世界最高の薄さ10ミリを実現多回転アブソリュートエンコーダ「MAR-M40」の開発について

販売概要

開発の背景

ロータリーエンコーダーは、回転体の軸の回転角度や回転数をデジタル量として検出するために用いる計測器です。モータの位置・速度を検出して制御部に情報を伝達するセンサーとしても普及し、ロボットや工作機械など各種産業機械の分野で幅広く利用されています。最近では、従来のインクリメンタルタイプ^※1（相対位置検出型）に加え、電源ON時に原点復帰作業をすることなく、エンコーダの絶対位置が認識でき、作業の効率化を図るアブソリュートタイプ（絶対位置検出型）の需要が大きく伸びています。

ニコンは、1990年に独自のM系列^※2ワントラックアブソリュートパターン^※3を採用した多回転アブソリュートエンコーダ^※4「MAR-H10」を発売。以後、アブソリュートエンコーダ事業に本格的に参入してから、常にユーザーのアプリケーションに応じた製品を提供できるよう、ラインアップを拡充してきました。

今回、開発発表する多回転アブソリュートエンコーダ「MAR-M40」は、薄型化を強く要求する多くのニーズに応えるもので、従来機種とは全く異なる新規光学系を導入し、多回転アブソリュートエンコーダとしては世界最高の薄さ10ミリを実現しました。1回転内の分解能は、最大20ビットまで対応が可能であり、また、従来機種との互換性を保つ「双方向フルシリアル通信フォーマット」を装備。コンパクトな形状は、ACサーボモータなどに搭載するのに最適です。

• ※1インクリメンタルタイプ：モータの累積回転の情報をスタート時点（原点）からの積算量で検出するため、システムの電源OFF時には情報がリセットされてしまい、再スタートの際に各軸をスタートの位置に戻すなどの原点復帰作業が必要。
• ※2M系列：最大周期系列の略称。バーコードパターンのような不規則な“0”と“1”によって形成されている。このパターンを長手方向に読み取った場合、エンコーダが1回転する間、すべての位置でパターンが異なる。
• ※3ワントラックアブソリュートパターン：絶対位置を検出するためのパルス円板上のパターンを1本のトラックで構成。
• ※4多回転アブソリュートエンコーダ：1回転内の角度だけでなく、回転数の現在位置も常に絶対位置として検出するエンコーダ。通常のアブソリュートエンコーダでは区別が不可能な異なる回転数の同角度の位置、つまり“1回転目の100の位置と2回転目の100の位置”を、多回転アブソリュートエンコーダを使うことによって識別可能。

主な特長

• 世界最高の薄さを実現

  ニコン独自のM系列を応用したアブソリュートパターン技術と優れた光学設計によって、画期的な高さ10ミリの超薄型・コンパクト形状を実現しました（外形35ミリ）。これは、多回転アブソリュートエンコーダとしては、世界最高の薄さです。小型ロボットやマウンタなどに使用される小型ACサーボモータへの搭載に最適な形状です。

• 一回転20ビットの高分解能を実現

  一回転内分解能が最大20ビット（2の20乗：1,048,576分割/回転）もの高分解能を実現しました。精密な位置決めが可能となり、さらに速度制御の安定性向上にも大きく貢献します。

• 双方向フルシリアル通信フォーマットを装備

  線数4本の省配線が可能なフルシリアル通信フォーマットを装備しています。

• 主電源OFF時にも高速応答・低消費電流

  バッテリーバックアップ（主電源OFF）時にも、ON時と同じく6,000rpm（1分あたりの回転数）以上の高速応答が可能。また、多回転部に磁気エンコーダ方式を採用しているため、バックアップ時の消費電流が少なく、外部電池の耐久性が向上します。

主な仕様