QNP-Zシリーズの単軸、Zピエゾナノ位置決めステージ

説明

設計の主な特徴

  • 100~600 µmの移動量が用意できます
  • 長い耐用期間
  • 高精度で摩擦なしのたわみ誘導システム
  • 直接計測式の容量センサーオプションによる、優れた位置決め分解能と0.007%の直線性
  • 他のQNPシリーズピエゾナノポジショナーとの取り付け互換性
  • 開ループおよび真空バージョン

QNP™シリーズのピエゾナノ位置決めステージは、コンパクトで剛性の高いパッケージでナノメートルレベルの性能を発揮します。 さまざまな移動量(100~600 µm)およびフィードバックオプションがそろっているため、顕微鏡検査から光学的アライメントまで、幅広い用途に理想的なソリューションです。

コンパクトパッケージで高品質

QNPピエゾステージは、有限要素解析を用いて最適化された精密なたわみ動作に基づいて動き、高い剛性と機器の耐用性を確保します。 その結果として生まれた設計は、優れた剛性と共振周波数を備え、高い処理スループットと高速のクローズドループ応答を実現します。 さらに、パッケージ全体を小型化にしながらも、優れた幾何学的性能(直線性と角度誤差)を提供するように設計されています。

高い分解能と位置決め精度

すべてのQNPピエゾステージに、サブナノメートル分解能と高い直線性を可能にする独自の容量センサー設計を採用した、閉ループフィードバックのオプションがあります。 容量センサーは、位置決めキャリッジの出力を直接測定するため、優れた精度と繰り返し精度を可能にします。

超精密コントロール

弊社のQシリーズコントローラおよびドライブと連結することで、QNPピエゾナノ位置決めステージは、サブナノメートルの位置決め分解能とインポジション安定性(ジッター)、さらに高処理能力位置決めを発揮します。 弊社のDynamic Controls ToolboxやMotion Designerのパッケージをはじめとしたソフトウェアオプションでは、学習制御、高調波消去、コマンドシェーピングなど、高度でありながら使いやすいツールが多数搭載されています。こうしたツールによって誤差の追跡が強化され、ステップや整定時間を高速に制御できます。

自動パラメータと較正の特定は、弊社のFlashConfig機能によって実行されます。 ステージが自動的に特定され、軸較正情報などのすべての操作パラメータがコントローラにアップロードされて、安全かつ正確な真の「プラグアンドプレイ」操作が確かになります。

弊社のコントロールおよびソフトウェアの詳細については、こちらをご覧ください。

設計の柔軟性

AerotechのQNPピエゾステージには、静電容量センサーのフィードバックが行われるタイプと行われないタイプ(開ループ)があります。 コンパクトなサイズ、高力学、サブナノメートルの位置決め分解能が必須条件でありながら、絶対的な位置決め精度と繰り返し精度は必須でない用途の場合、開ループはコスト効果の高いオプションです。 さらに開ループ設計は、ピエゾ位置が外部のフィードバックソース(干渉計、ビジョンシステム、光検出器など)を介して制御される場合にも使用できます。

オプションの取付板により、ヤード・ポンド法またはメートル法のブレッドボード光学テーブルに正面取り付けできます。 QNPシリーズには、-Lステージおよび-XYステージも含まれ、共通の可動部分はアダプタプレートで取り付けられます。

どのQNPピエゾステージでも、ご要望に応じて真空対応バージョンを提供しています。

仕様

機械的仕様(1)

モデルQNP40Z-100QNP50Z-250QNP60Z-500
閉ループ移動 100 µm 250 µm 500 µm
開ループ移動、-30~+150 V(2) 140 µm 300 µm 600 µm
分解能(3) 閉ループ 0.30 nm 0.50 nm 0.90 nm
開ループ 0.15 nm 0.20 nm 0.40 nm
直線性(4,5) 0.01% 0.01% 0.007%
繰り返し精度(双方向)(6) 1 nm 1 nm 3 nm
ピッチ/ロール/ヨー 15 µrad (3 arc sec) 25 µrad (5 arc sec) 39 µrad (8 arc sec)
剛性(運動方向)(7) 0.96 N/µm 0.40 N/µm 0.42 N/µm
無負荷の共振周波数(7) 1050 Hz 510 Hz 310 Hz
共振周波数(荷重50 g)(7) 620 Hz 340 Hz 260 Hz
最大加速度(アンロード)(8) 530 m/s2 260 m/s2 220 m/s2
移動質量 53 g 83 g 234 g
最大ペイロード(7) 1 kg 0.8 kg 1 kg
ステージ質量 0.08 kg 0.13 kg 0.31 kg
材料 アルマイト(10)
MTBF (平均故障間隔) 30,000時間

注:

  1. すべての仕様は、記載がない限り、出力キャリッジ上の中心で計測されます。
  2. 値は±10%。
  3. 分解能の説明については、ピエゾエンジニアリングリファレンスセクション4.2をご覧ください。
  4. 各ステージで認定済み(閉ループフィードバックモデルのみ)。
  5. 直線性および精度仕様の説明については、ピエゾエンジニアリングリファレンスセクション4.1をご覧ください。
  6. 1シグマ値(標準偏差)に規定(閉ループフィードバックモデルのみ)。双方向繰り返し精度の説明については、ピエゾエンジニアリングリファレンスセクション4.3をご覧ください。
  7. 値は±20%。
  8. 軸積み込み用の軸向きが記載されています。
  9. 記載値の達成には適切なアンプを選択する必要があります。
  10. 外装はアルマイト処理です。 内部構造には、ステンレススチールコンポーネントが一部使用されています。 その他の材料はご要望に応じて提供します。

電気的特性

モデルQNP40Z-100QNP50Z-250QNP60Z-500
ドライブシステム ピエゾ多層スタック アクチュエータ
フィードバック 閉ループ: 容量センサー(-C)
開ループ: なし(-)
最大電圧 -30~+150 V
ピエゾスタック静電容量(1) 1.6 µF 2.3 µF 13.2 µF

注:

  1. 値は±20%

推奨コントローラ

Ensemble Ensemble QLAB
Ensemble QDe
Ensemble QLe
Ensemble QL
A3200 Ndrive QLe
Ndrive QL

注:

  1. 断りのない限り、QLAB、QDe、またはQLeドライブは記載の仕様を満たすことが必須となっています。 QLドライブをご利用の場合、弊社まで仕様に関してお問い合わせください。
  • 直線性誤差グラフ
    QNP-Zシリーズの直線性誤差グラフ

寸法

注文情報

QNP-Zシリーズ単軸ピエゾナノ位置決めステージ

オプション 説明
QNP40Z-100 QNP40Z-100単軸リニア圧電ナノ位置決めステージ、100 μm CL移動
QNP50Z-250 QNP40Z-250単軸リニア圧電ナノ位置決めステージ、250 μm CL移動
QNP60Z-500 QNP60Z-500単軸リニア圧電ナノ位置決めステージ、500 μm CL移動

フィードバック(オプション)

オプション 説明
-C 静電容量センサーのフィードバック

取付板(オプション)

オプション 説明
-MP ヤード・ポンド法およびメートル法の光学ブレッドボードテーブル用取付板

統合(必須)

Aerotechは、標準とカスタムの両方の統合サービスを提供し、お客様のシステムをできるだけ早く完全に運用できるよう支援します。 このシステムでは、次の標準統合オプションを使用できます。 必要な統合レベルがわからない場合、または御社のシステムにカスタム統合サポートが必要な場合は、Aerotechにご相談ください。
-TAS 統合 - システムとしてテスト
一緒に使用される完全なシステム(例: ドライブ、コントローラ、ステージ)として、コンポーネントグループのテスト、統合、および文書化を行います。 これには、パラメータファイルの生成、システムチューニング、およびシステム構成の文書化が含まれます。
-TAC 統合 - コンポーネントとしてテスト
個々のアイテムを一緒に出荷される個別のコンポーネントとしてテストおよび統合します。 これは通常、スペアパーツ、交換部品、または一緒に使用されないアイテムに使用されます。 こうしたコンポーネントは、より大きいシステムの一部である場合もあればそうでない場合もあります。

アダプタプレート(別品目として注文)

オプション 説明
AP-QNP250XY-100Z アダプタプレート、下部: QNP250XY、上部: QNP100Z
AP-QNP500XY-100Z-250Z アダプタプレート、下部: QNP500XY、上部: QNP100Z/250Z