1-Tech Reference_FR.qxp

Positionnement motorisé
779
Platines de translation de très haute précision
• Platines à entraînement direct
sans contact garantissant des
mouvements ultra-précis avec une
dynamique et une fiabilité élevées
Précision des platines XMS50 après compensation de l'erreur linéaire. La mesure
est faite un jour après la calibration et en différentes positions. Les points représentent l'erreur de lecture après 5 cycles d'aller/retour. La précision est de 0,3 μm
(crête/crête).
CONTRÔLEURS
& AMPLIFICATEURS
Position réelle relevée à l'interféromètre
Position théorique de la platine
100
Position (nm)
ENTRAÎNEMENTS MOTORISÉS
Pour garantir un contrôle de trajectoire le plus précis possible, les platines XM sont équipées de paires de guidages à rouleaux croisés équipés d’un système d’antiglissement. L’absence d’éléments de
recirculation dans la XM permet de réaliser un mouvement exceptionnel sans ondulation, particulièrement adapté pour les process de numérisation d’inspection les plus exigeants. En outre, ces dispositifs
d’antiglissement empêchent toutes migrations des cages de ce guidage,
susceptible de se produire avec les autres guidages linéaires.
Pour toutes applications critiques, n'hésitez pas à nous contacter afin
d'en savoir plus sur notre service de calibration de positionnement. En
effet, sur demande, nous pouvons créer, intégrer et vérifier le bon fonctionnement d'une compensation linéaire avec un contrôleur XPS afin
d'amener la précision absolue des platines XM à 1 μm/100 mm. Un certificat de calibration et des courbes de mesures liés à la platine sont
alors fournis.
SUPPORT OPTIQUE MOTORISÉ
Les platines XM sont en aluminium 7075 stabilisé, garantissant une
résistance et une stabilité à long terme. Toutes les surfaces critiques de
ces platines sont soumises à plusieurs process d’usinage et de meulage
de précision, sous un contrôle strict de la température et de la qualité,
pour améliorer encore plus leurs performances générales et leur précision. Le chariot en forme de T utilisé sur les XM représente la solution
optimale pour les assemblages XY de précision sans effet sur la précontrainte de la platine. Il lui confère également une robustesse supérieure
et est moins sensible aux montages particulièrement difficiles que les
platines à chariot en forme de C.
Besoin d'une précision meilleure que 1 μm ?
PLATEAUX TOURNANTS
MOTORISÉS
Contrairement aux platines à entraînement par vis, les XM utilisent un
moteur linéaire non magnétique à entraînement central. Dans la
mesure où le moteur linéaire est un entraînement direct sans friction, il
n’y a ni jeu, ni hystérésis, ni enroulement, ni friction statique qui limite
les performances des déplacements. L’entraînement par moteur linéaire
offre également les avantages d’une vitesse, d’une accélération et d’une
réactivité du système supérieures, sans usure des balais du moteur ou
des vis d’entraînement. Le cœur du moteur, non magnétique, n’a
aucune denture et garantit un contrôle tout en douceur de la vitesse, et
permet ainsi de bénéficier d’une efficacité supérieure aux autres
conceptions de platines. Cela permet de limiter toute dissipation thermique, facteur limitant principal dans les applications de mouvement
ultra-précis. De plus, pour améliorer la gestion thermique et ses effets
sur les performances de la platine, les XM bénéficient également d’un
découplage de la piste magnétique du chariot de la platine.
sur la répétabilité et la précision des XM. Les signaux du codeur sont
interpolés par le contrôleur XPS de Newport avec une résolution subnanométrique et donnent moins de 10 nm de bruit pour une sensibilité et
une stabilité de position exceptionnelles. L’origine et les fins de course
sont incorporées sur cette même règle, sans électronique ou mécanique
supplémentaire pour améliorer fiabilité et précision. Toute l’électronique est fixée à la base statique des platines, il n’y a donc aucun câble
en mouvement à l’intérieur des XM, ce qui les rend donc extrêmement
compactes, fiables et d’une sécurité exceptionnelle.
PLATINES MOTORISÉES
DE TRANSLATION
• Des guidages à rouleaux croisés
équipés d’un système
d’antiglissement et ultra-silencieux
garantissent un mouvement sans
friction et sans migration de cages
• Une règle optique très précise
permet d’obtenir un retour de
position d’une répétabilité de
80 nm
Les XM sont les solutions ultimes pour les applications de fabrication,
test et mesure les plus exigeantes. Elles associent les exigences de
mouvement ultra-précis à une dynamique et une fiabilité élevées pour
les environnements de production 24h/7j. Les applications typiques de
ces platines comprennent l’inspection des tranches de semi-conducteurs, le test et l’étalonnage de capteurs, l’usinage laser et l’assemblage
ultra-précis.
• Moteur linéaire très grand,
hautement efficace, minimisant la
génération de chaleur
DOCUMENTATION TECHNIQUE
Série XM
50
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
Temps (s)
Les platines XM peuvent effectuer des mouvements pas-à-pas incrémentaux très
petits avec une précision extrême et une stabilité adaptée aux applications d’assemblage et de test les plus exigeantes.
e - m a i l : f r a n c e @ n e w p o r t - f r. c o m • w e b : w w w. n e w p o r t . c o m
SYSTÈMES
La lecture de position de précision est assurée par une règle optique
Heidenhain LIF 481 de haute précision. L’alignement et le montage de
précision de cette règle à faible dilatation thermique au centre de la
platine permettent de minimiser l’impact des variations de température
Positionnement motorisé
1,5
0,7
1
0,6
Erreur de position (µm)
DOCUMENTATION TECHNIQUE
780
Rectitude (µm)
0,5
0
-0,5
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
-1
0
-1,5
-25
-5
-15
5
15
0
25
4
8
12
16
20
36
40
Fin théorique du déplacement après 246,8 ms
0,06
100,10
100,05
100
99,95
0,04
0,02
0
-0,02
-0,04
99,90
-0,06
99,85
-0,08
-0,1
99,80
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
0
44
100
200
300
400
500
600
700
800
Temps (ms)
Position (mm)
Les platines XM garantissent une stabilité de vitesse exceptionnelle pour les applications de numérisation en continu ou d’usinage laser. Illustration : mesure interférométrique de la vitesse d’une platine XMS50 à une fréquence de 1 kHz.
La réactivité et la rigidité élevées des XM permettent d’obtenir des temps de stabilisation très courts qui améliorent les performances et le rendement de nombreux
process de fabrication.
Détails de conception
Spécifications
Matériau de base
Guidages
Mécanisme
d'entraînement
Initialisation moteur
Commutation moteur
Fins de course
Aluminium 7075 détensionné
Simple chemin à rouleaux croisés avec système antimigration de cage
Moteur linéaire synchrone 3-phases (sans acier) sans effet Hall
Exécutée par le contrôleur XPS via une routine brevetée sans capteur
pour éviter tout mouvement parasite pendant l'initialisation
Exécutée par le contrôleur XPS sur une sortie analogique
Règle linéaire Heidenhain LIF 481, 1 Vcc, période du signal de 4 μm,
division du signal par 32768 via le contrôleur XPS pour une résolution
submicronique
Optiques, sur la règle linéaire
Course (mm)
Résolution programmable (nm)
XMS
XM2000-L
50; 100; 160
210; 350
1 (1)
1 (1)
Incrément minimum (nm)
10
10
Répétabilité bidirectionnelle garantie
(μm)
0,08
0,08
Précision dans l'axe garantie (μm)
1,5
3
Vitesse maximum (mm/s)
300
300
Accélération maximum (m/s2)
5
5
Poussée maximale (N)
16
37
Origine
Optique, sur la règle linéaire, au centre de la course
Capacité de charge horizontale (N)
100
300
Câble
Câble de 5 m inclus
Linéarité/Planéité garanties (μm) (2)
1,5
3
Tangage, Lacet garanti (μrad)
50
100
MTBF (h)
20000
20000
Poids (kg)
2,5; 3,5; 4,5
13; 22
Masse en mouvement (kg)
1,2; 1,8; 2,3
7,6; 11,8
Résolution interne de l'XPS inférieure à 1 nm.
Sur 80 % de la course (centrée).
Pas recommandé pour porter une charge en porte-à-faux.
(1)
(2)
SYSTÈMES
CONTRÔLEURS
& AMPLIFICATEURS
44
0,1
Erreur de poursuite (µm)
PLATEAUX TOURNANTS
MOTORISÉS
SUPPORT OPTIQUE MOTORISÉ
32
0,08
100,15
Codeur
ENTRAÎNEMENTS MOTORISÉS
28
Précision d’une platine XMS50 après correction de l’erreur linéaire. Les données
ont été obtenues de manière dynamique à une fréquence de 10 kHz, alors que la
platine se déplaçait à une vitesse de 100 mm/s. Les informations du codeur et de
l’interféromètre ont été acquises par un contrôleur XPS avec un délai d’attente de
moins de 50 ns entre les différents signaux.
100,20
Vitesse (mm/s)
PLATINES MOTORISÉES
DE TRANSLATION
Les platines XM garantissent un mouvement sans friction, tel qu’exigé par les process de numérisation de précision et d’inspection de wafers. Illustration : mesure
interférométrique de la linéarité d’une platine XMS50 pendant un cycle de déplacement d’avant en arrière.
24
Position (mm)
Position (mm)
Téléphone : +33 (0)1.60.91.68.68 • Télécopie : +33 (0)1.60.91.68.69
Positionnement motorisé
Référence
DOCUMENTATION TECHNIQUE
Références pour commander
Description
XMS50
Platine de translation de très haute précision, course: 50 mm
XMS100
Platine de translation de très haute précision, course: 100 mm
XMS160
Platine de translation de très haute précision, course: 160 mm
XML210
Platine de translation de très haute précision, course: 210 mm
XML350
Platine de translation de très haute précision, course: 350 mm
Assemblage typique intégrant une XML210,
une XMS50 et une GTS30V.
Platines XML
93,5
XML350 seulement:
4 trous lamés (ref. B) pour vis M6,
épaisseur sous tête : 14,9
82,5
XMS160 seulement :
4 trous lamés (ref. B) pour vis M6,
épaisseur sous tête : 6,5
86
B2
B2
A2
A3
A2
A3
B3
J
B3
PLATEAUX TOURNANTS
MOTORISÉS
4 trous lamés (ref. A) pour vis M6,
épaisseur sous tête : 14,9
K
E
E
6,5
B1
J
B1 A1
50
A4
100
A1
A4
B4
B4
50
G
100
150
Platines XMS : Sorties câbles en nappes
100
H
Sauf XMS50 :
4 trous M4, prof. utile : 6
sur chaque côté
Surface d’appui, hauteur : 0,5
SUPPORT OPTIQUE MOTORISÉ
4 trous lamés (ref. A) pour vis M6,
épaisseur sous tête : 6,5
Platines XML : Sorties connecteurs
XMS : 50
XML : 80
10
D
XMS : 125
XML : 180
Dimensions (mm)
G
H
–
–
–
–
–
–
74
67,5
80
80
Platines XML :
4 trous M6, débouchants
Platines XML :
4 trous M6 / 150, débouchants
D
–
135
200
135
335
E
75
75
75
100
100
4 trous M4 / 100 x 75,
prof. utile : 6
50
Platines XMS :
4 trous M6 / 75,6,
prof. utile : 6
Sauf XMS50 :
4 trous M4 / B x C,
prof. utile : 6
J
10
10
10
15
15
K
7
15
15
–
–
2 x 4 trous M6, débouchants
sauf platines XML, prof. utile : 12
[ ] 100,8
[ ]
100,8
[ ]
100
50
4 trous M6, prof. utile : F
21°
Ø 6 H7
75
100
150
Platines XML :
3 trous M5 à 120° / Ø 137,
prof. utile : 6
CONTRÔLEURS
& AMPLIFICATEURS
XMS50
XMS100
XMS160
XML210
XML350
F
7
7
7
12
12
XMS : 10,5
XML : 15,5
ENTRAÎNEMENTS MOTORISÉS
XMS50
XMS100
XMS160
XML210
XML350
Dimensions (mm)
B
C
–
–
155
45
185
45
250
100
250
100
10
A
Connecteurs des platines XMS & XML :
SUB-D9 mâle : Moteur
SUB-D9 femelle : Thermistance
SUB-D15 mâle : Codeur
A
125
185
250
355
555
PLATINES MOTORISÉES
DE TRANSLATION
Contrôleur Newport recommandé : XPS (cf. page 844)
Platines XMS
781
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