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8-2016

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Antriebe/Positioniersysteme Zusammen bringen, was zusammen gehört rungen an die Positionierung von beispielsweise Proben, Optiken oder mechanischen Komponenten in der Mikroskopie, in der Halbleiterindustrie, bei Laseraufbauten oder bei Anwendungen im Vakuum. Kompakt und nanometergenau Die Versteller sind 65 mm breit und nur 20 mm hoch und arbeiten mit Stellwegen von 13, 26 oder 52 mm. Die Länge variiert in Abhängigkeit von den Stellwegen und beträgt 80, 110 oder 160 mm. Als Wegmesssystem für die Positionsregelung setzt PI einen selbst entwickelten optischen Linearencoder ein, der auf einem integrierten Mach-Zehnder Interferometer basiert..Dieses Messprinzip ermöglicht eine Auflösung von 0,5 nm und eine kleinste Schrittweite von 2 nm. Der piezoelektrische Antrieb ist selbsthemmend; wird die Zielposition erreicht oder das System ausgeschaltet, verharrt die Positioniereinheit stromlos stabil und zeigt keine Wärmeentwicklung..Die Haltekraftkraft des Positioniertischs beträgt 10 N, die maximale Geschwindigkeit liegt bei 10 mm/s. Die hohe Führungsgenauigkeit wird durch Kreuzrollenlager mit Zwangsführung erzielt. Das Rechen- und Schnittstellenmodul (Master-Modul) wird mit der übergeordneten Steuerung über eine USB- oder Ethernet- Schnittstelle verbunden. Die benötigten Antriebsmodule werden einfach im Rack eingerastet und mit zwei Schrauben befestigt (Bild: PI) Physik Instrumente (PI GmbH www.physiikinstrumente.com Mischbetrieb von bis zu 40 Achsen mit einem Controller Beim Positionieren müssen oft viele Antriebsachsen zusammenarbeiten..Dann sind viele Motion Controller erforderlich, von denen jeder einzelne in Betrieb genommen und mit der übergeordneten Steuerung verbunden werden muss..Der dafür nötige zeitliche und finanzielle Aufwand ist nicht zu unterschätzen. Mit dem PIMotionMaster hat .Physik Instrumente (PI) einen praktikablen Lösungsansatz gefunden: In einem kompakten, je nach Anwenderwünschen unterschiedlich großen Rack bringt der modular aufgebaute Controller zusammen, was zusammen gehört. Bis zu 40 Achsen lassen sich im Mischbetrieb ansteuern, beispielsweise DC-Motoren, Piezoantriebe oder magnetische Direktantriebe. „Herz“ des Controllers ist immer das Rechen- und Schnittstellenmodul (Master-Modul), das mit der übergeordneten Steuerung über eine USB- oder Ethernet-Schnittstelle verbunden wird. Die benötigten Antriebsmodule werden einfach im Rack eingerastet und mit zwei Schrauben befestigt.. Das Master-Modul erkennt automatisch den Typ der so installierten Controller-Module. Genauso schnell lässt sich der modulare Multiachs-Controller erweitern. Wird eine weitere Achse benötigt, schiebt der Anwender einfach das zusätzliche Controller-Modul ein. Hochpräzise auf Stellwegen bis 52 mm: Lineartisch-Serie N-565 mit Piezomotor Physik Instrumente (PI) setzt in der Lineartisch-Serie N-565 piezoelektrische Schreitantriebe ein..Das Antriebsprinzip ermöglicht eine Wiederholgenauigkeit im Bereich weniger Nanometer, hohe Führungsgenauigkeit und hohe Kraft in einer kompakten Einheit. Damit erfüllen die Lineartische wichtige Anforde- Nur 20 mm hoch und nanometergenau: Lineartisch N-565 mit piezoelektrischem Schreitantrieb (Bild: PI) Darauf abgestimmt: Vernetzbarer Controller und Software Mit dem kompakten Controller E-861 können die Lineartische einfach und präzise betrieben werden. Er unterstützt die Bewegungsarten des Piezoschreitantriebs und ist auf die Anforderungen der Mechanik abgestimmt..Aufgrund der Vernetzbarkeit lassen sich bis zu 16 Controller gleichzeitig über eine Computerschnittstelle ansteuern. Alle Parameter können per Software eingestellt und überprüft werden. Die Inbetriebnahme und Systemkonfiguration erfolgt über das im Lieferumfang enthaltene Programm PIMikroMove, die Anbindung an die kundenseitige Software ist über LabVIEW Treiber und DLLs möglich. ◄ 66 PC & Industrie 8/2016

Hochdynamische lineare Piezo- Nanopositioniertische Antriebe/Positioniersysteme Die linearen Piezo-Nanopositioniertische der Serie QNPHD von Aerotech bieten die Vorteile eines Tisches und eines Aktuators in einem kompakten Paket hoher Steifigkeit. Dank der Feedback-Option mit direkt messenden kapazitivem Sensor, hochresonanter Frequenzen und hoher Tragfähigkeit eignet sich der QNPHD ideal für ein Vielzahl von Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Anwendungen wie Rastersondenmikroskopie, Scheibenantriebstests oder Halbleiter- Wafer-Artikulation. Der Direktantrieb des Aktuators und die optimierte Struktur ermöglichen Reaktionzeiten und Bewegungs- und Einschwingzeiten im Milli.sekundenbereich..Die per Finite- Element-Methode optimierten Präzisionsflexuren gewährleisten eine hohe Steifigkeit, eine lange Betriebsdauer und eine hohe Dynamik bei gleichzeitiger Wahrung einer hervorragenden geometrischen Ausführung (Geradheit und Winkelfehler) für kritische Nanopositionierungs- Anwendungen. Als Option wird ein Feedback mit geschlossenem Regelkreis angeboten. Möglich wird dies durch eine spezielle Ausführung der Kapazitivsensoren, was die Voraussetzung für eine Subnanometer-Auflösung und Linearitätsfehler im einstelligen Nanometerbereich schafft. Die Kapazitivsensoren messen den Ausgang des Positionierschlittens direkt, wodurch eine hervorragende Genauigkeit und Wiederholbarkeit erzielt wird. In Verbindung mit den Steuerungen und Antrieben der Q-Serie von Aerotech bietet der QNPHD eine Positionsauflösung im Subnanometerbereich sowie eine hohe Positionierbandbreite. Software-Optionen von Aerotech, wie die Pakete Dynamic Controls Toolbox oder Motion Designer enthalten zahlreiche komplexe, aber benutzerfreundliche Tools, z.B. eine lernende Regelung, Harmonic Cancellation und Command Shaping, um Tracking-Fehler zu verringern und schnellere Schritt- und Einschwingzeiten zu gewährleisten. Mit der FlashConfig-Funktion von Aerotech werden der Tisch und alle Betriebsparameter automatisch identifiziert, und die Achsenkalibrierungsdaten werden in die Steuerung hochgeladen, was einen sicheren und präzisen Plug-and- Play-Betrieb gewährleistet. • Aerotech GmbH www.aerotech.com Potentiometer-Antrieb aus der Befehlsgeräte-Baureihe RAFIX 22 QR Das umfangreiche Befehlsgeräte-Programm RAFIX 22 QR von RAFI bietet zur einfachen manuellen Antriebsreglung und Positionierung auch Potentiometer- Antriebe, die sich aufgrund einheitlicher Abmessungen nahtlos in Bedienoberflächen mit den Schaltern, Tastern und Meldegeräten dieser Serie einpassen..Die schiefergrauen Potentionmeter- Antriebe eignen sich für Potentiometer mit einem Wellendurchmesser von 6 mm sowie einer Achslänge von 50 mm und stehen mit quadratischem oder rundem Bund zur Verfügung..Die Anschlag.festigkeit des Drehreglers beträgt mindestens 100 N..Die Potentiometer-Antriebe sind für Einbauöffnungen von 22,3 mm Durchmesser und ein Rastermaß von 50 x 30 mm dimensioniert, haben frontseitig die Schutzart IP 65 und zeichnen sich durch einfache Montage aus. Auf den von außen durch die Gehäuseöffnung gesteckten Betätigersockel wird eine Kupplung mit Bajonetthebel aufgerastet, die über eine Aufnahme für das Potentiometer verfügt. • RAFI GmbH & Co. KG www.rafi.de Wirtschaftliche Positionierachse mit ATEX-Zulassung Bahr Modultechnik bietet seine Positionierachsen der Baureihe ELZ auch in explosionsgeschützter Ausführung ELZex nach ATEX 95 an.. Die exgeschützten Zahnriemenachsen sind in frei wählbaren Längen bis 6.000 mm mit verschiedenen Achsenquerschnitten zwischen 40 und 125 mm lieferbar. Sie vereinen hohe Wirtschaftlichkeit mit langer Lebensdauer bei einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 mm..Mit ihrer Zündschutzart „konstruktive Sicherheit“ (c) sind die Achsen für Anwendungen in gasexplosiver Atmosphäre der Kategorie 2 bei Oberflächentemperaturen bis 135 °C sowie im Umfeld explosiver Stäube nach Kategorie 3 bis 125 °C mit Ausnahme des Bergbaus zertifiziert. • Bahr Modultechnik GmbH www.bahr-modultechnik.de PC & Industrie 8/2016 67

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