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芯明天壓電宏微復合運動(dòng)平臺 - 毫米行程、納米精度

更新時(shí)間： 2022-07-06

傳統的絲杠導軌運動(dòng)平臺以其耐用可靠的特點(diǎn)廣泛的應用于工業(yè)生產(chǎn)、科研技術(shù)之中，然而隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的提升以及科研的進(jìn)步，宏動(dòng)行程低精度的運動(dòng)平臺已無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越高精度的使用要求，宏動(dòng)行程高精度調節的產(chǎn)品與方案應運而生 - 壓電驅動(dòng)宏微復合機構。

壓電驅動(dòng)宏微復合的技術(shù)方案，解決了其要求行程大、定位精度高等技術(shù)難題，同時(shí)還具備了體積小、響應速度快、出力大等技術(shù)優(yōu)勢。

芯明天壓電宏微復合機構是手動(dòng)調節與電壓調節相結合的超精密定位臺?？刂平Y構分為兩部分，一部分為手動(dòng)調節臺，通過(guò)千分尺進(jìn)行調節；另一部分為壓電納米定位臺，內部由壓電陶瓷驅動(dòng)，通過(guò)施加電壓來(lái)控制。在粗調機構中，可調整的直線(xiàn)運動(dòng)行程為mm級，分辨率為10μm。在精調機構中，可調整的直線(xiàn)運動(dòng)行程可達幾十~幾百μm級，分辨率為nm級。通過(guò)兩種調節方式結合來(lái)達到毫米級行程、納米級定位精度。

組成結構

壓電宏微復合平臺是將壓電平臺與手調或其他電動(dòng)平移臺相結合，且該結合不會(huì )損失壓電平臺的高分辨率。利用手調千分尺的壓電宏微復合平臺，一般手調行程為13mm，且它的分辨率達10μm，在壓電平臺精調行程范圍內。在手動(dòng)進(jìn)行粗調后，再利用壓電平臺進(jìn)行納米級的精調。

芯明天標準的壓電宏微復合機構是在手調千分尺的基礎上集成壓電微動(dòng)運動(dòng)平臺，并配以軌道載物臺面，手調千分尺可進(jìn)行13mm行程的宏觀(guān)調節，壓電運動(dòng)平臺可進(jìn)行25μm、100μm或250μm行程的納米級微觀(guān)調節，既保證毫米級行程范圍，又保證了調節的高精度及便捷性。

特點(diǎn)

•宏動(dòng)行程13mm，分辨率達10µm

•壓電精調行程25µm、100µm或250µm

•分辨率達0.5nm

•壓電調節可選配閉環(huán)傳感器

壓電宏微復合平臺（無(wú)載物移動(dòng)臺面）

無(wú)載物移動(dòng)臺面的壓電宏微復合平臺的功能類(lèi)似于一個(gè)直線(xiàn)促動(dòng)器，該促動(dòng)器具有千分尺直線(xiàn)粗調，同時(shí)配有壓電直線(xiàn)納米級精調。用戶(hù)可將其集成到自有的結構系統中，作為促動(dòng)器使用。

無(wú)載物移動(dòng)臺面的壓電宏微復合平臺不可直接進(jìn)行組維，但可選擇多個(gè)進(jìn)行配合使用。

壓電宏微復合臺（無(wú)移動(dòng)臺面）

13mm千分尺行程

壓電行程可選25μm、100μm、250μm

納米至亞納米級分辨率

可選配傳感器

壓電宏微復合平臺（配備載物移動(dòng)臺面）

配備載物移動(dòng)臺面的壓電宏微復合平臺提供了負載的機械安裝接口，在移動(dòng)臺面上配備有多種安裝螺紋孔。

多個(gè)該壓電宏微復合平臺可進(jìn)行組合，以組成二維或三維粗精調運動(dòng)平臺。

壓電宏微復合臺（配備移動(dòng)臺面）

13mm千分尺行程

壓電行程可選25μm、100μm、250μm

納米至亞納米級分辨率

提供負載機械安裝接口

可選配傳感器

多維組合壓電宏微復合平臺

壓電宏微復合平臺的運動(dòng)自由度在1至3維間自由選擇。下圖中為精調25μm行程的二維壓電宏微復合平臺，以及行程為100μm的三維壓電宏微復合平臺。

組合式宏微復合平臺非常適用于多維大行程、高精度的定位，例如光纖對準、光路對準等。

壓電宏微復合平臺技術(shù)參數

移動(dòng)臺面參數

平直度：<3µm/13mm

導軌：交叉滾柱導軌

臺面尺寸：65mm×65mm

真空兼容版

對于真空環(huán)境應用，芯明天選用真空兼容組件，形成真空兼容的壓電宏微復合平臺，如下圖所示，左側為精調250μm的真空版XY二維壓電宏微復合平臺，右側為精調行程250μm的三維真空版本。

緊湊型三維壓電宏微復合平臺

對于系統應用空間非常受限的環(huán)境，芯明天也可提供緊湊型三維壓電宏微復合平臺，該類(lèi)平臺的多維版本具有更緊湊的外形尺寸。此外，該運動(dòng)平臺采用的千分尺具有兩級調節，可先進(jìn)行5mm范圍內的粗調，再進(jìn)行0.2mm范圍內的精調。最后是納米級精度的壓電精調，壓電精調行程為18μm。

緊湊型壓電宏微復合臺

5mm千分尺粗調行程

0.2mm千分尺精調行程

18μm壓電行程

納米至亞納米級分辨率

應用案例

下方左圖：光學(xué)對準 - 帶載壓電偏轉鏡進(jìn)行光學(xué)路徑調節

下方右圖：納米光刻 - 帶載樣品做XY二維粗精位置調節

壓電螺釘運動(dòng)平臺

除上述類(lèi)型的壓電宏微復合平臺外，芯明天也可提供壓電螺釘馬達驅動(dòng)的運動(dòng)平臺，可簡(jiǎn)單的理解為，將上述壓電宏微復合平臺中的千分尺替換為壓電螺釘。該類(lèi)平臺不僅運動(dòng)行程大（可達26mm），定位精度也非常高，直線(xiàn)步長(cháng)可小于20nm。

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楊先生