Neuer Linearversteller von PI miCos vereint Kraft, Kompaktheit und Positioniergenauigkeit

Physik Instrumente (PI): PI miCos erweitert die LPS-Baureihe der linearen Positioniertische. Das Antriebsprinzip der neuen kompakten Verstellerserie LPS-45 beruht auf einem piezoelektrischen Trägheitsantrieb.

Die Linearversteller erreichen auf kleinem Raum eine Kombination von Kraft und Positioniergenauigkeit, die mit konventionellen Antriebsprinzipien wie DC- oder Schrittmotoren nicht möglich ist. Die Halte- bzw. maximale Vortriebskraft liegt bei 10 N, die maximale Geschwindigkeit beträgt 10 mm/s.

Die Abmessungen der LPS-45 Serie sind kleiner als bei Systemen mit vergleichbarer Kraft: Die Breite beträgt 45 mm. Die Länge reicht von 48 mm bei 13 mm Stellweg bis 63 mm bei 25 mm Stellweg.

Präzision auf kleinem Raum

In seinem kompakten Bauraum enthält der LPS-45 Präzisionskomponenten wie Kreuzrollenführungen mit Käfigzwangssteuerung, die eine hohe Ablaufgenauigkeit von unter 100 µrad ermöglichen. Das Längenmesssystem, ein optischer Linearencoder, besitzt eine Auflösung von 1 nm und ist wie der Motor zentral zwischen den Führungen angeordnet. In Kombination mit dem piezoelektrischen Trägheitsantrieb lassen sich so kleinste Schrittweiten im Bereich der Encoderauflösung stabil und wiederholbar erzielen. Durch die hohe Selbsthemmung des Piezomotors benötigt die Lageregelung des Verfahrtisches nur wenig Strom, der Motor erwärmt sich nicht. Betrieben wird der piezoelektrische Trägheitsantrieb mit einer Spannung von 45 V bei einer Frequenz von 23 kHz. Er arbeitet somit nahezu geräuschlos.

Ansteuerung

Die Positionsregelung ist auf schnelle Punkt-zu-Punkt-Bewegungen ausgelegt. Sie erfolgt mit dem Motion Controller E-871. Die Steuerung wird über eine USB- oder RS-232 Schnittstelle digital angesprochen und besitzt zahlreiche Parameter zur optionalen Optimierung des Einschwingverhaltens. Aufgrund ihrer Vernetzbarkeit lassen sich bis zu 16 Achsen gleichzeitig über eine Computerschnittstelle ansteuern. Für Laboranwendungen unterstützt der E-871 Controller LabView. Zusätzliche Bibliotheken für Windows und Linux ermöglichen die Implementierung in bestehende Umgebungen.

Einsatz der LPS-45 Serie

Die Antriebe der LPS-45 Serie eignen sich für Anwendungen mit geringen Betriebszyklen auf begrenztem Bauraum. Piezomotoren sind grundsätzlich vakuumtauglich und so werden auch die LPS-Positioniertische für den Betrieb bis ins Ultrahochvakuum mit 10 9 hPa ausgelegt. Speziell für den Einsatz im Labor und die Beamline-Instrumentierung baut PI miCos sein Angebot an Positioniersystemen mit Piezomotoren weiter aus. Aktuell wird der LPS-45 in einem parallelkinematischen SpaceFAB Design verwendet.

Über PI miCos
Die miCos GmbH wurde 1990 in Eschbach bei Freiburg gegründet und gehört heute als PI miCos zur leistungsfähigen Unternehmensgruppe der in Karlsruhe ansässigen Firma Physik Instrumente (PI). Mit aktuell über 50 Mitarbeitern entwickelt, fertigt und vertreibt das Breisgauer Unternehmen weltweit innovative Systeme und Komponenten für hochpräzise Positionieranwendungen. Einen Schwerpunkt bildet dabei die optische Messtechnik in Forschung und Industrie. Hierfür bietet PI miCos neben einem umfangreichen Standardprogramm auch kundenspezifische Systemlösungen mit mehreren Achsen an. Ein breitgefächertes Applikations-Know-how ist der Garant für die Umsetzung technisch anspruchsvoller Lösungen. Flexible Positioniersysteme für Ultrahochvakuum-Anwendungen liefern dafür ebenso ein Beispiel wie parallelkinematische Hexapoden mit sechs Freiheitsgraden mit linearmotorgetriebene Luftlagerachsen.