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Applications and Markets
Übersicht

Anwendungen und Märkte

Größtmögliche Positioniergenauigkeit ist heute in vielen Anwendungsbereichen obligatorisch. Halbleiterfertigung, Mikroskopie, Oberflächenmesstechnik, Biotechnologie, Medizintechnik und Automatisierungstechnik benötigen häufig Positioniersysteme mit Auflösungen und Wiederholgenauigkeiten im Nanometerbereich. Hinzu kommen Forderungen nach kurzer Ansprechzeit, vakuumgerechter Auslegung und Funktion in einem weiten Temperaturbereich.


Automobilindustrie

Automobilindustrie

Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozesse in der Automobilindustrie erfordern immer häufiger mehrachsige und gleichzeitig präzisere Roboter für die Positionierung. Dies Aufgabe können parallelkinematische Hexapoden lösen. Die sechsachsigen Roboter können Werkzeuge, Werkstücke oder auch komplexe Bauteile mit Gewichten von einigen Kilogramm bis zu mehreren Tonnen in beliebiger Raumorientierung mit hoher Präzision bewegen. Da Hexapoden über Feldbus-Interfaces direkt mit SPS- oder CNC-Steuerungen kommunizieren, können Anwender die Positioniersysteme einfach in die Automatisierungsumgebung integrieren.

Teaser Automotive

Scientific Instrumentation

Scientific Instrumentation

Hinter dem Begriff "Scientific Instrumentation" verbergen sich sehr unterschiedliche Anwendungen, angefangen von der Mikroskopie über Beamline-Verfahren bis hin zum weiten Feld der Laborautomation. Sie alle haben eine entscheidende Gemeinsamkeit: Präzise, meist piezobasierte Positioniersysteme haben sich hier unter ganz unterschiedlichen Einsatzbedingungen bewährt. Bei mehrachsigen Lösungen sind parallelkinematische Systeme das Mittel der Wahl. Selbst tonnenschwere Lasten lassen sich mit ihrer Hilfe auf den Mikrometer genau positionieren.

PI Double Stage UHV
 
  • Autofokus-Funktionen für die Mikroskopie
  • Fokusstabilisierung bei Langzeitaufnahmen
  • Schwingungsisolation

Halbleiterfertigung

Halbleiterfertigung

Lithografieverfahren liefern die Grundlage dafür, dass die Chips immer kleiner werden und sich extrem feine Strukturen auf den Siliziumwafern realisieren lassen. Per Rasterkraftmikroskopie (AFM) sind Oberflächenmessungen höchster Auflösung bis auf atomare Level möglich, was bei der Halbleiterfertigung gänzlich neue Prüfverfahren ermöglicht. Piezoantriebe haben durch ihre Performance und Zuverlässigkeit diese technischen Fortschritte möglich gemacht.

  • Linsenpositionierung in Lithografieobjektiven
  • Nanopositioniersysteme für
    3D-Lithografieverfahren

Mikroskopie

Mikroskopie und abbildende Verfahren

Bildgebende Verfahren steigern die Effizienz in ganz unterschiedlichen Sparten, angefangen von der Medizintechnik bis hin zur Arzneimittelforschung und Halbleiterfertigung. Vor allem in automatisierten Prozessen kommen oft aus der optischen Messtechnik bekannte Verfahren zum Einsatz, z. B. Interferometrie oder Mikroskopie.

Ultraschall- und Magnetresonanztechnik bieten sich für unterschiedliche Visualisierungsaufgaben an. Sie alle sind auf schnelle und präzise Antriebssysteme angewiesen, die oft auch noch möglichst kompakt bauen oder selbst unter starken magnetischen Feldern zuverlässig arbeiten sollen. Mit piezoelektrischen Antrieben, Scannern und Positioniersystemen sind Anwender hier auf der sicheren Seite.

Imaging
  • Nanopositioniersysteme in der Fluoreszenz-Mikroskopie
  • Schnelle piezobasierte Scanner fürs Mikrostepping

Photonics Packaging

Photonics Packaging

Die Siliziumphotonik ermöglicht Datenraten in der Größenordnung von Tbit/s, bietet sich also für alle computergestützten Dienste an, die möglichst hohe Übertragungsgeschwindigkeiten verlangen. Optischen Komponenten auf den Siliziumhalbleitern zu platzieren und die optischen Verbindungen herzustellen lässt sich praxisgerecht automatisieren.

PI System Integration
 

Medizintechnik

Medizintechnik

Fortschritte in der medizinischen Forschung, Diagnostik und Therapie erfordern leistungsfähige, präzise Positioniersysteme, z. B. für die Laserstrahlsteuerung in der Ophthalmologie, für die dreidimensionale Bildgebung bei Endoskopen und für neue, ebenfalls dreidimensionale Lithografieverfahren, mit denen sich feinste Zellstrukturen simulieren lassen. Außer hoher Positioniergenauigkeit gehören hier meist auch kompakte Abmessungen, geringer Energieverbrauch, Schnelligkeit und hohe Zuverlässigkeit zu den Forderungen an die Antriebe.

PI Ophthalmology web

Materialforschung

Materialforschung, -bearbeitung und Oberflächenmesstechnik

Effizienz ist heute zu einem wichtigen Schlagwort geworden. Materialforschung trägt hierzu wesentlich bei, da sich aufgrund der erzielten Ergebnisse z. B. die Bearbeitungsverfahren optimieren lassen. Nanometergenaue Untersuchungen der Objektoberflächen leisten dazu ebenfalls einen wichtigen Beitrag. Die Methoden wie Röntgen- und Laserstrahlen oder Weißlichtinterferometrie verlangen nach einer präzisen Positionierung der zu untersuchenden Objekte und der Optik bzw. Strahlsteuerung.

PI Development
  • Nanometergenaue Antriebslösungen für die Weißlichtinterferometrie
  • Piezos für Oberflächenuntersuchungen (Structural Health Monitoring)
  • Präzise Scanbewegung bei der Nanoindentierung

Maschinenbau

Maschinenbau und Fertigungstechnik

Maschinenbau und Fertigungstechnik brauchen schnelle, zuverlässige und energiesparende Antriebskomponenten. Der Fortschritt geht hier oft einher mit einer zunehmenden Miniaturisierung. So unterschiedlich wie die Anwendungen sind die eingesetzten Antriebe und Positionierlösungen. Das Spektrum reicht von Piezoaktor bis hin zur sechsachsigen Parallelkinematik, die direkt mit der CNC-Steuerung kommunizieren kann.

PI Rotating Platform For Heavy-Duty Hexapods
  • Nanoliterdosierung für den perfekten Tropfen

Automatisierung

Automatisierung

Piezoantriebe, magnetische Direktantriebe und Hexapoden sind aus der Automatisierung nicht mehr wegzudenken. Sie arbeiten präzise und zuverlässig und haben sich unter rauen Einsatzbedingungen bewährt. Magnetische Direktantriebe beispielsweise, zu denen Voice-Coil-Aktoren und Linearantriebe gehören, bieten vor allem hinsichtlich Verschleiß und Dynamik Vorteile gegenüber klassischen spindelbasierten Lösungen. Hexapoden ermöglichen die präzise Positionierung mit sechs Freiheitsgraden und lassen sich über Feldbusschnittstellen ansteuern.

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