PILine® Ultraschall-Aktoren
Ultraschallschwingungen im Bereich von 150 kHz führen zu diagonalen wiederkehrenden Bewegungen des Kopplungselements auf dem Aktor. Durch besondere Ansteuerung kann dieser Effekt so ausgenutzt werden, dass ein beweglicher Läufer eine lineare Bewegung in positive und negative Richtung ausführen kann. Ein einzelner Zyklus ist teilweise unterhalb eines Nanometers, was kleinste Positionierungen ermöglicht. Hohe Geschwindigkeiten sind dank der hohen Frequenz dennoch möglich.
Der Ultraschallmotor bietet eine enorme Geschwindigkeitsbandbreite, ohne dabei störende Wärme in das System einzuführen. Geräusche, die der Aktor produziert, sind dank der Ultraschallschwingungen im nicht hörbaren Bereich.
Stellwege
Nahezu unbegrenzt.
Haltekräfte
bis zu 15 N
Geschwindigkeiten
<5 µm/s bis 500 mm/s
Gleichlauf
Hervorragende Gleichlauf Eigenschaften
Hohe Dynamik
Hohe Beschleunigungen ermöglichen dynamische Positionierungen
Bei W&S
WSB XY-Piezo Serie
Piezo-Hebel-Aktoren
Piezo Stapelaktoren ermöglichen grundsätzlich einen Stellweg von wenigen 100 µm indem eine Gleichspannung an der Piezokeramik verändert wird. Um größere Stellwege erreichen zu können, wird der Stapelaktor durch eine Hebelkonstruktion gehalten. Durch die genutzte Hebelwirkung sind Stellwege bis in den Bereich von einigen mm realisierbar. Diese Hubvergrößerung geht logischerweise zu Lasten der Steifigkeit. Durch ausgeklügelte Hebelkonzepte kann jedoch grundsätzlich ohne weitere Führung gearbeitet werden.
Um optimale Ergebnisse zu erreichen, werden einzelne Piezo-Hebel oder das endgültige Positioniersystem mittels eines übergeordneten Messsystems kalibriert.
Linearität
Mit kapazitivem Sensor > 99,9%
Geschwindigkeiten
Steps < 200 nm in unter 20 ms
Steps > 200 nm kleiner 50 ms
Genauigkeit
Nanometergenaue Positionierung
Bei W&S
WSB Z-Piezo Serie
Nexact® Schreit-Aktoren
Piezoschreitaktoren bestehen aus mehreren piezokeramischen Aktoren, in diesem Fall Biegeelementen. Durch das Anlegen von speziell entwickelten Spannungskurven verformen sich die einzelnen Aktoren, sodass ein beweglicher Läufer angetrieben werden kann. Da mehrere Biegeelemente hintereinander angeordnet und speziell angsteuert werden, entsteht eine kontinuierliche Schreitbwegung, die eine Kraft von bis zu 20 N entwickelt.
Möglich sind mit dieser Antriebstechnologie Geschwindigkeiten von bis zu 10 mm/s, wobei Auflösungen unterhalb eines Nanometers erreicht werden können.
Haltekräfte
Haltekräfte von bis zu 20 N
Geschwindigkeit
bis zu 10 mm/s
Genauigkeit
Unterhalb eines Nanometers
Bei W&S
Verfahrachsen zur Wafermaskenprüfung
DC-Aktoren
DC Aktoren ermöglichen rotative und lineare Bewegungen. Oftmals ist es durch die Verwendung von DC-Aktoren möglich kostenoptimierte Systeme zu realisieren.
Durch die Verwendung des Controllers WSB MiniMot ist eine Integration der Elektronik platzsparend und mit wenig Aufwand möglich. Zu den Haupteinsatzgebieten bei Wienecke & Sinske gehört dabei die Grobverstellung von Z-Achsen bei denen keine hohe Dynamik, allerdings ein großer Stellweg benötigt wird. Nach der Grobverstellung mit einer solchen Einheit können mit einem Feintrieb hochdynamische Untersuchungen durchgeführt werden. Der High-End Motorcontroller von Wienecke & Sinske ist der WSB DC Drive. Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die Positionierung eines Messtasters mit dem exakte Andruckkräfte auf ein Material gegeben werden können. Durch den Vergleich von SOLL und IST Position können so Materialeigenschaften sogar von Gummi untersucht werden.
Auflösung
Regelstellgröße bis zu 18 bit je Richtung
Haltekräfte
Abhängig von Motor, Spindelsteigung und Getriebe
Betriebsspannung
24 Volt PWM
Bei W&S
WSB DC Drive , WSB MiniMot, LNP NanoTouch