Präzisions-Bewegungssteuerungs- und Positionierungssysteme – Wie funktionieren sie – Welche Leistung ist verfügbar?

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Präzisions-Bewegungssteuerungs- und Positionierungssysteme – Wie funktionieren sie – Welche Leistung ist verfügbar?

Fortschritte im Technologie- und Medizinsektor hängen stark von schnelleren, kleineren und intelligenteren Präzisionsgeräten zur Bewegungssteuerung und Positionierung ab.Konstrukteuren steht nun ein wachsendes Spektrum an Optionen zur Verbesserung von Produktionsprozessen mit neuartigen Nanopräzisionsmechanismen sowie neuartigen Positionserfassungs- und Kraftrückkopplungstechnologien zur Verfügung.Zu den Anwendungen gehören geschäftskritische Einsätze in der Lasermikrobearbeitung, Mikromontageautomatisierung, optischen Inspektion, Halbleitermesstechnik, Test- und Ausrichtungsanwendungen für Photonikkomponenten, um nur einige zu nennen.

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Silicon Photonics (SiP), die Konvergenz von Photonik und Halbleitern, verspricht einen Sprung in Bezug auf Datendurchsatz, Parallelität und Energieeffizienz.Wafer-Level-Tests und Verpackungsökonomie erfordern beide außergewöhnliche Geschwindigkeit und Parallelität.Dies wird durch eine Kombination aus motorisierten und piezoelektrischen Antriebstechnologien sowie schnellen, Firmware-basierten Such- und Ausrichtungsalgorithmen erreicht.(Bild )

Eine ähnliche Rückkopplungsschleife aus Anwendung, Nachfrage und Reaktion der Industrie belebt den Laborforschungsmarkt, wo schnell fortschreitende wissenschaftliche Bemühungen eine immer feinere und schnellere Bewegungssteuerung erfordern.Hier sehen wir fortschrittliche Bewegungstechnologien als Grundlage für aktuelle, mit dem Nobelpreis ausgezeichnete hochauflösende Mikroskopie, Untersuchungen zur Biophysik einzelner Moleküle sowie die neuesten Entwicklungen in den Bereichen Photonik und Materialien.

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Die digitale Lichtblattmikroskopie kann zeitaufgelöste 3D-Bilder biologischer Prozesse liefern, die für den Fortschritt in der neurowissenschaftlichen Forschung von entscheidender Bedeutung sind.Neben Lasern und Optik setzt es auf mehrere fortschrittliche Präzisionspositionierungstechnologien.(Bild: Wikipedia)

Das heutige immer breitere Spektrum an Forschungs- und Industrieanwendungen hat ein ähnlich breites Spektrum an Bewegungstechnologien hervorgebracht – mehr als ein einziger Artikel umfassend behandeln kann.Aber es bedeutet, dass Motion-Control-Ingenieure und -Designer in zahlreichen Branchen Zugang zu präzisen motorisierten Positionierungssystemen haben, die zu ihren Anwendungen passen oder diese sogar ermöglichen.Diese Systeme bieten äußerst wenige Einschränkungen hinsichtlich Verfahrweg, Wiederholgenauigkeit, Präzision und Geschwindigkeit.Nachfolgend finden Sie einen Überblick über die bekannteren Typen motorisierter Präzisionspositionierungssysteme und einige ihrer Neuigkeiten.

Präzisionslinearaktuatoren

APräzisions-Linearantriebist definiert als ein Positionierungsgerät, das eine Bewegung in einem Freiheitsgrad erzeugt und normalerweise kein Führungssystem für die Nutzlast enthält.Diese Diskussion konzentriert sich auf elektrisch angetriebene Einheiten, obwohl natürlich auch manuelle mikrometergetriebene Einheiten üblich sind, zusammen mit schraubengetriebenen, hydraulischen und pneumatischen Varianten für Anwendungen mit geringerer Präzision.Eine Reihe von Antriebstechnologien sind in der Lage, lineare Bewegungen zu erzeugen:

Elektromechanische Aktuatoren

Diese basieren normalerweise auf linearen Wellen, die von rotierenden elektromagnetischen Motoren über Kugelumlaufspindeln oder Leitspindeln angetrieben werden.Die Drehbewegung des Motors wird in eine lineare Verschiebung umgewandelt.Die Aktuatoren haben im Allgemeinen ein zylindrisches Format.Kleine Versionen ersetzen Präzisionsschrauben oder Mikrometer und ermöglichen eine automatisierte Betätigung.

 

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. April 2023