QNPHD Hochdynamische Ein-Achsen-Piezo-Nanopositioniertische

Produktbeschreibung

Design Features

  • Closed-Loop-Verfahrwege von 10 bis 40 μm
  • Direktantrieb für schnelle Reaktionszeiten und Prozesse mit höherem Durchsatz
  • Hochpräzises Leitsystem mit reibungsloser Flexur
  • Lange Lebensdauer
  • Hervorragende Positionsauflösung und Linearität, optional mit direkt messenden Kapazitivsensor
  • Versionen mit offenen Regelkreisen und Vakuum

Die Piezo-Nanopositioniertische der Serie QNPHD von Aerotech bieten die Vorteile eines Tisches und eines Stellglieds in einem kompakten Paket hoher Steifigkeit. Mit der Feedback-Option mit direkt messenden Kapazitivsensoren, hochresonanten Frequenzen und hoher Tragfähigkeit ist der QNPHD ideal für viele verschiedene Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisions-Anwendungsbereiche wie Rastersondenmikroskopie, Scheibenantriebstests oder Halbleiter-Wafer-Artikulation geeignet.

Reaktionsschnell und hochpräzise

QNPHD

Der QNPHD setzt auf einen Direktantrieb und eine optimierte Struktur, um Reaktionen und Move-and-Settle-Zeiten im Millisekundenbereich zu ermöglichen.

Die Tische werden von Präzisionsflexuren geführt, die per Finite-Elemente-Methode optimiert wurden, um eine hohe Steifigkeit und ein langes Betriebsleben zu gewährleisten. Der QNPHD bietet hohe Dynamik bei gleichzeitiger Wahrung einer hervorragenden geometrischen Performance (Geradheit und Winkelfehler) für kritische Nanopositionierungs-Anwendungen.

Hohe Auflösung und Positioniergenauigkeit

Der QNPHD bietet als Option ein Closed-Loop-Feedback (-C) an. Möglich wird dies durch eine spezielle Ausführung der Kapazitivsensoren, was die Voraussetzungen für eine Subnanometer-Auflösung und Linearitätsfehler im einstelligen Nanometerbereich schafft. Die Kapazitivsensoren messen den Ausgang des Positionierschlittens direkt, wodurch eine hervorragende Genauigkeit und Wiederholbarkeit erzielt wird.

Hochgenaue Steuerung

In Verbindung mit den Steuerungen und Antrieben der Q-Serie von Aerotech bietet der QNPHD eine Positionsauflösung im Subnanometerbereich sowie eine hohe Positionierbandbreite. Software-Optionen wie die Pakete Dynamic Controls Toolbox oder Motion Designer enthalten zahlreiche komplexe, aber benutzerfreundliche Tools, z. B. eine lernende Regelung, Harmonic Cancellation und Command Shaping, um Tracking-Fehler zu reduzieren und schnellere Schritt- und Einschwingzeiten zu gewährleisten.

Eine automatische Parameter- und Kalibrierungsidentifizierung wird mithilfe der FlashConfig-Funktion von Aerotech erzielt. Der Tisch wird automatisch identifiziert, und alle Betriebsparameter einschließlich der Achsenkalibrierungsdaten werden in die Steuerung hochgeladen, was einen sicheren und präzisen Plug-and-Play-Betrieb gewährleistet.

Flexible Montage

Der QNPHD ist mit Kabelabgang hinten und an der Seite sowie mit Montagefunktionen für horizontale oder vertikale Ausrichtungen lieferbar. Dank dieser Flexibilität kann der Benutzer den Tisch für die optimale Anordnung ausrichten und zusammenstellen, ohne verschiedene Adapterplatten und Klammern entwerfen zu müssen, die Größe und Designkomplexität erhöhen.

Eine optionale Montageplatte ermöglicht die direkte Montage an zölligen oder metrischen optischen Tischen. Kundenspezifische und vakuumvorbereitete Ausführungen sind auf Anfrage erhältlich.

Spezifikationen

Spezifikationen

 QNPHD30L-10QNPHD30L-25QNPHD30L-40
Closed-Loop-Verfahrweg 10 µm 25 µm 40 µm
Open-Loop-Verfahrweg, -30 bis +150 V(1) 12 µm 32 µm 50 µm
Auflösung(2) Closed-Loop 0,05 nm 0,10 nm 0,10 nm
Open-Loop 0,02 nm 0,03 nm 0,05 nm
Linearität(3,4) 0,02% 0,02% 0,02 %
Bidirektionale Wiederholbarkeit(5)

1 nm

1 nm 2 nm
Nicken/Gieren 5 µrad (1,0 Winkelsek.) 5 µrad (1,0 Winkelsek.) 7,5 µrad (1,6 Winkelsek.)
Steifigkeit (in Bewegungsrichtung)(6) 60 N/µm 31 N/µm 29 N/µm
Unbelastete Resonanzfrequenz(6) 7000 Hz 4100 Hz 3500 Hz
Resonanzfrequenz (Belastung 200 g)(6) 2500 Hz 1900 Hz 1700 Hz
Max. Last(7) Horizontal 2 kg 2 kg 2 kg
Vertikal 7 kg 10 kg 10 kg
Max. Beschleunigung (Ohne Last)(8) 2250 m/s2 1250 m/s2 750 m/s2
Bewegte Masse (Ohne Last) 39 g 54 g 77 g
Tischmasse 0,11 kg 0,15 kg 0,20 kg
Material Rostfreiem Stahl
MTBF (Mean Time Between Failure, Betriebsdauer zwischen Ausfällen) 30.000 Stunden
  1. Wert ±10 %.
  2. Für eine Beschreibung der Auflösung siehe Piezo-Technik-Referenzabschnitt 4.2.
  3. Bei jedem Tisch geprüft (nur Closed-Loop-Feedback-Modelle).
  4. Gemessen ca. 15 mm über dem Tisch durch ein externes Messgerät. Für die Linearitätsspezifikationen siehe Piezo-Technik-Referenzabschnitt 4.1.
  5. Spezifiziert als Wert von 1 Sigma (Standardabweichung). Für eine Beschreibung der bidirektionalen Wiederholbarkeit siehe Piezo-Technik-Referenzabschnitt 4.3.
  6. Werte ±20 %.
  7. Achslast aufgeführt.
  8. Diese Werte werden nur mit dem geeigneten Antriebsregler erreicht.

Elektrische Daten

 QNPHD30L-10QNPHD30L-25QNPHD30L-40
Antriebssystem Mehrschichtiger Piezostapel
Feedback Closed Loop: integrierter kapazitiver Sensor (-C)
Open Loop: keiner (-)
Max. Spannung -30 V bis +150 V
Piezostapel-Kapazität(1) 0,7 µF 2,3 µF 3,4 µF
    1. Wert ±20%.

Empfohlene Steuerung

Ensemble Ensemble QLAB
Ensemble QDe
Ensemble QLe
Ensemble QL
A3200 Ndrive QLe
Ndrive QL

Maße

  • QNPHD30L-10
    QNP-HD-30-10L
  • QNPHD30L-25
    QNPHD-30-25L
  • QNPHD30L-40

Bestellinformationen

Hochdynamische Ein-Achsen-Piezo-Nanopositioniertische der Serie QNPHD

Verfahrweg (erforderlich)

OptionBeschreibung
-10 10 μm Closed-Loop-Verfahrweg, 12 μm Open-Loop-Verfahrweg
-25 25 μm Closed-Loop-Verfahrweg, 32 μm Open-Loop-Verfahrweg
-40L 40 μm Closed-Loop-Verfahrweg, 50 μm Open-Loop-Verfahrweg

Feedback (optional)

OptionBeschreibung
-C Feedback kapazitiver Sensor

Kabelabgang (erforderlich)

OptionBeschreibung
-1 Kabelabgang hinten
-5 Kabelabgang links

Montageplatte (optional)

OptionBeschreibung
-MP Montageplatte für zöllische und metrische optische (Versuchsaufbau-)Tische

Integration (erforderlich)

Aerotech bietet sowohl Standard- als auch benutzerdefinierte Integrationsleistungen, damit Ihr System so schnell wie möglich betriebstüchtig ist. Für dieses System stehen folgende Standardintegrationsoptionen zur Verfügung. Wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Integrationsstufe Sie benötigen, oder benutzerdefinierten Integrationssupport mit Ihrem System wünschen, wenden Sie sich bitte an Aerotech.
-TAS Integration – Test as System (als System testen)
Testen, Integration und Dokumentation einer Gruppe von Komponenten als Komplettsystem, das zusammen verwendet wird (z. B. Antrieb, Steuerung und Tisch). Dies umfasst Parameterdatei-Erstellung, Systemfeineinstellung und Dokumentation der Systemkonfiguration.
-TAC Integration – Test as Components (einzelne Komponenten testen)
Testen und Integration der einzelnen Bestandteile als eigene Komponenten. Wird in der Regel für Ersatzteile oder Artikel verwendet, die nicht zusammen verwendet oder geliefert werden (z. B. nur Tisch). Diese Komponenten können Teil eines größeren Systems sein, müssen aber nicht.