Nano-positionneur dynamique voice-coil
Conçu et fabriqué par MPS Microsystems, le nano-positionneur à bobine mobile (aussi appelé nano-positionneur voice-coil) associe un actionneur Lorentz, un guidage à flexion et une électronique embarquée dans un volume de 65 × 60 × 38 mm. Le déplacement standard de 2.88 mm (extensible à 7 mm avec la même bobine) couvre les exigences de mise au point d’objectifs de microscope, de petits miroirs ou de capteurs nécessitant un mouvement sans friction.
La répétabilité bidirectionnelle se situe dans ±1 µm sur 360 µm de course et dans ±2.5 µm sur toute la course. Nous adaptons, à votre demande, plaques de fixation, pinces d’objectif et sorties de câbles afin d’intégrer ce nano-positionneur voice-coil dans les ensembles optomécaniques les plus compacts tout en minimisant les efforts techniques.
Course Z | 2880 μm (extensible à 7000 μm) |
Précision de position Z | 360μm en 10ms: ±1μm / 360μm en 6ms: ±2.5μm |
Incrément minimale | 40 nm |
Vitesse maximale | 150mm/s |
Force Z maximale | 24.9 N |
Force Z continue | 5.62 N |
Allier haute vitesse et précision dans un système compact représente souvent un grand défi, mais nous l'avons relevé.
Le moteur délivre 24.9 N de force crête et 5.62 N en continu, propulsant la platine jusqu’à 150 mm/s et 9 g d’accélération. La boucle fermée résout des pas de 40 nm ; un déplacement de 360 µm se stabilise à ±1 µm en 10 ms et le retour complet de 2.88 mm s’effectue en 20 ms. L'agilité de ce nano-positionneur voice-coil permet aux microscopes de conserver la mise au point pendant des balayages XY rapides, et aux têtes de métrologie de corriger la topographie en temps réel.
Malgré la vitesse, la déviation latérale reste inférieure à ±1.5 µm et l’erreur angulaire sous 70 µrad, maintenant l’axe optique aligné. En remplaçant le roulement linéaire par une douille à billes, ces valeurs tombent à ±1 µm et ±30 µrad respectivement.
La technologie de MPS Microsystems repose sur des plateformes modulaires d’actionnement optomécanique qui assurent un positionnement précis des lentilles selon différents axes : axial (axe Z), latéral (axe X et/ou Y), rotationnel (inclinaison) ou une combinaison de ces derniers. Chaque solution spécifique est une adaptation à dimension de notre plateforme technologique de base, permettant ainsi de réduire considérablement le temps de développement et les coûts.
Les composants suivants peuvent être personnalisés :
Sélection du moteur en fonction des exigences en termes de fréquence, de vitesse et d’accélération
• Conception de vis à billes ou de came et choix des roulements à billes selon la course requise
• Type d’encodeur et de contrôleur pour atteindre la résolution souhaitée
• Adaptations dimensionnelles pour un ajustement parfait avec le design optique
• Adaptateurs pour le positionnement précis des lentilles fixes
• Soufflets garantissant une propreté optimale
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