 mm600 mm
Maximum Velocity500 mm/s300 mm/s400 mm/s400 mm/s
Possible Axis ConfigurationsX, XYX, XYXX
Additional Details

垂直電動ステージ

Vertical Translation Stage Schematic
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KVS30の図面
ミリ規格製品の寸法は括弧内をご覧ください。
  • 30.0 mmの垂直移動
  • 最小プラットフォーム高:124.2 mm
  • 双方向再現性:±0.12 µm
  • 最小移動量:0.1 µm
  • UPおよびDownボタンによる手動制御またはUSBを介したPCによるリモート制御
  • I/Oポートを介した双方向の外部トリガ(5 V TTL)

こちらの垂直移動ステージは、精密で安定した高さ調節と、滑らかで再現性の高い動作が可能です。116.2 mm x 116.2 mmの大型のプラットフォームにより、最大7.0 kgの荷重を最大速度8.0 mm/sで移動できます。ステージを1番低くした状態での高さは124.2 mmです。

ユニットにはステージを制御するためのUPおよびDownボタンが付いています。閉ループ制御が無効、またはステージの電源がOFFの時、スクロールホイールを使用して手動調整を行うことができます。USBコネクタを介して、Kinesis®制御用ソフトウェア一式を使用したPC制御が可能です。

2つのI/Oポートにより、双方向の外部トリガ(5 V TTL)が可能です。これらのポートに対応するケーブルは下記でご紹介しています。ステージには国内用電源アダプタープラグが付属します。

+1 数量 資料 型番 - インチ規格 定価(税抜) 出荷予定日
KVS30 Support Documentation
KVS30Customer Inspired! Kinesis® 30 mm垂直移動ステージ、1/4"-20および#8-32タップ穴(インチ規格)
¥838,500
Lead Time
+1 数量 資料 型番 - ミリ規格 定価(税抜) 出荷予定日
KVS30/M Support Documentation
KVS30/MCustomer Inspired! Kinesis® 30 mm垂直移動ステージ、M6およびM4タップ穴(ミリ規格)
¥838,500
5-8 Days

同軸ケーブル、MMCXコネクタ付き

  • 垂直ステージKVS30/Mのトリガーポート用ケーブル
  • MMCXオスとBNCまたはSMAメスコネクタ付き
  • 周波数範囲: DC~6 GHz
  • インピーダンス:50 Ω
  • 最大動作電圧:170 V

ステージKVS30/MのI/Oポートを介して外部トリガを可能にするためのケーブルを2種類ご用意しています。CA3339はオス型BNCコネクタ付き、CA3439はオス型SMAコネクタ付きです。どちらのケーブルも長さは1 mとなります。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
CA3339 Support Documentation
CA3339RG-174同軸ケーブル、MMCXオス-BNCオス、1 m
¥3,185
Today
CA3272 Support Documentation
CA3272RG-174同軸ケーブル、MMCXオス-BNCオス、1.8 m
¥3,770
5-8 Days
CA3439 Support Documentation
CA3439RG-174同軸ケーブル、MMCXオス-SMAオス、1 m
¥3,640
Today