Newports Lineartische der UTS-Serie besitzen viele Vorteile der erfolgreichen UTM-Serie, bieten aber eine bessere Positionierleistung in erweiteter, kürzerer und flacherer Bauform. Das Gehäuse, die Führungen und die Antriebsspindel sind wie bei der UTM-Serie aus Stahl, die UTS-Serie verfügt aber über eine Reihe mechanischer Verbesserungen und komplett neue Antriebskonfigurationen.
Die UTS-Lineartische sind in drei Konfigurationen erhältlich: Die erste Version ist mit einem DC-Motor und einem hochauflösenden Rotationsencoder mit 20.000 Impulsen pro Umdrehung (plus Indexpuls für präzise Anfahrt des Referenzpunktes) ausgestattet und empfiehlt sich insbesondere für genaue bidirektionale Positionierungen. Für eine nahe Positionskontrolle ist der Rotationsencoder direkt auf der Antriebsschraube montiert. Dadurch werden die meisten Fehler im Antriebsstrang vermieden, die bei Lineartischen mit indirekter Positionsablesung auftreten. Ein DC-Motor mit hohem Drehmoment bietet eine hochdynamische Geschwindigkeitsregelung und erlaubt Geschwindigkeiten bis zu 40 mm/s. Durch einen Untersetzungsriemen (Verhältnis 11:4) zwischen dem Motor und der Gewindespindel wird das Ausgangsdrehmoment erhöht, die Servo-Empfindlichkeit reduziert und eine inkrementale Einstellempfindlichkeit von 0,3 µm mit allen Motorsteuerungen von Newport erreicht.
Die Version mit Schrittmotor ist eine preisgünstigere Lösung für weniger anspruchsvolle Anwendungen. In Kombination mit Newports Motorsteuerungen werden ein äußerst geräuscharmer Betrieb und sehr kleine Verstellschritte gewährleistet. Die Versionen mit Schrittmotor besitzen keine Encoder, die Position wird durch die Anzahl der vorgegeben Schritte und Mikroschritte erreicht. Zu diesem Zweck ist der Schrittmotor mit einer von Newport entwickelten, extrem verwindungssteifen Kupplung ohne Untersetzungsgetriebe direkt an der Antriebsspindel montiert. Das hohe Ausgangsdrehmoment des Schrittmotors minimiert das Risiko übergangener Schritte und bietet eine optimale Einstellempfindlichkeit sowie eine gute Linearität zwischen den eingegebenen Mikroschritten und der Verstellung des Lineartisches. Für Vakuum-Anwendungen steht eine dritte Version mit einem etwas größeren Schrittmotor zur Verfügung. Der Motor wurde von dem Lawrence Livermore National Laboratory auf Vakuumtauglichkeit geprüft.
Die Lineartische der UTS-Serie bestehen aus einer Stahlkonstruktion mit vorgespannten Kugelführungen. Da Stahl im Vergleich zu Aluminium eine bis zu dreifach höhere Steifigkeit aufweist, bietet die UTS-Serie eine ähnliche Steifigkeit wie die erfolgreiche ILS-Serie, und das in kompakterer Form und signifikant niedrigerem Profil. Da auch die Führungen, das Gehäuse, der Schlitten und die Antriebsspindel aus Stahl sind, werden bei der UTS-Serie thermische Spannungen und Verformungen minimiert. Daraus ergeben sich im Vergleich zu Aluminium-Konstruktionen wesentlich konsistentere Leistungsdaten.
Durch den Einsatz einer diamantgedrehten Spindel und einer präzisionsgeläppten Mutter wird eine leichtgängige und ruckfreie Bewegung sowie eine hohe Positionsstabilität mit hoher vertikaler Belastbarkeit erreicht. Die Mutter ist zur Eliminierung des Umkehrspiels vorgespannt und mit einer flexiblen Kupplung ausgestattet, so dass die Exzentrizität der Spindel die Bewegung des Lineartisches nicht beeinträchtigt.
Für XY-Konfigurationen der UTS-Lineartische eignen sich die Montageschrauben M-CAP-M41. Damit lassen sich die UTS-Lineartische auch auf kundenspezifischen Montageflächen befestigen (siehe Durchgangsbohrungen im Schlitten). Für die Montage von UTS-Lineartischen auf optischen Tischen eignet sich die Grundplatte M-PBN12, siehe Grundplatten .
UTS50PP Lineartisch mit Schrittmotor
XY-Baugruppe bestehend aus einem UTS150CC und einem UTS50CC.
Zur vertikalen Montage werden die Winkel EQ100 verwendet.
Konstruktionsparameter
| Material |
Edelstahl |
| Führungen |
Lineare Kugelführungen |
| Antriebsmechanismus |
Präzisionsgeschliffene, umkehrspielfreie Spindel mit flexibler Kupplung |
| Steigung der Verstellschraube (mm) |
2 |
| Feedback |
CC: Spindelmontierter Rotationsencoder, 0,1 µm Auflösung
PP und PPV6: Kein Feedback |
| Endschalter |
Optisch |
| Nullpunkt |
Optisch, in der Mitte des Verstellwegs
Typisch 1 µm Wiederholgenauigkeit beim UTS-CC und 5 µm Wiederholgenauigkeit beim UTS-PP und UTS-PPV6 |
| Motor |
UTS-CC: DC-Motor UE34 CC
UTS-PP: 2-Phasen-Schrittmotor UE34PP, 1 Vollschritt = 10 µm
UTS-PPV6: 2-Phasen-Schrittmotor UE41PP, 1 Vollschritt = 10 µm |
| Länge des Verbindungskabels (m) |
3 |
Technische Daten
|
Antrieb |
CC |
PP, PPV6 |
| Verstellbereich (mm) |
50 |
100 |
150 |
50 |
100 |
150 |
| Auflösung (µm) |
0,1 |
0,1(1) |
| Kleinste Schrittweite (µm) |
0,3 |
0,3 |
| Unidirektionale Wiederholgenauigkeit, garantiert (µm) |
1 |
1 |
| Umkehrfehler (Hysterese), garantiert (µm) |
3 |
5 |
| Genauigkeit entlang der Achse, garantiert (µm) |
4,5 |
5,5 |
6,5 |
6 |
7 |
8 |
| Maximale Geschwindigkeit (mm/s) |
40(2) |
20(3) |
| Neigen, garantiert (µrad) |
85 |
110 |
140 |
85 |
110 |
140 |
| Gieren, garantiert (µrad) |
50 |
70 |
90 |
50 |
70 |
90 |
| Gewicht (kg) |
2,8 |
3,2 |
3,7 |
2,9 |
3,3 |
3,8 |
| MTBF |
20,000 Stunden mit 5 kg Last und 30% Auslastung |
(1) Entspricht 1/100 eines Vollschrittes
(2) Bei axialer Belastung über 1 kg muss die Höchstgeschwindigkeit auf 20 mm/s reduziert werden.
(3)10 mm/s für UTS-PPV6; 4 mm/s für UTS-PPV6 in Kombination mit SMC100PP
Belastbarkeit
| Cz, zentrale Belastbarkeit |
200 N |
| +Cx, axiale Belastbarkeit (+) |
50 N |
| -Cx, axiale Belastbarkeit (-) |
10 N |
| Kαx, Nachgiebigkeit (Rollen) |
10 µrad/Nm |
| Kαy, Nachgiebigkeit (Neigen) |
15 µrad/Nm |
| Kαz, Nachgiebigkeit (Gieren) |
15 µrad/Nm |
| Q, exzentrische Belastung |
Q ≤ Cz/(1+D/50) |
| D, Länge des Hebelarms in mm |
|
