PIglide Luftlager-Technologie

Ein direktgetriebener Motor mit hochauflösendem Encoder kann eine luftgelagerte Plattform hochgenau positionieren. Man erreicht Genauigkeiten linear von wenigen Nanometern und rotatorisch wenige Zehntel einer Bogensekunde. Da es keine Reibung und keinen mechanischen Kontakt gibt, werden Schwingungen, Hysterese oder Umkehrfehler auf ein Minimum reduziert. Die hohe Wiederholbarkeit bedeutet, dass diese Antriebe ideal für eine Vielzahl von Inspektions- und Fertigungprozesse geeignet sind. Die Haftreibung ist praktisch eliminiert und verbessert dadurch die erreichbare Positionsauflösung, die Wiederholgenauigkeit beträgt nur wenige Encoderimpulse. Eine ähnliche Präzision ist auch mit festkörpergeführten Piezo-Nanopositionierern möglich, jedoch über deutlich kleinere Stellwege. Eine weitere Option ist die Magnetschwebetechnik.

Die Lebensdauer von Luftlagern ist unter den folgenden Voraussetzungen unbegrenzt:

• Das Lager muss sauber gehalten und die Oberflächen vor Beschädigungen geschützt werden.
• Die Versorgungsluft ist rein, trocken und ölfrei.

Solange das Lager nicht beschädigt wird, läuft es unbegrenzt. Eine regelmäßige Wartung der Luftfilter und des Luftverdichters ist wichtig. Die einzige mögliche Verschleißerscheinung ist ein Kabelbruch nach sehr vielen Zyklen (eigene Millionen). Die Motorspulen und Encoder versagen in der Regel nur, wenn sie beschädigt werden, kurzgeschlossen sind oder überhitzen.

Luftlager können universell eingesetzt werden, von wenigen Einschränkungen abgesehen:

Für Vakuumanwendungen sollten Systeme mit mechanischen Lagern, Festkörpergelenken oder Magnetschwebetechnologie bevorzugt werden.

Generell ist eine saubere Umgebung Voraussetzung für den Betrieb von Luftlagern. Staub, Schmutz, Flüssigkeiten sowie Verunreinigungen sollten vermieden werden.

Luftlager benötigen eine kontinuierliche Versorgung mit sauberer Druckluft oder Stickstoff.

Typische Spezifikationen sind:

Linear: Geradheit/Ebenheit 0,1 µm/25 mm, Neigen/Gieren 0,5 Bogensekunden/25 mm

Rotatorisch: Radiales/Axiales Übersprechen 0,1 µm, Taumeln < 1 Bogensekunde

Der Bewegungsfehler über den gesamten Stellweg wird normalerweise in "Mikrometer TIR" spezifiziert. TIR bedeutet Total Indicator Reading. TIR spezifiziert die Spitze-Spitze-Messung des Bewegungsfehlers, die nicht symmetrisch zum Nullwert sein muss. Typisch erreichen Luftlagertische eine Ebenheit und Geradheit besser als 1 µm TIR über jeweils 200 mm Stellweg.

Das Fehlen einer mechanischen Lagerung führt zu einer reibungsfreien, geregelten Geschwindigkeit (Stabilität besser als 0,01 %). Eine gleichmäßige Bewegung mit strikter Geschwindigkeitskontrolle ist besonders wertvoll für Messungen und Vorgänge wie die Prüfung von Sensoren, Tomographie, Wafer-Scanning, und Oberflächenprofilierung. Dies sind ideale Anwendungsbereiche für Luftlagersysteme.

Ein direktgetriebener Motor mit hochauflösendem Encoder kann eine luftgelagerte Plattform hochgenau positionieren. Man erreicht Genauigkeiten linear von wenigen Nanometern und rotatorisch wenige Zehntel einer Bogensekunde. Da es keine Reibung und keinen mechanischen Kontakt gibt, werden Schwingungen, Hysterese oder Umkehrfehler auf ein Minimum reduziert. Die hohe Wiederholbarkeit bedeutet, dass diese Antriebe ideal für eine Vielzahl von Inspektions- und Fertigungprozesse geeignet sind. Die Haftreibung ist praktisch eliminiert und verbessert dadurch die erreichbare Positionsauflösung, die Wiederholgenauigkeit beträgt nur wenige Encoderimpulse. Eine ähnliche Präzision ist auch mit festkörpergeführten Piezo-Nanopositionierern möglich, jedoch über deutlich kleinere Stellwege. Eine weitere Option ist die Magnetschwebetechnik.