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Aktuelles aus der Mikrosystemtechnik

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laser2000Hexapoden, auch bekannt als parallelkinematische Systeme, wurden schon vor vielen Jahren u. a. als hydraulische Systeme für den Einsatz bei Flugsimulatoren eingesetzt. Im Laufe der Jahre wurden die Designs immer weiter verbessert, so dass man heute mit derartigen Systemen Genauigkeitsbereiche von wenigen Mikrometern erreicht. Die verstärkte Nachfrage nach Nanometerpräzision erforderte ein Neudesign des Hexapoden-Prinzips, welches Alio (Vertrieb Laser 2000) hier vorstellt.

Das grundlegende mechanische Manko des klassischen Aufbaus ist die Tatsache, dass in der Regel zwei Plattformen mit sechs Verbindungen bzw. „Steuer-Füßen“ kontrolliert werden. Das erfordert insgesamt zwölf mehrfach-Lagerungen zur Befestigung der „Füße“, die in der Regel als Universal-Lager ausgeführt sind.

Inhärent erkauft man sich bei dieser Lösung ein großes Maß an mechanischem Spiel und erhält dafür Einschränkungen in den Verfahrwegen sowie der Steifheit des Aufbaus. Ein vektorielles Verfahren ist meist nur mit vielen Stützpunkten entlang der Trajektorien möglich. Genauigkeiten im Nanometerbereich können aus diesen Gründen mit dem klassischen Design-Ansatz nicht erreicht werden.

Das neue Design von Alio besteht aus einer Kombination von parallelkinematischen Systemen (Tripoden) mit seriellen Achsen. Die Parallelkinematik – auch Tripod genannt – ist mit Linearmotoren ausgestattet und wird auf einem hochpräzisen XY-Kreuztisch montiert. Eine Rotationsachse als sechste Achse kann wahlweise auf dem Tripod oder unter dem XY-Kreuztisch montiert werden. Mit einer solchen Lösung können Genauigkeiten im Nanometerbereich und auch präzises Verfahren von Vektoren ohne weitere Stützpunkte zwischen Start- und Endpunkt erreicht werden.

Weitere Vorteile sind flexibel anpassbare Verfahrwege durch beispielsweise größere Kreuztische und Tripoden. Die Geschwindigkeit, Dynamik und Stabilität der Systeme ist durch den Einsatz von starken Linear bzw. Torque-Motoren deutlich höher als beim klassischen Design.


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Do Aug 23 @12:00 Tec.nicum on tour 2018 – Lunch + Learn Seminare: Maschinensicherheit, Normen und Richtlinien Veranstalter: Tec.nicum Academy Schmersal Gruppe
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