在亚微米级别下生产高纯度晶体以及完成聚焦、扫描、调整、检验和测量任务的超细运动控制要求高度精确、可再生的动作。传统的方法是利用测量探针或线性定位器的制动器对被测对象实现测量。压电驱动器以能够实现超微细步长著称,但是他们的动态性不足以使负载运输到工作区域。传统低分辨率、低速的解决方案是基于多级、宽步长、自由活动的减速器，这意味着需要几分钟到达达到测量位置。但是过长的设置时间会花费很多成本。精密运动专家Feinmess Dresden GmbH现在已经提出一个专利方案来解决这一难题。快速非精确运输由齿轮传动直流电机实现，然后由高精度的压电电机进行微调。与FAULHABER紧密合作使驱动器发挥了最佳效果。
时间就是金钱
小尺度运动相对于正常定位器的操作涉及不同的原则。因为是短距离运行,影响定位时间的关键因素不是驱动器的最大速度而是加速和减速时间以及整体设置的机械偏移跨度。所以为了提高定位过程中的动态性,必须特别注意这三个因素。精密测量专家将任务分割以获得解决方案,每个类型的运动都提供有定制的驱动方案。在线性定位器容纳两个驱动器的最佳解决办法就是配备滚珠丝杠驱动单元。驱动器可以放置在任意一端。在许多应用中以这种方式产生的定位系统还可以配备额外的组件来提高效率。还有另一个优势:在理论上进给长度是没有限制的;所需的主轴的可以根据要求设置长度。这也使得有多个测量点的大型测量对象在一个夹紧操作下被迅速处理。相比之下,传统(堆)压电驱动器仅限于几毫米的定位宽度。
利用自然属性
一个好的解决方案意味着用最低的成本实现最大的利益。甚至高科技的解决方案可以用相对简单的组件实现，你只需要知道如何执行。对于高速模式下的快速定位，例如，由波纹管联轴器将旋转编码器和传动轴相连的传统电刷电机作为驱动元件来说是足够的。由于相对较短的运行时间，电机的输出热几乎可以忽略不计。根据所使用的轴间距，速度从0.5 mm / s到100 mm / s均是可行的。
这在很多标准解决方案中都有对应的价值。新的解决方案的特性在高精度模式下更加显著： 在定位模式下，系统转变微弱，所以没有热量输入驱动器，它包含一个永久磁力耦合、速度0.5 mm / s的旋转压电电机。不工作时，驱动器作为一个被动的主轴制动器，阻尼振荡并防止定位系统不必要的运动。高分辨率的线性测量系统不断记录运动并向电动机控制器传送信息。通过这种方式，驱动器驱动线性定位器在高精度的模式下以0.00002 mm / s到0.15 mm / s的速度运动。也就是说,最小速度为20nm/s!最小速度的恒定性仅仅是取决于分辨率使用的线性定位器的分辨率范围。重复精度小于100nm。基于分割任务的技术，定位系统的速度范围在1-1000000。
最佳运动
提高精度不需要增加成本。传统的带有石墨整流器的电机适用于双速线性定位器。FAULHABER使标准化的电机适合于应用，所以节省型发展意味着更多时间和利润。根据所需转矩选择不同的电机。例如，直径23mm的电机的转矩可为7000 rpm到16mNm。它们是特别设计与磁编码器共同使用的。这些双通道增量编码器可达到每循环64、128、256或512脉冲。插入式齿轮单元可实现22mm直径电机的增速、减速。它们拥有多种步进减速比。FAULHABER集团在瑞典的公司PiezoMotor AB供应能高精度驱动的压电旋转电机。这些驱动器同样有非常紧凑的结构，外形尺寸32 x 23 mm (L x D) ，重量仅70g。他们工作时控制电压范围从0到3000赫兹且其转矩在2100赫兹时达到13.5 rpm。翻转力矩为80mNm，自锁力矩为90mNm。最大步长增量为0.35mrad。3毫米厚,6.5毫米长的轴提供了与永磁联轴器或其他应用程序的机械联接。
通过正确的方法，在纳米范围内的超精密定位系统的效率可以显著提高。相比于传统方法，这种长冲程、高精度以及高速度定位节省了用户宝贵的生产时间。尽管有诸多优势,新的解决方案仅采用相对简单的驱动元件。经过具体应用案例优化且被试验和证明的微型驱动产品通常可以可靠地处理最苛刻的任务。
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