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芯明天压电宏微复合运动平台 - 毫米行程、纳米精度
传统的丝杠导轨运动平台以其耐用可靠的特点广泛的应用于工业生产、科研技术之中,然而随着工业技术的提升以及科研的进步,宏动行程低精度的运动平台已无法满足越来越高精度的使用要求,宏动行程高精度调节的产品与方案应运而生 - 压电驱动宏微复合机构。


压电驱动宏微复合的技术方案,解决了其要求行程大、定位精度高等技术难题,同时还具备了体积小、响应速度快、出力大等技术优势。
芯明天压电宏微复合机构是手动调节与电压调节相结合的超精密定位台。控制结构分为两部分,一部分为手动调节台,通过千分尺进行调节;另一部分为压电纳米定位台,内部由压电陶瓷驱动,通过施加电压来控制。在粗调机构中,可调整的直线运动行程为mm级,分辨率为10μm。在精调机构中,可调整的直线运动行程可达几十~几百μm级,分辨率为nm级。通过两种调节方式结合来达到毫米级行程、纳米级定位精度。




组成结构


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压电宏微复合平台是将压电平台与手调或其他电动平移台相结合,且该结合不会损失压电平台的高分辨率。利用手调千分尺的压电宏微复合平台,一般手调行程为13mm,且它的分辨率达10μm,在压电平台精调行程范围内。在手动进行粗调后,再利用压电平台进行纳米级的精调。
芯明天标准的压电宏微复合机构是在手调千分尺的基础上集成压电微动运动平台,并配以轨道载物台面,手调千分尺可进行13mm行程的宏观调节,压电运动平台可进行25μm、100μm或250μm行程的纳米级微观调节,既保证毫米级行程范围,又保证了调节的高精度及便捷性。




特点
宏动行程13mm,分辨率达10µm
压电精调行程25µm、100µm或250µm
分辨率达0.5nm
压电调节可选配闭环传感器




压电宏微复合平台(无载物移动台面)
无载物移动台面的压电宏微复合平台的功能类似于一个直线促动器,该促动器具有千分尺直线粗调,同时配有压电直线纳米级精调。用户可将其集成到自有的结构系统中,作为促动器使用。
无载物移动台面的压电宏微复合平台不可直接进行组维,但可选择多个进行配合使用。

压电宏微复合台(无移动台面)



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13mm千分尺行程

压电行程可选25μm、100μm、250μm

纳米至亚纳米级分辨率

可选配传感器


压电宏微复合平台(配备载物移动台面)
配备载物移动台面的压电宏微复合平台提供了负载的机械安装接口,在移动台面上配备有多种安装螺纹孔。
多个该压电宏微复合平台可进行组合,以组成二维或三维粗精调运动平台。
 

压电宏微复合台(配备移动台面)



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13mm千分尺行程

压电行程可选25μm、100μm、250μm

纳米至亚纳米级分辨率

提供负载机械安装接口

可选配传感器



多维组合压电宏微复合平台
压电宏微复合平台的运动自由度在1至3维间自由选择。下图中为精调25μm行程的二维压电宏微复合平台,以及行程为100μm的三维压电宏微复合平台。
组合式宏微复合平台非常适用于多维大行程、高精度的定位,例如光纤对准、光路对准等。


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压电宏微复合平台技术参数


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移动台面参数



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平直度:<3µm/13mm

导轨:交叉滚柱导轨

台面尺寸:65mm×65mm



真空兼容版
对于真空环境应用,芯明天选用真空兼容组件,形成真空兼容的压电宏微复合平台,如下图所示,左侧为精调250μm的真空版XY二维压电宏微复合平台,右侧为精调行程250μm的三维真空版本。


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紧凑型三维压电宏微复合平台
对于系统应用空间非常受限的环境,芯明天也可提供紧凑型三维压电宏微复合平台,该类平台的多维版本具有更紧凑的外形尺寸。此外,该运动平台采用的千分尺具有两级调节,可先进行5mm范围内的粗调,再进行0.2mm范围内的精调。最后是纳米级精度的压电精调,压电精调行程为18μm。

紧凑型压电宏微复合台



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5mm千分尺粗调行程

0.2mm千分尺精调行程

18μm压电行程

纳米至亚纳米级分辨率

 
应用案例
下方左图:光学对准 - 带载压电偏转镜进行光学路径调节
下方右图:纳米光刻 - 带载样品做XY二维粗精位置调节


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压电螺钉运动平台
除上述类型的压电宏微复合平台外,芯明天也可提供压电螺钉马达驱动的运动平台,可简单的理解为,将上述压电宏微复合平台中的千分尺替换为压电螺钉。该类平台不仅运动行程大(可达26mm),定位精度也非常高,直线步长可小于20nm。


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