Zwei IMMS-Vorträge auf der 27. Jahreskonferenz der American Society for Precision Engineering (ASPE) in San Diego, CA USA

Dr. Christoph Schäffel, Themenbereichsleiter für Mechatronik am IMMS, und Steffen Hesse, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Mechatronik, stellen auf der auf der 27. Jahreskonferenz der American Society for Precision Engineering in der Session »Nano-Positionierung« magnetisch geführte sowie luftgeführte Antriebssysteme vor.

Magnetisch schwebende Plattform zur nm-Positionierung

Schäffel, C.; Katzschmann, M.; Mohr, H.-U. (IMMS)

Glöss, R.; Rudolf, C.; Mock, C. D.; Walenda, C.; Liang, R. (Physik Instrumente GmbH & Co.KG)

Mag6D heißt ein hochpräzises Antriebssystem, welches eine Plattform allein durch magnetische Kräfte zum Schweben bringt und diese in 6 Koordinaten positioniert. Das Prototypensystem als ein Ergebnis eines Verbundvorhabens des IMMS mit der TU Ilmenau, Fachgebiet Mechatronik und der Firma PI - Physik Instrumente GmbH realisiert dabei einen Fahrbereich von 100 x 100 x 0,15 mm³ in den translatorischen Koordinaten. Ein optisch inkrementales Messsystem gestattet in Kombination mit 3 kapazitiven Sensoren auch die Positionserfassung und Regelung in allen Kippachsen. Das System zeichnet sich durch seine äußerst einfache Struktur, eine objektnahe Integration eines kompakten 6D-Sensorsystems sowie eine hohe Effizienz der Aktortemperierung aus. So führt das Tragen des Läufergewichts nur zu einer Erhöhung der Aktorspulentemperatur von ca. 1 K. Mögliche Einsatzfelder sind die Halbleitertechnologie, die Mikroskopie, »Life Science« und »Biotech«.

Abstrakt: Planar Magnetic 6D Levitating System with Compact Sensor

Entwicklung eines hochpräzisen luftgeführten Nanopositioniersystems

Hesse, S.; Katzschmann, M.; Schäffel, C. (IMMS)

Buechner, H.-J. (Technische Universität Ilmenau)

Im Bereich luftgeführter Nanopositionier- und Nanomessmaschinen entwickelte das IMMS Lösungen, um Positioniertische nicht nur nanometergenau zu bewegen, sondern eine Position entsprechend stabil zu halten. Zur erzielten Reproduzierbarkeit von 3,9 Nanometern tragen maßgeblich drei Aspekte bei. Erstens ist der Läufer das einzig bewegliche Teil des Antriebssystems. Zweitens wurden externe und interne Störungen drastisch reduziert oder ausgeschlossen. Reibkräfte sind mittels planarer Luftführung des Läufers nahezu eliminiert. Diese Kräfte haben einen starken Einfluss auf die Positionierung und führen insbesondere bei Richtungswechseln mit Stick-Slip-Effekten zu erheblichen Bahnfehlern. Drittens werden mit Hilfe eines Laserinterferometers hochauflösende Positionsmessungen vorgenommen. Diese innovativen Lösungen  machen luftgeführte Antriebe gegenüber konventionellen Antriebssystemen wesentlich effektiver.

Abstrakt: Positioning Performance of a Planar Nanopositioning System with 100 mm Circular Travel Range

Für Rückfragen erreichen Sie Dr. Schäffel unter christoph.schaeffel@imms.de bzw. 03677 - 69 55 60. Weitere Informationen zur ASPE und zum Kongress finden Sie unter www.aspe.net.