Un posizionamento verticale ad alta precisione

Dalla microscopia a fluorescenza all’ispezione dei wafer, i sistemi di posizionamento verticali, caratterizzati da ampia corsa, elevata dinamica e precisione, sono fortemente richiesti in numerose applicazioni sia nel campo della microscopia che dell’industria. Con il nuovo PIFOC a bobina mobile V-308, PI offre una soluzione basata sull’azionamento diretto magnetico che riunisce tutti questi requisiti.

L’elemento centrale del PIFOC V-308 di PI è un cursore ad asse singolo con guide laterali a rulli incrociati di alta precisione, poste sul corpo di base. Il cursore è azionato da un motore centrale voice-coil PIMag, specificamente sviluppato per garantire un’elevata dinamica. La corsa di 7 mm può essere limitata dall’utente verso l’alto e verso il basso con fermi regolabili. L’accelerazione arriva fino a 8 m/s² e la velocità massima a 200 mm/s. Ciò si traduce in tempi di assestamento inferiori a 15 ms per dimensioni di passo di 100 e 250 nm e con una banda di errore di ±15 nm. Grazie a queste caratteristiche è possibile raggiungere un’elevata produttività, dovuta specialmente a un posizionamento molto veloce dell’unità di messa a fuoco e a un’acquisizione dati molto rapida. L’encoder lineare ottico PIOne ad alta risoluzione viene utilizzato per ottenere l’alta precisione richiesta. È possibile realizzare un minimo incremento di movimento di 10 nm e una ripetibilità bidirezionale di 25 nm (con una corsa di 100 nm).

Compensazione della forza-peso magnetica

Una speciale caratteristica del nuovo PIFOC V-308 è la compensazione magnetica della forza-peso, che assicura una levitazione del cursore e del carico montato senza alimentazione, prevendo così una caduta incontrollata in caso di mancanza di corrente o quando si spegne il controllore. Per un uso flessibile dell’asse, quando si cambia l’obiettivo per esempio, l’utente può regolare la forza di contrasto e compensare un carico complessivo (obiettivo e supporto) fino a 1 kg. Per questo motivo, l’asse si comporta come un asse orizzontale anche quando viene utilizzato verticalmente. Con dimensioni di 87x77x30 mm, il prodotto è molto compatto. Una piastra di adattamento assicura il montaggio su un banco ottico o su una piastra, con una foratura metrica o imperiale. Sono disponibili due diversi portaobiettivi (per il montaggio verticale o orizzontale) e un set di anelli adattatori per obiettivi di diverso diametro, fino alla dimensione M32x0,75. Di base il PIFOC V-308 viene offerto con il controllore C-414, appositamente sviluppato per questo prodotto. In alternativa, l’asse può essere gestito da controllori ACS con funzionalità EtherCAT integrata. Inoltre, gli utenti possono controllare attivamente i parametri di controllo del servo (“gain scheduling”) che, in aggiunta ad altre caratteristiche ACS come il ServoBoost, possono migliorare ulteriormente le prestazioni.