Nichtmagnetischer Linearaktor mit 2 mm Hub, flacher Bauform und Positionsregelung

(openPR) 2013-11-07 I PI Karlsruhe I Produkte

Physik Instrumente (PI) ersetzt im Linearversteller N-603 einen klassischen piezoelektrischen Aktor durch einen hochauflösenden Piezoschreitantrieb der NEXACT® Serie mit theoretisch unbegrenztem Stellweg.

Reibungsfreie Festkörpergelenke aus Titan führen die Bewegung des Antriebs mit einem Übersprechen von wenigen Mikrometern. Als Positionssensor dienen Dehnmessstreifen mit einer Linearität von ca. 0,25 %, was zu einer Positioniergenauigkeit von ca. 5 µm auf den gesamten Stellweg führt. Das Ergebnis ist ein positionsgeregelter, mikrometergenauer Linearaktor mit einer Höhe von lediglich 7,4 Millimetern und einem Stellweg von 2 Millimetern.

Aufgrund seiner Führungs- und Sensortechnologie kann der Linearaktor unter starken magnetischen Feldern oder im Vakuum verwendet werden. Einsatzgebiete sind hier zum Beispiel die Probenmanipulation in der Elektronenmikroskopie, die Justierung abbildender Elemente oder die Magnetresonanztomografie.

Für den einfachen und präzisen Betrieb des N-603 entwickelte PI einen kompakten Controller, der die Bewegungseigenschaften der Piezoschreitantriebe und die integrierten Dehnmessstreifen unterstützt.

NEXACT® – genau richtig für die Nanopositionierung über große Stellwege

PI verwendet die direktgetriebenen NEXACT® Schreitantriebe, wenn es darum geht, möglichst gleichförmige Bewegungen auf langen Stellwegen mit größtmöglicher Genauigkeit zu erreichen: Die Antriebstechnologie basiert auf mindestens vier piezokeramischen Biegeaktoren, die gegen einen beweglich geführten Läufer vorgespannt sind. Diese führen im Betrieb paarweise und phasenversetzt eine zyklische Klemm- und Vorschubbewegung aus, die zu einer Bewegung des Läufers führt.

Die Bewegung eines positionsgeregelten Systems mit NEXACT® Antrieb erfolgt im Nanoschrittbetrieb entlang eines vorgegebenen Bewegungsprofils bis zur Zielposition. Der Nanoschrittbetrieb ermöglicht einen stetigen und gleichmäßigen Vorschub des Läufers. Dies wird durch die Überlappung der Vorschubbewegung der einzelnen Aktorpaare erreicht. Damit ist mit NEXACT® Antrieben nicht nur eine hohe Positioniergenauigkeit möglich, sondern auch eine hohe Bahntreue während der Bewegung.