Hochpräzises QS-Equipment für die Mess- und Prüftechnik

„Die Control ist für uns seit vielen Jahren schon das wichtigste Messe-Event im Umfeld der Qualitätssicherung“, sagt Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH in Fürth. „Weltpremiere sollte unser „kleiner“ Hexapod HEX150 RC haben. Aber auch unsere revolutionäre Steuerungsplattform Automation1 wollten wir präsentieren.“

Hexapod besticht mit hervorragender Präzisionsmechanik

Der HEX150 RC mit 150 mm Durchmesser ergänzt als kleiner Bruder die bestehende Produktfamilie mit 500 und 300 mm Durchmesser. Neben dem Einsatz für die Qualitätssicherung in der Mess- und Prüftechnik sieht Aerotech vor allem auch Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Automotive, Elektronik, Maschinenbau und Medizintechnik. Der unverkennbare Vorteil der mehrachsigen, parallelkinematischen Hexapoden ist dessen präzise Positionierung frei in alle Richtungen. Bei einem mittigen Verfahrweg von 135 mm kann der kleine Bewegungskünstler mit seinen sechs Füßen bis zu 10 kg Nutzlast quasi vollkommen frei im Raum bewegen. Die sechs Freiheitsgrade machen das Mehrachssystem flexibel einsetzbar für die unterschiedlichsten Anwendungen bspw. in der Mess- und Prüftechnik. „Wir haben Kunden in praktisch allen Industrien, wobei auf der Control unser Fokus auf die Messtechnik und Automatisierung liegt“, präzisiert Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH in Fürth.

Der 150er Hexapod lässt mit seiner hohen Tragfähigkeit gepaart mit großen Verfahrwegen und hohen Positioniergeschwindigkeiten von 50 mm/s kaum Wünsche bei der Anwendungsspezifikation offen. Das hochpräzise Positioniersystem besticht dabei durch seine hervorragende Mechanik: Extrem steife Antriebsbeine, mit bürstenlosen, schlitzlosen AC-Servomotoren sorgen nicht nur für eine ultimative Leistung und lange Lebensdauer, sondern für höchste Präzision im Submikrometerbereich. Dabei sind die AC-Servomotoren direkt mit der Kugelrollspindel verbunden, was eine hohe Antriebssteifigkeit garantiert. Laut Aerotech ist der HEX150 RC der derzeit präziseste Hexapod am Markt.

Flexibel positioniert

Mit den IGM-Systemen als Alternative zu herkömmlichen Positioniertischen mit Granitunterbau hat Aerotech die Positioniertische quasi neu entwickelt. Die maßgeschneiderten IGM-Lineartische bieten eine deutlich höhere Steifigkeit bei gleichzeitig reduzierter Bauhöhe und folglich mehr Flexibilität in der Konstruktion. Abhängig von der Anwendung lassen sich Verfahrweg, Nutzlast und dynamische Leistung spezifisch anpassen. Bei einem Integrated Granite Motion-System sind Maschinenkomponenten wie Lager, Encoder und Antriebe direkt an Granitstruktur und Brückenkonstruktionen angebracht. Bei herkömmlichen Positioniertischen sind Positioniertisch und Maschinenkomponenten separate Bauteile. Zur Wahl stehen unterschiedliche IGM-Ausführungen mit mechanischen oder luftgelagerten Achsen. Der Antrieb erfolgt mittels Kugelumlaufspindel oder Linearmotor. Diverse Feedbackoptionen vom einfachen Encoder bis hin zum Laserinterferometer erweitern das Anwendungsspektrum der Positioniertische. Zusätzliche Bewegungselemente wie Drehachsen, Hubvorrichtungen, Piezo-Nanopositionierer oder selbst Galvanometer sind in die IGM-Achsen integrierbar – alle Bauelemente lassen sich zentral wahlweise über die Maschinensteuerung A3200 von Aerotech ansteuern. Soll weiteres Peripherie-Equipment angesteuert werden, empfiehlt sich die neue Steuerungsplattform Automation1.

Zweiachsiger Lineartisch PlanarDL

Dieser zweiachsige Lineartisch wartet mit einer hervorragenden geometrischen Performance auf (Geradheit bis ±0,4 µm; Ebenheit bis ±1 µm). Der integrierte XY-Tisch mit Niedrigprofil wird durch einen Linearmotor angetrieben, verfügt über Präzisionskreuzrollenlager mit Kriechsperre und ist abhängig vom Verfahrweg und Genauigkeit in neun Modellvarianten verfügbar. „Unsere Lineartische der Serie PlanarDL bieten eine hervorragende geometrische und dynamische Performance in einem kompakten Paket mit Niedrigprofil“, erklärt Norbert Ludwig. Aufgrund vieler verschiedener Verfahrweg- und Performance-Optionen eignet sich der Lineartisch ideal für eine Reihe von Anwendungen von der Oberflächenmesstechnik bis hin zur Wafer-Lithographie. Die integrierte XY-Bauweise spielt ihre Stärken insbesondere bei Anwendungen aus, bei denen es auf Geradheit und Ebenheit ankommt. Hochpräzisions-Kreuzrollenlager mit Kriechsperre, präzisionsgefertigte Oberflächen und Linearmotoren von Aerotech mit Antrieb durch die Steifigkeitsmitte der Achsen führen zu einem Positioniertisch mit außerordentlich guten geometrischen Toleranzen. Die Bauelemente des Lineartischs sind unter dem Aspekt einer hohen Dynamik und Steifigkeit optimiert, um auch den anspruchsvollsten dynamischen Anwendungen gerecht zu werden. So werden Geschwindigkeiten von 1 m/s und Beschleunigungen von 1,5 g erreicht für einen hohen Durchsatz und höchste Genauigkeit. Die Experten von Aerotech sehen den Einsatz u.a. bei schwierigen Scan-Anwendungen. Hier können die Anwender ausgezeichnete Prozessergebnisse bei niedrigen Gesamtbetriebskosten erzielen. Der berührungslose und somit wartungsfreie und langlebige Direktantrieb ermöglicht eine genaue Positionierung auch bei hohen Geschwindigkeiten. Im Vergleich zu spindelbasierten und Linearmotorbauweisen anderer Hersteller ist der PlanarDL extrem performant. Dabei wird der PlanarDL in drei Positionierungs-Performance-Ausführungen geliefert. Die verfügbaren Hochleistungsoptionen -PLUS und -ULTRA bieten Genauigkeits- und Geradheitswerte von bis zu ±400 nm sowie eine Rechtwinkligkeit von bis zu 1 Winkelsekunde.

Automation1 bringt neuen Schwung in Motion-Control- und Positioniersysteme

Aerotech entwickelt Motion-Control- und Positioniersysteme sowie die dazugehörigen Softwarelösungen. Diese kommen überall dort zum Einsatz, wo ein hoher Durchsatz mit absoluter Präzision gefordert ist, beispielsweise bei der Lasermaterialbearbeitung. Das hochpräzise Ansteuern von Bewegungskomponenten gehört seit Jahrzehnten zu den Kernkompetenzen. Ob in Industrie, in Forschungseinrichtungen oder in der Messtechnik, überall dort, wo etwas im Mikro- und Nanometer-Bereich wiederholgenau positioniert werden soll, kommen Aerotech-Lösungen und -Systeme zum Einsatz. Mit Automation1 hat nun nach der AS3200 die nächste Steuerungsgeneration Einzug gehalten. Wer eine optimierte Steuerungsplattform einsetzt, der reduziert den nicht wertschöpfenden Entwicklungsaufwand und kann seine Kunden mitunter schneller beliefern. Mit der „Automation1 Precision Machine- und Motion Control-Plattform“ revolutioniert Aerotech die Präzisionsbewegungs- und Maschinensteuerung. Sie fungiert als komplette Maschinensteuerung mit sämtlichen Komponenten und bietet somit deutlich mehr als eine reine "Bewegungssteuerung". Mit einem neuen Software-basierten Bewegungscontroller ausgestattet, lassen sich damit Servo- und Schrittmotoren, Galvo-Scanköpfe, piezoelektrische Aktoren und diverse andere Geräte direkt ansteuern. Die individuellen Achsen werden über den HyperWire-Bus, den leistungsstärksten Kommunikationsbus der Bewegungssteuerungsbranche, angeschlossen.

Laut Aerotech unterstützt die neue Plattform Automation1 die heutigen Wachstumsmärkte für Präzisionsmaschinen und Bewegungssteuerungen und eignet sich besonders für Automatisierungssysteme, Präzisionslaserprozesse, Test- und Inspektionsprozesse sowie andere Anwendungen, wobei die Prozesssteuerung eng mit der Bewegungssteuerung gekoppelt ist. Damit ermöglicht die neue Steuerungs- und Antriebsentwicklung ein noch höheres Optimierungspotenzial für schnellere Bewegungs- und Einschwingzeiten, bessere Positionsstabilität und erhöhter Konturgenauigkeit. Es ist somit die erste Motion-Control-Entwicklungsumgebung, die gleichzeitig langjährige Benutzererfahrung mit neuester Technologie für präzise und schnelle Bewegungsabläufe in den Vordergrund des Produktdesigns stellt.