- ProdukteProduktePI ist weltweit führender Anbieter für Lösungen im Bereich Bewegen und Positionieren. PI entwickelt und produziert nicht nur ein breites Angebot an Positioniertischen und Aktoren für lineare, rotatorische und vertikale Bewegung oder Kombinationen verschiedener Achsen. PI passt diese Lösungen auch an kundenspezifische Anwendungen an oder liefert fertige Subsysteme.
- ProduktneuheitenProduktneuheitenAuf dieser Seite finden Sie die aktuellen Produktneuheiten. Wenn Sie mehr wissen wollen, wenden Sie sich einfach an uns: Unsere Vertriebsingenieure setzen sich umgehend mit Ihnen in Verbindung.
- ProduktfinderProduktfinderWählen Sie die Produktart anhand der benötigten Bewegungsachsen. Durch die Auswahl weitere Kriterien können Sie die Anzahl der Ergebnisse einschränken oder erweitern. Sie können mehrere Filter gleichzeitig setzen, und dadurch z.B. auch Positioniertische mit höherer Belastbarkeit in Ihre Auswahl einbeziehen.
- Kundenspezifische AnpassungenKundenspezifische AnpassungenPI ist dort zu Hause, wo unkonventionelle Lösungen gefragt sind. Das ist längst nicht mehr nur in Forschungsbereichen der Fall. Die Nanotechnologie ist heute auch in standardisierten industriellen Prozessen präsent.
- Piezo-NanopositioniertischePiezo-NanopositioniertischePiezopositioniertische mit Festkörperführung von PI vereinen sub-Nanometer Auflösung und Führungsgenauigkeit mit minimalem Übersprechen.
- Mehrachsen-PiezotischeMehrachsen-PiezotischeMehrachsen-Piezotische von PI erlauben das Positionieren und Scannen mit Subnanometer-Präzision in bis zu 6 Achsen inklusive aller Kipp- und Drehrichtungen. Vom besonders kompakten Piezocube bis zum Design mit großer Apertur und niedrigem Profil sind viele Varianten verfügbar.
- PIFOC® Objektivscanner & PInano® Probentische für die MikroskopiePIFOC® Objektivscanner & PInano® Probentische für die MikroskopiePInano® Piezotische und PIFOC® Objektivscanner mit Festkörperführungen bieten hohe Dynamik für Positionier- und Scananwendungen. Standardlösungen umfassen die Probenpositionierung in XY sowohl parallel als auch orthogonal zur optischen Achse, und die Z-Fokussierung des Objektivs.
- Piezo-LineartischePiezo-LineartischeNanopositioniertische und Scanner von PI vereinen nanometergenaue Auflösung und Führungspräzision mit minimalem Übersprechen. Daher sind sie besonders geeignet für Referenzanwendungen in der Messtechnik, für mikroskopische Verfahren, für die Interferometrie oder in Inspektionssystemen für die Halbleiterchip-Herstellung.
- PiezokreuztischePiezokreuztischeHochpräzise XY-Nanopositionierer verwenden PICMA® Piezoaktoren für höchste Zuverlässigkeit. Die Positionierung mit hoher Wiederholbarkeit und optimaler Stabilität basiert auf hochwertigen Nanometrologie-Sensoren.
- PiezoscannerXYZ-Piezoscanner3-Achs-Nanopositionier-Scanner für maximale Präzision
- PiezokippspiegelPiezokippspiegelDie hohe Steifigkeit der Spiegelplattformen erlaubt hohe Dynamik und hervorragende Positionsstabilität. Die kompakten Piezokippspiegel dienen der Strahlablenkung in der Laserbearbeitung und Laserstrahlsteuerung. Das parallelkinematische Design bedingt identische dynamische Eigenschaften in beiden Achsen, einen gemeinsamen Pivotpunkt und erhält die Polarisationsrichtung.
- Mehrachsen-Piezotische
- MiniaturtischeMiniaturtischeMiniaturtische und Kleinstmanipulatoren sind wesentlicher Bestandteil mobiler Messtechnik und medizinischer Geräte, sowohl in der industriellen Automatisierung als auch in der Forschung, auch beispielsweise in UHV oder nichtmagnetscher Umgebung.
- Miniatur-LineartischeMiniatur-LineartischeFür Positionieraufgaben mit begrenztem Bauraum sind miniaturisierte Stelltische ein wesentliches Element. Lösungen mit Piezomotoren wie Q-Motion®, PILine® und PiezoWalk® ermöglichen durch ihr direktes Antriebsprinzip besonders kompakte Lösungen.
- Miniatur-RotationstischeMiniatur-RotationstischeDie kompakten Rotationstische können in Optikanwendungen eingesetzt werden, wo sie z. B. Filter zuverlässig und mit hervorragender Wiederholgenauigkeit positionieren. In Mehrachskombinationen können Rotationstische flexibel integriert werden und lassen sich ohne Adapter auf passende Lineartische montieren.
- Miniatur-HexapodenMiniatur-HexapodenDie kompaktesten Produkte für Bewegung mit 6 Freiheitsgraden basieren auf Q-Motion® Piezomotortischen. Aber auch nur handgroße Hexapoden mit bürstenlosen DC-Motoren (BLDC) sind verfügbar. Klassisches parallelkinematisches Hexapoddesign bewirkt möglichst einheitliche Performance in den Achsen. Für lange lineare Stellwege kann ein Design mit niedriger Bauhöhe besser sein.
- Miniatur-Lineartische
- LineartischeLineartischePI bietet ein breites Portfolio an motorisierten Lineartischen für hochpräzise industrielle Anwendungen wie die Halbleiter- und Photonikbranche, als auch für hochklassige Forschung. Für sehr viele verschiedene Modelle gibt es Vakuumversionen. Mehrachskombinationen können mithilfe von Adapterwinkeln realisiert werden, oder kompakter mit passenden Hubtischen und Rotationstischen.
- Tische mit magnetischem LinearmotorTische mit magnetischem LinearmotorDas magnetische Direktantriebs-Prinzip ist reibungsfrei und ermöglicht besonders hochdynamische Positioniertische. Die Anzahl mechanischer Komponenten ist geringer als bei Tischen mit Motor-Spindel-Kombinationen im Antriebsstrang. Das verringert Reibung und Umkehrspiel und sorgt für höhere Präzision.
- Tische mit DC, bürstenlosen DC (BLDC) & SchrittmotorenTische mit DC, bürstenlosen DC (BLDC) & SchrittmotorenIndustrielle Anwendungen im Produktionsprozess wie z.B. die Laserbearbeitung profitieren von hohen Positioniergenauigkeit motorisierter Stelltische. Das niedrige Profil erlaubt vielseitige Einsatzmöglichkeiten von Prüfeinrichtungen bis zu Fertigungslinien in der Präzisionsautomatisierung.
- Hubtische mit DC, bürstenlosen DC (BLDC) & SchrittmotorenHubtische mit DC, bürstenlosen DC (BLDC) & SchrittmotorenHubtische passen ohne Adapter auf die entsprechenden Lineartische und ermöglichen damit flexible und kompakte Mehrachsenaufbauten.
- Miniatur-LineartischeMiniatur-LineartischeFür Positionieraufgaben mit begrenztem Bauraum sind miniaturisierte Stelltische ein wesentliches Element. Lösungen mit Piezomotoren wie Q-Motion®, PILine® und PiezoWalk® ermöglichen durch ihr direktes Antriebsprinzip besonders kompakte Lösungen.
- Tische mit magnetischem Linearmotor
- LinearaktorenLinearaktorenDie breite Auswahl von Technologien ermöglicht die optimale Wahl für nahezu jeden Einsatzbereich: Hochstabile “Set-and-forget” Daueranwendungen profitieren von den spezifischen Eigenschaften von Piezomotoren, auch in Vakuum oder nichtmagnetischer Umgebung. DC und Schrittmotorlösungen sind sowohl in der Industrie als auch im Forschungsbereich weit verbreitet und als zuverlässig bekannt.
- PiezoMike Aktoren mit DauerstabilitätPiezoMike Aktoren mit DauerstabilitätPiezoMike Linearaktoren bieten die hohe Auflösung von Piezoaktoren, hohe Kräfte und vollkommen stabile Positionierung. Dies macht sie ideal geeignet für sogenannten „Set-and-forget“-Anwendungen, die über lange Zeiträume mit identischen Einstellungen arbeiten, wie z.B. optische Elemente in einer Laserstrahlanordnung.
- Linearaktoren mit DC & SchrittmotorenLinearaktoren mit DC & SchrittmotorenMotorisierte Linearaktoren sind unverzichtbar zur Automatisierung von Abläufen in der industriellen Produktion bis hin zu Forschungseinrichtungen.
- PIMag® VC Voice Coil Aktoren mit hoher Dynamik & optionaler KraftregelungPIMag® VC Voice Coil Aktoren mit hoher Dynamik & optionaler KraftregelungVoice Coil Antriebe bieten sehr hohe Geschwindigkeiten und ermöglichen dadurch schnelle Einschwingvorgänge auf Position. Verschleißfreie Festkörperführungen oder mechanische Führungen sind dafür verfügbar. Mit der optionalen Kraftregelung sind die Antriebe auch für Prüfprozesse an druckempfindlichen Geräten geeignet.
- PiezoMove® HebelaktorenPiezoMove® Hebelaktoren
- PiezoaktorenPiezoaktorenPiezoMove Aktoren verfügen über Festkörperführungen und bieten Stellwege bis zu einem Millimeter. Sie sind einfach zu integrieren, weil sie so klein sind. Nanopositionier-Aktoren auf Basis von PICMA® Multilayer-Piezoaktoren erzeugen Kräfte bis 10000 N bei Stellwegen bis 100 µm.
- PiezoWalk® Aktoren für hohe Kräfte & StabilitätPiezoWalk® Aktoren für hohe Kräfte & StabilitätPiezoWalk® Aktoren sind hochspezialisierte piezobasierte Antriebe zur Integration. Sie folgen einem preisgekrönten Design für die Halbleiterindustrie, und vereinen beste Zuverlässigkeit, Positionsauflösung und Langzeitstabilität. Der Antrieb ist unempfindlich gegen magnetische Felder.
- PIRest Aktive Piezo AbstandshalterPIRest Aktive Piezo Abstandshalter
- PiezoMike Aktoren mit Dauerstabilität
- RotationstischeRotationstischeDie Anforderungen an rotatorische Positionierung sind breit gefächert in Bezug auf Traglasten, Baugrößen, und Genauigkeit. PI bietet Tische mit allen verfügbaren Antriebstechnologien und Führungsmechanismen.
- KreuztischeKreuztischeStabilität, Präzision und Dynamik sind Kernmerkmale in den Anwendungsgebieten der PI Kreuztische. Diese Eigenschaften bilden die Grundlage für hohe Durchsatzraten und zuverlässigen Betrieb. Industrielle Produktion und Inspektion profitieren vom Einsatz von Hochlast-Kreuztischen und Planarscannern von PI.
- HexapodenHexapodenHexapoden bieten sechs Freiheitsgrade der Bewegung auf kompaktestem Raum. Für industrielle Anwendungen gibt es Kombinationen aus absolut messenden Positionssensoren, geeigneter Software und Motion Controllern, mit denen sich auch komplexe Bewegungsprofile komfortabel kommandieren lassen.
- Hochpräzise Bewegungssysteme für die AutomatisierungHochpräzise Bewegungssysteme für die AutomatisierungHochpräzise komplexe Bewegungs- und Positionierlösungen brauchen als wesentliche Grundlagen Präzisionskomponenten, eine stabile Regelung und viel Erfahrung im Engineering. PI ist Anbieter technologisch anspruchsvoller Antriebskomponenten oder hochpräziser Positionierer und bietet kundenspezifisch angepasste Lösungen zur Integration.
- Schnelle Mehrkanal-FaserpositioniersystemeSchnelle Mehrkanal-FaserpositioniersystemePiezoscanner übernehmen dabei die schnellen, kontinuierlichen Scanaufgaben, bei denen es auf Langlebigkeit, Dynamik und Präzision ankommt. Die größeren Stellwege werden durch XYZ Kombinationen oder 6-Achsen Hexapoden realisiert. Durch die integrierten Routinen, ist es möglich einachsige Ausrichtungen bis hin zu komplexen, mehrachsigen Faser-Array-Positionierungen innerhalb kürzester Zeit durchzuführen.
- Motion Control SoftwareMotion Control SoftwareAlle Digitalcontroller von PI werden mit einem umfangreichen Softwarepaket ausgeliefert.
- KonzepteKonzeptePI verfolgt bei der Gestaltung der Motion Control Software ein plattform- und hardwareunabhängiges Konzept.
- Anwenderprogramme und FunktionenAnwenderprogramme und FunktionenJeder PI Controller wird mit einem umfangreichen Softwarepaket ausgeliefert, das den Benutzer bei der Einrichtung und Parametrisierung des Gesamtsystems unterstützt.
- Software-Tools für HexapodenSoftware-Tools für Hexapoden
- ProgrammierungProgrammierungDer Kunde kann eigene Anwendungsprogramme schreiben oder so anpassen, dass sich jeder PI Controller nahtlos in seine Applikation integriert.
- DrittanbieterunterstützungDrittanbieterunterstützung
- Software-Produkte für spezielle AnwendungenSoftware-Produkte für spezielle AnwendungenController und Treiber von PI werden mit einem umfangreichen Softwarepaket geliefert, das für die komplette Funktionalität komfortable Lösungen und Schnittstellen bietet.
- Konzepte
- Controller & TreiberelektronikController & TreiberelektronikDie jeweilige Applikation ist entscheidend für die Auswahl des passenden Controllers. Bestimmende Kriterien sind neben der Antriebstechnologie auch die Anzahl der angesteuerten Achsen und der verfügbare Bauraum. PI bietet ein breites Spektrum von Controllertypen und Regelkonzepten.
- Nanopositionier-PiezocontrollerNanopositionier-PiezocontrollerPI bietet das breiteste Portfolio an digitalen und analogen Piezoregelkonzepten und damit das optimale Ergebnis in jeder Anwendung. Alle Piezosysteme werden vor Auslieferung kalibriert und alle Systeme sind bei Auslieferung betriebsbereit.
- Piezotreiber für ungeregelten Betrieb von PiezoaktorenPiezotreiber für ungeregelten Betrieb von PiezoaktorenPiezotreiber von PI sind als Tischgeräte oder Rackeinschübe verfügbar, aber auch als winzige OEM Module mit separatem Netzteil. In Piezotreibern arbeiten leistungsfähige Verstärker, die auf verschiedene Arbeitsfelder angepasst sind.
- Motion Controller & Treiber für DC, Linear-, Torque- & SchrittmotorenMotion Controller & Treiber für DC, Linear-, Torque- & SchrittmotorenPI entwickelt Motion Control Lösungen selbst und stimmt dabei die Eigenschaften bestmöglich auf Antrieb und Anwendungen ab. Motion Controller von PI sind ein- und mehrkanalig verfügbar, und das als Tischgerät, Rackeinschub oder OEM-Version.
- Controller & Treiber für PiezomotorenController & Treiber für PiezomotorenController für Piezomotoren sind darauf ausgelegt, die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Piezomotortypen zu optimieren. Sie sind ein- und mehrkanalig verfügbar, als Tischgerät, Rackeinschub oder OEM-Version.
- Controller-Systeme für mehrere Achsen & verschiedene AntriebsartenController-Systeme für mehrere Achsen & verschiedene AntriebsartenModulare Motion Controller Systeme bieten die höchste Flexibilität um sukzessive mehr Achsen in ein System zu integrieren. Verschiedene Antriebsarten können damit über eine einzige Schnittstelle angesteuert werden. Die verfügbaren Module werden permanent ergänzt. Sprechen Sie uns an für Ihr individuelles Controllerdesign!
- Hexapod ControllerHexapod ControllerSo einzigartig wie die Hexapodmechanik ist auch der entsprechende Motion Controller. Er sorgt dafür, dass die Ansteuerung der parallelen Kinematik einfach und für den Benutzer unbemerkt funktioniert: Alle Zielpositionen werden in kartesischen Koordinaten kommandiert. Die Intgration in Automatisierungsprozesse erleichtert die industrielle EtherCAT Schnittstelle.
- ACS Motion ControlACS Motion Control für industrielle LösungenSpeziell für die Automatisierung mit industriellen Standards empfehlen wir Steuerungen unseres Partners ACS Motion Control. Sprechen Sie uns an für Ihre integrierte Lösung!
- Nanopositionier-Piezocontroller
- Piezoelektrische Wandler & AktorenPiezoelektrische Wandler, Transducer & PiezoaktorenPiezoelektrische Ultraschallwandler gibt es in vielen verschiedenen Formen wie Scheiben, Platten oder Rohren, und in verschiedenen Leistungsklassen. Anwendungsspezifische Anpassungen umfassen das piezokeramische Material, die Elektroden, den Aufbau und die Verbindungstechnik.
- Scheiben, Stäbe und ZylinderScheiben, Stäbe und Zylinder
- Platten und BlöckePiezokeramik Platten und Blöcke
- RingePiezokeramische Ringe
- RohrePiezokeramische Rohre
- HalbkugelnPiezokeramische Halbkugeln
- BiegeelementePiezokeramische Biegeelemente
- PiezorohrePiezorohrePiezorohre für radiale und axiale Kontraktion: zur Erzeugung dynamischer Scan-Bewegungen sowie als Fiberstretcher.
- PICMA® PiezolinearaktorenPICMA® PiezolinearaktorenPICMA® Multilayer-Aktoren für bis zu 10-fach höhere Lebensdauern und Lastzeiten als konventionell aufgebaute Piezoaktoren.
- PICMA® Piezo BiegeaktorenPICMA® Bender BiegewandlerMultilayer-Biegeaktoren: große Stellwege bei hoher Dynamik. Der bimorphe Aufbau sorgt für bidirektionale Auslenkung.
- PICA Gestapelte piezoelektrische AktorenPICA Gestapelte piezoelektrische AktorenGestapelte Piezolinearaktoren mit Betriebsspannungen bis 1000 V: sehr zuverlässig, große spezifische Auslenkung und hohe Kräfte.
- PICA Shear ScheraktorenPICA Shear ScheraktorenGestapelte Mehrachsen- und Scheraktoren: hervorragende Dynamik bei minimalem elektrischem Leistungsbedarf.
- DuraAct FlächenwandlerDuraAct FlächenwandlerDuraAct Flächenwandler wandeln Spannung in Energie und umgekehrt: als Aktor, Sensor oder auch als Energieerzeuger.
- Picoactuator® PiezokristallPicoactuator® PiezokristallDie Bewegung der Picoactuator® Piezokristalle ist hochlinear und nahezu hysteresefrei und damit ideal für hochdynamische Anwendungen geeignet.
- Scheiben, Stäbe und Zylinder
- Luftlager & LuftlagertischeLuftlager & LuftlagertischeLuftlagertische werden eingesetzt, wenn die Bewegung schwingungsfrei ausgeführt werden muss, wenn die Geschwindigkeit besonders konstant sein muss, und ein Verkippen der bewegten Plattform vermieden werden soll.
- Sensoren, Komponenten & ZubehörSensoren, Komponenten & ZubehörKapazitive Nanometrologiesensoren können in OEM-Applikationen direkt integriert werden. Für Mikroskopietische stehen eine Reihe von nützlichen Ergänzungen wie QuickLock Adapter für Objektivpositionierer und verschiedene Probeneinsätze zur Verfügung. Für viele Positioniertische gibt es standardisierte Adapterwinkel und –platten. Anpassungen sind auf Anfrage erhältlich.
- VakuumProduktserien mit Vakuum-geeigneten ArtikelnPI bietet bei ausgewählten Produktserien spezifische Katalogartikel, die bereits für Hochvakuum (HV) bzw. Ultrahochvakuum (UHV) geeignet sind.
- Produktneuheiten
- OEMOEMKunden- und anwendungsspezifische Produktentwicklungen sind für PI die Grundlage für den Erfolg. Dazu müssen die Anforderungen verstanden und technologisch umgesetzt werden.
- Anwendungen
Anwendungen & MärktePI bietet Positioniergenauigkeit für viele Anwendungsbereiche: Halbleiterfertigung, Oberflächenmesstechnik, Medizintechnik und Automatisierungstechnik.- AutomobilindustrieNeue Lösungen für die AutomobilindustrieFertigungs- und Qualitätssicherungsprozesse in der Automobilindustrie erfordern immer häufiger mehrachsige und gleichzeitig präzisere Roboter für die Positionierung. Dies Aufgabe können parallelkinematische Hexapoden lösen
- Scientific InstrumentationScientific InstrumentationHinter dem Begriff "Scientific Instrumentation" verbergen sich sehr unterschiedliche Anwendungen, angefangen von der Mikroskopie über Beamline-Verfahren bis hin zum weiten Feld der Laborautomation.
- Hexapoden für ALMAHexapodsysteme im Einsatz für die Teleskopanlage ALMAHexapoden von PI positionieren unter extremen Umgebungsbedingungen die Subreflektoren zu den großen Hauptreflektoren der ALMA-Radioteleskope.
- Doppelkristall-MonochromatorDoppelkristall-Monochromator für ein RöntgenspektrometerPI Beamline Instrumentation übernimmt die Entwicklung, Fertigung und Integration von Positioniersystemen bis hin zur Einrichtung kompletter Endstationen.
- HochvakuumMaterialforschung im HochvakuumFür hochpräzise Positionierung von Proben in der Materialforschung bieten parallelkinematische Hexapoden von PI die besten Voraussetzungen.
- SchwingungsisolationAktive Schwingungsisolation mit PiezoaktorenBei Mess- oder Fertigungsabläufen mit aktiver Schwingungsisolation reduzieren sich die Einschwingzeiten erheblich und höhere Durchsatzraten sind realisierbar.
- Antriebstechnik für das ELTAntriebstechnik für das ELTDas European - Extremely Large Telescope, wird das größte bodengebundene Teleskop für die wissenschaftliche Auswertung elektromagnetischer Strahlung sein.
- Hexapoden für ALMA
- HalbleiterfertigungHalbleiterfertigungLithografieverfahren liefern die Grundlage dafür, dass die Chips immer kleiner werden und sich extrem feine Strukturen auf den Siliziumwafern realisieren lassen. Piezoantriebe haben durch ihre Performance und Zuverlässigkeit diese technischen Fortschritte möglich gemacht.
- MikroskopieMikroskopie und abbildende VerfahrenBildgebende Verfahren steigern die Effizienz in ganz unterschiedlichen Sparten, angefangen von der Medizintechnik bis hin zur Arzneimittelforschung und Halbleiterfertigung.
- Konfokale MikroskopieJustieren der Brennebenen in der konfokalen MikroskopieMit konfokaler Mikroskopie wird die Oberflächenbeschaffenheit der Probe z. B. in der Dermatologie durch die Verschiebung der Brennebene detektiert.
- Positionierlösungen für die interne Totalreflexionsfluoreszenz-Mikroskopie (TIRFM)Positionierlösungen für die interne Totalreflexionsfluoreszenz-Mikroskopie (TIRFM)Linearversteller justieren den Laserstrahl im TIRF Mikroskop. Die präzise Probenpositionierung gelingt durch die Kombination zweier Kreuztische.
- Hochgeschwindigkeits-MikroskopiePrüfung im IndustrietaktDie Probenpositionierung erfolgt bei AFM-Scannern für Rasterkraftmikroskopie mit piezobasierten Scantischen, die somit eine Schlüsselrolle einnehmen.
- RasterkraftmikroskopieAFM-Scanner für RasterkraftmikroskopieDie Probenpositionierung erfolgt bei AFM-Scannern für Rasterkraftmikroskopie mit piezobasierten Scantischen, die somit eine Schlüsselrolle einnehmen.
- 3D-Oberflächeninspektion3D-Oberflächeninspektion mit piezobasierten Positioniersystemen von PIFür die 3D-Oberflächeninspektion mit Picometer-Auflösung werden hochauflösende Kamerasysteme mit Weißlichtinterferometrie kombiniert.
- Flamingo LichtblattmikroskopieFlamingo LichtblattmikroskopieBei der Lichtblattmikroskopie werden Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang auf zwei Optiksysteme verteilt, die einen Winkel von 90° zueinander bilden. Der Laserstrahl zur Probenbeleuchtung wird in eine Ebene aufgefächert und bildet einen optischen Schnitt, der eine dünne Schicht innerhalb der Probe ausleuchtet. Das dort emittierte Fluoreszenzlicht wird vom Objektiv erfasst und detektiert.
- IsoView LichtblattmikroskopIsoView LichtblattmikroskopDie Lichtblattmikroskopie bietet großes Anwendungspotential in den Biowissenschaften. IsoView ist eine brillante Interpretation dieser Technologie, die insbesondere für die Aufnahme dynamischer Vorgänge in Zellen über mehrere Stunden hinweg bei großen Proben entwickelt wurde. Probenpositionierung und Objektivbewegung spielen eine wichtige Rolle im Aufbau von IsoView.
- Konfokale Mikroskopie
- SiliziumphotonikSiliziumphotonikDie Siliziumphotonik ermöglicht Datenraten in der Größenordnung von Tbit/s, bietet sich also für alle computergestützten Dienste an, die möglichst hohe Übertragungsgeschwindigkeiten verlangen.
- Photonics PackagingAutomatisiertes Photonics PackagingMit einem automatischen Montage- und Justiersystem kann sich der Fertigungsprozess in der Siliziumphotonik auf wenige Minuten reduzieren. Das Handling der filigranen Lichtwellenleiter ist allerdings eine beachtliche Herausforderung, denn die Integration der Lichtquellen auf Waferebene und der Anschluss der optischen Ein- und Ausgänge gestalten sich schwierig.
- Optische FaserpositionierungSimultane Tests optischer Komponenten in der SiliziumphotonikDie Siliziumphotonik stellt neue Herausforderungen an die Fertigung von Komponenten einschließlich deren Test vor dem Schneiden des Wafers.
- Photonics Packaging
- MedizintechnikMedizintechnikFortschritte in der medizinischen Forschung, Diagnostik und Therapie erfordern leistungsfähige, präzise Positioniersysteme. Außer hoher Positioniergenauigkeit gehören hier meist auch kompakte Abmessungen, geringer Energieverbrauch, Schnelligkeit und hohe Zuverlässigkeit zu den Forderungen an die Antriebe.
- EndoskopieVariable Fokussierung und optimale Schärfe für endoskopische AnwendungenKleinste Piezomotoren, magnetische Miniaturantriebe und Mini-Piezorohre werden in unterschiedlichen Endoskopie-Verfahren eingesetzt, um auf möglichst kleinem Bauraum hochauflösende Bildinformationen zu erzeugen.
- Operationsroboter für die OphthalmochirurgieOperationsroboter für die OphthalmochirurgieDie Laserstrahlsteuerung und -fokussierung in der Ophthalmochirurgie (Augenchirurgie) erfordert hochpräzise Positioniersysteme und Antriebe.
- MagnetresonanztomografieUnempfindliche Antriebe für die MagnetresonanztomografiePiezoantriebe sind für die Magnetresonanztherapie geeignet, da sie sich von starken Magnetfeldern nicht in ihrer Funktion beeinträchtigen lassen.
- Optische KohärenztomographieOptische Kohärenztomographie (OCT)Piezoaktoren und -antriebe garantieren die für die optische Kohärenztomographie notwendige hohe Präzision und Positionsstabilität.
- PipettierenGleichförmige Kraft beim PipettierenPiezomotoren sind für das Pipettieren bei immer kleineren Geräteabmessungen und Probenabständen geeignet und können Pipetten auch vertikal bewegen.
- PräzisionsdosierungPräzisionsdosierung bei NanodispensernPiezoaktoren sind zum Einsatz in Nanodispensern geeignet, da sie Ventile direkt schalten, aber auch z.B. gegen eine Verschlussfeder arbeiten können.
- MikropumpenPiezomikropumpen – Kleiner Bauraum und hohe LeistungMikromembranpumpen bieten auf kleinen Bauraum hohe Leistung - die Antriebe ermöglichen einen kontinuierlichen Fluss und eine variable Durchflussrate.
- Hohe Geschwindigkeiten für Bildstabilisierung und MicroscanningBildstabilisierung und Microscanning mit PiezoscannernSchnelle Piezoscanner arbeiten mit den notwendigen Verstellgeschwindigkeiten um in der Bildstabilisierung und im Microscanning eingesetzt zu werden.
- Adaptive BlendenverstellungAdaptive BlendenverstellungIn der Strahlentherapie werden einzelne Lamellenblenden so verstellt, dass das gesunde Gewebe bestmöglich vor der Strahlung geschützt wird.
- Positionierungslösungen für die GenomsequenzierungPositionierungslösungen für die GenomsequenzierungSeit den Anfängen der Genomanalyse sind Geschwindigkeit und Genauigkeit sprunghaft gestiegen – bei gleichzeitig kontinuierlich sinkenden Kosten. Das derzeit führende Verfahren „Sequencing-by-synthesis“ basiert auf fluoreszenzmikroskopischer Signaldetektion. Positionierlösungen für Mikroskopobjektive und Probentische spielen dabei eine entscheidende Rolle.
- Endoskopie
- MaterialforschungMaterialforschungEffizienz ist heute zu einem wichtigen Schlagwort geworden. Materialforschung trägt hierzu wesentlich bei, da sich aufgrund der erzielten Ergebnisse z. B. die Bearbeitungsverfahren optimieren lassen. Methoden wie Röntgen- und Laserstrahlen oder Weißlichtinterferometrie verlangen nach einer präzisen Positionierung der zu untersuchenden Objekte und der Optik bzw. Strahlsteuerung.
- Hochlast-Parallelkinematik für die MaterialforschungHochlast-Parallelkinematik für die MaterialforschungKräftige Positioniersysteme ermöglichen den Einsatz von energiereiche Röntgenstrahlung an Beamlines für die Materialforschung.
- LaserstrahlsteuerungPiezoantriebe für die LaserstrahlsteuerungLaser eignen sich als Werkzeuge für viele Anwendungsbereiche. Gleichzeitig verlangt die Laserstrahlsteuerung Präzision, Dynamik und Zuverlässigkeit.
- Hochlast-Parallelkinematik für die Materialforschung
- MaschinenbauMaschinenbauMaschinenbau und Fertigungstechnik brauchen schnelle, zuverlässige und energiesparende Antriebskomponenten. Das Spektrum reicht von Piezoaktor bis hin zur sechsachsigen Parallelkinematik, die direkt mit der CNC-Steuerung kommunizieren kann.
- SenkerosionPiezoaktoren beschleunigen die SenkerosionMit Senkerosion werden mikrostrukturierte Präzisionsbauteile gefertigt, oft in großen Stückzahlen. Vor allem vibrierende Piezoaktoren tragen dazu bei.
- Hexapoden im MaschinenbauHexapoden im MaschinenbauWerden im Maschinenbau für Positionieraufgaben mehrachsige Systeme gebraucht, bieten sich oft parallelkinematische Systeme, sogenannte Hexapoden an.
- Senkerosion
- AutomatisierungAutomatisierungPiezoantriebe, magnetische Direktantriebe und Hexapoden sind aus der Automatisierung nicht mehr wegzudenken. Sie arbeiten präzise und zuverlässig und haben sich unter rauen Einsatzbedingungen bewährt.
- Smarter Motion PositioningSmarter Motion PositioningPositionier- und Bewegungsaufgaben in der industriellen Automatisierung z. B. in der Montage, in der Halbleiterfertigung, in der Lasermaterialbearbeitung, in Inspektionssystemen oder in der additiven Fertigung fordern Lösungen, die robust und zuverlässig sind.
- Hexapoden in der MikromontageHexapoden in der MikromontageMikromontage verlangt heute nach präzisen Positioniersystemen, die möglichst kompakt sein sollen, um sich gut in die Fertigungseinheiten zu integrieren.
- Hexapoden für die QualitätssicherungHexapoden für die QualitätssicherungIn der Mikroproduktionstechnik müssen für die Qualitätssicherung Messsonden, Optik oder Kamerasysteme exakt positioniert werden.
- Magnetische DirektantriebeMagnetische DirektantriebeMagnetische Direktantriebe empfehlen sich bei Positionieraufgaben aus vielen Gründen als gute Lösung, da sie Mikro- oder Nanometer genau arbeiten.
- Hexapoden für die SimulationHexapoden für die SimulationSechsachsige Parallelkinematik – Hexapoden ermöglichen präzise und exakt wiederholbare Bewegungen in allen linearen und rotatorischen Achsen.
- Flexibilität für dimensionale MesstechnikFlexibilität für dimensionale MesstechnikFlexibilität in der Produktion: Durch Hexapod-Systeme kann die benötigte Installationsfläche für die Robotik erheblich reduziert werden.
- Kompensation von PositionsfehlernKompensation von PositionsfehlernDynamische Hexapoden mit Piezoantrieben bieten aufgrund ihres parallelkinematischen Aufbaus die besten Voraussetzungen für die Bewegungskompensation.
- Schnelle Piezo-Ultraschallantriebe treiben die Technik voranSchnelle Piezo-Ultraschallantriebe treiben die Technik voranWenn die Anforderungen steigen, können Piezo-Ultraschallmotoren als gute Alternative zur Gleichstrom-Schrittmotorkombination verwendet werden.
- LasermaterialbearbeitungLasermaterialbearbeitungPI bietet Automatisierungsplattformen für die hochpräzise und durchsatzstarke Lasermaterialbearbeitung, wie z.B. für Lasermarkieren, Laserschneiden und Laserbeschriften.
- Hexapoden für optische MesstechnikHexapoden unterstützen präzise Vermessung von AsphärenDie Prüfung der asphärischen Formgenauigkeit erfordert die Messung kleinster Abweichungen im Nanometerbereich und kurzer Mess- und Rüstzeiten. Die Lösung ist ein neues Interferometer des Messtechnikunternehmens Mahr. Als Teil des Gesamtsystems positioniert ein Hexapod Linsen und Kalibrierkugel.
- Smarter Motion Positioning
- Beamline InstrumentationBeamline InstrumentationScientific experiments pose their own challenges, and beamline X-ray experiments are even more special in themselves. However, the need for precision equipment is universal.
- Tomography EquipmentTomography Equipment
- Synchrotron Spectroscopy in VacuumSynchrotron Spectroscopy in Vacuum
- Beam PreparationBeam Preparation
- Sample Positioning for TomographySample Positioning for Tomography
- MicroscopyMicroscopy
- Accelerator TechnologyAccelerator TechnologyDynamic compensation of Lorentz forces at the XFEL accelerator structures: The particle accelerator XFEL at the DESY (German Electron Synchrotron) uses acceleration technology based on super-conducting acceleration structures, so-called resonators or cavities.
- Tomography Equipment
- Additive FertigungAdditive FertigungAufgrund ihrer hohen Dynamik und Kräfte eignen sich Piezoaktoren besonders für den Einsatz in Maschinen für die additive Fertigung.
- Aktives AusrichtenAktives AusrichtenDer Aufbau von komplexen optischen Systemen, wie Smartphone-Kameras oder Laserhohlräume, erfordert eine immer höhere Genauigkeit. Das aktive Ausrichten adressiert die daraus resultierenden Bedürfnisse und hilft, die Zykluszeiten um zwei Größenordnungen und mehr zu reduzieren.
- Technologie
Wissen & TechnologienLangjährige Erfahrung in der Mikro- und Nanostelltechnik führt PI mit fundiertem Wissen in den Fachgebieten Mechanik, Elektronik, Sensorik und Software zusammen. So ist PI in der Lage, seinen Kunden die fortschrittlichsten Antriebstechnologien und Systemlösungen anzubieten.- PiezotechnologiePiezotechnologiePI Ceramic verfügt über langjährige Erfahrungen in der Fertigung piezokeramischer Materialien, Bauelemente und Aktoren. Die Keramikmaterialien können individuell auf den Einsatz der Piezokomponenten abgestimmt werden.
- Grundlagen der PiezotechnologieGrundlagen der PiezotechnologiePhysikalische Grundlagen und Erläuterungen zur Piezoelektrizität und Elektromechanik.
- Eigenschaften von PiezoaktorenEigenschaften von PiezoaktorenCharakteristik piezokeramischer Aktoren: Auslenkungsarten, Kräfte und Steifigkeiten, Dynamik, Umgebungsbedingungen.
- Piezokeramische MaterialienPiezokeramische MaterialienPI Ceramic bietet eine Vielzahl verschiedener piezoelektrischer Materialien inklusive bleifreier Materialien.
- FertigungstechnologieFertigungstechnologiePI Ceramic bietet ein breites Spektrum an Herstellungstechniken: Press- oder Folientechnologie, Aufbau- und Verbindungstechnik sowie Prüfverfahren.
- PICMA® TechnologiePICMA® TechnologieHohe Zuverlässigkeit und überlegene Lebensdauer durch das patentierte Herstellungsverfahren für Multilayer-Aktoren.
- Integrierte PiezoaktorenIntegrierte PiezoaktorenUm Zugkräfte zu vermeiden, sind diese Piezoelemente in mechanischen Gehäusen oder durch Festkörpergelenke mechanisch vorgespannt .
- DuraAct Flächenwandler TechnologieDuraAct Flächenwandler TechnologieHerstellung, Funktionsweise und die typischen Arbeitskenngrößen von DuraAct Flächenwandlern erläutern die mögliche Kraftentwicklung und Auslenkung.
- PIRest AktorenPIRest AktorenActive Shims mit Nanometer-Auflösung und Langzeitstabilität
- Grundlagen der Piezotechnologie
- Piezoelektrische AntriebePiezoelektrische AntriebePiezokeramische Aktoren können je nach Konfiguration und Ansteuerung als translatorischer Aktor oder als Motor mit prinzipiell unbegrenzten Stellwegen verwendet werden. Die Wahl des Antriebs hängt von den Anforderungen der Anwendung ab.
- PiezoaktorenPiezoaktoren mit und ohne FührungPiezoelektrische Aktoren bieten Sub-Nanometer-Auflösung und kürzeste Ansprechzeiten und sind damit ideal für nanometergenaue Positionierung.
- PiezoWalk® PiezoschreitantriebePiezoWalk® PiezoschreitantriebePiezoWalk®Antriebe wurden für die Halbleiterindustrie entwickelt, die hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit, Positionsauflösung und Stabilität hat.
- PILine® Ultraschall-PiezomotorenPILine® Ultraschall-PiezomotorenPILine® Antriebe verzichten für die Kosten und der Zuverlässigkeit auf mechanische Komponenten klassischer Motor-Spindel-basierter Antriebssysteme.
- Piezoelektrische TrägheitsantriebePiezoelektrische TrägheitsantriebePiezoträgheitsantriebe von PI sind einfach aufgebaut und ansteuerbar. Sie nutzen den Stick- Slip-Effekt (Trägheitseffekt).
- PiezoMike LinearaktorenPiezoMike LinearaktorenDer PiezoMike Linearaktor von Physik Instrumente (PI) hält die Position langzeitstabil und ist erschütterungs- und vibrationsfest.
- Piezo-Antriebstechnologien im VergleichPiezo-Antriebstechnologien im VergleichDie Antriebstechnologien von Physik Instrumente (PI) im Vergleich: Piezomotoren, Schreitantriebe, Ultraschall- und Trägheitsantriebe.
- Piezoaktoren
- Elektromagnetische AntriebeElektromagnetische AntriebeDrehende Elektromotoren wie DC- oder Schrittmotoren werden in Verbindung mit Spindel- oder Schneckenantrieb eingesetzt. Dabei sind Schrittmotorlösungen mit hochauflösenden Encodern in der Lage, kleinste Schrittweiten von 10 Nanometern zuverlässig und wiederholbar auszuführen.
- Drehende ElektromotorenDrehende Elektromotoren von PIDie drehenden Elektromotoren, wie zum Beispiel DC- oder Schrittmotoren, werden in Verbindung mit Spindel- oder Schneckenantrieb eingesetzt.
- Magnetische DirektantriebeMagnetische DirektantriebeMagnetische Direktantriebe bieten vor allem hinsichtlich Verschleiß und Dynamik Vorteile gegenüber klassischen spindelbasierten Lösungen.
- PIMag® 6D Magnetisches SchwebenPIMag® 6D Magnetisches Schweben in sechs FreiheitsgradenInspektions- und Fertigungssysteme der Halbleiterindustrie: mechanische Präzisionsführungen oder Luftlagertechnik mit magnetischen Linearmotoren.
- HybridkonzeptHybridkonzept aus Piezo und MotorBeim Hybridkonzept von PI werden DC-Servomotor (Vorteil: große Stellwege) und Piezoantrieb (Vorteil: Nanometer-Genauigkeit) kombiniert.
- Drehende Elektromotoren
- ParallelkinematikParallelkinematikIn einem parallelkinematischen Mehrachssystem wirken alle Aktoren auf eine gemeinsame Plattform. Dadurch können die dynamischen Eigenschaften der Achsen identisch ausgelegt und die bewegte Masse stark reduziert werden. Ein Hexapod ist ein mehrachsiges Positioniersystem, das Lasten in drei linearen und drei rotatorischen Achsen im Raum bewegt und ausrichtet.
- Parallele KinematikPiezopositioniersysteme mit paralleler KinematikDer Vorteil eines Parallelkinematik-Mehrachsensystem ist, dass es kompakter gebaut werden kann, da nur es nur eine bewegte Plattform gibt.
- Hexapoden und SpaceFABHexapoden und SpaceFABHexapoden sind Systeme für die Bewegung und Positionierung, Justierung und Verschiebung von Lasten in sechs Achsen im Raum, linear und rotatorisch.
- Hexapoden als BewegungssimulatorHexapoden als BewegungssimulatorBewegungssimulatoren haben höhere Anforderungen an die Dynamik der Bewegung (Shaker).
- Parallele Kinematik
- SensortechnologienSensortechnologienLinearität und Wiederholgenauigkeit hochdynamischer und hochauflösender Positioniersysteme sind nicht denkbar ohne den Einsatz höchstauflösender Messverfahren. Genauigkeiten im Bereich weniger Nanometer und darunter erfordern Positionsmessverfahren, die Bewegung in diesem Bereich auch erfassen können.
- Kapazitive SensorenKapazitive SensorenPräzision und Reproduzierbarkeit sind undenkbar ohne Einsätze höchstauflösender Messverfahren. Hier bieten kapazitive Sensoren die besten Ergebnisse.
- Inkrementelle SensorenInkrementelle SensorenBei längeren Stellwegen ab ca. 1 Millimeter stoßen die kapazitiven Messsysteme an ihre Grenzen: PI verwendet daher inkrementelle Messsysteme.
- PIOne: Optical Nanometrology EncoderPIOne: Optical Nanometrology EncoderDer hochauflösende Linearsensor PIOne von PI erlaubt, bei entsprechender Messauswertung eine Positionsauflösung von weit unterhalb einem Nanometer.
- Sensortechnik im VergleichSensortechnik im VergleichGenauigkeiten im Bereich weniger Nanometer und darunter erfordern ein Positionsmessverfahren, das Bewegung in diesem Bereich auch erfassen kann.
- Kapazitive Sensoren
- Ansteuerung & SoftwareAnsteuerung & SoftwareSchnelles Einschwingen oder langsame Geschwindigkeit mit hoher Konstanz, hohe Positionsstabilität und -auflösung, hohe Dynamik – die Anforderungen an Piezosysteme sind sehr unterschiedlich und erfordern ein hohes Maß an Flexibilität in der Steuerung und Regelung.
- Digitale und analoge SchnittstellenDigitale und analoge SchnittstellenSchnelle USB- oder TCP/IP-Interfaces zählen neben RS-232 zu den Standardschnittstellen, die moderne Digitalcontroller von PI unterstützen.
- PI Geräte über EtherCAT vernetzenPI Geräte über EtherCAT vernetzenEtherCAT Netzwerke integrieren PI-Controller als Slave. ACS Motion Controller können als EtherCAT Master oder untergeordnet in einer bestehenden Busarchitektur eingebunden werden.
- Ansteuerung von PiezoaktorenAnsteuerung von PiezoaktorenPiezotreiber und Motion Controller von PI bieten unter anderem hohe Linearität, hohe Langzeitstabilität, sowie Rauschen um 1 mV (RMS-Wert).
- Digitale Motion ControllerDigitale Motion ControllerDigitale Controller haben gegenüber analogen Verstärkerelektroniken Vorteile, die vor allem bei hochpräzisen Positionieraufgaben zum Tragen kommen.
- SoftwareMotion Control Software von PIMotion Control – effektive und komfortable Softwarelösungen. Alle Digitalcontroller von PI werden mit einem umfangreichen Softwarepaket ausgeliefert.
- Aktives AlignmentAktives AlignmentIn vielen Anwendungsfeldern gibt es die Anforderung, Komponenten bis auf Nanometer genau auszurichten. Optische Komponenten wie z.B. die Linsen oder Linsenbaugruppen in kleinen Kameras, ebenso wie der CCD Chip selbst, müssen mit zunehmender Genauigkeit positioniert werden.
- Digitale und analoge Schnittstellen
- Führungen und KraftübertragungFührungen und KraftübertragungFlexure-Festkörpergelenke, mechanische Führungskomponenten oder magnetische Lager? Welches Führungssytem PI in seinen Produkten einsetzt, ist abhängig von Stellweg, Präzisionsanforderung, Last, Zyklenzahlen und Umgebungsbedigungen.
- Klassische FührungenKlassische Führungen und KraftübertragungPositionierer mit Stellwegen von mehreren Millimetern bis über einem Meter verwenden in der Regel mechanische Führungskomponenten wie Kugellager.
- Flexure FestkörpergelenkeFlexure FestkörpergelenksführungenFestkörpergelenksführungen von PI führen den Piezoaktor und dienen der geradlinigen Bewegung ohne Verkippung oder seitlichen Versatz.
- Magnetische LagerMagnetische LagerDas magnetische Schweben ("Magnetic Levitation") ermöglicht hervorragende Führungsgenauigkeit in der Ebene sowohl linear als auch rotativ.
- PIglide Luftlager-TechnologiePIglide Luftlager-TechnologieDer Magnetantrieb kann eine luftgelagerte bewegte Plattform innerhalb weniger Nanometer linear oder weniger Bogensekunden rotatorisch positionieren.
- Klassische Führungen
- VakuumPositioniersysteme für Vakuum und UHVSorgfältige Handhabung und adäquate Räumlichkeiten: PI verfügt nicht nur über die Ausstattung zur Qualifizierung von Materialien, Komponenten und Endprodukten, sondern auch über langjährige Erfahrung im Bereich der HV- und UHV-Positioniersysteme.
- GlossarPI Glossar für FachbegriffeHilfreiche Erklärungen zu Fachbegriffen finden Sie im PI Glossar.
- Aktuelles
Aktuelle Meldungen und VeranstaltungenNutzen Sie die Gelegenheit, unsere Produkte live zu erleben und Ihre Anwendung mit unseren Entwicklungs- und Vertriebsingenieuren zu diskutieren.- Physik Instrumente (PI) NewsletterPhysik Instrumente (PI) NewsletterGerne informieren wir Sie regelmäßig über neue Technologien, Produkte und Veranstaltungen
- Meldungen & PresseMeldungen & NeuheitenIm News-Archiv finden Sie alle Meldungen zum Nachschlagen.
- Messen & VeranstaltungenMessen & VeranstaltungenNutzen Sie die Gelegenheit, unsere Produkte live zu erleben und mit unseren Entwicklungs- und Vertriebsingenieuren Ihre Anwendungen zu besprechen
- Virtuelle MesseständeHerzlich willkommen auf unseren virtuellen Messeständen!Gerne begrüßen wir Sie persönlich auf unseren Messeständen auf der ganzen Welt. Zusätzlich laden wir Sie auch auf unsere virtuellen Messestände ein – lassen Sie sich von unseren Anwendungslösungen begeistern!
- Virtuelle Messestände
- PI Youtube-KanalAbonnieren Sie unseren Youtube-KanalFinden Sie Videos zu unseren Produkten, Technologien und Anwendungen.
- PI LinkedIn-ProfilFolgen Sie unserem LinkedIn-ProfilErhalten Sie wöchtenliche Updates über unsere Produkte und Technologien.
- Über PI
Über PIPI steht für technische Spitzenleistungen und kontinuierlichen Fortschritt in der Präzisions-Positionierung – angetrieben von der Begeisterung für Technologie und deren Einsatz in Kundenapplikationen. Ziel der PI Gruppe ist es, diese Markt- und Technologieführung weiter auszubauen und damit seinen Kunden die entscheidenden Wettbewerbsvorteile zu sichern.- TechnologiezentrumTechnologiezentrumDas Technologiezentrum verfügt neben Büroräumen auch über Applikationslabore, Messräume und Reinräume für Vakuum und Kryo-Kammern.
- Fraktale Fertigungsstruktur bei PIFraktale Fertigungsstruktur bei PIPI produziert in autonomen Einheiten. Jedes Fraktal verantwortet eigene Produktlinien und verfügt über alle notwendigen Fähigkeiten und Produktionsmittel.
- Messtechnik bei PIMesstechnikPI qualifiziert seine Produkte mit externen Messmitteln. Diese sind teilweise kalibriert und auf ein Normal zurückzuführen. Mit dem inkrementellen Encoder PIOne und kapazitiven Sensoren stellt PI eigene Messtechnik für den Einbau in PI Produkte her.
- Reinraum-Fertigung bei PIReinraum-Fertigung bei PIPI verfügt über die Möglichkeit unter Reinraumbedingungen zu fertigen und zu qualifizieren, welche entsprechend den Marktbedürfnissen stets verbessert werden.
- SchwerlasthalleSchwerlasthalle für tonnenschwere PositioniersystemeDie Produktbandbreite vom Zwei-Tonnen-Hexapod bis zum Zehn-Gramm-Nanopositionierer setzt voraus, dass PI diese Systeme sowohl fertigen als auch qualifizieren kann. Für die Montage und Vermessung von Massen bis zu fünf Tonnen verfügt PI am Standort Karlsruhe daher über eine Schwerlasthalle.
- Zertifizierte QualitätZertifizierte QualitätPI zielt auf die gleichen hohen Standards in Qualität, Sicherheit und Umweltschutz weltweit, welche sich durch das Integrierte Managementsystem (IMS) ausdrückt.
- Die PI GruppeDie PI GruppePI steht für technische Spitzenleistungen und kontinuierlichen Fortschritt in der Präzisions-Positionierung – angetrieben von der Begeisterung für Technologie und deren Einsatz in Kundenapplikationen.
- Über PI miCosPI miCos GmbH, DeutschlandAls Mitglied der PI Gruppe bringt PI miCos seine Stärken im Bereich des Systembaus (Engineered Systems) ein und bildet das Kompetenzzentrum für Positioniersysteme mit magnetischen Antrieben.
- Über PI InnovationÜber PI InnovationAls "Interne Stabsstelle Innovation" ist PI² Impulsgeber und Technologie-Informant für die PI Gruppe – aktuell suchen wir Verstärkung für unser Team.
- Über ACS Motion ControlÜber ACS Motion ControlACS Motion Control ist ein OEM-orientierter Anbieter von Motion-Controllern und Antriebslösungen für High-Tech-Systeme in der Halbleiterindustrie, in der Lasermaterialbearbeitung, in der additiven Fertigung, in der Flachbildschirmindustrie, aber auch für Life-Science-Anwendungen und vielem mehr. Mit Sitz in Israel, dazu kommen technische Vertriebs- und Supportzentren in den USA, in Deutschland, China und Südkorea. Im Januar 2017 wurde ACS Mitglied der PI Gruppe, da PI die Mehrheitsanteile an ACS übernahm.
- PI weltweitPI weltweitDie PI Gruppe ist mit Niederlassungen und Händlern weltweit vertreten. Finden Sie hier Ihren Ansprechpartner vor Ort!
- So erreichen Sie PI!So erreichen Sie PI!Die Physik Instrumente (PI) GmbH in Karlsruhe erreichen Sie direkt über die A8, Ausfahrt Karlsbad.
- Karriere
KarriereWir mögen und suchen Menschen, die unsere Visionen und unsere Dynamik teilen. Menschen, die etwas bewegen möchten und ambitionierte Ziele haben. Lassen Sie uns die Zukunft gemeinsam gestalten!- Karriere bei PIKarriere bei PIWenn Sie bei uns als neue Mitarbeiterin oder neuer Mitarbeiter an Bord gehen, können wir Ihnen schon jetzt – ohne Blick in die legendäre Kristallkugel – sagen und versprechen: Ihre Zukunft bei PI wird abwechslungsreich. Dynamisch. Auf eine gute Art spannend. Herausfordernd. Chancenreich. Vielversprechend und facettenreich. Produktiv und innovativ.
- Jobs bei PIJobs bei PISie möchten den nächsten Schritt Ihrer beruflichen Zukunft gehen? Dann sollten Sie unsere offenen Stellen in der Job-Übersicht genauer unter die Lupe nehmen.
- Standort KarlsruheStandort KarlsruhePI macht Zukunft. Wir ermöglichen unseren Kunden, Technologiesprünge zu meistern und Trends auf Jahrzehnte zu prägen. Werden Sie Teil eines agilen Mittelständlers mit globaler Power.
- Unsere BenefitsBenefitsSie geben viel. Wir tun alles! Wir wissen, dass unser wichtigstes Kapital nicht auf der Bank liegt: Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind die Basis unseres Erfolgs.
- Berufserfahrene & BerufseinsteigerBerufserfahrene & BerufseinsteigerAuf zu neuen Missionen! Lassen Sie uns neue Visionen entwickeln. Und Kühnes Wirklichkeit werden. Seien Sie mit uns neugierig, Neues zu entdecken, Mutiges zu wagen und neue Wege zu gehen. Für Sie selbst. Für unser Unternehmen. Und für alle, die von unseren technologischen Neuheiten profitieren werden.
- StudierendeStudierendeBei PI hast du die Möglichkeit, in einem spannenden und modernen Arbeitsumfeld die Berufswelt kennenzulernen. Als Studierender kannst du in allen Bereichen ein Praktikum machen, als Werkstudent erste praktische Berufserfahrung sammeln oder dein Studium mit einer praxisorientierten Bachelor- oder Masterthesis erfolgreich abschließen.
- Ausbildung & Duales StudiumAusbildung & Duales StudiumDie Ausbildung der Profis von morgen ist unsere Zukunft. Und: Dieser Profi kannst du sein! Wenn du mit Motivation und Engagement in deine berufliche Karriere starten möchtest, bist du bei uns genau richtig!
- Unsere Benefits
- Standort LederhoseStandort LederhosePI Ceramic am thüringischen Standort Lederhose entwickelt und fertigt Hightech-Lösungen rund um die Piezotechnologie. Werden Sie Teil eines agilen Mittelständlers mit globaler Power, der am Standort Lederhose konsequent nachhaltig wächst und attraktive Perspektiven bietet.
- Unsere BenefitsBenefitsWeil Sie uns mehr wert sind. Wir wissen, dass unser wichtigstes Kapital nicht auf der Bank liegt: Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind die Basis unseres Erfolgs.
- Berufserfahrene & BerufseinsteigerBerufserfahrene & BerufseinsteigerAuf zu neuen Missionen! Lassen Sie uns neue Visionen entwickeln und Kühnes Wirklichkeit werden. Seien Sie mit uns neugierig, Neues zu entdecken, Mutiges zu wagen und neue Wege zu gehen. Für Sie selbst. Für unser Unternehmen. Und für alle, die von unseren technologischen Neuheiten profitieren werden.
- StudierendeStudierendeBei PI Ceramic hast du die Möglichkeit, in einem spannenden und modernen Arbeitsumfeld die Berufswelt kennenzulernen. Als Studierender kannst du in fast allen Bereichen ein Praktikum machen, ein Praxissemester einlegen oder dein Studium mit einer praxisorientierten Bachelorarbeit oder Master Thesis erfolgreich abschließen.
- Ausbildung & Duales StudiumAusbildung & Duales StudiumDeine Zukunft ist auch unsere Zukunft! Denn mit deiner Ausbildung zu einem echten Profi können wir mit Hightech die Zukunft gemeinsam gestalten und prägen. Daher bilden wir bei PI Ceramic seit vielen Jahren Fachkräfte für technische und kaufmännische Berufe aus und übernehmen qualifizierte Nachwuchskräfte anschließend gerne in ein festes Arbeitsverhältnis.
- Unsere Benefits
- Standort EschbachStandort EschbachWir von PI miCos definieren Hightech international und global neu. Unsere Mission: Technologie-Highlights weltweit made in Eschbach. Benchmark aus dem Breisgau. Wäre das nicht auch etwas für Sie?
- Unsere BenefitsBenefitsWeil Sie uns mehr wert sind. Wir wissen, dass unser wichtigstes Kapital nicht auf der Bank liegt: Unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind die Basis unseres Erfolgs.
- Berufserfahrene & BerufseinsteigerBerufserfahrene & BerufseinsteigerSie kommen direkt aus dem Studium oder verfügen bereits über Erfahrung in Ihrem Beruf? Sie wollen den nächsten Schritt Ihrer Karriere gehen? Dann sind Sie bei PI miCos genau richtig! Wir sind zukunftsorientiert und international und bieten Ihnen daher einen sicheren Arbeitsplatz mit spannenden Aufgaben und interessanten Perspektiven.
- StudierendeStudierendeBei PI miCos hast du die Möglichkeit, als Studierender in einem spannenden und modernen Arbeitsumfeld die Berufswelt kennen zu lernen ‒ und dein Studium mit einer praxisorientierten Bachelorarbeit oder Master Thesis erfolgreich abzuschließen.
- Ausbildung & SchülerpraktikaAusbildung & SchülerpraktikaDeine Zukunft ist auch unsere Zukunft! Mit deiner Ausbildung zu einem echten Profi können wir mit Hightech die Zukunft gemeinsam gestalten und prägen. Daher bilden wir ab 2021 bei PI miCos Fachkräfte zum Mechatroniker aus. Wenn dich Technik fasziniert, du echt etwas bewegen und dich mit spannender Hightech auf deine berufliche Mission begeben möchtest, dann bist du bei uns genau richtig!
- Unsere Benefits
- PI Blog
PI BlogHier finden Sie Neuigkeiten zu Produkten, Technologien und Anwendungen, sowie über Messen und Events.- PI Store
PI StoreBestellen Sie Positioniertische, Controller und das entsprechende Zubehör für Ihr Projekt schnell und unkompliziert in unserem Webshop. Im PI Store finden Sie über 300 ausgewählte Standardprodukte von PI und PI Ceramic zum Direktkauf online.- 0Anfrageliste
- Suche
Absolutencoder
Absolutencoder werden zur Positionserfassung eingesetzt und liefern eine Information über die absolute Position einer bewegten Plattform. Dies kann z.B. optisch durch die Verwendung einer zusätzlichen Pseudo Random Code (PRC) Skala realisiert werden.
DC-Motor mit ActiveDrive (PWM)
Um höhere Geschwindigkeiten zu ermöglichen, hat PI die ActiveDrive-Technologie zur Steuerung von Motoren entwickelt, deren Nennleistung die Ausgangsleistung des Controllers übersteigt. Dabei wird ein Verstärker zusammen mit dem Motor in einem abgeschirmten Gehäuse integriert. Der integrierte Verstärker wird vom Controller mit einer Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert. Wie in unten dargestellt, wird die Motorleistung über das Verhältnis der Ein-und Ausschaltdauer geregelt. Dies erfordert ein separates Netzteil zur Verstärkerversorgung und eine optimierte Wärmeabfuhr zur Präzisionserhaltung.
Anstiegszeit
Zeitkonstante des Controllers/Verstärkers: Die Zeit, die benötigt wird, um von 10 % auf 90 % des maximalen Spannungshubs zu kommen.
Antriebstyp
Gibt an, welche Antriebsarten durch den Controller/Treiber unterstützt werden, z. B. DC-Motoren, Piezoschreitantriebe, Piezoaktoren oder Linearmotoren.
Arbeitsraum
Die Gesamtheit aller Kombinationen von Übersetzungen und Rotationen, die der Hexapod von der aktuellen Position aus erreichen kann, wird als "Arbeitsraum" bezeichnet.
Auflösung
Auflösung in der Positionierung bezeichnet die kleinste Abstandsänderung, die vom System unterschieden werden kann. Die Auflösung von piezobasierten Positioniersystemen und Piezoaktoren ist im Prinzip unbegrenzt, weil sie nicht durch Haft- oder Gleitreibung beeinflusst wird. Stattdessen wird dort das Äquivalent zum Elektronikrauschen spezifiziert. Werte sind typische Ergebnisse (RMS, 1 σ).
Bahnsteuerung
Vorkehrungen zur Vermeidung von Abweichungen von der vorgegebenen Trajektorie; können passiv (z.B. Festkörpergelenkführung) oder aktiv (z.B. durch zusätzliche aktive Achsen und Sensoren) sein.
Bandbreite
Max. Betriebsfrequenz eines Piezotreibers; der angegebene Messwert ist die Frequenz in Kilohertz, bei der die Amplitude um -3 dB abgefallen ist. Großsignalwerte bezogen auf maximale Ausgangsspannung. Kleinsignalwerte bei Ausgangsspannung von 10 Vpp. Die Werte sind im Aussteuerdiagramm des Controllers / Verstärkers abzulesen.
Bedienersoftware und Funktionen
PI liefert mit allen Controllern ein umfangreiches Softwarepaket aus, unter anderem Bedienersoftware und Programmierunterstützung, wie: PIMikroMove®, PI General Command Set (GCS), Treiber für NI LabVIEW, dynamische Bibliotheken für Windows und Linux. Kompatibel mit µManager, MetaMorph, MATLAB, u.a.. Funktionsgenerator. Linearisierung. Datenrekorder. Auto Zero. Trigger I/O. Parametervorgabe per Software.
Betriebsspannung
Erlaubter Eingangsspannungsbereich, ggf. auch Eingangsfrequenz, für die Versorgung des Geräts.
Betriebstemperaturbereich
Im maximal zulässigen Temperaturbereich kann das Gerät in jedem Fall sicher betrieben werden. Um ein internes Überhitzen zu vermeiden, steht jedoch ab einer bestimmten Temperatur (maximale Betriebstemperatur unter Volllast) nicht mehr die volle Leistung zur Verfügung. Wenn die Betriebstemperatur sich ändert, kann eine Nachkalibrierung oder Nullpunktjustierung erforderlich sein. Leistungsspezifikationen im Datenblatt gelten nur für Raumtemperatur.
Bürstenloser DC-Motor (BLDC) / Synchron-Servomotor (SSVM)
Mit BLDC-Motoren (bürstenloser Gleichstrom, BrushLess Direct Current) bzw. SSVM (Synchron-Servomotoren) ergeben sich durch eine bürstenlose Kommutierung große Vorteile gegenüber bürstenbehafteten DC-Motoren:
- Die Lebensdauer wird hauptsächlich durch die Lager begrenzt und beträgt mehrere zehntausend Stunden. Die Motoren arbeiten also zuverlässiger.
- Durch die bürstenlose Ausführung kann bei gleicher Leistung ein kleinerer und leichterer sowie wartungsärmerer und effizienterer Motoraufbau realisiert werden. Dadurch ergibt sich ein großes Verhältnis von Drehmoment zu Motorgröße.
- Die elektronische Kommutierung ermöglicht eine hohe Dynamik bei geringer Wärme und wenig Vibrationen.
Aus diesen Gründen finden BLDC- bzw. SSVM-Motoren deshalb gegenüber DC-Motoren vorwiegend auch im industriellen Umfeld Einsatz.
Datenrekorder
Werkzeug zur Analyse von Daten und Messwerten. Es speichert Daten aus verschiedenen Datenquellen, wie z. B. Positionsrückmeldungen analoger Eingänge und zeigt diese als Funktion der Zeit, wodurch eine schnelle Visualisierung ermöglicht wird.
Dauerstrom
Strom steht über längere Zeit zuverlässig zur Verfügung. Gemessener Wert. Für Mehrachsen-Controller erfolgt die Angabe pro Kanal.
DC-Motor (DC)
Gleichstrommotoren bieten eine gute Dynamik über einen großen Drehzahlbereich, geringe Wärmeentwicklung sowie einen gleichmäßigen und schwingungsfreien Betrieb. Für eine beispielhafte Positionierlösung ergeben sich mit einer Spindelsteigung von 1 mm/Umdrehung typische Verfahrgeschwindigkeiten um 50 mm/s. Nachteilig sind die zur Kommutierung des Motors eingesetzten verschleißbehafteten Bürsten, die die Lebensdauer auf 1000 - 5000 Stunden begrenzen.
Ein Einsatz im Vakuum ist nur bis 10-6 hPa möglich, da sonst die Luftfeuchtigkeit fehlt, den die zur Kommutierung eingesetzten Kohlebürsten benötigen. Außerdem kommt es zum Abrieb von Kohlestaub, was problematisch für Einsätze im Vakuum, im Reinraum oder bei optischen Anwendungen ist.
Dehnmessstreifen (DMS)
Dehnmessstreifen bestehen aus einem dünnen Metalldraht auf einer Folie (DMS) oder einer Halbleiterfolie (PRS), die auf dem Piezoaktor oder dem Führungssystem (Hebel, Flexure) eines Festkörpergelenk-Positionierers aufgebracht ist. Diese Art der Positionsmessung erfolgt mit Kontakt und indirekt, da die Position der Bewegungsplattform von einer Messung am Hebel, der Führung oder dem Piezostapel abgeleitet wird. Dehnmesssensoren leiten die Positionsinformation von ihrer Ausdehnung und der daraus resultierenden Änderung des Widerstands ab. Vollbrückenschaltungen mit mehreren Dehnmessstreifen je Achse verbessern die thermische Stabilität.
Digitale dynamische Linearisierung
Digitale Dynamische Linearisierung (DDL) beschreibt eine iterative Methode zur Minimierung des Positionierungsfehlers. Neben anderen piezoelektrischen Bewegungseffekten reduziert DDL beispielsweise die Phasenverschiebung der kommandierten und ausgeführten Trajektorie in wiederholten periodischen Bewegungsprofilen. Dies ist relevant für Scanning-Anwendungen, bei denen es darum geht, eine bestimmte Position zu identifizieren und präzise wieder anzufahren oder für Anwendungen, bei denen die Bahnkurve für mehrere Bearbeitungsschritte genau eingehalten werden muss.
Direktmetrologie
Die Positionsmessung erfolgt mit höchster Genauigkeit direkt an der bewegten Plattform, so dass Nichtlinearität, mechanisches Spiel oder elastische Deformation keinen Einfluss auf die Positionsmessung haben. Dies wird durch berührungslose optische Linearencoder erreicht. Präzisions-Positioniersysteme verwenden unterschiedliche Encodertypen als Positionssensor: Inkrementelle Encoder mit unterschiedlichen Genauigkeitsstufen, absolut messende Encoder, die zusätzlich das Referenzieren beim Wiedereinschalten einer Maschine überflüssig machen, und kapazitive Sensoren für Stellwege unter 2 mm.
Druck- / Zugbelastbarkeit (in Stellrichtung)
Gibt die maximalen Kräfte an, die entlang der aktiven Achse im Piezosystem aufgebracht werden können. Wird begrenzt durch das piezoelektrische Material und die Festkörpergelenksführung. Bei größeren Kräften kann es zu Beschädigungen des Piezoaktors, der Festkörper oder auch des Sensors kommen. Die Limitierung der Kraft muss in dynamischen Anwendungen berücksichtigt werden.
Beispiel: Die im Sinusbetrieb erzeugten dynamischen Kräfte bei 500 Hz, 20 µm Spitze-zu-Spitze und 1 kg bewegter Masse liegen bei ungefähr ±100 N.
Eingangsspannungsbereich
Für Piezo-Controller und -Treiber. Empfohlener Bereich von -2 bis 12 V. Der übliche Verstärkungsfaktor von 10 bewirkt eine Ausgangsspannung von -20 bis 120 V. Die meisten PI-Controller ermöglichen einen Eingangsspannungsbereich von -3 bis 13 V.
Elektrische Kapazität
Die Piezo-Kapazitätswerte in den technischen Daten sind Kleinsignalwerte (gemessen bei 1 V, 1000 Hz, 20 °C, lastfrei). Großsignalwerte liegen bei Raumtemperatur um einen Faktor 1,3 bis 1,6 höher. Die Kapazität von Piezoelektrika ändert sich mit der Amplitude, Temperatur und Last auf bis zu 200 % der unbelasteten Kleinsignalkapazität bei Raumtemperatur. Detaillierte Informationen zu Leistungsanforderungen sind in den Aussteuerungskurven für die Piezoverstärker und Controller zu finden.
Encoder
Ein Encoder wird zur Positionsbestimmung verwendet. Grundsätzlich unterscheidet man Linear- und Rotationsencoder, die je nach Aufbau inkrementell oder absolut arbeiten.
Energierückgewinnung
Geschalteter Verstärker (class-D), bei dem die Pulsweite des Ansteuersignals moduliert (PWM) und dadurch die Ausgangsspannung geregelt wird. Eine patentierte Schaltung zur Energierückgewinnung speichert beim Entladen des Piezoaktors einen Teil der zurückfließenden Energie in einem kapazitiven Speicher und stellt sie für den nächsten Ladevorgang wieder zur Verfügung. Der Verstärker reduziert die Leistungsaufnahme um bis zu 80 % im Vergleich zu linearen Piezoverstärkern, läuft kühler und sorgt für mehr Stabilität. Piezotreiber mit Energierückgewinnung sind ideal für hochdynamische Scan- und Schaltanwendungen.
EtherCAT® Fieldbus-Schnittstelle
EtherCAT® (Ethernet for Control Automation Technology) ist ein offenes, Ethernet-basiertes Fieldbus-System, das in Echtzeit arbeitet. EtherCAT® ist ein eingetragenes Warenzeichen und eine patentierte Technologie, lizenziert von der Beckhoff Automation GmbH in Deutschland.
Hexapod-Controller von PI unterstützen EtherCAT®. Die erforderliche Koordinatentransformation für die Parallelkinematik wird vom Hexapod-Controller durchgeführt und beeinträchtigt nicht die SPS.
Festkörpergelenksführungen
Die Bewegung eines Festkörpers basiert auf der elastischen Deformation eines Festkörpers, wodurch Haft-, Roll- oder Gleitreibung vermieden wird. Festkörperelemente wie Gelenke oder Führungssysteme zeichnen sich durch hohe Steifigkeit und hohe Belastbarkeit aus und sind kaum schlag- oder vibrationsempfindlich. Sie sind verschleiß- und wartungsfrei, vakuum-kompatibel, funktionieren in einem großen Temperaturbereich und benötigen keine Schmierstoffe.
Geregelter Betrieb
Durch eine integrierte Positionsrückmeldung können Motoren in Regelung betrieben werden. Die kommandierte und die tatsächlich erreichte Position werden gemessen und miteinander verglichen. Regeltechniken werden eingesetzt um die Zielposition optimal zu erreichen, für eine hohe Positionsauflösung, für gleichbleibende Vorschubgeschwindigkeit und große dynamische Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbereiche.
Geregelter Betrieb von Piezo-Aktoren und -Systemen
Piezo-Servocontroller verfügen über zusätzliche Schaltungen zur Positionserfassung und Servosteuerung um Nichtlinearität, Hysterese und Kriechen zu kompensieren. Ein analoges Signal kontrolliert die Piezoauslenkung. Abhängig von Piezomechanik und Sensorart ist damit eine Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit im Nanometerbereich möglich. Hochauflösende Positionssensoren sorgen für optimale Positionsstabilität und schnelles Ansprechverhalten im Nanometerbereich. Die integrierten achsenselektiven Notchfilter (Kerbfilter) verbessern die Stabilität und ermöglichen einen breitbandigeren Betrieb, der näher an der Resonanzfrequenz der Mechanik liegt.
PI-Piezotreiber für PICMA®-Aktoren verfügen über einen Ausgangsspannungsbereich von bis zu -30 bis +135 V um dem Servocontroller genügend Kompensationsspielraum z.B. bei Änderung der Last zu geben.
Siehe >> ungeregelter Betrieb, >> kapazitive Sensoren, >> Dehnmessstreifensensor.
Getriebe
Mit Getrieben können Geschwindigkeit und Drehmoment eingestellt werden. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis entscheidend, also der Quotient zwischen der Drehzahl und dem Getriebeeingang. Die Geschwindigkeit wird sozusagen am Getriebeausgang definiert. Man spricht von Untersetzung, wenn dieses Verhältnis größer als eins ist, wodurch sich eine geringere Drehzahl bei größerem Drehmoment ergibt. Umgekehrt verhält es sich für höhere Geschwindigkeiten. Typische Getriebearten sind beispielsweise Schnecken-, Stirnrad-, Planeten-, Kegelrad- und Riemengetriebe.
Siehe >> Schneckengetriebe, >> Kegelradgetriebe, >> Stirnradgetriebe, >> Planetengetriebe, >> Harmonic Drive Getriebe, >> Riemengetriebe.
Getriebemotoren
In der Präzisionspositionierung finden Getriebe vorwiegend Einsatz, um eine geringere Drehzahl bei größerem Drehmoment und höherer Auflösung bereitzustellen. Bei solchen Langsamfahrten dreht sich der Rotor durch die Getriebeübersetzung vergleichsweise schnell. Ohne Getriebe könnten aufgrund der geringen Rotordrehzahl unerwünschte Rastmomente, sogenanntes Cogging, auftreten. Zudem unterstützt ein Getriebe bei vertikalen Anwendungen die Selbsthemmung. Oft ist nur geringer Regelungsaufwand erforderlich, da der Motor die Last auf der Bewegungsplattform aufgrund des Getriebes nur noch um das Quadrat des Übersetzungsverhältnisses reduziert erfährt.
Eine Ausführung mit Getriebe ist aber spielbehaftet und zusätzliche Reibung verringert die Effizienz. Getriebehersteller bieten deshalb oft eine geeignete Schmierung an, um eine vorgesehene Lebensdauer zu garantieren. Die Lebensdauer hängt dabei maßgeblich von der Eingangsdrehzahl, dem Abtriebsdrehmoment und den Betriebs-, Umgebungs- und Einbaubedingungen ab. In Sonderlösungen erhöhen spezielle Sinter-, Kugel-, oder Keramiklager sowie Metallzahnräder und Sonderfette die Lebensdauer.
In spindelgetriebenen Positioniersystemen wirkt streng genommen auch die Antriebsspindel als Getriebe, da abhängig von der Spindelsteigung eine Geschwindigkeitsanpassung – auf Kosten des Drehmoments – erfolgt. So bewegt sich eine Bewegungsplattform bei einer Spindelsteigung von 2 mm/Umdrehung gegenüber einer Spindelsteigung von 1 mm/Umdrehung doppelt so schnell bei halbem Drehmoment. Für einige Anwendungen ist aber ein eigenes Getriebe zwischen Motor und Antriebsspindel erforderlich. Dafür setzt PI unterschiedliche Getriebetypen ein.Gewindespindel
Gewindespindeln können sehr hohe Auflösungen bei gleichmäßigem Lauf erreichen und werden oft durch Federn vorgespannt, um das Umkehrspiel zu minimieren. Dadurch entsteht Gleitreibung, wodurch die Spindel selbsthemmend wirkt. Dies reduziert jedoch die Geschwindigkeit und die Lebensdauer.
Haltekraft
Krafteinwirkung auf die Bewegungsplattform, die keine Bewegung hervorruft, auch im unbestromten Zustand.
Harmonic Drive Getriebe
Harmonic Drive Getriebe zeichnen sich durch ein elastisches Übertragungselement aus, das für hohe Übersetzungsverhältnisse, hohe Drehmomentkapazität, hohe lineare Torsionssteifigkeit, hohe Wirkungsgrade und Spielfreiheit sorgt. Das elastische Übertragungselement ist eine elliptische Scheibe, die eine dünnwandige Stahlbuchse mit Außenverzahnung verformt. Die Stahlbuchse sitzt innerhalb eines Außenrings mit Kugellager und Innenverzahnung. Somit greifen bei Verformung im Bereich der größeren Ellipsenachse Innen- und Außenverzahnung spielfrei ineinander. Zusätzlich bieten Harmonic Drive Getriebe die Möglichkeit einer zentralen Hohlwelle, z.B. für Kabel, Wellen oder Laserstrahlen. Der komplexe und gleichzeitig kompakte sowie wartungsfreie Aufbau machen diese Getriebe allerdings vergleichsweise teuer. Für Sonderlösungen setzt PI manchmal Harmonic Drive Getriebe ein, um aufgrund der Spielfreiheit besonders hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeiten zu erreichen.
ID-Chip
Im Stecker vieler Piezotische befindet sich ein ID-Chip. Wenn der Positionierer werkseitig mit einem digitalen Controller kalibriert wird, werden die Kalibrationsdaten zusammen mit spezifischen Produktinformationen auf dem ID-Chip gespeichert. Beim Einschalten lesen digitale Controller die Daten vom ID-Chip des angeschlossenen Verstellers. Positionierer, deren ID-Chip die Kalibrationsdaten enthält, können deshalb ohne Neukalibration an eine beliebige geeignete digitale Elektronik angeschlossen werden.
Inkrementeller Encoder
Inkrementelle Encoder erzeugen bei Bewegung Impulse, die vom Controller gezählt werden. Im Gegensatz zu Absolutencodern handelt es sich dabei um eine relative Positionsbestimmung. Um die absolute Position zu bestimmen, muss zusätzlich auf ein End- oder Referenzschaltersignal referenziert werden.
Kapazitive Grundlast (intern)
Für geschaltete Verstärker. Stabilisiert die Ausgangsspannung auch ohne angeschlossene kapazitive Last (Piezoaktor). Die mögliche Ausgangsleistung eines Piezocontrollers / Treibers hängt von den internen und externen kapazitiven Lasten ab.
Kapazitiver Sensor
Kapazitive Sensoren ermöglichen dem Anwender eine kontaktlose Messung, bringen wenig Energie in das Piezoantriebssystem ein und bauen sehr flach. Ihre direkte Positionsmessung eliminiert Drifteffekte für Verfahrbereiche von 10 μm bis zu ca. 2 mm. Der Aufbau besteht aus zwei leitenden Flächen: Durch die Ansteuerung mit hochfrequentem Wechselstrom entsteht ein homogenes elektrisches Feld zwischen den beiden Flächen. Das Gesamtsystem aus Positioniertisch, Sensorik und Elektronik gewinnt an Leistungsfähigkeit und Präzision. Kunden aus der Halbleiterindustrie schätzen darüber hinaus vor allem die kleine Bauweise und Variabilität in der Bauform sowie die fehlende Wärmeentwicklung im System.
Siehe >> Sensor-Linearisierung.
Kegelradgetriebe
Kegelradgetriebe Kegelradgetriebe sind aus einem Kegelritzel und einem Zahnrad mit jeweils gewinkelten Zähnen aufgebaut. Ähnlich wie beim Schneckengetriebe wird die Kraft im rechten Winkel übertragen, aber erreicht eine höhere Drehmomentkapazität. Hohe Übersetzungen lassen sich nur durch zusätzliche Stirnradstufen erreichen. Vorteilhaft ist der auftretende Rollkontakt. Dadurch sind Kegelradgetriebe verschleißärmer und effizienter als Schneckengetriebe. Allerdings sind sie meist auch teurer. PI setzt Kegelradgetriebe für Drehtische in Sonderlösungen ein.
Kippspiegel
Kippspiegel, schnelle Lenkspiegel und Kipp-Plattformen werden z.B. für Aktive Optiken und zur Strahlablenkung in der Laserbearbeitung und Laserstrahlsteuerung verwendet. Diese speziellen Piezotische bieten meist zwei orthogonale Kippachsen mit gemeinsamem Drehpunkt. Ihr parallelkinematischer Aufbau ermöglicht eine identische Leistung in beiden Kippachsen, mit einem gemeinsamen festen Drehpunkt und erhält die Polarisationsrichtung. Die Bandbreite, Resonanzfrequenzen und Beschleunigung sind oft höher als bei Voice-Coil oder Galvo-Scannern. Kippspiegel sind aufgrund ihrer Festkörpergelenkführung verschleißfrei.
Kleinste Schrittweite
Die kleinste Bewegung, die wiederholt ausgeführt werden kann, wird kleinste Schrittweite oder typische Auflösung genannt, und wird von Messungen festgelegt. Die Datentabelle zeigt typische gemessene Werte. Die kleinste Schrittweite weicht in den meisten Fällen von der rechnerischen Auflösung ab, die in Zahlenwerten noch wesentlich kleiner ausfallen kann.
Siehe auch >> rechnerische Auflösung.
Koordinatensystem
Die Positionsanzeigen, die Bewegungsrichtung und der Drehpunkt für die Bewegungsplattform eines Hexapoden werden von Koordinatensystemen festgelegt. Diese Koordinatensysteme sind immer rechtshändige Systeme.
Um die Bewegungstrajektorie den Erfordernissen der Anwendung perfekt anpassen zu können, ist es möglich, verschiedene Koordinatensysteme zu definieren, die sich beispielsweise auf die Position eines Werkstücks oder Werkzeugs beziehen.
Kreuzrollenführung
Kreuzrollenführungen sind vergleichsweise steif und kommen mit geringer Vorspannung aus. Dies reduziert Reibung bei hoher Belastbarkeit und sorgt für hohe Führungsgenauigkeit und gleichmäßigen Lauf. Ein Auswandern der Wälzlager lässt sich mithilfe einer zusätzlichen Käfigzwangssteuerung verhindern. Dadurch verkürzt sich aber der erreichbare Stellweg bei gleicher Achsenlänge.
Kriechen
Eine im Laufe der Zeit entstehende, ungewollte Veränderung der Auslenkung von Piezoaktoren.
Kugelumlaufführung
Kugelumlaufführungen sind bereits von ihrem Aufbau her unempfindlich gegenüber dem Auswandern der Wälzlager. Sie eignen sich somit beispielsweise für Hochpräzisionsachsen, bei denen kleine Bereiche häufig abgescannt werden. Durch korrekte Montage bieten sie eine hohe Belastbarkeit bei gleichzeitig hoher Lebensdauer, Wartungsfreiheit und Führungsgenauigkeit.
Kugelumlaufspindel
Bei Kugelumlaufspindeln entsteht nur Rollreibung, wodurch sie sich gegenüber Gewindespindeln durch höhere Geschwindigkeiten, Antriebsleistungen und Lebensdauern auszeichnen. Jedoch wirken sie nicht selbsthemmend. Das Umkehrspiel kann durch Abstimmen des Kugeldurchmessers und des Gewindegangprofils minimiert werden.
Ladungsgesteuerter Piezoverstärker
Das Verstärkerprinzip basiert auf der Ladungssteuerung. Hierbei steuert die angelegte Spannung die Ladungsmenge, die auf den Piezoaktor übertragen wird. Das Ergebnis ist eine wiederholbare, sehr lineare Auslenkung des Piezoaktors im hochdynamischen Betrieb ohne dass eine zusätzliche Positionsmessung notwendig ist. Die typische Hysterese in der Piezoauslenkung, wie sie bei Spannungsverstärkern auftritt, beträgt hier nur etwa 2 %.
Insbesondere bei hochdynamischen Anwendungen wird empfohlen, die Piezotemperatur zu überwachen, um die Piezoaktoren vor Übertemperaturschäden zu schützen.
Linearencoder
Linearencoder messen die Position direkt an der bewegten Plattform. Dadurch wird in der Regel eine höhere Genauigkeit gegenüber Rotationsencodern erzielt, da Nichtlinearitäten, mechanisches Spiel und elastische Deformation keinen Einfluss haben.
Linearisierung
Digitale Piezocontroller bieten die höchste Positioniergenauigkeit durch zusätzliche Linearisierungsalgorithmen mit Polynomen höherer Ordnung. Linearitätsabweichungen kapazitiver Sensoren liegen dadurch unter 0,01 %.
Siehe >> Digitale Dynamische Linearisierung, >> Sensor-Linearisierung.
Linearitätsabweichung
Abweichung in Bewegungsrichtung von der gemessenen Position zur kommandierten Position (Positioniergenauigkeit). Gemessen mit einem externen, rückführbaren Messmittel. Der Wert wird als prozentualer Anteil des gesamten Messbereichs angegeben.
Messung der Linearitätsabweichung: Die Soll- und gemessenen Istwerte der Positionen werden miteinander verglichen, eine Gerade durch den ersten und letzten Datenpunkt gelegt und die maximale absolute Abweichung bestimmt. Eine Linearitätsabweichung von 0,1 % entspricht damit einem Fenster von ±0,1 % um die ideale Gerade. Beispiel: Eine Linearitätsabweichung von 0,1 % über einen Messbereich von 100 µm ergibt eine mögliche maximale Abweichung des Messwertes zum Istwert von 0,1 µm.
Linearkugelführung
Linearkugelführungen erfordern exakte Toleranzen zwischen Führung und Lager, um das Spiel und die Reibung möglichst gering zu halten. Dies begrenzt die Belastbarkeit. Sie eignen sich aufgrund des einfachen Aufbaus nur für kostengünstige Anwendungen mit vergleichsweise geringen Anforderungen.
Linearmotor
Ein Linearmotor ist ein elektromagnetischer Direktantrieb, der eine geradlinige Bewegung erzeugt. Der Hub eines Linearmotors ist praktisch unbegrenzt. Zum Bewegen und Positionieren wird immer ein lineares Wegmesssystem benötigt; der ungeregelte Betrieb eines Linearmotors ist nicht möglich. Der Linearmotor benötigt keine mechanischen Kopplungselemente, wie sie bei Servomotoren benötigt werden, um die Rotation des Motors in eine Linearbewegung zu übersetzen. Üblicherweise kommen 3-Phasen Motoren zum Einsatz.
Typische Anwendungen sind in der Elektronik- und Halbleiterindustrie, der Medizin- und Biotechnologie, bei Werkzeugmaschinen mit einem starken Fokus auf Laserschneiden, aber auch in allen anderen Bereichen, wo Präzision, Dynamik und Produktivität von Bedeutung sind, zu finden.
Linearverstärker / -treiber
Die meisten Piezoverstärker verwenden Linearverstärker (Klasse AB) zur Erzeugung der Ausgangsspannung. Im ungeregelten (spannungsgesteuerten) Piezobetrieb wird die Ausgangsspannung des Verstärkers über ein analoges Eingangssignal gesteuert, das optional mit einem DC-Offset kombiniert wird.
Magnetische Lager
Die magnetische Levitation ermöglicht hervorragende Führungsgenauigkeit in der Ebene sowohl linear als auch rotativ. Ebenheitsabweichungen werden von hochgenauen berührungslosen Sensoren gemessen und ausgeregelt. Im Gegensatz zu den ebenfalls hochgenauen Luftlagern können magnetische Lager auch im Vakuum verwendet werden.
Max. Querkraft
Maximale Querkraft senkrecht zur Stellrichtung. Bei Piezosystemen wird die Querkraft durch den Piezoaktor und die Festkörpergelenksführung begrenzt. Bei Kreuztischen begrenzt die Druck- / Zugkraft des jeweils orthogonalen Moduls (in seiner Stellrichtung) die zu tolerierende Querkraft.
NEXACT® Piezoschreitantrieb
Präziser Piezomotor, der mittels Piezo-Biegeelementen einen Läufer bewegt. Die Antriebe sind sehr kompakt und erreichen relativ hohe Geschwindigkeiten im Bereich von 10 mm/s und Kräfte bis zu 10 N. Die geeignete Auswahl der Piezoelemente optimiert Schrittweite, Klemmkraft, Geschwindigkeit und Steifigkeit für die jeweiligen Anforderungen.
NEXLINE® Piezoschreitantrieb
Hochlast-Piezomotor, der Piezo-Klemm- und Scheraktoren kombiniert, um einen Läufer zu bewegen. Die Antriebe besitzen besonders hohe Kräfte und Steifigkeiten von mehreren 100 N. Sie können im Bereich von wenigen Mikrometern Schwingungen mit Nanometer-Auflösung dynamisch kompensieren. Die Antriebe sind für Positionier- und Haltekräfte bis 800 N ausgelegt und arbeiten mit Geschwindigkeiten von etwa 1 mm/s.
P
Parallelkinematik, Hexapoden
Parallelkinematische Piezotische
Parallelmetrologie
Patente
PICA / PICA Power
PICMA® Multilayer-Piezoaktoren
PICMAWalk
Piezoelektrischer Trägheitsantrieb
PiezoMove®
Piezoresistiver Sensor (PRS)
Piezoverstärker der Klasse D
PiezoWalk® Schreitantrieb
PIglide Luftlagertechnologie
PILine® Ultraschall-Piezomotoren
PIMag Magnetische Linearmotoren
PIMag Voice-Coil
PIMikroMove®
PIRest
Pivotpunkt
Planetengetriebe
Profilgenerator
Pulsweitenmodulation (PWM)
PZTParallelkinematik, Hexapoden
Hexapoden sind parallelkinematische Systeme mit sechs Antrieben, die mit einer einzigen Plattform direkt verbunden sind. Dadurch können Anwender automatisiert Objekte über alle Freiheitsgrade, X, Y, Z und rotatorisch, hochgenau positionieren, je nach Antrieb im Mikrometerbereich oder darunter. Das parallelkinematische System ist sehr steif, bei gleichzeitig geringem bewegten Gewicht und kann bei entsprechender Auslegung Lasten von bis zu mehreren Tonnen tragen. Anwender können das Bezugskoordinatensystem frei wählen und mittlerweile sind Hexapoden zusammen mit Arbeitern an Produktionslinien zu finden. Über EtherCAT bindet der Anwender das System in die Automatisierungslandschaft ein.
Parallelkinematische Piezotische
Die optimale Bahntreue erreichen Piezotische mit parallelkinematischem Aufbau, die Kapazitivsensoren für Parallelmetrologie nutzen. In einem Parallelkinematik-Mehrachsensystem gibt es nur eine Bewegungsplattform, auf die alle Aktoren direkt einwirken. Dadurch können die dynamischen Eigenschaften der Achsen einer Ebene identisch ausgelegt und die bewegte Masse stark reduziert werden. Weitere Vorteile der parallelen Kinematik liegen darin, dass das System kompakter gebaut werden kann als seriell gestapelte, und sich die Fehler der einzelnen Achsen nicht aufaddieren. Der Einsatz von mehrachsigen Nanopositioniersystemen mit Direktmetrologie ermöglicht jederzeit ein gleichzeitiges Messen aller Freiheitsgrade gegenüber einer gemeinsamen festen Referenz. In solchen Systemen wird unerwünschtes Übersprechen der Bewegung in eine andere Achse sofort detektiert und in Echtzeit aktiv ausgeregelt. Dieses Konzept der aktiven Führung ermöglicht eine hohe Bahntreue im Nanometerbereich, auch im dynamischen Betrieb.
Parallelmetrologie
Jeder Sensor misst die Position der gleichen Bewegungsplattform in dem jeweiligen Freiheitsgrad. Damit wird das Übersprechen (Crosstalk) aller Achsen innerhalb des Regelkreises gehalten und so eine automatische Korrektur ermöglicht.
PICA / PICA Power
PICA Piezoaktoren wurden speziell für den Dauerbetrieb mit höchsten Anforderungen entwickelt. PICA Power Aktoren sind auch für Arbeitsbedingungen mit hohen Temperaturen optimiert.
Alle verwendeten Materialien sind speziell auf Robustheit und Lebensdauer abgestimmt. Laufleistungstests mit PICA-Antrieben bewiesen stets gleichbleibende Leistung, selbst nach Milliarden (1.000.000.000) Zyklen. Die Kombination aus hoher Auslenkung und geringer elektrischer Kapazität sorgt für exzellentes dynamisches Verhalten bei reduziertem Antriebsleistungsbedarf.
PICMA® Multilayer-Piezoaktoren
PICMA®-Aktoren nutzen den indirekten piezoelektrischen Effekt und erreichen bei relativ niedrigen Spannungen hohe Kräfte. Sie brauchen nur einen sehr geringen Bauraum. Gleichzeitig sind die PICMA® Aktoren sehr dynamisch und können eine Position nahezu unendlich genau erreichen. Deshalb finden sie in der Dosiertechnik Anwendung, beispielsweise als Mikropumpe. Aufgrund ihrer keramischen Isolierung weisen PICMA®-Aktoren eine hohe Zuverlässigkeit und Klimafestigkeit auf. PI rüstet PICMA®-Aktoren für Kundenanwendungen auch mit individuellen Anschlüssen aus.
PICMAWalk
PICMAWalk Antriebe erreichen Vorschubkräfte bis 50 N und Haltekräfte bis 60 N. Die maximale Geschwindigkeit beträgt 15 mm/s. PICMAWalk verwenden die bewährten PICMA® Multilayer-Piezoaktoren. Das bedeutet niedrige Ansteuerspannungen bis 120 V. PICMA® Piezoaktoren sorgen auch für die lange Lebensdauer und außergewöhnliche Zuverlässigkeit der PICMAWalk Technologie.
Piezoelektrischer Trägheitsantrieb
Piezoträgheitsantriebe sind platzsparende und preiswerte piezobasierte Antriebe mit relativ hohen Haltekräften und theoretisch unbegrenztem Stellweg. Mit einer Betriebsfrequenz von max. 20 kHz erreichen direkt auf den Läufer wirkende Antriebe Geschwindigkeiten von mehr als 5 mm/s. Der Q-Motion-Antrieb arbeitet bei der maximalen Betriebsfrequenz von 20 kHz geräuschlos. Im Stillstand ist der Antrieb selbsthemmend, muss nicht bestromt werden und erwärmt sich nicht. Er hält die Position mit maximaler Kraft. Er geeignet sich damit für batteriebetriebene, mobile Anwendungen mit geringen Lastzyklenzahlen.
PiezoMove®
PiezoMove® Aktoren kombinieren geführte Bewegung und lange Stellwege bis 1 mm sowie optional einen Sensor, der Genauigkeiten im Bereich bis 10 Nanometern zulässt. Die hochpräzisen, reibungsfreien Festkörpergelenkführungen erreichen eine sehr hohe Steifigkeit sowie eine extrem geringe seitliche Auslenkung.
Damit sind sie leichter handhabbar als ein einfacher Piezoaktor, aber dennoch besonders kompakt. Die Zahl und Größe der eingesetzten Piezoaktoren beeinflussen die Steifigkeit und Krafterzeugung. Aufgrund dieser Eigenschaften, ihren kompakten Abmessungen und des kostengünstigen Designs eignen sich die PiezoMove® Hebelaktoren speziell für OEM-Anwendungen.
Piezoresistiver Sensor (PRS)
Dehnmessstreifensensor, der aus einer Halbleiterfolie besteht.
Siehe >> Dehnmessstreifen.
PiezoWalk® Schreitantrieb
PiezoWalk® Antriebe nutzen das Piezo-Schreitprinzip und kombinieren eine Subnanometer-Auflösung mit hohen Kräften, einem robusten Design und einem skalierbaren Stellweg. Industriekunden setzen Schreitantriebe ein, um Stellwege größer 1 mm zu fahren und bei nanometergenauer Auflösung stabil die Position zu halten. PI bietet Schreitantriebe mit großen Vorschubkräften, Stell- und Haltekräften, aber auch relativ hohen Geschwindigkeiten an, die auch im Vakuum eine hohe Lebensdauer aufweisen.
Siehe >> NEXLINE®, >> NEXACT® und >> PICMAWalk.
PIglide Luftlagertechnologie
Die PIglide Luftlager-Technologie ermöglicht eine reibungsfreie Positionierung mit hoher Führungsgenauigkeit von bis zu 5 µrad über 100 mm. Diese Technologie verbessert die Positionsauflösung und ermöglicht Scannen mit konstanter Geschwindigkeit. Die Wiederholgenauigkeit beträgt nur wenige Encoderimpulse. Eine ähnliche Präzision im Nanometerbereich ist auch mit festkörpergeführten Piezo-Nanopositionierern möglich, jedoch über deutlich kleinere Stellwege.
PILine® Ultraschall-Piezomotoren
PILine® Ultraschall-Piezomotoren sind präzise, dynamisch, klein und leise und darüber hinaus selbsthemmend. Dadurch reduziert sich der Energiebedarf der Anwendung, denn die Motoren müssen in Ruhe nicht dauerhaft mit Strom versorgt werden. Deshalb und aufgrund der kleinen Baugröße sind die Antriebe besonders in mobilen Geräten in der optischen Industrie und bei der Messtechnik gefragt, wo sie klassische Antriebstechnologien ersetzen können.
PIMag Magnetische Linearmotoren
Magnetische Direktantriebe von Physik Instrumente (PI) schaffen eine direkte und steife Verbindung zwischen der bewegten Last und dem Antrieb. Sie sind in der Industrie dann gefragt, wenn hochdynamisch und hochgenau Gegenstände positioniert werden sollen. Durch die leichtgängigen Präzisions-Linearführungen mit Kreuzrollenlagern eignen sich solche Linearmotortische sehr gut für Scanning-Anwendungen mit konstanter Geschwindigkeit. Die Antriebe arbeiten berührungslos und sind damit sehr zuverlässig. Über standardisierte Feldbus-Systeme können Anwender die magnetischen Direktantriebe sehr schnell in bestehende Maschinen und Anlagen integrieren.
Siehe >> Linearmotor, >> Torquemotor.
PIMag Voice-Coil
Voice-Coil-Antriebe sind klein und eignen sich durch ihr geringes Gewicht und das reibungsfreie Antriebsprinzip sehr gut für Anwendungen, die hohe Dynamik und hohe Geschwindigkeiten bei begrenzten Stellwegen erfordern – beispielsweise in der Medizintechnik. Die Voice-Coil-Antriebe bieten dem Anwender vor allem hinsichtlich Verschleiß und Dynamik Vorteile gegenüber klassischen spindelbasierten Lösungen. Hohe Scanfrequenzen und präzise Positionierung sind mit diesen Antrieben möglich, da sie frei von Hystereseeffekten sind.
Siehe >> Voice-Coil-Antrieb.
PIMikroMove®
Anwendersoftware mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) zur Steuerung von PI Positioniersystemen, unabhängig von ihrem Antriebsprinzip.
PIRest
Piezoaktor-Technologie für die aktive Justage von dauerstabilen subnanometergenauen Abständen von mehreren Mikrometern. Der PIRest-Aktor wird nur während des aktuellen Positioniervorganges mit Spannung versorgt und hält seine Position ohne Spannung.
Planetengetriebe
Planetengetriebe bestehen aus einem zentralen Sonnenrad, das mit einer Welle verbunden ist, und weiteren Planetenrädern, die innerhalb eines Hohlrads liegen. Sie eignen sich für die Übertragung höchster Drehmomente, da die auftretende Last auf mehrere Zahnräder verteilt wird. Somit lassen sich hohe Übersetzungsverhältnisse auf sehr kompakten Bauraum realisieren. Oft sind die Zahnräder der Eingangsstufe in Kunststoff ausgeführt, um Geräusche bei höheren Drehzahlen zu reduzieren. Für Vakuumanwendungen, hohe Temperaturen oder besonders hohe Drehmomente sollte auf eine Eingangsstufe aus Stahl zurückgegriffen werden. Neben Stirnradgetrieben werden in Lineartischen von PI meist Planetengetriebe für die Getriebemotoren eingesetzt.
Profilgenerator
Funktionalität eines Motorcontrollers, die Bewegungsprofile wie lineare Interpolation, Punkt-zu-Punkt, Trapeze und Doppelkurven ermöglicht. Für mehrere Achsen spricht man von einer elektronischen Getriebefunktion.
Pulsweitenmodulation (PWM)
Mit PWM angesteuerte Motoren erlauben die Steuerung der (Motor-)Leistung mit einem hochfrequenten Signal. Dadurch kann das Leistungssignal vom digitalen Steuersignal getrennt werden.
PWM-Steuerungen werden z.B. bei geschalteten Hochleistungsverstärkern für Piezoaktoren oder zur Steuerung von Elektromotoren wie Linearmotoren oder Voice-Coil Antrieben eingesetzt. Eine Besonderheit von PI ist der >> ActiveDrive Motor, siehe dort.
Rauschen
Für kapazitive Sensoren. In erweiterten Messbereichen ist das Rauschen deutlich höher als im nominalen Messbereich.
Rechnerische Auflösung
Die theoretisch kleinste Bewegung, die ein Positioniersystem durchführen kann, wird rechnerische Auflösung genannt. Dieser Wert darf nicht mit der kleinsten Schrittweite verwechselt werden. Bei indirektem Positionsmessverfahren gehen in die Berechnung der Auflösung z. B. die Werte für die Spindelsteigung, Getriebeuntersetzung, Auflösung des Motors bzw. Sensors / Encoders etc. ein, sie liegt oft wesentlich unter der kleinsten Schrittweite der Mechanik. Bei direkten Messverfahren wird die Auflösung des Sensorsystems angegeben.
Referenzschalter
In Verbindung mit inkrementellen Positionsencodern wird ein Referenzpunkt benötigt um die absolute Position zu ermitteln. Funktionsweise: optisch, magnetisch.
Resonanzfrequenz
Lastfrei: Erste Resonanzfrequenz in Stellrichtung.
Mit Last: Resonanzfrequenz des belasteten Systems.
Die Resonanzfrequenz gibt nicht die maximale Betriebsfrequenz an. PI empfiehlt eine Betriebsfrequenz im ungeregelten Betrieb von max. einem Drittel der Resonanzfrequenz. Kundenspezifische Systeme können davon abweichen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an PI.
Riemengetriebe
Riemengetriebe bestehen aus zwei Zahnrädern, die über einen Riemen miteinander verbunden sind. Dadurch lassen sich größere Wellenabstände überbrücken und hohe Umfanggeschwindigkeiten realisieren. Wartungsaufwand fällt hauptsächlich durch einen Riemenwechsel oder –nachspannen an. Der Riemen begrenzt den Temperaturbereich. Aufgrund auftretender Zug- und Druckkräfte kommt es typischerweise zu einer größeren Wellenbelastung. Riemengetriebe finden sich bei PI oft in besonders kompakten Positioniertischen, z.B. Hub- oder Lineartischen, bei denen der Antrieb seitlich „gefaltet“ angeordnet ist. Riemengetriebe sind Anwendungen im Vakuum bis zu 10-6 hPa geeignet.
Rollengewindespindel
Bei Rollengewindespindeln ist die Kontaktfläche zwischen Spindel, Rollen und Mutter deutlich größer als bei Kugelgewindespindeln. Dies ergibt eine sehr hohe Steifigkeit und erlaubt höhere Belastungen. Es gibt verschiedene Ausführungen, beispielsweise geführte Planetenrollen ohne Rollenrückführung oder Umlaufrollen, d.h. mit Rollenrückführung, wodurch noch kleinere Steigungen ermöglicht werden.
Rotationsencoder
Rotationsencoder messen die Position indirekt, da sie z.B. an der Motorwelle befestigt werden. Sie sind also an einer sich drehenden Stelle des Antriebsstrangs angebracht. Der Vorteil liegt in der einfachen Anbringung des Sensors, jedoch beeinflussen Umkehrspiel und mechanisches Spiel das Messergebnis.
S
Scan-Routine
Schleppkettentaugliches Kabel
Schneckengetriebe
Schrittmotor, 2-Phasen Schrittmotor (2SM)
Sensorauflösung
Sensorbandbreite
Sensor-Linearisierung
Serielle Kinematik
Serielle Metrologie
Servomotor
Sinnvolle Piezolast
Software
SpaceFAB Design
Spezifikationen
Spitzenstrom
Steifigkeit
Stirnradgetriebe
Stromaufnahme
Strombegrenzung
Synchron-Servomotor (SSVM)Scan-Routine
Algorithmus, der eine Bewegungssequenz ausführt und mit dem die zugehörigen Daten ausgewertet werden können; z.B. Suche nach einem optimierten analogen Eingangssignal.
Beispiele sind >> Flächenscan und >> Gradientensuche.
Schleppkettentaugliches Kabel
Schleppkettentaugliche Kabel finden in Energieführungsketten Anwendung. Sie bleiben funktionsfähig, obwohl sie während ihrer Lebensdauer einer großen Anzahl von Biegezyklen ausgesetzt sind.
Schneckengetriebe
Schneckengetriebe bestehen aus einer Welle mit Schneckengängen und einem Schneckenrad. Die Kraft wird im rechten Winkel mit Gleitreibung übertragen. Deshalb hat die Schneckenwelle eine hohe Selbsthemmung, sodass für bestimmte Anwendungen keine zusätzliche Bremse erforderlich ist. Die Gleitreibung verursacht aber einen niedrigen Wirkungsgrad, hohen Verschleiß und unter Umständen eine hohe Temperatur. Typischerweise kann mit Schneckengetrieben bereits mit einer Stufe eine hohe Übersetzung erreicht werden, was sie vergleichsweise günstig macht. PI setzt oft Schneckengetriebe für Rotationstische, weil diese Bewegungen im rechten Winkel übertragen. So kann der Motor seitlich am Rotationstisch ausgerichtet werden.
Schrittmotor, 2-Phasen Schrittmotor (2SM)
Schrittmotoren nehmen nur diskrete Positionen innerhalb einer Umdrehung ein. Aufgrund der quantisierten Schritte bieten Schrittmotoren eine geringere Dynamik als DC-Motoren. Hohe Drehzahlen lassen sich nur über eine hohe Schrittzahl auf Kosten des Drehmoments realisieren, da für die Einstellung der Zwischenschritte Wicklungen teilweise gegeneinander bestromt werden müssen.
Schrittmotoren können vakuumtauglich realisiert werden, besitzen eine hohe Lebensdauer und können auch ohne Encoder zur Positionierung eingesetzt werden. Durch einen Betrieb im offenen Regelkreis entsteht außerdem kein Positionsjitter durch die sonst vorliegende Regelung. Zur Erhöhung der Laufruhe bzw. zur Resonanzunterdrückung wird oft ein mechanischer Dämpfer eingesetzt, der als Handrad verwendet werden kann.
Schrittmotoren gibt es in unterschiedlichsten Bauformen.
Sensorauflösung
Kleinstes Inkrement, das rechnerisch vom verwendeten Messsystem detektiert werden kann. Rotationsencoder: Anzahl der Impulse pro Spindeldrehung. Linearencoder: Kleinstes Inkrement, das vom verwendeten Sensorsystem noch detektiert wird. Der Sensor kann für die Positionsauflösung ein kritisches Element sein, deshalb wird erforderlichenfalls die Sensorauflösung separat spezifiziert.
Siehe >> Rechnerische Auflösung.
Sensor-Linearisierung
Bei kapazitiven Sensoren zeichnet sich die Signalaufbereitung durch einen besonders niedrigen Rauschpegel aus. Das integrierte Linearisierungssystem (ILS) kompensiert die Einflüsse von Parallelitätsfehlern zwischen den Kondensatorplatten.
Serielle Kinematik
Gestapelter oder geschachtelter Aufbau eines Mehrachsen-Bewegungssytems. Jeder Aktor wirkt auf seine eigene Plattform. Aktor und Bewegungsachse sind einander eindeutig zugeordnet. Die Montage und die Ansteuerung mehrerer Achsen sind dadurch relativ einfach. Die dynamischen Eigenschaften hängen von der jeweiligen Achse ab. Eventuelle Führungsfehler summieren sich und die Gesamtführungsgenauigkeit ist schlechter als bei der >> Parallelkinematik, siehe dort.
Serielle Metrologie
Jeder servo-geregelten Bewegungsachse ist ein Positionssensor zugeordnet. Unerwünschtes Übersprechen (Crosstalk), oder Führungsfehler bleiben unbemerkt und unkorrigiert.
Siehe >> Parallelmetrologie.
Servomotor
Ein Motor mit Positionserfassung und –regelung wird als Servomotor bezeichnet. Beim Motor selbst handelt es sich oft um einen DC-Motor. Servomotoren bieten hohe Drehmomente bei geringer Drehzahl, eine gute Dynamik über einen großen Drehzahlbereich, schnelles Ansprechen, geringe Wärmeentwicklung sowie einen gleichmäßigen und schwingungsfreien Betrieb. Zur Positionserfassung werden beispielsweise Rotationsencoder oder Absolutencoder eingesetzt. Die Verstärkung des Positionssignals sowie die Regelung der Motorparameter werden von einem Servoverstärker übernommen. Dieser wird üblicherweise als PID-Regler (proportional, integral, derivativ) mit zusätzlichen Filtern ausgelegt, um die oben genannten Charakteristika bestmöglich auszunutzen.
Siehe: >> Bürstenloser DC-Motor, >> DC-Motor (DC).
Sinnvolle Piezolast
Für geschaltete Verstärker. Die mögliche Ausgangsleistung eines Piezocontrollers / Treibers hängt von den internen und externen kapazitiven Lasten ab.
SpaceFAB Design
SpaceFAB sind teils parallelkinematische Aufbauten, deren Beinlänge konstant ist und die eine besonders niedrige Bauhöhe ermöglichen. Im SpaceFAB treibt je eine XY-Anordnung von Linearverstellern drei Einzelbeine an. Das mechanische Layout ermöglicht einen asymmetrischen Aufbau, z.B. längere Stellwege in einer gewählten Bewegungsrichtung.
Spezifikationen
Vor Auslieferung werden die Leistungsspezifikationen geprüft. Manche Spezifikationen sind nicht in Kombination verfügbar. Die Leistungsspezifikationen gelten bei Raumtemperatur (22 ±3 °C) und Systeme im geregelten Betrieb werden bei dieser Temperatur kalibriert (Spezifikationen für abweichende Betriebstemperaturen auf Anfrage). Bei Betrieb bei deutlich niedrigerer oder höherer Temperatur ist eventuell eine Neueinstellung der Betriebsparameter nötig. Sonderanfertigungen für ultra-niedrige oder ultra-hohe Temperaturen auf Anfrage.
Spitzenstrom
Steht nur für sehr kurze Zeiten zur Verfügung, bei Piezoverstärkern / Controllern typischerweise unter einigen Millisekunden. Dient der Abschätzung der möglichen Dynamik mit einer bestimmten kapazitiven Last. Hinweis: In diesem Fall arbeitet der Piezocontroller / Verstärker nicht mehr unbedingt linear.
Stirnradgetriebe
Stirnradgetriebe sind aus zwei parallel zueinander liegenden, unterschiedlich großen Zahnrädern aufgebaut. Aufgrund des einfachen Aufbaus lassen sich Stirnradgetriebe besonders einfach und robust herstellen. Ganzmetall-Ausführungen erfüllen hohe Anforderungen an einen gleichmäßigen und ruhigen Lauf. Für hohe Präzision bei geringem Drehmoment können besonders spielarme Ausführungen realisiert werden. Dazu wird durch gegensinniges Verdrehen der Getriebestränge und deren Verspannung auf dem Motorritzel die Vorspannung entsprechend eingestellt. Neben Planetengetrieben werden in Lineartischen von PI meist Stirnradgetriebe für die Getriebemotoren eingesetzt.
Stromaufnahme
Stromverbrauch des Systems auf der Versorgungsseite. Angegeben im Leerlauf (Controller ohne Last). Alternativ Leistungsaufnahme.
Synchron-Servomotor (SSVM)
Ein Servomotor, der als Synchronmaschine ausgelegt ist. Ein solcher Motor kann beispielsweise aus einem bürstenlosen DC-Servomotor mit Sinuskommutierung realisiert werden.
Siehe >> bürstenloser DC-Motor und >> Servomotor.
Torquemotor
Torquemotoren sind spielfreie Antriebe mit oftmals großen radialen Abmessungen. Sie können sehr flach gebaut werden. Die großen radialen Abmessungen ermöglichen Hohlwellen bzw. große Aperturen, z.B. zum Durchführen von Laserstrahlen und Kabeln. Die Spielfreiheit ermöglicht eine hohe Positioniergenauigkeit und eine hohe Antriebssteifigkeit, die zu einer hohen Wiederholgenauigkeit führt. Das große Antriebsmoment lässt große Beschleunigungen zu und führt somit zu einer hohen Dynamik. Weitere Eigenschaften sind hohe Drehsteifigkeit, hohe Spitzenmomente, hoher Wirkungsgrad und hohe Laufruhe.
Aufgrund der kompakten Bauweise in Bezug auf das Drehmoment bzw. der vorliegenden Rotationssymmetrie eignet sich der Torquemotor unter anderem für Hochlastanwendungen auf Mehrachs- oder Rundtischen.
Trajektorien-Generator
Ein Profilgenerator für Mehrachssysteme mit bekannter Kinematik und Interpolation. Hexapod-Controller unterstützen lineare Interpolation, Punkt-zu-Punkt, Trapeze und S-Kurven.
Siehe >> Profilgenerator.
Steifigkeit
Federkonstante, nichtlinear für piezoelektrische Materialien. In Datenblättern ist die statische Großsignalsteifigkeit des Positionierers bei Raumtemperatur in Stellrichtung angegeben. Kleinsignalsteifigkeit und dynamische Steifigkeit können abweichen, z.B. bedingt durch die aktive Natur des piezoelektrischen Materials oder Verbundeffekte.
Übersprechen (Crosstalk)
Abweichung von der idealen Bewegung auf den Achsen senkrecht zur Bewegungsrichtung.
Winkelfehler sind xrx = θX = Rollen, xry = θY = Neigen, xrz = θZ = Gieren.
Lineare Fehler sind Abweichungen im Planlauf wie xty = Geradheit, xtz = Ebenheit.Siehe >> Linearitätsabweichung.
Übertemperaturschutz
Abschalttemperatur für den Spannungsausgang. Kein automatisches Wiedereinschalten.
Umfangreiches Softwarepaket
Jeder Controller von PI wird mit einem umfangreichen Software-Paket ausgeliefert. Die zur Verfügung gestellten Anwenderprogramme unterstützen den Anwender bei der Inbetriebnahme und Parametrisierung des Gesamtsystems. Mit der PIMikroMove®-Anwendersoftware können alle angeschlossenen Controller in einer grafischen Schnittstelle angezeigt und kommandiert werden. Es stehen für alle gängigen Programmiersprachen, darunter NI LabVIEW und MATLAB, Programmierschnittstellen zur Verfügung um PI Controller in vorhandene Anwenderprogramme einzubinden. Mit speziellen Software-Werkzeugen für Hexapoden können Bewegungsbereiche simuliert und zulässige Kräfte ermittelt werden.
Umkehrspiel
Positionsfehler, der bei der Umkehrung der Antriebsrichtung auftritt. Umkehrspiel wird durch das mechanische Spiel zwischen den Komponenten des Antriebsstrangs; wie Getriebe oder Lager, oder durch die Reibung im Führungssystem verursacht. Das Umkehrspiel hängt auch von der Temperatur, der Beschleunigung, der Last, der Position der Gewindespindel, der Richtung, dem Verschleiß, usw. ab. Durch Vorspannen des Antriebsstrangs kann das Umkehrspiel verringert werden. Ein Positionsmessverfahren, mit der die Position der Plattform direkt ermittelt wird, eliminiert alle Fehler im Antriebsstrang (Direktmetrologie).
Ungeregelter Betrieb
Ein Aktor oder Motor wird ohne Positionssensor verwendet. Der ungeregelte Betrieb ist ideal für Anwendungen, bei denen schnelle Ansprechzeiten und sehr hohe Auflösungen bei maximaler Bandbreite erforderlich sind. Hier ist die Kommandierung und das Auslesen der Zielposition in absoluten Werten entweder unwichtig oder wird von externen Positionssensoren durchgeführt.
Die Auslenkung von Piezoaktoren entspricht in etwa der Antriebsspannung; Kriechen, Nichtlinearität und Hysterese bleiben ohne Regelung unkompensiert.
Ein ungeregelter Betrieb ist bei elektromagnetischen Direktantrieben, wie z.B. Linearmotoren und Voice-Coil-Antrieben, nicht möglich.
Vakuumausführungen
Die Produktion im Vakuum gewinnt in vielen Industriezweigen an Bedeutung. Physik Instrumente bietet seinen Kunden deshalb verschiedene Antriebstechnologien an, die im Vakuumbereich von 10–7 oder auch bis 10–10 hPa betrieben werden können. Dazu zählen Piezoaktoren, die auch unter starken Magnetfeldern und in kryogener Umgebung arbeiten, Piezosysteme mit Stellwegen unter 1,5 mm und Subnanometer-Präzision, Piezomotoren unterschiedlichster Auslegung hinsichtlich Kraft, Dynamik und Stellweg und klassische Motorisierungen mit speziell ausgelegten DC- oder Schrittmotoren, die längere Stellwege ermöglichen.
Verstärkerauflösung
Nur für digital angesteuerte Verstärker: Messung des kleinsten digitalen Ausgabewerts (LSB) in mV.
Verstärkerprinzip
PI verwendet folgende Verstärkerprinzipien: ladungsgesteuert, geschaltet (class D), linear (class AB).
Voice-Coil-Antriebe
Diese reibungsfreien magnetischen Linearantriebe werden durch hohe Dynamik, aber relativ geringe Haltekräfte charakterisiert.
Voice-Coil Motoren sind Direktantriebe. Das Antriebsprinzip ist die technische Umsetzung der Lorentz-Kraft: Die Kraft, die ein stromdurchflossener Leiter im Permanentmagnetfeld ausübt, ist proportional zur Magnetfeldstärke und zum Strom. Der Motion Controller regelt die Kraft über eine PWM-Regelung. Für präzise Positionierung wird der Antrieb mit einem Messsystem kombiniert und geregelt betrieben. Die Stellwege von Voice-Coil Antrieben sind durch die Technologie begrenzt und liegen typischerweise zwischen 0,5 mm und 25 mm.
Typische Anwendungen sind kurzhubige Bewegungen mit schnellen Einschwingzeiten, Anwendungen mit geringer Geräuschentwicklung oder sensible programmierbare Kraftregelungen.
Vorgespannter Piezoaktor
Piezoelektrische Stapelaktoren werden durch eine interne Vorspannung geschützt. Die Vorspannung sorgt für sicheren Betrieb in beliebigen Anwendungsszenarien und ist ideal für dynamische Anwendungen und Zugbelastungen. Vorgespannte Piezoaktoren sind für die Integration in das System des Kunden bestimmt und haben keine Führung. Wenn ein Übersprechen der Bewegung einzelner Achsen nicht tolerierbar ist, wird eine externe Führung benötigt.
- Anwendungen