セラミックステージに駆動分解能1nmの摺動型超音波モータを取り付けたステージシステム
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ナノレゾリューション・URSシステム URSシステム
ナノレゾリューションステージシステム
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URSシステム
URSシステムイメージ
セラミックステージに駆動分解能1nmの摺動型超音波モータを取り付けました、従来のボールネジ、リニア駆動に無い、静止状態での安定性及び、速度ムラを極限までおさえ安定した走りを体感下さい。
低速領域での運動性にも優れ、10nm/sでの運用も可能です。ストロークは50mm。
近日中に20mmもラインナップ予定。
SPIDERの動作原理
SPIDERの動作原理図 圧電素子の剪断変形を利用しているため、印可電圧に応じて圧電アクチュエータの先端を変位することが可能です。その変位量を制御することで、ステージを任意の方向へ動かしnmオーダで位置決めを行います。下記にその駆動原理を示します。
  1. Aの剪断部分をステージの送り方向とは逆の方向に変形
  2. Aの伸縮部分を伸ばしステージと接触
  3. Bの伸縮部分を縮める
  4. ステージと接触しているAの剪断部分をステージの送り方向に変形

    ---ここでステージを送る---
  5. Bの剪断部分をステージの送り方向とは逆の方向に変形
  6. Bの伸縮部分を伸ばしステージと接触
  7. Aの伸縮部分を縮める
  8. ステージと接触しているBの剪断部分をステージの送り方向に変形

    ---ここでステージを送る---(1へ繰り返す)
駆動分解能 1nm以下!
500μmのステップ&リピート動作 従来の精密ステージには、駆動機構にボールスクリューや電磁モータが使用されています。そのためステージの位置決め時にバックラッシュ等の影響を受け易く、nmオーダでの位置決めは非常に困難でした。また、共振型超音波モータを使用していた場合は、送り原理に圧電素子の機械共振を利用しているため、スティックスリップや不感帯の影響により、nmオーダでの速やかな位置決めは困難です。しかしSPIDERでは、理論的にAm以下の分解能を有する圧電素子の剪断変形を直接的に送り原理としているため、nmオーダでの位置決めが可能となります。
速度分解能 ±1nm以下!
速度分解能の計測結果 Step & Repeat駆動方式による産業装置への適用は勿論のこと、連続駆動方式での装置応用の際にも、適度ムラをnmオーダに抑えた運用が可能です。
一軸ステージ資料
一軸ステージ資料
X-Yステージ資料
X-Yステージ資料
仕様
型式 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
URS-0050 192 125 42 125 20 22 50 M4 9.5 100 50 6 9.5 65 100 6 41 56
単位mm
型式 URS-0050
テーブルサイズ 125×125mm
テーブル移動量 50mm
繰り返し位置決め精度 制御指令による±20nm
機械的繰り返し位置決め精度 ±100nm(A5529によるガイド計測値)
最小分解能 ±10nm
最大移動速度 10mm/sec
移動ガイド クロスローラガイド
駆動モータ 超音波モータ・スパイダー
モータ制御分解能 1nm以下
リミットスイッチ フォト・マイクロセンサ
耐荷重 10kg
質量 3.5kg
主材料 アルミナセラミックス
内蔵スケール信号周期 4μm
URS システム制御
■ 制御ユニット
通信方式 全2重送信無手順:TCP/IP,RS-232C,USB-2
ボーレート 9600bps (RS-232C使用時)
制御方式 PID+Vff+Aff
大きさ H×W×D 100×420×330 (mm)
重さ 2,8kg (コネクタ、ケーブルは含まず)