池田屋原装Magnescale激光尺DK805SALR5产品介绍技术参数

Magnescale Co., Ltd.（原索尼精密制造系统）是的高精度位移测量系统制造商，其产品包括磁栅尺、激光尺及数字读数仪。DK805SALR5 是Magnescale DK805系列中的一款激光干涉式线性编码器（激光尺），专为半导体制造设备、精密机床及测量仪器中需要纳米级定位反馈的应用而设计。该型号采用稳频氦氖激光源，通过干涉条纹计数实现高分辨率、高稳定性的绝对或增量位移测量。

DK805SALR5 命名解读：DK805 系列号；SA 可能表示标准光学配置或特定输出接口；LR5 可能代表激光管型号或测量长度范围（如5mm或5m等）。该产品以非接触测量、长参考距离及优异的抗灰尘/油雾能力著称，是替代传统玻璃光栅尺进行微米/纳米级定位的理想选择。

二、技术参数

1. 基本规格

• 产品型号：DK805SALR5

• 品牌：Magnescale（原索尼）

• 测量原理：激光干涉（双频或单频，依配置）

• 光源类型：稳频氦氖激光器（波长 632.8nm，真空）

• 测量范围：5mm（LR5）或 5m（需确认型号后缀，通常DK805系列可达数米），典型为5mm或50mm短程型，用于有限空间高精度定位

• 分辨率：

• 0.1 nm（纳米）在高速细分模式下

• 1 nm（标准输出）

• 可选 0.01 μm

• 精度：±(0.1 μm + 0.1 μm/m) 或更高，在20±0.1℃环境下

• 测量速度：最大 500 mm/s（部分版本可达 1 m/s）

• 参考标记：内置绝对零点（Z相），每参考点重复精度 ±2 nm

2. 光学与环境特性

• 工作距离（镜头到反射镜）：0 ~ 500 mm（典型，可达1米）

• 允许光轴偏移：±1 mm（横向），±1 mrad（角度）

• 光束直径：约 2 mm（出口处）

• 真空兼容性：可选配真空规格（10^-6 Pa），标准版适用于洁净室

• 工作温度：10℃ ~ 35℃（精度保证范围 20±1℃）

• 存储温度：-20℃ ~ 60℃

• 湿度：30% ~ 80% RH（无结露）

• 防护等级：IP40（传感头），控制器IP20

3. 电气与控制

• 电源：DC +12V ±5%，消耗电流约 300mA

• 输出信号：

• 增量：A/BZ 正交脉冲（RS-422线驱动），最高10 MHz

• 绝对：SSI（同步串行接口）或BiSS（可选）

• 参考脉冲：每参考点输出

• 电缆长度：传感头到控制器最长 10m（标准配置）

• 细分倍数：可在控制器中设定（×1 ~ ×1000）

• 报警输出：信号强度弱、温度超限、激光老化

4. 物理尺寸

• 传感头尺寸：约 70mm(长)×40mm(宽)×25mm(高)（不含电缆）

• 反射镜尺寸：圆形 φ20mm 或方形 20×20mm（带磁性/螺丝安装）

• 传感头重量：约 200g

• 反射镜重量：约 50g

• 电缆长度：标配 3m 耐弯曲电缆（可加长至10m）

5. 接口与兼容性

• 通信协议：A/B相脉冲 + 参考；或 SSI 串口输出位置值

• 兼容控制器：Magnescale MG系列（如MG50，MG60，MG70），或直接连接至支持差分正交编码器的CNC/PLC

• 软件支持：Magnescale MeasureLink 用于数据采集与分析

三、主要用途

DK805SALR5 激光尺凭借其纳米级分辨率、长参考距离和非接触测量特性，在以下高精度领域得到关键应用：

1. 半导体制造设备

• 晶圆步进机与扫描仪：用于光刻机工件台（Wafer Stage）和掩模台（Reticle Stage）的纳米级定位反馈，确保曝光精度达到nm级别。

• 晶圆探针台：驱动探针卡与晶圆pad精确对准，减少过压损伤。

• 引线键合机：在芯片封装中控制金线球焊头的位置，实现高精度弧线。

• 晶圆切割机：闭环控制刀片或激光切割头的轨迹，减少切割沟道偏移。

2. 精密机床与测量仪器

• 超精密车床/铣床：用于金刚石刀具加工光学透镜模具时，刀具位置反馈分辨率0.1nm，实现面形精度<0.1μm。

• 三坐标测量机：作为标准尺校准其他光栅或磁栅，或用于高精度纳米测量机的主反馈。

• 直线电机平台：配合直线电机实现纳米级步进与稳定（settling time < 10ms）。

• 2D/3D纳米定位台：用于扫描探针显微镜或原子力显微镜的大范围扫描定位。

3. 平板显示器制造

• OLED蒸镀设备：控制掩模版与玻璃基板之间的对准精度，防止混色。

• 激光修复机：精确定位缺陷坐标，进行激光熔断或切割。

4. 科研与计量

• 同步辐射光束线：调节单色仪或聚焦镜的位置，获得固定波长输出。

• 引力波探测平台：超大干涉仪中的辅助位移传感。

• 材料测试：高精度拉伸试验，记录nm级形变。

5. 电子与自动化

• 贴片机：用于大型基板的贴装头定位，精度达微米级，对应BGA/CSP元件。

• AOI检测设备：确保相机在高速飞拍过程中坐标位置与图像同步。

四、产品特点

1. 分辨率与精度

DK805SALR5可实现0.1nm分辨率，比传统玻璃光栅（0.1μm）高1000倍。精度典型值为±(0.1μm + 0.1μm/m)，意味着在5mm行程内误差不超过±0.15μm。这得益于激光波长本身的稳定性及其干涉细分技术。

2. 非接触避免摩擦

传统光栅尺的读数头与尺带之间存在摩擦或微小间隙变化，而激光尺通过空气传播光束，无机械接触，不会产生磨损、发热或反弹力，因此特别适合轻载、高速或真空环境。

3. 大安装间隙宽容度

允许传感头与反射镜之间距离达500mm，远超普通光栅的0.3~1mm。这使得机械结构设计不再受限于紧贴安装，减少碰撞风险。

4. 优秀的抗污能力

由于激光束在空气中传播，对有轻度灰尘、油雾、切削液飞溅的环境（只要不直接遮挡光束）不敏感，无需频繁清洁。相比光学玻璃尺受污染易误计数，DK805更耐用。

5. 易于集成

输出标准正交A/B相脉冲 + 参考点，可直接替换增量式光栅编码器。对于需要绝对值的应用，可升级为SSI输出，简化上电回零逻辑。

五、选型与使用注意

• 测量长度确认：LR5通常指5mm行程，适用于有限空间的微小工作台；如需要更大行程（例如300mm），应选DK805系列的其他后缀（如SALR300）。

• 反射镜选择：标准反射镜是平面镜，需垂直于光轴。对于有角摆的移动台，可选角锥棱镜（不受角度偏移影响），但会稍许增加尺寸。

• 光学路径规划：任何遮挡光束的物体都会导致计数中断或报警。应确保移动全程没有零件伸入激光路径，并预留备用光路以便清洁。

• 温度稳定性：激光波长随空气折射率变化而变化（1ppm/℃）。为达到标称精度，须控制环境温度波动在±0.1℃内，或使用带实时空气折射率补偿的光学单元。

• 电源与噪声：激光管的电源需要干净稳定的12V直流。电机驱动器等强干扰源应远离DK805的电缆，或使用磁环/屏蔽线。

六、总结

Magnescale DK805SALR5是一款激光干涉式位移编码器，典型参数包括：测量范围5mm（LR5），分辨率0.1nm～1nm可选，精度±(0.1μm + 0.1μm/m)，最大速度500mm/s，参考标记重复精度±2nm。它通过非接触的稳频氦氖激光束实现位置反馈，对污物不敏感，安装间隙可达500mm。这款激光尺广泛应用于半导体光刻机工件台、精密机床刀具定位、平板显示器制造、计量科研及纳米定位平台等领域，是实现亚微米甚至纳米级运动控制的关键反馈元件。对于追求极限精度且安装空间有限的精密运动系统，DK805SALR5是一种高价值、高性能的选择。