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采用压电陶瓷驱动的并联式纳米级精密定位二维压电扫描台

压电纳米定位台内置高性能压电陶瓷,内部使用无摩擦及空回的柔性铰链并联导向机构,专为扫描系统应用设计,用于高分辨率快速扫描,高性价比的纳米定位系统,压电扫描台采用并联式结构设计,结构紧凑、易于集成,二维并联纳米级精密定位压电扫描台非常适合应用于超高精度的精密扫描系统中,可更好的集成于精密定位扫描系统中。

 

内置电容式精密位移传感器,实现亚纳米分辨率

压电纳米定位台内置电容式精密位移传感器进行全闭环的位置反馈,电容式传感器以亚纳米分辨率进行测量,且无接触。它们可确保优异的运动线性、长期稳定性和千赫兹范围的带宽,确保纳米定位台具有极佳的运动控制精度,定位精度、分辨率和稳定性可以达到纳米量级,定位稳定时间仅为毫秒量级。

 

直接位置测量带来超高的运动控制精度

位移变化可直接在纳米运动平台上测量,完全不受驱动或导向元件的影响。这样可以实现最佳的重复定位精度、优异的稳定性和刚性、快速响应控制。

 

可提供适用于复杂真空应用版本

压电陶瓷纳米定位系统中使用的所有部件均非常适合于在真空环境中使用。操作无需润滑剂或润滑脂。压电陶瓷纳米定位系统可实现极低的排气率。

 

并联式结构设计实现大承载、高精度、高动态的多轴并联运动

压电扫描平台采用独特的并联式结构设计,结构紧凑。在并联多轴运动定位系统中,所有促动器作用于同一个运动平台,使所有轴具有最小的质量惯性和相同的动态性设计,使整体运动面具有更轻的质量和更低的惯量,可实现快速、高动态和高精密的多轴运动且每轴具有相同的动态性。相较于串联式压电扫描台,并联式压电扫描台具有更高的负载、更高的动态性和更优的运动精度。

 

无摩擦零间隙的柔性铰链导向系统带来高精度的运动导向

压电纳米位移台内部使用无摩擦及空回的高精度柔性铰链并联导向系统,采用有限元仿真分析优化柔性铰链结构,柔性导向系统具有超高的导向精度,可提供超高平面度的纳米扫描,柔性铰链导向具有高刚性、高负载、无摩擦、无磨损、无需润滑、免维护等特点。它们的刚性可实现高负载能力,且它们对冲击和振动不敏感。真空兼容,可在很广的温度范围内工作。

 

采用无磁材质设计制造,不受磁场的影响

压电纳米位移台为无磁材质,使用过程中不产生磁场同时也不受磁场的影响。

 

内置高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命

压电陶瓷促动器由环氧脂质涂层包裹,具有优异的防潮特性,避免漏电流增大造成故障。压电陶瓷促动器比传统式压电促动器的使用寿命更长,性能更稳定,可实现无故障运行1000亿个循环。

 

 

主动弥补串扰测量误差,保证纳米定位系统有效避免多轴运动串扰

研生PIEZOXYZ所研发的集成纳米级电容位移传感器的压电陶瓷柔性铰链位移台,通过非接触式多轴直接测量,实时检测运动对另一个轴的串扰,主动弥补串扰测量误差,保证纳米定位系统有效避免多轴运动串扰,并且较高的传感器带宽可提供绝佳的动态性能。研生的低噪声集成线性化纳米定位系统在测量直线度和平面度方面技术优势显著。

 

具有电容位移传感器的高性能闭环多轴纳米定位系统平台,结合直接测量和并联运动

研生PIEZOXYZ所研发的具有电容位移传感器的高性能闭环多轴纳米定位系统平台,结合直接测量和并联运动。在多轴压电陶瓷纳米定位系统中使用时,允许同时测量所有自由度,并积极弥补运动导向错误(主动轨迹控制概念),实时校准多轴运动误差,有效避免串联或叠层结构的定位系统所带来的误差叠加。电容传感器是给出最佳定位分辨率结果的最精准的测量系统。

                                                                                     

◆ 并联运动实现更快的响应时间和更高的多轴精度;

◆ 无摩擦柔性铰链并联导向可实现极高的运动精度;

◆ 高性能压电陶瓷促动器带来超长使用寿命;

◆ 内置精密位移传感器进行全闭环位置反馈,开/闭环可供选择。

● 计量

● 干涉测量

● 光子学/集成光学

● 平版印刷术

● 纳米定位

● 扫描显微镜

● 样本对准

● 微加工

                                                                                                    

                                                 

型号

P640C

P641C

P642C

P644C

单位

公差

主动轴

X,Y

X,Y

X,Y

X,Y

-

-

运动和定位

 

 

 

 

 

 

传感器类型

电容式,直接测量

电容式,直接测量

电容式,直接测量

电容式,直接测量

-

-

开环行程[-20V~+150V]

50x50

120x120

250x250

500x500

μm

±20%

闭环行程[0V~+120V]

40x40

100x100

200x200

400x400

μm

±20%

开环分辨率

0.3

0.6

1.3

2.5

nm

typ.

闭环分辨率[16bit DAC]

0.7

1.6

3.1

6.2

nm

typ.

闭环线性度

0.05

0.03

0.03

0.03

%F.S.

typ.

重复定位精度

±2

±2

±3

±5

nm

typ.

机械特性

 

 

 

 

 

 

运动方向刚度

20/20

1.2/1.2

1.0/1.0

0.4/0.4

N/μm

±20%

空载谐振频率

900/900

360/360

310/310

130/130

Hz

±20%

运动方向推/拉力

100/50

100/50

100/50

50/50

N

Max.

承载能力

50

50

50

50

N

Max.

其他

 

 

 

 

 

 

工作温度

-20~80

-20~80

-20~80

-20~80

-

材质

铝,钢

铝,钢

铝,钢

铝,钢

-

-

外形尺寸

150x150x30

150x150x30

150x150x30

150x150x30

mm

-

通光孔径

75x75

75x75

75x75

75x75

mm

-

重量

1.7

1.5

1.6

1.7

Kg

±5%

线缆长度

1.5

1.5

1.5

1.5

m

±10mm

连接器类型

LEMO│SMB

LEMO│SMB

LEMO│SMB

LEMO│SMB

-

-

注:最大驱动电压为-20V...+150V;对于高可靠的长期使用,建议驱动电压为0V...+120V。

❶ 基于无摩擦高精度柔性铰链运动导向的压电陶瓷纳米定位系统,系统分辨率仅受放大器噪声和测量技术的限制。开环分辨率为受系统放大器噪声限制所能达到的典型值。极低的系统定位噪声可获得满行程十万分之一以上的闭环分辨率。

 

配套控制器

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