4 量測系統安裝指南

4.1 靜電防護(ESD)

ATTENTION! / 注意!

MINISCALE PLUS 光學感測器為靜電敏感元件,以靜電防護包裝(ESD)交貨。

一旦從防護包裝中取出,MINISCALE PLUS 和柔性感測排線的介面模組必須受到保護,避免靜電場和放電。一旦 MINISCALE PLUS 組裝完成並連接就緒,即可免受 ESD 影響。

MINISCALE PLUS 靜電防護包裝

帶靜電防護的 MINISCALE PLUS
A 靜電防護包裝
B 導電膠帶

本安裝指南並非 ESD 培訓的替代品。僅提供 MINISCALE PLUS 操作處理的概述。

安裝 MINISCALE PLUS 導軌時,您至少需要一條 ESD 防靜電腕帶,配有接地線或鱷魚夾,用於接地至工具機。

只要 MINISCALE PLUS 柔性感測排線在靜電防護包裝內,就不需要 ESD 防護和/或腕帶。

4.2 相關元件概覽

MINISCALE PLUS 元件概覽(上視圖),標示 C、B、A、E、D、G
MINISCALE PLUS 元件概覽(側視圖),標示 A、D、E
介面模組與連接器細節,標示 F、H、C
A滑塊
B光學感測器
C柔性感測排線(不得承受動態載荷)
D導軌
E導軌上的尺度刻度
F帶 D-Sub 9 連接器的介面模組
G控制纜線(由客戶提供)
HZIF 連接器

4.3 介面模組與導軌的配對

MINISCALE PLUS 導軌的導軌和滑塊標有序號。序號位於 SCHNEEBERGER 標誌旁邊。

序號標記位置

導軌和滑塊上的序號位置

介面模組在出廠時已配置並與個別的 MINISCALE PLUS 導軌配對。

Important! / 重要!

導軌以套件或系統形式與感測器和介面模組一起供應,必須作為整組安裝。

滑塊序號標記在介面模組的標籤上。此標籤貼在介面模組的外殼或包裝上。

介面模組標籤上標示的滑塊序號

介面模組外殼上的滑塊序號標籤

介面模組標籤上印刷的滑塊編號

介面模組標籤上印刷的滑塊編號

4.4 介面模組安裝選項

帶外殼與 D-Sub 9 連接器的介面模組

可堆疊的帶外殼介面模組

優點:

  • 使用 M3 螺絲輕鬆安裝
  • 可堆疊
  • 業界標準連接器(D-Sub 9)供客戶連接

不帶外殼、帶 D-Sub 9 連接器的介面模組

將介面模組插入連接結構(插入深度 15 mm)

優點:

  • 電路板可從側面夾持或插入導軌中(電路板邊緣允許 1.5 mm 插入深度)
  • 因無外殼而更緊湊
  • 業界標準連接器(D-Sub 9)供客戶連接

不帶外殼、帶 Micro Match 連接器的介面模組

介面模組可垂直或水平安裝在電子電路板上

優點:

  • 電路板可插入客戶提供的電子設備中,使用配套的 Micro Match 連接器

注意:電路板必須額外固定以防止振動。

不帶外殼或連接器、帶焊接端子的介面模組

纜線直接焊接至介面模組,以矽膠黏著劑固定

優點:

  • 電路板可從側面夾持、安裝在導軌中或使用絕緣黏著劑固定
  • 因無外殼和連接器而所需空間更少
  • 纜線可直接焊接
  • 連接設計的高靈活度

4.5 將柔性感測排線連接至介面模組

移除 ESD 防護包裝

移除靜電防護包裝時,務必使用個人 ESD 防護設備(腕帶或同等設備)。

在安裝導軌期間不應移除靜電防護包裝,以確保感測器受到保護。只有在 MINISCALE PLUS 已接地至工具機且人員已適當防護 ESD(例如佩戴接地腕帶)後,才可移除靜電防護包裝。

移除膠條和 ESD 包裝

移除膠條 A 和靜電防護包裝 B。

移除防護包裝時,小心不要損壞柔性感測排線 C。

Important! / 重要!

柔性感測排線透過零插入力(ZIF)連接器連接至介面模組。

插入時不需要施力。過度施力於 ZIF 連接器可能導致鎖定機構損壞。過度壓力施加於柔性感測排線可能導致其彎折並損壞導電軌跡。

打開 ZIF 連接器

打開介面模組上的 ZIF 連接器 D。

抓住黑色卡扣 E 的兩端,將其拉出約 1 mm。

插入柔性感測排線

柔性感測排線的接觸面必須朝上(遠離 PCB)。

輕輕將柔性感測排線 C 插入 ZIF 連接器 D 約 3 mm。

確保柔性感測排線的接觸面朝上(遠離 PCB),以確保正確接觸。

鎖定 ZIF 連接器

將柔性感測排線插入 ZIF 連接器約 3 mm。然後將卡扣推回。

插入柔性感測排線後,將黑色卡扣推向 PCB 以重新鎖定 ZIF 連接器。

ZIF 連接器鎖定完成

柔性感測排線已正確插入並鎖定

Important! / 重要!

感測器與介面模組之間的柔性感測排線僅可用於靜態應用。柔性感測排線的最小允許彎折半徑為 2 mm。

強行拉出柔性感測排線可能損壞排線(ZIF 連接器的保持力僅數牛頓)。

4.6 延伸線安裝(FFC 扁平排線)

FFC 扁平排線有遮蔽層。遮蔽層由金屬化薄膜組成,連接至 Pin 2(GND)。因此延伸線必須以正確的方向連接至轉接板和介面模組。請注意顏色編碼。金屬化遮蔽層外覆有絕緣層,以防止與其他機器零件短路。

FFC 延伸線俯視圖與底視圖

FFC 延伸線(上方:俯視圖 / 下方:底視圖)

MINISLIDE MSQscale 配備 FFC 延伸線

MINISLIDE MSQscale 配備 FFC 延伸線

4.6.1 顏色編碼

為避免連接各元件時的混淆和錯誤,元件具有特定的顏色編碼。連接纜線時,確保纜線末端和連接器上可見的顏色相同。

轉接板與柔性感測排線及延伸線(3D 示意圖)
轉接板與柔性感測排線及延伸線(實物照片)

轉接板與柔性感測排線及延伸線的顏色編碼

4.6.2 插入和鎖定纜線

將纜線插入 ZIF 連接器時,注意顏色標記的組合。綠色纜線端連接綠色 ZIF 連接器。紅色纜線端連接紅色 ZIF 連接器。

  • 解鎖 ZIF 連接器:抓住白色卡扣的兩端,將其拉出 1 mm。
  • 輕輕將 FFC 插入 ZIF 連接器約 3 mm。
  • 插入柔性感測排線後,將白色卡扣推向 PCB 以重新鎖定 ZIF 連接器。

確保柔性感測排線和 FFC 的接觸面朝下(朝向轉接板),以確保正確接觸。

4.6.3 設計注意事項

最小彎折半徑

FFC 纜線在動態載荷下的建議最小彎折半徑為 10 mm。

FFC 纜線動態載荷下的建議最小彎折半徑 R10(以 MINISLIDE MSQscale 為例)

FFC 纜線動態載荷下的建議最小彎折半徑(以 MINISLIDE MSQscale 為例)

FFC 纜線彎折

FFC 纜線允許單次彎折以進行佈線。這提供了高度的設計自由度。

彎折的 FFC 延伸線

彎折的 FFC 延伸線

應力消除
  • 後端安裝:使用 M3 螺絲旋入間隔柱的內部 M3 螺紋。
  • 前端安裝:使用 M2 螺絲旋入基座結構的 M2 螺紋孔。
應力消除安裝

FFC 延伸線的應力消除安裝方式

4.7 連接客戶自備纜線

如果介面模組未直接安裝在 PCB 上,則必須使用客戶自備纜線連接至控制器。

4.7.1 客戶自備纜線的建議

  • 為確保最大的抗干擾能力,建議使用符合標準的遮蔽雙絞線纜線。如有必要,應使用具有額外遮蔽的纜線。
  • 在任何情況下都必須確保適當的遮蔽。
  • 纜線遮蔽不得充當電位均衡導體。
  • 將編碼器纜線與電源纜線分開佈置,確保兩者不平行走線。
  • 如果纜線需要通過拖鏈,應使用適合此目的的柔性纜線。
  • 纜線應盡量短(介面模組與控制器之間的纜線長度不應超過 30 公尺)。
  • 使用數位介面模組時,增加速度會縮短最大纜線長度。
  • 範例:最大速度為 3.2 m/s(數位)時,資料速率為 8 MHz。這對應最大纜線長度 15 公尺。
最大纜線長度與輸出信號頻率關係圖

指定輸出信號頻率下的最大纜線長度

4.7.2 介面模組的範例纜線和連接器

纜線: Igus Chainflex,Igus 編號 CF11.02.05.02
Micro-Match 插座 10P
直型: TE Connectivity,TE 編號 8-215079-0
90° 彎角型: TE Connectivity,TE 編號 8-215460-0
D-Sub 9 插座 9P
焊接端子型: TE Connectivity,TE 編號 3-1393483-8
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