真空対応電動アクチュエータ

Vacuum-Compatible Down to 10^-6Torr
Precision DC Servo Motor Actuators
Options with 1/4"-80 Thread or Ø3/8" Barrel Fitting

Z912BV

12 mm Travel Ø3/8" Barrel

Z912V

12 mm Travel
1/4"-80 Threading

Z906V

6 mm Travel
1/4"-80 Threading

Z925BV

25 mm Travel Ø3/8" Barrel

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概要
仕様
計算
ピン配列
Feedback

Common Specifications^a
Encoder Resolution^b	34,555 counts/mm (Linear Displacement)
Maximum Pushing Force	45 N
Minimum Repeatable Incremental Movement	0.2 µm
Maximum Speed^c	2.6 mm/s
Maximum Acceleration	4 mm/s²
Maximum Phase to Phase Resistance	33.0 Ω
Maximum Phase to Phase Inductance	0.6 mH
Tested Lifetime^d	>100,000 In and Out Cycles
Operating Temperature Range	41 to 104 °F (5 to 40 °C)
Vacuum Rating	10^-6 Torr
Motor Type^e	DC Servo
Required Controller	KDC101

仕様の詳細は「仕様」タブをご覧ください。
詳細は「計算」タブをご覧ください。
速度2.6 mm/sでは、速度リップルや加減速プロファイルの歪みが発生する可能性があります。制御性能を向上させるには、最大速度を2.3 mm/s以下に制限してください。
送りネジに9 Nの負荷をかけて試験しました。
15 V電源のパルス幅変調(PWM)による可変電圧

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必要なコントローラ
KDC101

1回転あたり34,555マイクロステップ
2.5 W、15 Vの出力
台形の速度プロファイル

特長

1/4" 80ネジまたはØ3/8インチ(Ø9.525 mm)バレル付き手動アクチュエータの代替品として取付け可能
移動量6、12、25 mmのDCサーボアクチュエータ
最小分解能: 約29 nm
最大動作速度：2.6 mm/s
リミットスイッチ付き(ゼロ点とアクチュエータ保護用)
10^-6 Torrまでの真空度に対応

真空対応の電動アクチュエータとして、移動量6、12、および25 mmの製品をご用意しています。これらはミラーマウントやステージと組合せてお使いいただけます。これらのアクチュエータでは真空対応のサーボモータ、リン青銅製の内部カップリング機構や取付けブッシュ、さらに高真空対応グリース(下記型番GKZ8参照)を使用しており、10^-6 Torrまでの真空圧力下でご使用いただけます。

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アクチュエータZ925BVと使用するカスタム仕様の真空ステージLNR25シリーズについては当社までご相談ください。

市販のリミットスイッチが取付けられており、これでオーバードライブの防止と精密なホーム位置決めを行います。内蔵されているモータは最大速度2.6 mm/sまで動作しますが、仕様の制御性能を得るために最大速度を2.3 mm/s以下に制限して駆動することをお勧めします。精密なエンコーダ(512カウント/ 回転)が使用されているため、最小分解能として約29 nmが得られます(詳細は「計算」タブをご参照ください)。

この電動アクチュエータは、ステージやミラーマウントの手動アジャスタの代わりに取り付けることができます。アクチュエータZ906VとZ912Vは1/4"-80ネジの取付け部を有する製品、アクチュエータZ912BVとZ925BVはØ3/8インチ(Ø9.525 mm)バレルの取付け部を有する製品にご使用いただけます。使用する際は、マウントから既存の手動アジャスタを外し、真空対応のアクチュエータをネジ込むかまたはクランプしてください。真空対応のステージやミラーマウントをご希望の場合は、当社までご相談ください。

真空対応のアクチュエータには、IDCコネクタ付きの真空対応リボンケーブルが付属しています。コントローラKDC101用のコンバーターケーブルも付属していますが、真空対応ではないため、チャンバの外でのみご使用ください。

DCサーボコントローラKDC101は、Z9シリーズのアクチュエータを駆動するのに必要なドライバです。最新のKinesisソフトウェアはこちらからダウンロードいただけます。KDC101を真空対応アクチュエータZ9シリーズに使用するには、ファームウェアバージョンは2.2.8以降、Kinesisソフトウェアバージョンは1.14.44以降であることが必要です。

Item #	Z906V	Z912V	Z912BV	Z925BV
Mounting Barrel	1/4"-80 Threaded		Ø3/8" (9.5 mm) Smooth
Travel Range	6 mm (0.24")	12 mm (0.47")		25 mm (0.98")
Homing Repeatability	±5 µm	±6 µm		±9 µm
Uncompensated Backlash	6 µm	13 µm		13 µm
Uncompensated Bidrectional Repeatability	±3 µm	±7 µm		±7 µm
Residual Backlash after Compensation^a	0.1 µm	0.7 µm		0.7 µm
Compensated Bidirectional Repeatability	±0.3 µm	±0.7 µm		±0.8 µm
Travel Accuracy^b	6 µm	9 µm		40 µm
Encoder Resolution^c	34,555 counts/mm (Linear Displacement)
Maximum Pushing Force	45 N
Minimum Repeatable Incremental Movement	0.2 µm
Maximum Speed^d	2.6 mm/s
Maximum Acceleration	4 mm/s²
Maximum Phase to Phase Resistance	33.0 Ω
Maximum Phase to Phase Inductance	0.6 mH
Tested Lifetime^e	> 100,000 In and Out Cycles
Operating Temperature Range	41° to 104° F (5° to 40° C)
Vacuum Rating	10^-6 Torr
Weight	80 g			94 g
Motor Type^f	DC Servo
Cable Length	485.0 mm (19.09")
Required Controller	KDC101

このシステムは、内側へ移動する場合、ターゲットを超えて内側に300 µm移動してから目的の位置に到達します。
デフォルトのバックラッシュ補正は一定の力に対して行われます。
詳細は「計算」タブをご覧ください。
速度2.6 mm/sでは、速度リップルや加減速プロファイルの歪みが発生する可能性があります。制御性能を向上させたいときは、最大速度を2.3 mm/s以下に制限してください。
送りネジに9 Nの負荷をかけて試験しました。
15 V電源のパルス幅変調(PWM)による可変電圧

エンコーダ1カウントあたりの直線変位量の計算方法

これらの真空対応アクチュエータでは、モータ 1 回転あたりのエンコーダ出力は512 カウントです。モータの出力軸はギア比67.49:1の遊星ギアヘッドに取り付けられています。従って、1.0 mmピッチの送りネジを1回転させるには、モータを67.49回転させる必要があります。送りネジを1.0 mm移動させる場合を考えると、エンコーダの１カウント毎のアクチュエータの直線変位量は以下のように計算できます。

送りネジ1回転あたりのエンコーダのカウント数は、512 x 67.49 = 34,555 になります。

従って、エンコーダの1カウントに対する送りネジの直線変位量は以下のように与えられます。

1.0 mm / 34,555 counts = 2.9 x 10^-5 mm (29 nm).

こちらのアクチュエータに内蔵されている真空対応のケーブル端には、メス型10ピンIDCソケットコネクタが付いています。メス型IDCソケットコネクタをDタイプオス型HD 15ピンコネクタに変換する短いコンバーターケーブルが付属しているので、推奨のコントローラKDC101にアクチュエータを容易に接続できます。このコンバーターケーブル(右の写真には終端コネクタが表示されています)は、真空対応ではありません。メス型IDCソケットとDタイプオス型HDコネクタ(メス型IDCソケットコネクタ接続時)のピン配列は下の図をご参照ください。

ピン配列

10ピンメス型 IDCソケットコネクタ
(Amphenol社製T812シリーズ、
2.54 mmピッチ)

Connectors Terminating the Converter Cable

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10ピンメス型 IDCソケットコネクタ
(Amphenol社製T812シリーズ、
2.54 mmピッチ)

10ピンメス型 IDCコネクタのピン配列

Pin	Description	Pin	Description
1	Motor (+)	6	Motor (-)
2	Vcc	7	Limit Ground
3	Channel A	8	Reverse Limit
4	Channel B	9	Forward Limit
5	Ground	10	Not Connected

ピン配列

高密度 Dタイプオス型 15ピンコネクタ

オス型 HDDB15コネクタのピン配列

Pin	Description	Pin	Description
1	Ground (Limit and Vcc)	8	Reserved For Future Use
2	Forward Limit	9	Ident Resistor
3	Reverse Limit	10	Vcc (+5 VDC)
4	Reserved For Future Use	11	Encoder Channel A
5	Motor (-)	12	Reserved for Future Use
6	Reserved for Future Use	13	Encoder Channel B
7	Motor (+)	14, 15	Reserved For Future Use

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コンバーターケーブルを取り付けたコネクタ。左図は高密度 Dタイプオス型 15ピンコネクタ、右図は10ピンオス型 IDCソケットコネクタ。

Posted Comments:

Benjamin Peller (posted 2024-03-25 16:10:17.36)

Does this actuator rotate? If not, are there options for vacuum actuators that both translate linearly and rotate?

spolineni (posted 2024-04-03 09:04:11.0)

Thank you for contacting us. These vacuum-compatible, motorized actuators provide 6 mm, 12 mm, or 25 mm of linear travel for mirror mounts and stages. In addition, the leadscrew does rotate as it extends/retracts. I will contact you directly to provide further details for your application.

Jorge Ferreira (posted 2021-03-09 18:17:10.86)

Vacuum-Compatible Motorized Actuators Do you have an application for this actuator to control the Butterfly valve or gas inlet valve? Best Jorge

DJayasuriya (posted 2021-03-15 04:49:44.0)

thank you for your inquiry Jorge. We will get in touch with you directly to discuss your application.

user (posted 2020-09-23 14:36:07.593)

The connectors on the actuator are not standard for vacuum - would be much better if DB9 or DB15 female - in order to match standard feedthroughs. Appears to be made from PBT which (seems to be vacuum compatible, but not the best or standard). This non-standard connector causes a lot of trouble and engr cost for customers (and Thorlabs as we have to contact you to figure this out and find adapters). If you must stay with this connector, please consider at the very least including the necessary male connector for vacuum in the box (and for sale on your website as well in case we damage one during mfg). Thank you.

cwright (posted 2020-09-28 09:36:55.0)

Response from Charles at Thorlabs: Hello and thank you for your feedback voicing your concerns. Our engineering team has seen this feedback and will consider it accordingly in any future design revisions. While we have found that end users often have their own specific preference given the variety of feedthroughs on the market, many even with DIY solutions to perfectly fulfil their special needs, we do acknowledge that a providing a common connector such as DB9 could help some users.

gruning (posted 2017-06-06 18:23:05.84)

Hello, I'm currently looking for vacuum compatible motorized translation stages and actuators for mirror mounts. I only found vacuum compatibility down to 10^-6 Torr however I need 10^-7 mbar (7.5x10^-8 Torr). Are you able to provide motorized elements down to this pressure ? Thank you. Regards

bwood (posted 2017-06-07 06:28:15.0)

Response from Ben at Thorlabs: Thank you for your question. Unfortunately, the motors used in these actuators is limited to 10^-6 Torr, and so we can't provide a motor for lower vacuum levels at this moment in time. However, we will note this requirement with our engineers, to inform future projects.

真空対応DCサーボモーターアクチュエータ

ズーム

真空対応DCサーボアクチュエータ
サブマイクロメートルの分解能
1/4" 80ネジまたはØ3/8インチ(Ø9.525 mm)バレル付き手動アクチュエータの代替が可能
移動量：6 mm、12 mm、25 mm

真空対応の電動アクチュエータとして、移動量6 mm、12 mm、および25 mmの製品をご用意しています。可動範囲全体を非常に小さいステップサイズで移動できるため、適応性が高く、またバックラッシュが無視でき、さらに高分解能が得られます(詳細は「仕様」タブをご覧ください)。Z906VとZ912Vは1/4"-80ネジ付き手動アジャスタと交換可能であり、Z912BVとZ925BVはØ3/8インチ(Ø9.525 mm)バレル付きアクチュエータと交換可能です。DCサーボモータは速度を連続的に変えることができ、また光学式エンコーダを用いて閉ループ動作をさせることができます。

これらのアクチュエータは軽量、コンパクト、かつ耐久性に優れています。ミラーマウントや移動ステージのほか、一般的な駆動機構よりも高い精度を必要とするアイテムなど、様々なコンポーネントと組合せて使用するのに適した製品です。

Apiezonグリース、Z9、ZFSおよびZSTアクチュエータ用

ズーム

Apiezon 100グリース1.5 cc注入器入り
10^-9 Torrまでの真空に対応
アクチュエータの寿命を延長
すぐにお使いいただけます。

このアピエゾングリースは当社のZ9、ZFSおよびZSTアクチュエータの親ネジを再潤滑するのに適した製品で、優れた焼付き防止特性を持っています。このグリースには、潤滑力を高めるためにPTFEが含まれ、汎用および真空度10^-9 Torrまでの真空用途にお使いいただけます。適切な動作温度範囲は10 °C～30 °Cです。グリースは使いやすい注入器に入っています。

注：アクチュエータZ9、ZFSおよびZSTの送りネジとエンドボールには、10,000サイクルごと、または動作中にきしみ音が聞こえたら潤滑油を差すことをお勧めします。