製品情報

KCI 120 Dplus
アク チュ エ ータ の入力軸と出力軸を同時にカウント可能な
イン ダク ティブ 走査方式の
デュアルアブソリュートエンコーダ

SIL2までの
安全アプリケーションに対応(コントローラ側の追加監視でSIL3にも対応)

05/2021KCI 120 Dplus
アクチュエータの入力軸と出力軸を同時にカウント可能なインダクティブ走査方式のデュアルアブソリュートエンコーダ• 堅牢なインダクティブ走査方式• 走査ユニットAEと2個のロータユニット(ハブ付き目盛ディスク)で構成• 出力側の位置計測
1 ± 0.562(20)

37 ± 1
 39

 58

 15.7
 39.5
 26
 190.1 B

34.5

 74

1 ± 0.35

3129.5 ± 0.3
50 ± 0.05

 17 ± 0.008

50 ± 0.05Y

0.3 ± 0.150.005
 15.7 h60.05 B  14.2

50Y
5:1

1390°...120°
 4.5 ± 0.1
M34x30°0.5

Rz 6.3341.5Z4x0.08 A
Free of burrs

A5°5678910111213142

1.3
R0121111  1612



R1Rz 6.3
  21

4= モータ軸の回転中心= 出力軸の回転中心= 取付けに必要な寸法= 使用温度と振動の測定点= 15ピンPCBコネクタ= 取付け側= 取付け寸法: エンコーダB(モータ側)、取付けと熱変位による影響を加味した公差= 取付け寸法: エンコーダA(出力側)、
取付けと熱変位による影響を加味した公差= 圧入後のアキシャル振れ= M3 ISO 4762 - 8.8 MKL (4x) ばね座金付: DIN 6796 - 3 - FSt (4x)、
締付けトルク: 1.0 Nm ±0.1 Nm= 走査ユニット表面の 6 を起点にしたねじ部の最小長さ= 位置値を得るための両軸の回転方向= ケーブル用のスペースを確認してください= 電子機器用のスペースを確認してください、また、取付け側の寸法も参照してください。
= 丸みのある交差部= 軸方向の突き当てとして取付け時に有効= ねじ部始点の面取りには、緩み防止用接着剤が必要です。
= 軸方向の突き当てを用いないで取付け(エンコーダB)

5:1
 111

R2.25 ± 0.053x120°




M123B

 13.512x, sharp edges
 0.1 A

 5.1

210 4.2

A 3.3 ± 0.1

ZR1A-A5:1

  17.2

6.8 ± 0.1
A

 9 ± 0.250+0.10

2:15.5
112.5

 4.7 –0.05

X

1.514  8

 19 h657°

3.5
7.52.5
 2281050.
5± x)(4X0.005
0.02 A
4x

 9 ± 0.2
 0.2 A 4x

2 ± 0.05

5°

公差

製品情報 KCI 120 Dplus  05/2021

一般情報仕様

KCI 120 Dplus

インターフェース

EnDat 2.2区分

EnDat22

計算時間 tcal
クロック周波数≦ 5 µs≦ 16 MHz

電気的接続

15ピンPCBコネクタ(ラジアル)、ケーブル長 ≦ 10 m

供給電圧

DC 3.6 V ～ 14 V (両軸共用)

消費電力(最大)2)

3.6 Vにおいて: ≦ 1.2 W
14 Vにおいて: ≦ 1.4 W

消費電流(標準値)

5 Vにおいて: 180 mA (負荷なし)

ロータの角加速度≦ 1 · 105 rad/s2

振動 55 Hz ～ 2000 Hz3)
衝撃 6 ms

走査ユニットAE: ≦ 400 m/s2、各ロータ: ≦ 600 m/s2 (IEC 60068-2-6)≦ 2000 m/s2 (IEC 60068-2-27)

使用温度–40 °C ～ 115 °C

1)

温度異常検知用エラーメッセージの 127 °C (内蔵温度センサの測定精度: 125 °Cにおいて±1 K )トリガーしきい値
相対湿度≦ 93 % (IEC 60068-2-78に基づき40 °C/21日間の試験実施)、結露なし

保護等級 IEC 60529

IP00 (カタログハイデンハインエンコーダのインターフェース の電気保安 の項目の絶縁を参照してください。)

質量

 0.047 kg (走査ユニットと各ロータ)

ID番号

単体
ID 1285758-03 (走査ユニットAE)
ID 1289200-04 (ハブ付き目盛ディスク: エンコーダA)
ID 1289199-05 (ハブ付き目盛ディスク: エンコーダB)

複数個一括
ID 1285758-53 (走査ユニットAE)
ID 1289200-54 (ハブ付き目盛ディスク: エンコーダA)
ID 1289199-55 (ハブ付き目盛ディスク: エンコーダB)

1)

エンコーダのピン配列を参照してくださいカタログハイデンハインエンコーダのインターフェース 内の電気的仕様 もしくは www.heidenhain.com を参照してください3)走査ユニット: 10 Hz ～ 55 Hzの間では、振幅が一定値6.5 mmとなる条件にて評価しています。
各ロータ: 10 Hz ～ 55 Hzの間では、振幅が一定値10 mmとなる条件にて評価しています。

2)

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3

位置計測仕様

KCI 120 Dplus シングルターン
出力側(エンコーダA)

KCI 120 Dplus シングルターン
モータ側(エンコーダB)

機能安全
右記条件で適用が可能

監視および制御ループ機能のシングルエンコーダシステムとして以下条件で適用が可能• SIL 2 (EN 61508、EN 61800-5-2)• カテゴリ3、パフォーマンスレベルd (EN ISO 13849-1:2015)
資料1000344に記載の追加的監視により、SIL 3、パフォーマンスレベル e、カテゴリ4の安全アプリケーションで使用可能
両軸ともシングルターンでのみ適用

PFH (各エンコーダ)

SIL 2: ≦ 15 · 10–9 (単位時間あたりの危険側故障確率)
SIL 3: ≦ 2 · 10–9

安全位置1)

エンコーダ本体: ±0.44° (安全測定分解能 SM = 0.176°)
機械的接続: 0°(軸とステータカップリングの故障除外、ステータの加速度: ≦ 400 m/s2、ロータの加速度: ≦ 600 m/s2)

軸

ハブ内径15.7 mm

ハブ内径19 mm

回転速度≦ 6000 rpm≦ 15 000 rpm

ロータの慣性モーメント5.5 · 10–6 kgm2 (ボールベアリングによる支持なし)

2.0 · 10–6 kgm2

軸方向ずれ2)±0.3 mm±0.5 mm

位置値/回転1 048 576 (20 ビット)

524 288 (19 ビット)システム精度±40”

±120”

1)
2)

4

位置値比較後に後続電子機器内で公差が発生する可能性があります。(機器メーカーにお問い合わせください)
熱膨張と取付け公差を含みます

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取付け取付けと保護等級取付けと保護等級
KCI 120 Dplus は2個のハブ付き目盛ディスクを圧入し、走査ユニットを装着することにより取付けることができます。各ハブ付き目盛ディスクを軸に圧入し、走査ユニットを機械側取付面と四隅のねじ穴で固定します。各ハブ付き目盛ディスクを圧入できるのは一回のみです。
圧入の場合、取付け側表面の材質特性と条件に従ってください。関連資料に正しい使い方について記載されています。既に使用している取付け軸に新しいハブ付き目盛ディスクを圧入する場合も、これらの要求に従わなければなりません。圧入力の下限値を下回ると、残りの作業では終点位置に達するまで、圧入力を規定の範囲内に保たなければなりません。

機能安全アプリケーションの場合、エンコーダには、取付け面にエンコーダを取付けた状態で、少なくとも保護等級IP6xに従った防塵性に加え、防水性(保護等級はアプリケーションにより異なります。例えばIPx5は噴流からの保護)が必要です。埃や液体などの汚れにさらされることがなければ、取付けた状態の保護等級はIP40で十分です。

関連資料:
トラブルのない動作を保証するために、
カタログハイデンハインエンコーダのインターフェースの電気的仕様 の項目の電磁両立性に記載されている対策に従ってください。

走査ユニットハブ付き目盛ディスク (エンコーダB)

PCBコネクタ

ハブ付き目盛ディスク (エンコーダA)
オプション: ボールベアリングによる支持

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各目盛ディスクと走査ユニット (取付け時)

5機械的故障の除外

Z



1.5
 10 /  15Z

4:1

Faxial = 15 N

Flateral = 33 N

12345676= ステータ接続用支持フランジ
別表(“取付け側ステータ”列)に記載の材質
最大許容全質量(追加部品を含む): 0.130 kg
接合部の表面粗さ: Rz ≦ 16 μm= ばね座金: DIN 6796 – 3 – FSt (4x)
ねじ頭に面する凸面を用いて位置決めが正しいか確認してください= ねじ: M3 ISO 4762 – 8.8 – MKL (4x)
締付けトルク: 1.0 Nm ±0.1 Nm= 走査ユニット表面を起点にしたねじ部の最小長さ、寸法図面も参照してください= ねじ接続部でのフランジ厚さ= オプションの測定軸用ボールベアリング
ベアリングの寿命および許容負荷を越えないようにしてください。
ボールベアリングを妨げてはいけません。
= ねじ接続部に作用する力の最大許容値– 対角線上にある少なくとも2つのねじにばね座金を使用してください。
座金は支持フランジ 1 に必ず接するようにしてください。
– 全ての使用条件に対応。さらに力が加わる場合(例えば、振動やトルクから負荷から)も考慮しなければいけません。
Flateral = 33 N
Faxial = 15 N

公差

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ロータリエンコーダは取付け軸に最大1 Nmのトルクを作用させることもあります。この負荷に対応するように取付け側の機械設計を行わなければなりません。

機能安全の故障除外設計では、以下のように取付け側表面の材質特性と条件を想定しています。

取付け側モータ軸取付け側出力軸取付け側ステータ

材質

硬化性展伸アルミ合金

引張り張力 Rm

≧ 260 N/mm2≧ 215 N/mm2≧ 220 N/mm2

降伏強度 Rp0.2 もしくは降伏点 Re≧ 240 N/mm2≧ 160 N/mm2

該当せず

せん断力 τa

該当せず≧ 130 N/mm2

接触面圧 pG

該当せず≧ 250 N/mm2

弾性率 E(20 °Cにおいて)

69 kN/mm ～ 71 kN/mm70 kN/mm2 ～ 75 kN/mm2

熱膨張係数 Þtherm(20 °Cにおいて)–6 –1–6 –1
23 · 10 K ～ 24 · 10 K

≦ 25 · 10–6K–1

表面陽極酸化皮膜は問題なし

表面粗さ Rz≦ 6.3 μm

≦ 16 μm

摩擦力

接合面での潤滑剤の使用を推奨

取付け面には汚れやグリースがない状態である必要があります。
ねじと座金は納品時の状態で使用してください。

締付け手順

DIN EN ISO 6789準拠のシグナル式トルクレンチを使用してください。精度: ±6 %取付け時温度

15 °C ～ 35 °C

2

アルミ2

取付け工具
ケーブルへの損傷を避けるために、取付け工具を使用してケーブルコネクタを取り外してください。コネクタ部のみに引っ張り力が加わるようにし、ワイヤを引っ張らないようにしてください。
ID 1075573-01

取付け用アクセサリ(別売)
ねじ: M3 ISO 4762 – 8.8 MKLとばね座金: DIN 6796 - 3 - FSt
使用手順: DIN 267 27準拠の緩み防止用接着剤付ねじを使用してください(カタログロータリ
エンコーダ の機械的仕様 を参照してください)。
ねじとばね座金は別途注文しなければなりません。

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取付けに関するさらに詳しい情報は、取付説明書とカタログサーボモータ用エンコーダ を参照してください。取付け状態は、PWM 21とATSソフトウェア(資料ID 1082415参照)を用いて確認することができます。

7温度評価機能搭載

本ロータリエンコーダは各軸のエンコーダ電子回路内に温度センサを内蔵しているのが特徴です。デジタル化された温度データはEnDatプロトコルによりピュアシリアル通信されます。この温度測定とデータ伝送は、機能安全の点では安全ではないということを必ず考慮してください。
温度センサに関しては、ロータリエンコーダは温度異常時に2段階での信号出力を行います。
これはEnDat警告とEnDatエラーメッセージで構成されます。
EnDat仕様に従って、内蔵温度センサが警告しきい値に達するとEnDat警告(EnDatメモリ領域“オペレーティングステータス”、1ワード“警告”、21ビット“温度異常”)を出力します。この内
蔵温度センサの警告しきい値はEnDatメモリ領域“オペレーティングパラメータ”、6ワード“各軸の温度異常の警告ビットトリガーしきい値”に保存され、個別に調整することができます。

エンコーダ出荷時には初期値が設定されています。内蔵温度センサによる測定温度は、機器とアプリケーションの特性のため寸法図に記載されている測定点での温度より高温になります。
ロータリエンコーダの各軸には、“温度異常”
EnDatエラーメッセージのトリガーしきい値が無調整の温度センサを内蔵しています。このしきい値に達すると、EnDatエラーメッセージが出力します。(EnDatメモリ領域“オペレーティングステータス”、0ワード“エラーメッセージ”、22ビット”位置”と付加情報2“オペレーティングステータスエラー源”、26ビット“温度異常”)
このトリガーしきい値は、エンコーダにより異なり、各製品仕様に記載されています。
ハイデンハインでは、このしきい値が“温度異常”
EnDatエラーメッセージのトリガーしきい値を十分に下回るようにアプリケーションに応じて警告しきい値を調整することを推奨しています。
エンコーダを正しく適切に使用するためには、測定点での温度を監視することが必要です。

電気抵抗取付け側とロータ間の電気抵抗を確認してください。
公称値: < 1 

8

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診断・検査機器

ハイデンハイン製エンコーダは、調整、監視、診断に必要な全ての情報を出力します。入手可能な情報は、アブソリュートやインクリメンタルといったエンコーダの種類および出力インターフェースの種類により異なります。
アブソリュートエンコーダは、シリアルデータ伝送を行います。エンコーダ内部で広範囲にわたって信号の監視を行います。監視結果(特に評価番号)をシリアルインターフェース経由で位置値と一緒に後続電子機器(デジタル診断インターフェース)に伝送することが可能です。伝送できる情報は以下の通りです。
• エラーメッセージ:
位置値が不正確である• 警告:
エンコーダにあらかじめ設定した限界値に達している• 評価番号:– エンコーダに保存されている詳細情報– 全てのハイデンハイン製エンコーダのスケーリングを統一– 周期的出力が可能

後続電子機器はクローズド・ループ制御時にエンコーダの現在の状況を簡単に評価することが可能です。
ハイデンハインは、エンコーダの解析に適している診断機器PWMや検査機器PWTを用意しています。診断方法には以下の2種類があり、これらの機器の接続方法により異なります。
• エンコーダ診断:
エンコーダに診断・検査機器を直接接続することにより、エンコーダ機能の詳細な解析が可能になります。

• 監視モード:
診断機器PWMをクローズド・ループ制御に組み込むことが可能です。(必要であれば適切な検査用アダプタで中継)
これによりエンコーダを搭載した機械または機器を運転中にリアルタイム診断することが可能です。機能はインターフェースの種類により異なります。

PWM 21 とATSソフトウェアによる取付け精度

PWM 21
ハイデンハイン製エンコーダの診断および調整用として、PWM 21とATSソフトウェアとをセットで用意しています。

さらに詳しい情報は、
製品情報PWM 21/ATSソフトウェアを参照してください。

製品情報 KCI 120 Dplus  05/2021

PWM 21
エンコーダ入力• EnDat 2.1、EnDat 2.2またはEnDat 3(インクリメンタル信号「あり」もしくは「なし」のアブソリュート値)• DRIVE-CLiQ• ファナックシリアルインターフェース• 三菱高速シリアルインターフェース• 安川シリアルインターフェース• パナソニックシリアルインターフェース• SSI• 1 VPP/TTL/11 µAPP
• HTL (アダプタ経由)

インターフェース

USB 2.0

供給電圧

AC 100 V～240 VもしくはDC 24 V

寸法258 mm × 154 mm × 55 mm

DRIVE-CLiQはSIEMENS AG社の登録商標です。

9電気的接続診断機器PWM 21への接続は、専用の検査ケーブルを用いてエンコーダA(出力側)に接続します。エンコーダB(モータ側)に接続するには、出力側エンコーダとは異なる専用の検査ケーブルを使用しなければなりません。

このためにハイデンハインは2種類の検査ケーブルを用意しています。結果として、出力側エンコーダ用の検査ケーブルとモータ側エンコーダ用の検査ケーブルの両方とも、必要に応じてPWM 21に接続することができます。

検査ケーブルのピン配列
エンコーダAとの接続用検査ケーブル: 1311046-xx
15ピンPCBコネクタ
15電源

15シリアルデータ伝送(エンコーダA)

14121311789100V

センサ
0V

UP

センサ
UPDATA
A

DATA
A

CLOCK
A

CLOCK
A

白/緑

白

茶/緑青

灰ピンク

紫黄

UP = 供給電圧
未使用のピンまたは線は使用しないこと!

エンコーダBとの接続用検査ケーブル: 1311047-xx
15ピンPCBコネクタ
15電源

15シリアルデータ伝送(エンコーダB)

14121311789100V

センサ
0V

UP

センサ
UPDATA
B

DATA
B

CLOCK
B

CLOCK
B

白/緑

白

茶/緑青

灰ピンク紫黄UP = 供給電圧
未使用のピンまたは線は使用しないこと!

10

製品情報 KCI 120 Dplus  05/2021

ロータリエンコーダのピン配列
15ピンPCBコネクタ
15電源

シリアルデータ伝送(エンコーダA)

シリアルデータ伝送(エンコーダB)

141213117891012340V

センサ
0V

UP

センサ
UP

DATA
A

DATA
A

CLOCK
A

CLOCK
A

DATA
B

DATA
B

CLOCK
B

CLOCK
B

UP = 供給電圧
未使用のピンまたは線は使用しないこと!
後続電子機器は共通の接地接続が必要です。

ケーブル長が0.5 mより長い場合:混線を防ぐために、2本のEnDatインターフェースを互いに離し、特別なシールドをしなければなりません。これには、メートル単位で販売しているケーブルID 1347450-xx(PUR、 3.7 mm)を使用します。EnDat信号を別々に伝送するため、2本のケーブルをPCBコネクタに接続する必要があります。電源用には1本のケーブルのみ使用します。メートル単位で販売しているケーブルID 1347450-xxを使用する場合は、カタログケーブル・コネクタ の一般情報に記載の内容に注意してください。耐水性や耐溶剤性をあまり求めない場合、ケーブルは温度範
囲100 °Cまで使用可能です。

ケーブル長が0.5 m以下の場合:
最長0.5 mのワイヤ線1本を使用する場合は、混線を防ぐためにデータとクロックの各ワイヤ線をツイストペアにしなければなりません。その他に長さ0.3 mのケーブルID 605090-51(EPG、 4.5 mm)も使用可能です。カタログ
ケーブル・コネクタ の一般情報に記載の内容に注意してください。

この製品情報の発行により、前版製品情報との差し替えをお願いいたします。
ハイデンハインへの注文は契約時の最新製品情報を御覧ください。

詳細情報:
正しく動作させるために以下資料の記載内容に従ってください。
• カタログ: サーボモータ用エンコーダ• カタログ: ハイデンハインエンコーダのインターフェース• カタログ: ケーブル・コネクタ• Mounting instructions: KCI 120 Dplus• Product Notes for JAE connecting element		• 技術情報: 安全対応の位置計測システム• For implementation in a safe control or frequency inverter: Specification:
Specification: Supplementary Catalog of Measures (SIL 3, PLe)
• Setup instructions

208922-xx
1078628-xx
1206103-xx
1336024-xx
576762-xx(sheet 1)
596632-xx
533095-xx
1000344-xx
1082415-xx

www.heidenhain.co.jp
本社

名古屋営業所

大阪営業所

九州営業所

〒102-0083
東京都千代田区麹町3-2
ヒューリック麹町ビル9F
 (03) 3234-7781
 (03) 3262-2539〒460-0002
名古屋市中区丸の内3-23-20
HF桜通ビルディング (052) 959-4677
 (052) 962-1381〒532-0011
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