4 量测系统安装指南

4.1 静电防护(ESD)

ATTENTION! / 注意!

MINISCALE PLUS 光学传感器为静电敏感元件,以静电防护包装(ESD)交货。

一旦从防护包装中取出,MINISCALE PLUS 和柔性感测排线的接口模组必须受到保护,避免静电场和放电。一旦 MINISCALE PLUS 组装完成并连接就绪,即可免受 ESD 影响。

MINISCALE PLUS 静电防护包装

带静电防护的 MINISCALE PLUS
A 静电防护包装
B 导电胶带

本安装指南并非 ESD 培训的替代品。仅提供 MINISCALE PLUS 操作处理的概述。

安装 MINISCALE PLUS 导轨时,您至少需要一条 ESD 防静电腕带,配有接地线或鳄鱼夹,用于接地至机床。

只要 MINISCALE PLUS 柔性感测排线在静电防护包装内,就不需要 ESD 防护和/或腕带。

4.2 相关元件概览

MINISCALE PLUS 元件概览(上视图),标示 C、B、A、E、D、G
MINISCALE PLUS 元件概览(侧视图),标示 A、D、E
接口模组与连接器细节,标示 F、H、C
A滑块
B光学传感器
C柔性感测排线(不得承受动态载荷)
D导轨
E导轨上的尺度刻度
F带 D-Sub 9 连接器的接口模组
G控制缆线(由客户提供)
HZIF 连接器

4.3 接口模组与导轨的配对

MINISCALE PLUS 导轨的导轨和滑块标有序号。序号位于 SCHNEEBERGER 标志旁边。

序号标记位置

导轨和滑块上的序号位置

接口模组在出厂时已配置并与个别的 MINISCALE PLUS 导轨配对。

Important! / 重要!

导轨以套件或系统形式与传感器和接口模组一起供应,必须作为整组安装。

滑块序号标记在接口模组的标签上。此标签贴在接口模组的外壳或包装上。

接口模组标签上标示的滑块序号

接口模组外壳上的滑块序号标签

接口模组标签上印刷的滑块编号

接口模组标签上印刷的滑块编号

4.4 接口模组安装选项

带外壳与 D-Sub 9 连接器的接口模组

可堆叠的带外壳接口模组

优点:

  • 使用 M3 螺钉轻松安装
  • 可堆叠
  • 业界标准连接器(D-Sub 9)供客户连接

不带外壳、带 D-Sub 9 连接器的接口模组

将接口模组插入连接结构(插入深度 15 mm)

优点:

  • 电路板可从侧面夹持或插入导轨中(电路板边缘允许 1.5 mm 插入深度)
  • 因无外壳而更紧凑
  • 业界标准连接器(D-Sub 9)供客户连接

不带外壳、带 Micro Match 连接器的接口模组

接口模组可垂直或水平安装在电子电路板上

优点:

  • 电路板可插入客户提供的电子设备中,使用配套的 Micro Match 连接器

注意:电路板必须额外固定以防止振动。

不带外壳或连接器、带焊接端子的接口模组

缆线直接焊接至接口模组,以矽胶黏著剂固定

优点:

  • 电路板可从侧面夹持、安装在导轨中或使用绝缘黏著剂固定
  • 因无外壳和连接器而所需空间更少
  • 缆线可直接焊接
  • 连接设计的高灵活度

4.5 将柔性感测排线连接至接口模组

移除 ESD 防护包装

移除静电防护包装时,务必使用个人 ESD 防护设备(腕带或同等设备)。

在安装导轨期间不应移除静电防护包装,以确保传感器受到保护。只有在 MINISCALE PLUS 已接地至机床且人员已适当防护 ESD(例如佩戴接地腕带)后,才可移除静电防护包装。

移除胶条和 ESD 包装

移除胶条 A 和静电防护包装 B。

移除防护包装时,小心不要损坏柔性感测排线 C。

Important! / 重要!

柔性感测排线透过零插入力(ZIF)连接器连接至接口模组。

插入时不需要施力。过度施力于 ZIF 连接器可能导致锁定机构损坏。过度压力施加于柔性感测排线可能导致其弯折并损坏导电轨迹。

打开 ZIF 连接器

打开接口模组上的 ZIF 连接器 D。

抓住黑色卡扣 E 的两端,将其拉出约 1 mm。

插入柔性感测排线

柔性感测排线的接触面必须朝上(远离 PCB)。

轻轻将柔性感测排线 C 插入 ZIF 连接器 D 约 3 mm。

确保柔性感测排线的接触面朝上(远离 PCB),以确保正确接触。

锁定 ZIF 连接器

将柔性感测排线插入 ZIF 连接器约 3 mm。然后将卡扣推回。

插入柔性感测排线后,将黑色卡扣推向 PCB 以重新锁定 ZIF 连接器。

ZIF 连接器锁定完成

柔性感测排线已正确插入并锁定

Important! / 重要!

传感器与接口模组之间的柔性感测排线仅可用于静态应用。柔性感测排线的最小允许弯折半径为 2 mm。

强行拉出柔性感测排线可能损坏排线(ZIF 连接器的保持力仅数牛顿)。

4.6 延伸线安装(FFC 扁平排线)

FFC 扁平排线有遮蔽层。遮蔽层由金属化薄膜组成,连接至 Pin 2(GND)。因此延伸线必须以正确的方向连接至转接板和接口模组。请注意颜色编码。金属化遮蔽层外覆有绝缘层,以防止与其他机器零件短路。

FFC 延伸线俯视图与底视图

FFC 延伸线(上方:俯视图 / 下方:底视图)

MINISLIDE MSQscale 配备 FFC 延伸线

MINISLIDE MSQscale 配备 FFC 延伸线

4.6.1 颜色编码

为避免连接各元件时的混淆和错误,元件具有特定的颜色编码。连接缆线时,确保缆线末端和连接器上可见的颜色相同。

转接板与柔性感测排线及延伸线(3D 示意图)
转接板与柔性感测排线及延伸线(实物照片)

转接板与柔性感测排线及延伸线的颜色编码

4.6.2 插入和锁定缆线

将缆线插入 ZIF 连接器时,注意颜色标记的组合。绿色缆线端连接绿色 ZIF 连接器。红色缆线端连接红色 ZIF 连接器。

  • 解锁 ZIF 连接器:抓住白色卡扣的两端,将其拉出 1 mm。
  • 轻轻将 FFC 插入 ZIF 连接器约 3 mm。
  • 插入柔性感测排线后,将白色卡扣推向 PCB 以重新锁定 ZIF 连接器。

确保柔性感测排线和 FFC 的接触面朝下(朝向转接板),以确保正确接触。

4.6.3 设计注意事项

最小弯折半径

FFC 缆线在动态载荷下的建议最小弯折半径为 10 mm。

FFC 缆线动态载荷下的建议最小弯折半径 R10(以 MINISLIDE MSQscale 为例)

FFC 缆线动态载荷下的建议最小弯折半径(以 MINISLIDE MSQscale 为例)

FFC 缆线弯折

FFC 缆线允许单次弯折以进行布线。这提供了高度的设计自由度。

弯折的 FFC 延伸线

弯折的 FFC 延伸线

应力消除
  • 后端安装:使用 M3 螺钉旋入间隔柱的内部 M3 螺纹。
  • 前端安装:使用 M2 螺钉旋入基座结构的 M2 螺纹孔。
应力消除安装

FFC 延伸线的应力消除安装方式

4.7 连接客户自备缆线

如果接口模组未直接安装在 PCB 上,则必须使用客户自备缆线连接至控制器。

4.7.1 客户自备缆线的建议

  • 为确保最大的抗干扰能力,建议使用符合标准的遮蔽双绞线缆线。如有必要,应使用具有额外遮蔽的缆线。
  • 在任何情况下都必须确保适当的遮蔽。
  • 缆线遮蔽不得充当电位均衡导体。
  • 将编码器缆线与电源缆线分开布置,确保两者不平行走线。
  • 如果缆线需要通过拖链,应使用适合此目的的柔性缆线。
  • 缆线应尽量短(接口模组与控制器之间的缆线长度不应超过 30 米)。
  • 使用数字接口模组时,增加速度会缩短最大缆线长度。
  • 范例:最大速度为 3.2 m/s(数字)时,资料速率为 8 MHz。这对应最大缆线长度 15 米。
最大缆线长度与输出信号频率关系图

指定输出信号频率下的最大缆线长度

4.7.2 接口模组的范例缆线和连接器

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