Concezione Ibrida con Misurazione della Posizione Principale e Controllo in Closed-Loop

Piezo e Motore per Precisione Nanometrica

  • Controllo simultaneo di dispositivi piezo a flessione e dispositivi DC a vite o a sfera
  • Ripetibilità nell'arco dei nanometri
  • Metrologia diretta: Encoder lineare con risoluzione di 2 nm
  • Settling time di pochi millisecondi a precisione nanometrica
  • Dispositivi piezo senza attrito e viti a sfera flexure disaccoppiate
  • Compensazione attiva del backlash e effetti stick-slip durante l'avvicinamento
  • Velocità estremamente consistente
  • Elevate forze di azionamento e di tenuta col minimo fabbisogno energetico / dissipazione termica

Un Controllo per Due Dispositivi

Il controllo closed loop comune per motori (blu) e gli attuatori piezo (giallo) con un unico encoder lineare ad alta risoluzione (verde) permette velocità estremamente costanti e un'elevata accuratezza di posizionamento.

Effetto Stick-Slip

Possono così essere compensati gli effetti di stick-slip quando si raggiunge la posizione o il backlash. Il controllo in closed loop per entrambi i sistemi di movimentazione usano lo stesso sensore di posizione ad alta risoluzione. Ne risulta un sistema di movimentazione con corsa di centinaia di millimetri ma con la precisione di un nanoposizionatore basato su tecnologia piezo.

La risoluzione e l'accuratezza del posizionamento dipendono dalla scelta del sensore di posizione usato.

Movimento Disaccoppiato

Nei dispositivi ibridi, la piattaforma di movimento è disaccoppiata dalla trasmissione motorizzata grazie all'utilizzo di un attuatore piezo ad alta rigidità e a giunti di flessione senza gioco né attrito. In modalità di posizionamento, l'impostazione a pochi nanometri richiede solo pochi millisecondi, e possono essere eseguiti in maniera affidabile incrementi minimi nell'intervallo della risoluzione dell'encoder.

Nelle operazioni dinamiche, l'attuatore piezo garantisce una velocità estremamente costante, compensando le irregolarità del movimento del dispositivo motorizzato.


Applicazioni

Gli stages ibridi sono particolarmente indicati per applicazioni che necessitano di accuratezza nella misurazione e nel ritornare ad una determinata posizione o per ispezione di metrologia, per raggiungere una posizione target con accuratezza del nanometro.

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Hybrid Nanopositioning Systems with Piezo Actuators

Long Travel Ranges, Heavy Loads, and Exact Positioning
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WP4014E 2018-10
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