ピエゾステージNC 制御コントローラ

PIEZO STAGE［ピエゾステージ “PIEZO STAGE” ］

各インターフェースと機能 Interfaces and functions

CONTROLLER①PI（D）ゲイントリマ
PI（D）Gain trimmer

②LED
サーボ切替

Differencial signal

A controller for Piezo Stage driving control.
With integral control circuit, driver and displacement sensor ampliﬁer, the controller is directly
connected with the Piezo Stage to control the closed loop.
High-precision positioning without hysteresis and creeping is possible.

④アナログ入力
Analog input

将来的な軸の追加が可能

Response characteristics can be tuned by PI（D）gain trimmer
PID gain adjustment trimmer is located on top. Each gain value can be tuned
freely according to Piezo Stage connected and use conditions.

DP

Cost less than 3 single-axis units

Three options of control interface※7000 series■適正ゲイン■低ゲイン

コントローラ出力端子
センサモニタ

指令信号

差分信号

Command signal■ゲインオーバー

センサモニタOver gain

Sensor monitor

差分信号

Differential signal

ピエゾステージから出ているピエゾケーブルとセンサケーブルを直接コントローラにつなぐだけですぐに使えます。

Control board, driver board and displacement
sensor ampliﬁer board all in one unit

This controller is ready for use just by connecting the piezo cable andsensor cable from the Piezo Stage directly to the controller.

ピエゾステージ
Piezo stage

変位センサ
Displacement
sensor

センサアンプ基板
Sensor amplifier

Choices of position command input interface

Analog command function is available to all models as an input interface togive position commands to the Piezo Stage. Digital command (serial and parallel)function is also available as an option.
For details of selection, refer to P67.

Standard

Piezo driver

Control board

Status indicator LEDs

標準装備

ピエゾドライバ基板
制御基板

ピエゾステージに位置指令を与える入力インターフェースとして、アナログ指令を全機種で標準装置。オプションでデジタル指令（シリアル、パラレル）を追加できます。
選定の詳細は → P67

位置指令信号

Positioncommand signal

オプション

Analog input

単機能シリアルOption

Limited-function serial

オプション

高機能シリアルオプション

パラレルOption

Option64

アナログ入力High-function serial

コントローラController

ピエゾドライバ

Power
電源ON時に点灯
lluminated when power is ON

Overﬂow
ドライバ出力電圧が仕様値を越えた場合に点灯
lluminated when the driver output voltage
exceeds the speciﬁcation value

Piezo driver

Overload

制御基板

保護回路が働きピエゾへの出力遮断時に点灯

Control board

変位センサアンプ

lluminated when the output to the Piezo isshut off by the protective circuit

Sensor amplifier

Parallel65

ドライバ

Piezo-electricelement

Controller

多軸コントローラ

Multi-axis controller

状態を知らせるLED②

PIEZO DRIVER

圧電素子

コントローラ単軸コントローラ

Single-axis controller

選べる位置指令入力インターフェース④⑥

CONTROLLER

A control board for PID analog feedback, an ampliﬁer board for
displacement sensor and a piezo-driving driverboard are compactly packed into one unit.

Just connecting Piezo Stage directly

ステージ動作 Piezo stage response

コントローラPIDアナログフィードバックを司る制御基板の他、変位センサ用アンプ基板とピエゾ駆動ドライバ基板をコンパクトにまとめて搭載しています。

※縦軸の電圧倍率は各ライン毎に異なります。

指令信号 Position command signal

IMPACT ACTUATOR

ピエゾステージを直接つなぐだけですぐに高精度な位置決めが可能

鈍い立ち上がり
Slow response

インパクト
アクチュエータ

1台で、制御基板、ドライバ基板、変位センサアンプ基板を全て搭載

オーバーシュートとリンギング
Ringing, Over shoot

SIMPLE ACTUATOR

特徴 Features

簡易型アクチュエータ

Suitable gain

Low gain“Sensor monitor” to output the signals from the displacement sensor in
the Piezo Stage as voltage and “differential signals” to output the deviation
between the command signal and actual operation are provided.
Operation status of the stage can be observed in real time by using
an oscilloscope, etc.

STAGE FOR ULTRAPRECISION MACHINERY

単軸専用×3台より低コスト

I

Output monitor signals that can visualize the operations

超精密加工機用

Axis can be added later

P・I・Dゲイン調整トリマを上部に配置。接続するピエゾステージや使用条件に合わせて各ゲイン値を任意にチューニング可能です。

ピエゾステージ内蔵の変位センサ信号を電圧として出力する「センサモニタ」や、指令信号と実動作の偏差を出力する「差分信号」を装備。オシロスコープなどでステージの動作状況をリアルタイムに観察できます。

OBJECTIVE LENS FOCUSING

安価

Slot for axes 1-3 are prepared

動作を視覚化できる出力モニタ信号③⑤

対物レンズ
フォーカス用1〜3軸までスロット用意

PI（D）ゲイントリマで応答特性をチューニング可能①

ROTARY AND TILT STAGE

軽量コンパクト

詳細は→P67

回転・チルトステージ

NCM6000, 7000

制御インターフェースの選択が多い

Digital interface (Option)

Piezo voltage monitor

NCS6000, 7000

Reasonable price⑥デジタルインターフェース（オプション）

ピエゾドライバモニタ

多軸拡張用 Multi-axes expansion

Light and compact

Sensor monitor③差分信号

APERTURE SHAPE STAGE

ヒステリシスやクリープの無い高精度な位置決めが可能です。

単軸専用 Single-axis⑤センサモニタ

Servo selector

開口付きステージ

ピエゾステージを駆動制御するためのコントローラです。
制御回路・ドライバ・変位センサアンプを一体型とし、ピエゾステージと直接接続してクローズドループ制御を行うことができます。

標準直動ステージ

STANDARD LINEAR STAGE

P I ：6000シリーズ
PID：7000シリーズ

シリーズ Series

6000

7000

6000

7000

型番 Model No.

NCS61□□CNCS71□□CNCM6□□□C

NCM7□□□C■機能説明［Function descriptions］

シリーズの選択 Selection of controller series
6000と7000は以下の機能特徴があります。 Functional features of 6000 and 7000 are as follows.

6000シリーズ
シリアル／パラレル
Input
Input 切替

センサモニタ, ピエゾモニタ, 差分信号 Sensor monitor, Piezo monitor, differential signal
負荷ショート検出と過熱保護回路による圧電素子の出力遮断［Reference for selection］

2.7kg

5.4kg

CE Marking※○○RoHS○○②パラレル Parallel

To give commands by RS232C interface to perform positioning.

To provide position commands by 16-bit binary data.

［選定目安］※USB-RS232C変換器が別途必要です。

・2軸、3軸でも1つのインターフェースで指令や監視ができる
・波形生成やマクロ機能を備えている
・デジタル信号のためノイズの影響を受けにくい・パラレルケーブルを延長し上位ホストと距離が離せる※USB-RS232C converter is separately required.

・2 or 3 axes can be controlled with commands and monitored by one interface.
・Waveform generation and macro functions are available.
・As digital signals are used, it is less subject to noises.

P ie z o C o n t ro lle r

上位指令機器PowerO.F.

Power

パラレルIOボード搭載パソコン

O.F.
OffsetOver Load
OnSensor
MonitorOff

16bit信号On

SensorMonitor

OffSet

コマンド送受信OffsetOver Load

OutputMonSetSensorInput

Sensor
Input
Output

RS232C

ステージ動作

パラレルIF

ステージ動作NANO CONTROL CO.,LTD.

NANO CONTROL CO.,LTD.

To give commands by the RS232C interface to perform positioning.
Command functions are limited and only single-axis controller (NCS)
can be added.

［選定目安］

・A/D, D/A分解能が高い（18bit）
・静的位置決め動作のみで、波形生成やマクロ機能は不要［Reference for selection］

・D/A resolution is high (18-bit)
・Basic operations only; no waveform generation and macro functions are used67

ドライバRS232Cインターフェースでコマンド指令を与えて位置決めします。
コマンド機能を限定したシリアルオプションで、単軸専用コントローラのみ選択できます。

PIEZO DRIVER③単機能シリアル Limited-function serial

Note: To add module(s), the controller unit must be returned to us.

66

コントローラP i e z o C o n t ro l l e r

上位指令機器・軸増設モジュール 1 軸追加
・シリアル IF モジュール追加
・Added a control axis
・Added serial IF

・High-speed communication with the superior host is enabled to provide
commands by parallel binary data.
・As digital signals are used, it is less subject to surrounding noises.
・The parallel cable can be extended to place it farther from the superior host.

Parallel I/O・Easy to use by connecting to USB port on PC

・軸増設モジュール 1 軸追加
・Added a control axis

・パラレルのバイナリデータで指令するため上位ホストと高速通信可能・デジタル信号のため周囲ノイズの影響を受けにくい［Reference for selection］［Reference for selection］

パソコンのシリアルインターフェース

16bitのバイナリデータで位置指令を与えます。

CONTROLLER

After purchasing the controller, you can install additional module(s) (separately sold).
●Additional axis module : To be inserted into an empty slot of
the multi-axis case(NCM) to add a control axis.
●Digital interface module : Serial or parallel interface can be added.

ステージ動作NANO CONTROL CO.,LTD.

Err.

1 汎用タイプ General-purpose type2 低ノイズタイプ Low-noise type1 シリアル追加 Serial
2 パラレル追加 Parallel
3 単機能シリアル追加 Limited-function serial（注）追加モジュールの増設には、コントローラ本体を当社に返送いただく必要があります。

Input端子

Input

Output current

Additional option●軸増設モジュール：多軸拡張用（NCM）の空きスロットに挿入し、制御軸の追加が行えます。
●デジタルインターフェースモジュール：シリアルまたはパラレルインターフェースを追加できます。

Sensor
Input
Output①高機能シリアル High function serial

・PCのUSBとつなげて簡単に使える

追加オプション

コントローラ購入後、追加モジュール（別売）を増設することも可能です。

D/A変換器搭載
パソコン

Mon

0 アナログ電圧のみ Analog voltage

SensorMonitorIMPACT ACTUATOR■追加ユニット［Additional module］

Standard equipment

OffsetOnOff

インパクトアクチュエータ

6 6000シリーズ 6000 Series
7 7000シリーズ 7000 Series

1 1軸 1 axis
2 2軸 2 axes
3 3軸 3 axes

標準装備

O.F.
Over LoadSIMPLE ACTUATOR

Selected series

Number of axis

Input interface

正弦波入力

簡易型アクチュエータ

シリーズ選択

入力インターフェースHz

デジタル入力は以下の3種類から選択できます。 The following 3 options of digital input are available.

［選定目安］

出力電流軸数・For continuous scanning operations of sine wave and triangular wave, etc.
・As no A/D and D/A conversion is performed, command signals are processed fast・Available to all controllers with no additional cost

RS232Cインターフェースでコマンド指令を与えて位置決めを行います。

NCS 6 1 0 1 C
S 単軸専用 Single-axis
M 多軸拡張用 Multi-axesP ie z o C o n t ro lle rPowerファンクションジェネ
レータなどの信号発生器●デジタル入力（追加オプション）Digital input (Option) ⇒詳細 P68※CE対応は構成により異なります。
詳細はお問い合わせ下さい。 CE Marking varies depending on model No.

ケース種類

上位指令機器

超精密加工機用

本体質量 Weight

ステージ動作STAGE FOR ULTRAPRECISION MACHINERY

W236×D388×H140mm

正弦波入力

OBJECTIVE LENS FOCUSING

100VA

W87.5×D365×H135.8mm

Case type●アナログ入力（標準装備）Analog input (Standard equipment)

アナログ電圧 0〜10Vを入力し位置決めを行います。 Analog voltage of 0 to 10 V is input to perform positioning.

対物レンズ
フォーカス用AC100〜120V / AC200〜240V 切替式■型番構成［Composition of model No.］アナログ入力とデジタル入力（3種類）は以下の機能特徴があります。 Functional features of analog input and digital input (3 types) are as follows.

［選定目安］
・正弦波や三角波など連続したスキャニング動作をさせる
・A/D, D/Aの変換がないため、指令信号に対する処理速度が速い
・標準装備で駆動できリーズナブル

Shut-off of output from piezo-electric element by overheat protective circuit

50VA

入力インターフェース Input interface

ROTARY AND TILT STAGE

Low-noise type : Average current 60mA, Peak current 500mA, Output ripple noise 1mVp-p

外形寸法 Dimensions

変位センサ

Dゲイン

回転・チルトステージ

低ノイズタイプ：平均電流 60mA, ピーク電流 500mA, 出力リップルノイズ 1mVp-p

消費電力 Power consumptionピエゾ素子

Iゲイン

I/O

SerialGeneral-purpose type : Average current 40mA, Peak current 120mA, Output ripple noise 5mVp-p

電源 Power supply-Serial

シリアル（RS232C）

汎用タイプ：平均電流 40mA, ピーク電流 120mA, 出力リップルノイズ 5mVp-p

保護回路 Protective circuit+

センサモニタSerial or Limited-function serial or Parallel

モニタ用出力 Monitor output

変位センサ

センサモニタAnalog voltage

シリアル（RS232C）
または単機能シリアル（RS232C）
またはパラレル（16bit）□出力電流 Output current

P ゲイン I ゲイン

Pゲイン

Err.

Additional option

ピエゾモニタ

ピエゾ素子-ピエゾアンプ

Input

追加オプション+サーボ切替Set

アナログ電圧 0〜10V

Standard equipment

PID アナログ PID analog

LPF

アナログ
Input

ピエゾモニタMon

標準装備

PI アナログ PI analog

A circuit focusing on high-speed positioning

開口付きステージ

Input interface

PID アナログ PID analog

高速位置決めを重視した回路です。

APERTURE SHAPE STAGE□入力
インターフェース

PI アナログ PI analog

アナログ
Input

7000 series

シリアル／パラレル
Input
Input 切替

ピエゾアンプ

Serial I/O

Feedback control type

サーボ切替

7000シリーズ

Err.

フィードバック制御方式

1〜3軸 1〜3 Axes

S スロープ

Input□制御軸数 Number of control axes

1軸 1 Axis

A circuit focusing on stable positioning control

STANDARD LINEAR STAGE

外観

位置決めの安定制御を重視した回路です。

標準直動ステージ6000 series

Appearance

ピエゾステージ

多軸拡張用 Multi-axes

PIEZO STAGE

単軸専用 Single-axis

ケース種類 Case typeFor delivery time and prices, please refer to P6

P6

納期、価格についてはこちらを参照ください。

デジタル入力オプション Digital input options●RS-232C シリアルインターフェース Serial interface
高機能シリアル●16bit パラレルインターフェース Parallel interface

単機能シリアル16bitパラレル

Limited-function serial

16bit parallel

・16bitパラレル信号で位置制御が行えます。
・単軸専用コントローラ（NCS）のみに搭載できます。
（注）多軸コントローラ（NCM）には適用できません。
・上位の指令装置と接続するためのパラレルケーブル（1.5m）が1本付属します。

Serial interface connector

機能比較 Function comparison

ピン番号

信号 Signal

16bit

18bit

1

DATA 0（入力）
Input

単軸（NCS）, 多軸（NCM）の両コントローラ

単軸コントローラ（NCS）
のみ

Both single（NCS）and multi axis（NCM）controller

通信仕様 Communication speciﬁcation

Pin No.

2

Only added to single-axis（NCS）controller

34

ピンアサイン Connector pin assignment

561NC

データ数 Data number

8bit

8bit

2RxD

3TxD

送信データ Sending data

ストップビット Stop bit

1bit

1bit

4

NC-

パリティ Parity

None

None

5

GND

GND

6NC-

フロー制御 Flow control

None or RTS/CTS

RTS/CTS

7RTS

デリミタ Delimiter

CRLF or CR or LF

CRLF

8CTS

9NC

コマンド文字列

サーボ切替コマンド

SV Xn

10
12

送信要求 Request to send
送信可能 Transmittable

Voltage application command

LM Xn1 n2 n3
VA Xn
VR Xn
PS? X

Monitoring command

E Xn1 n2 n3
OT? XOL? X

仮想座標コマンドSO X

Virtual coordinate command

LL Xn
SF X

○

指定軸Xの現在値を（nm）単位で返します○○

指定軸Xに電圧n（V）増減し出力します○

指定軸Xの出力電圧を（V）単位で返します○○E コマンドで設定した整定状態を0または1で返します 0:未整定, 1:整定○○

指定軸Xの移動範囲上限をn（nm）に設定します○○

指定軸Xの現在値を仮想原点に設定します○

指定軸Xの移動範囲下限をn（nm）に設定します○

実行した仮想原点を解除します○○

WV CR で生成した波形データを出力します○

MC BG nn番目のマクロのコマンド列を登録開始します○○

指定軸Xのn（=1〜6）番目の余弦波データを生成します○

生成した波形データ（指定軸Xのn番目）を出力します ※複数軸へ出力指令可能○

MC BG で開始し登録したコマンド列を終了します○WAIT nマクロ内で次のコマンド実行までの待ち時間を設定します

MC SA nn番目のマクロを実行します○

登録したn番目のマクロのコマンド列の内容を返します○+5V 入力 Input

OVERLOAD（出力）Output

POSITION ERROR（出力）Output

○NC

24

LDAC（入力）Input

25GND［コネクタ：Dsub 25ピン メス Connector：Dsub25 Pin female］

データ信号について Data signals
移動量 Travel range

出力値 Output value

00V

フルストロークの半分 Half distance
フルストローク Maximum distance

DATA
01

234

567891011121314150x0000

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

L

5V

0x7FFF

HH

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

L

10V0xFFFF

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

［ L=0±0.5V, H=5±0.5V］〈付属ケーブル Supplied cable 〉
ケーブル長：1.5m

接続リード線○○○○〈タイミングチャート Timing chart 〉①最初に16bitのDATA信号を確定させます。
②確定後10μsec以上経過後にLDACを40μsec以上 H レベルとします。
LDACが H レベルになるとDATAが書き換わります。
③その後LDACを40μsec以上 L レベルにすると値を保持します。
④続けて次のDATA信号を確定させます。

−−
−
−

Data

以上からデータを書き換える最短時間は90μsec毎となります。

−−
−

LDAC

−
−
−
−
−

［ ○:機能あり/Yes, −:機能なし/No］

アナログ出力Analog output10μsec

40μsec時 間［Time］

40μsec①At ﬁrst, ﬁx the data signal of 16 bits.
②After 10 microseconds or more have passed since it ﬁxed,
the LDAC is assumed to be "H" level for 40 microseconds or more.
The DATA is rewritten when the LDAC reached to "H" level.
③Retain the value when you make LDAC as "L" level for 40 microseconds ormore afterwards④Fix the following data signal continuously.
The minimum time that rewrites data above becomes every 90 microseconds.

69

ドライバ

3chの中から2軸（AB）を選択して各軸の座標位置J（nm）,K（nm）を中心とする半径N（nm）の円データを生成します

WSCRMC ED

○○○

WT X

○○
○

23○

整定範囲を設定できます。
指定軸Xが指令位置に対して±n1（nm）の範囲にn2回連続して入ると整定と見なします。
サンプリング時間はn3×0.1（msec）となります。
指定軸Xのピエゾドライバのオーバーロード状態を返します 0:正常時, 1:オーバーロード時

NCNC

○

○

WS で開始した出力を停止しその位置を保持します

WS Xn○PS? や VL? の返し値の平均化回数n（1〜64）を設定します○MC? n68

指定軸Xに絶対電圧n（V）を出力します

指定軸Xを始点n1（nm）から終点n2（nm）まで移動速度n3（nm/sec）で等速直線移動します○22

PIEZO DRIVER

Macro command○

指定軸Xのn（=1〜6）番目の三角波データを生成します

WV Xn TR J K L MWV CR AB J K L M N

マクロコマンド

指定軸Xをn（nm）増減し移動します○

WV Xn CS J K L M
Waveform output command○

指定軸Xのn（=1〜6）番目の正弦波データを生成します J:振幅（nm）,K:周期（msec）,L:位相（°）,M:オフセット（nm）

WV Xn SN J K L M

波形出力コマンド○○DATA 15（入力）
Input

NC

コントローラUL Xn

Output limit command○21

CONTROLLER

出力制限コマンド指定軸Xをn（nm）の絶対位置に移動します○

Limited-function serial

DATA 13（入力）
Input

20

IMPACT ACTUATOR

モニタ用コマンドAV n

指定軸Xのサーボ設定状態を読み出します

単機能シリアルHigh-function serial

DATA 12（入力）
Input

インパクト
アクチュエータ

VL? X

指定軸XのサーボOn（n=1）/Off（n=0）を設定します

高機能シリアルDATA 9（入力）
Input

DATA 11（入力）
Input

19

SIMPLE ACTUATOR

電圧印加コマンドMR XnDATA 10（入力）
Input

913

DATA 7（入力）
Input

18

簡易型アクチュエータ

Travel command

SV? X
MV Xn

DATA 8（入力）
Input

DATA 14（入力）
Input

11

DATA 5（入力）
Input

178

機能 Function

Commnad strings

DATA 6（入力）
Input

-

受信データ Receive data

DATA 3（入力）
Input

16

内容 Object［コネクタ：Dsub 9ピン オス Male plug］

コマンド名 Command

DATA 4（入力）
Input

記号 Code7

DATA 1（入力）
Input

超精密加工機用

38400bps

1415

STAGE FOR ULTRAPRECISION MACHINERY

通信レート Data rate

9600〜115200bps

Pin No.

DATA 2（入力）
Input

OBJECTIVE LENS FOCUSING

出荷時 Default value

信号 Signal

Pin No.

対物レンズ
フォーカス用パラメータ範囲 Parameter

ピン番号

ピン番号

ROTARY AND TILT STAGE

適用コントローラ Available controller

移動コマンドParallel interface connector

回転・チルトステージ

単機能シリアル Limited-function serial

高機能シリアル High-function serial

A/D, D/Aコンバータ分解能 Converter resolution

Servo switching command

コントローラにパラレルインターフェース
装着時

ピンアサイン Connector pin assignment

機能比較 Function comparison

項目 Model No.

・16-bit parallel signals for position control.
・Only compatible with single-axis controller (NCS). Note: Not compatible with multiple-axis controller (NCM).
・1 parallel cable (1.5 m) for connection with a superior command device is supplied.

開口付きステージ

コントローラにシリアルインターフェース
装着時

APERTURE SHAPE STAGE

・The serial interface can be selected from 2 types: “high-function serial” and “limited-function serial.”
・1 RS-232C cable (cross cable; 2 m) to connect a PC and a controller is supplied.
・A sample program to conduct simple operations is available (free of charge).

STANDARD LINEAR STAGE

・シリアルインターフェースは「高機能シリアル」と「単機能シリアル」の2種類から選択できます。
・PCとコントローラ間を接続するRS-232Cケーブル（クロスケーブル,2m）が1本付属します。
・簡単な動作を行えるサンプルプログラム（無償）を用意しています。

標準直動ステージ

High-function serial

ピエゾステージFor delivery time and prices, please refer to P6

P6PIEZO STAGE

納期、価格についてはこちらを参照ください。