CoreMorrow Nano Motion - 高速工具位置決めステージ

圧電クイックツールポジショニングテーブルの名前は、その駆動源とその機能の組み合わせに由来しています。 「圧電」はその駆動源を指し、つまり、PZT 圧電セラミックスを駆動源として使用して運動を生成し、「クイック ツール ポジショニング テーブル」はその機能であり、その移動端は機械加工ツール (ダイヤモンドなど) をロードするために使用できます。など) 回転用。 圧電クイックツールポジショニングテーブルは、PZT 圧電セラミックとヒンジ機構を組み合わせたもので、機械的な固定設置インターフェースとツール設置インターフェースを備えています。

ピエゾ高速工具位置決めステージとは?

ピエゾ高速工具位置決めステージは、超精密旋削用に開発および設計されています。 その高い応答周波数、高剛性、高精度を使用することで、ツールを駆動して移動方向に急速なマイクロフィードモーションを完了させ、複雑な形状や構造の精密加工を実現できます。

精密機械加工

従来の機械加工ツールと比較して、CoreMorrow ピエゾ高速ツール位置決めステージの利点は何ですか?

高速工具サーボ加工システムは、ピエゾ高速工具位置決めステージと補助工作機械で構成できます。
シャープツールサーボ加工とは、Z軸に取り付けられたピエゾシャープツールマイクロフィードメカニズムの助けを借りて、旋削プロセスを指し、ツールを駆動して高周波音を出し、軸方向の高速送り運動の値を小さくし、協力することができます 高精度の戻り軸とラジアル送りにより、旋削プロセス全体が完了します。 Z軸と比較して、シャープツールサーボのマイクロフィードメカニズムのフィード周波数は数千ヘルツ以上に達することができ、処理効率が大幅に向上します。

高速工具位置決めステージの効果図

 

従来の工作機械加工方法と比較して、シャープツールサーボ旋削加工は、高い周波数応答と高効率を特徴としており、1 回の加工で複雑な微細構造表面を高い表面精度で得ることができ、効率的で高品質の加工に適しています。 光学部品およびその他の微細構造部品。

クーリングホール付き高速工具位置決めステージ

 

シャープなツールのサーボ旋削には、高い周波数応答と高精度のマイクロ送りが必要です。 ピエゾ アクチュエータによって駆動される高速工具位置決めステージには、高速応答速度、高加速度、広い周波数応答範囲、簡単な制御など、多くの利点があります。
CoreMorrow 高速工具位置決めステージは、微細構造を加工し、研磨処理なしで実際の 3D 構造加工を実現でき、その成形精度はナノメートルまでです。 加工効率が高く、比較的大型の部品や複雑な形状の様々な形状の部品を繰り返し加工することができます。 高い寸法精度、形状精度、低表面粗さが一度の加工で得られ、光学的微細構造の高能率・高精度・柔軟な加工を実現したことから、超精密加工に広く使用されています。

高速ツール位置決めステージの設置図

 

大きなブロッキング力を備えた高速工具位置決めステージ ピエゾ アクチュエータ

高速ツール位置決めステージは、大きなブロッキング力を持つ標準的なピエゾ アクチュエータを採用しています。 大きなブロッキング力のピエゾアクチュエータを使用したステージは、数千ニュートンの出力を生成できます。これは、ピエゾステージの他のピエゾアクチュエータの数倍です。
標準的なピエゾ アクチュエータを使用した高速ツール ポジショニング ステージの駆動電圧は一般に 150V ですが、大きなブロッキング力のピエゾ アクチュエータを使用したステージは通常 500V または 1000V です。

ナノメートル分解能、オプションのセンサー

センサーが構成されているかどうかに応じて、高速ツール位置決めステージは、開ループ (位置決めフィードバック センサーなし) または閉ループ (統合された位置決めフィードバック センサー) バージョンになります。 開ループバージョンの場合、分解能は無限に高く、制御機器のノイズによってのみ制限されます。 しかし、ピエゾアクチュエータのヒステリシスとクリープ特性により、再現性と安定性が低下します。 閉ループ ステージにより、ヒステリシスとクリープを排除できます。
高速ツール位置決めプラットフォームによって駆動されるツール位置は、内蔵センサーによってフィードバック制御され、ナノメートルの分解能を達成できます。

高速工具位置決めステージは、高速工具サーボ加工システムの非常に重要な部分です。 高速・高精度の変位出力機構として、その性能は高速ツールサーボで加工される微細構造の表面品質に直接影響します。 CoreMorrow Technology によって設計および開発された P92、P93 シリーズ高速ツール位置決めステージには、高速ツール サーボ製品の最初の選択肢である、大きな支持力、高速応答速度、広い周波数範囲、および高精度という利点があります。

複数のセンサーが利用可能

CoreMorrow は、容量性、誘導性、ひずみ閉ループ、および外部閉ループ制御など、高速ツール位置決めステージ用のさまざまな閉ループ オプションを提供します。 さまざまな種類のクローズド ループは、制御精度、作業頻度、ステージのコストに影響します。

閉ループシステムでは、ピエゾ力センサーをツールクランプ端の後ろに装備できます。 センサー処理中の軸力を通じて、測定された信号が事前設定された力と比較され、結果がピエゾコントローラーに送信されて、ステージが軸に沿って変位を生成し、機械加工プロセスで軸力の大きさが変更されます。 設定された力と一致する軸力。

 

CoreMorrow 標準高速工具位置決めステージ


CoreMorrow には、変位、周波数、クローズド ループ モード、出力、駆動電圧、外観構造、その他の性能とは異なる、高速ツール サーボ マイクロマシニング用に設計された 20 種類近くの高速ツール位置決めステージがあります。
変位パラメータに関しては、移動範囲は10ミクロンから100ミクロン以上であり、動作周波数も変位によって異なります。 たとえば、P92.X20 の動作周波数は、変位 18μm で 95Hz、変位 9μm で 190Hz、変位 1μm で最大 600Hz です。

P92.X20 高速工具位置決めステージ

- 最大ストローク:18μm
- 駆動電圧:0~150V
- 耐荷重:300g
- オプションの閉ループセンサー

P92.X25 高速工具位置決めステージ

- 最大ストローク:23μm
- 無負荷共振周波数:3000Hz
- ブロッキング力:1000N
- オプションの閉ループセンサー

P92.X40 高速工具位置決めステージ

- 最大ストローク:40μm
- 駆動電圧:0~1000V
- 押す力:3000N
- 放熱穴

P92.X70 高速工具位置決めステージ

- 最大ストローク:75μm
- 再現性:0.01%F.S.
- 防塵・防滴
- オプションの閉ループセンサー

P93.X70 高速工具位置決めステージ

- 最大ストローク:81μm
- 耐荷重:20kg
- 分解能: 1nmまで
- オプションの閉ループセンサー

 

アプリケーション

CoreMorrow 高速工具位置決めステージのマイクロ送り動作は、あらゆる種類の超精密機械加工にマイクロメートルおよびナノメートルの位置決め精度を提供します。 さまざまな光学部品の加工に使用され、さまざまな形状やグラフィックの旋削に使用して、あらゆる種類の超精密機械加工をスムーズに完了するのに役立ちます。 光学分野やその他の分野で非常に幅広い用途があります。

LGPモールド加工

光学部品加工

P93 高速工具位置決めステージと手動ステージの組み合わせ

 

インストールおよび操作手順

1.安全ガイドライン
ピエゾ高速工具位置決めステージは、高度な技術と安全基準で設計されています。安全に正しくお使いいただくために、次の点にご注意ください。

ステージは温度変化や圧力により充電され、コントローラーとの接続を外してもしばらく充電されたままになりますので、オペレーターは注意してください。
・無断でステージを分解しないでください。
・設置前に、コントローラーに接続してステージを放電してください。
・運転中はブレーキを引き出さないでください。
・ご使用前に、ケーブルに損傷がないか、製品とコントローラが効果的に接地されているかを確認してください。運用中は、運用を厳重に規制してください。危険防止のため、電源投入後は製品に手を触れないでください (最大電圧は 1000V 以上です)。

誤操作による破損を防ぐため、次の点にご注意ください。

・できるだけ無塵、無給油、無潤滑の環境でご使用ください。
・荷重は製品の支持力を超えないようにしてください。積載時のトルクに注意し、構造物への損傷を避けるため、積載面をこじったりねじったりしないでください。
· 例外的な状況が発生した場合、関連する部分をすぐに閉じます。
· 長期間使用する場合は、推奨電圧範囲を参照してください。
· 損傷を避けるため、製品を分解しないでください。
· ケーブルの損傷を防ぐため、ケーブル インターフェイスを伸ばしたり曲げたりしないでください。
· CoreMorrow が提供するオリジナルのケーブルを使用して、ステージとコントローラーを接続します。
· ケーブルの延長コードは使用しないでください。より長いケーブルが必要な場合は、弊社営業までお問い合わせください。

 

2. 設置と注意事項
設置前に、接続ケーブルが損傷または破損していないかどうか、および駆動電源が接地されているかどうかを確認してください。
ピエゾ高速ツール位置決めステージの取り付け手順は次のとおりです。
· 設置面が十分に平らであることを確認してください。
·高速工具位置決めステージをネジで固定します。
· ツールを取り付け、適切に締めて位置決め精度を確保します。
· コネクタ ヘッドのラベルに従って、ケーブルをコントローラの対応するインターフェイスに接続します。

ノート:
・負荷をかけるときはゆっくりと負荷を締めてください。メカニズムの損傷を避けるために、トルクが大きすぎないようにしてください。
· ケーブルを伸ばしたり曲げたりしないでください。
・ステージとコントローラーの接続には、CoreMorrow が提供するオリジナルのケーブルを使用します。