Magnetisch schwebender Direktantrieb mit passivem Läufer ohne Zuleitungen. Foto: IMMS.
Magnetisch schwebender Direktantrieb mit passivem Läufer ohne Zuleitungen. Foto: IMMS.

Mag6D

Entwicklung eines technologisch neuen, magnetgeführten 6D-Positionierers für hochpräzise Scan-Applikationen im Bereich von Oberflächenprofiling und Biotechnologie

Das im Projekt entwickelte neuartige planare Antriebssystem ist magnetisch geführt und bewegt Objekte auf den Nanometer genau.

Mit Systemen wie dem Mag6D sollen künftig partikelfrei Halbleiter-, Life-Science- und Biotech-Produkte im Vakuum hergestellt werden. Dieses hochpräzise Positioniersystem bewegt eine Plattform in sechs Koordinaten – den drei Raumachsen und der jeweiligen Rotation um diese Achsen. Die Plattform schwebt dabei allein auf einem magnetischen Feld, das Antrieb und Führung für alle Achsen übernimmt, arbeitet vollkommen kontaktlos und hat keinerlei Zuleitungen. So kann das System nahezu ohne Partikelgeneration in hochreinen Umgebungen betrieben werden.

Ein optisch inkrementales Messsystem erfasst in Kombination mit drei kapazitiven Sensoren die Position und regelt den Antrieb in allen Achsen.

Die aktive Führung arbeitet äußerst präzise. Von einer Idealebene weichen die Bewegungen der Plattform um maximal zehn Nanometer ab.

Für das Prototypensystem hat das IMMS ein planares magnetisches Antriebssystem entwickelt. Darüber hinaus hat das Institut ein Kompensationsverfahren erarbeitet. Dieses erfasst die fertigungs- und materialbedingten Toleranzen der Baugruppen automatisiert. Mit Hilfe von Korrekturmatrizen in der Regelschleife ermöglicht es eine nanometerpräzise Bewegung in sechs Dimensionen.

  • Förderung

    Das Projekt Mag6D wurde unter dem Förderkennzeichen KF2534501BN9 im Programm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert.

Laufzeit

2010 – 2011

Projekt-Nr.

KF2534501BN9