NSK osoittaa kyvykkyytensä erittäin tarkassa asemoinnissa

Liikkeenohjauksen asiantuntijana NSK toimittaa usein asiakkaille manipulaattoreita ja asennoittimia, jotka täyttävät mikrometrien ja jopa nanometrien tarkkuusvaatimukset. Tällaiset ratkaisut suorittavat tarkkoja asemointioperaatioita mikroskooppisessa näkökentässä ja siinä vaaditaan taitavaa suunnittelua ja tietotaitoa. Malliesimerkkinä tästä toimii NSK:n Nanopositioner, joka antaa esimerkin yrityksen asiantuntemuksesta integroidussa mekatroniikassa ja tarkkuusasemoinnin käyttötekniikassa. Tämä tietämys on saavutettu useiden vuosikymmenien aikana alaan liittyvien teknologioiden uraauurtavassa kehityksessä, mukaan lukien laakerit, lineaariliiketuotteet sekä kuvankäsittelyratkaisut.

Kysyntä nanometrin tarkkuuden tarjoaville asemointimekanismeille jatkaa laajentumista sellaisille sektoreille kuten puolijohteiden valmistuslaitteet, bioteknologia, optisen tietoliikenteen laitteet ja MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) -laiteet ja niin edelleen. Nämä vaatimukset täyttäviä tarkkoja asemointivaiheita on ollut tarjolla jo jonkin aikaa ja ne ovat tyypillisesti koostuneet kuularuuvista, askelmoottorista ja pietsosähköisestä elementistä. Nämä ratkaisut eivät kuitenkaan tavallisesti ole riittävän jäykkiä eivätkä ne tarjoa korkeilla nopeuksilla tarvittavaa erittäin korkeaa tarkkuutta.

NSK:n Nanopositioner ratkaisee nämä haasteet. Laitteessa käytetään valmistajan omaa laakeriyksikköä ja pietsosähköistä elementtiä kuularuuvin kiinteässä päässä ja se tarjoaa tarkan asemoinnin nanometrin tarkkuudella sekä korkean nopeuden mekaanisesta jäykkyydestä tinkimättä. Maksiminopeus on 72 mm/s, resoluutio on 5 nm ja asemointitarkkuus on ±15 nm.

Eräs merkittävä tekijä, joka tekee Nanopositionerista erilaisen, on sen konfigurointi ja järjestelmärakenne. Konventionaaliset tarkat asemointivaiheet käyttävät pinottua pietsosähköistä elementtiä pietsosähköisen aktuaattorin muodostamiseksi, mutta tämä rakenne on herkkä jännitteille, väännölle ja radiaalivoimille. Tätä vaikutusta voidaan kompensoida käyttämällä kompressiojousia, mutta nämä eivät tarjoa riittävää jäykkyyttä ja ne saattavat haitata käyttöä korkeilla nopeuksilla.

NSK:n Nanopositioner käyttää sen sijaan pietsosähköistä elementtiä kuularuuvin kiinteässä päässä. Kun pietsosähköinen elementti asennetaan samalle akselille kuin esijännitetyt laakerit, vältetään ei-toivottu vääntömomentti ja radiaalivoimat. Lisäksi laakereiden esijännitys synnyttää kompressiovoiman pietsosähköiseen elementtiin. Tämä vähentää jännitteitä jäykkyydestä tinkimättä.

Nanopositioner tarjoaa XYZ-asemointivaiheiden helpon käytön. Laite on esimerkiksi hyväksi osoittautuneen ja tarkkaa asemointia käyttävän NSK-mikromanipulaattorijärjestelmän ytimessä. Järjestelmällä voidaan manipuloida niinkin pieniä kohteita kuin yksittäiset solut ja se on ihanteellinen useisiin sovelluksiin lääketieteessä ja bioteknologiassa. Nanoteknologian asiantuntijat pitävät sitä hyödyllisenä mikroskooppisten työkalujen kokoamisessa.

Nanopositioner käyttää kiertomoottoria ja tarjoaa vaadittavan tarkkuusliikkeen ja asemointiohjauksen erilaisissa järjestelmissä ja mikromanipulaattoreissa. Tämä takaa helppokäyttöisyyden sekä erittäin tarkan liikkeen erilaissa vaihesovelluksissa.

NSK:n Nanopositioneria on saatavana kahta tyyppiä: M-sarja käyttää kompaktia yhden akselin vaihetta ja CD-sarja kahden akselin XY-aluetta.

1) NSK:n Nanopositionerin rakenne ehkäisee radiaali-, vääntömomentti- ja jännitysvoimat, joita esiintyy useissa konventionaalisissa vastaavissa laitteissa

  Kysy lisätietoja…