PIglide音圈式小型直线空气轴承平台;音圈电机;行程10mm;有效载荷30N;最大速度200mm/s;增量直线光栅尺,传感器信号周期20µm,正弦/余弦,1Vpp;电缆长度0.5m
A-142 带空气轴承的PIglide音圈线性平台
高性能 • 兼容无尘室 • 可选垂直安装
- 速度达200mm/s
- 加速度达10m/s2
- 传感器分辨率:5nm
- 低矮外形:27mm
- 高度紧凑型运动平台:75mm×80mm
- 行程达10mm
- 有效载荷达3kg
高度紧凑型电动空气轴承线性平台
A-142小型直线平移台是一款高性能精密纳米定位系统,采用直驱音圈直线电机、高分辨率直线光栅尺以及无摩擦刚性空气轴承导轨。 其适用于免维护、高占空比的工业扫描与定位应用。 该音圈驱动平台所采用的设计,无需内部随动电缆。
面向高性能直线运动的小型平台设计
尽管体积小巧,这款小型直线平移台依然能够实现高性能直线运动,其表现是传统采用机械轴承的位移台难以达到的。 空气轴承滑台无需润滑、且不会产生颗粒物,因此可用于无尘室环境;这一特性也使其在光子学、光学以及半导体相关的测试、计量与对准等应用中具有明显优势。 由于直驱音圈直线电机与空气轴承均为免维护、无磨损设计,该紧凑型平移台可胜任工业场景下、24/7全天候运行的高吞吐量精密运动应用。
高精度、高重复性与高平滑运动
依托直线光栅尺的直接测量方式,以及直驱电机与空气轴承直线导轨的低摩擦特性,该小型空气轴承滑台可在宽动态范围内实现颇为平滑的运动。 其最高速度可达200mm/s,最大加速度可达1g。 集成式直线光栅尺的传感器分辨率可达5nm,平台最小增量位移为50nm。 该平台可在全行程范围内实现位置指令控制,位置重复精度达0.1µm。 音圈直线电机平台具备高速度与高加速度特性,尤其适用于高速扫描类应用。
垂直Z轴应用––可选配平衡装置
A-142小型平移台可选配平衡装置,因而可作为垂直定位平台使用。 该平衡装置可在稳态运行或位置保持过程中降低电机电流。
多轴小型平台应用––小型XY工作台与XYZ平台
两台A-142空气轴承小型平台可组合成小型XY工作台;同时也提供紧凑型三轴平台组合件,可用于在小型光学或光纤器件上完成复杂的高速多轴对准任务。 如需为您的应用选择合适的系统配置,欢迎联系PI工程师获取免费的技术咨询与方案建议。
运动控制器、编程与计算机控制选项
PI提供多款高性能运动控制器,可用于这些空气轴承小型直线滑台的编程与运行控制。 我们推荐选用兼容EtherCAT的控制器,例如A-811–A-814系列基于ACS的高性能运动控制器。 PI运动控制器同时配套丰富的编程示例、可用的对准例程以及仿真工具,便于客户在系统出货前完成程序编写并进行基础系统测试。
为什么选择空气轴承及空气轴承平台?
直线空气轴承(以及旋转空气轴承)相比传统机械轴承,在俯仰、偏转、旋转、直线度、平面度,以及摆动与偏心等指标上具有颇佳的几何性能。 空气轴承以无摩擦的气膜替代机械滚珠轴承或交叉滚子轴承的滚动/滑动接触,可实现近乎无限的使用寿命。 空气轴承直线滑台与旋转工作台无需润滑剂,且不易产生颗粒物,适用于无尘室应用。 PI的工程团队拥有数十年空气轴承设计、制造与装配经验,可提供丰富多样的空气轴承运动系统方案,从标准单轴小型平台到复杂的定制多轴花岗岩运动系统,均可满足。
为什么在紧凑型直线平台中采用音圈电机?
音圈直线电机可实现无摩擦直线运动,具备快度的响应速度、高加速度和高速度。 对于需要24/7全天候进行高动态扫描、且行程通常为25mm(1英寸)或更短的应用,音圈直线电机是为佳选。 其紧凑结构、免维护以及无颗粒产生的运行特性,也是重要优势。 对于更长行程,建议选用三相直线电机,例如A-123空气轴承直线滑台,或带机械轴承的V-417直线平台。
附件和可选配件
- PIglide过滤器和空气预处理器
- 用于垂直安装平台的气动平衡装置
小型空气轴承平台的应用
A-142空气轴承小型直线平台适用于高精度运动应用,例如计量、光子学对准系统、光学定位以及扫描等。 其非接触式设计尤其适合无尘室应用。
规格
规格
| 运动 | A-142.010A1 | A-142.010A2 | 公差 |
|---|---|---|---|
| 主动轴 | X | X | |
| X向的行程 | 10 mm | 10 mm | |
| X向的加速度,空载 | 10 m/s² | 10 m/s² | max. |
| X向的最大速度,空载 | 200 mm/s | 200 mm/s | |
| Y向上的直线度误差(直线度) | ± 0.1 µm | ± 0.1 µm | typ. |
| Z向上的直线度误差(平面度) | ± 0.5 µm | ± 0.5 µm | typ. |
| 定位 | A-142.010A1 | A-142.010A2 | 公差 |
| X向的最小位移 | 0.05 µm | 0.05 µm | typ. |
| X向的已校准定位精度 | ± 0.2 µm | ± 0.2 µm | typ. |
| X向的双向重复精度 | 0.1 µm | 0.1 µm | max. |
| 参考点开关 | 编码器参考点 | 编码器参考点 | |
| 限位开关 | 霍尔效应 | 霍尔效应 | |
| 集成传感器 | 增量式直线光栅尺 | 增量式直线光栅尺 | |
| 传感器信号 | 正弦/余弦,1Vpp | 正弦/余弦,1Vpp | |
| 传感器信号周期 | 20 µm | 20 µm | |
| 传感器分辨率 | 5 nm | 5 nm | |
| 驱动性能 | A-142.010A1 | A-142.010A2 | 公差 |
| 驱动类型 | 音圈 | 音圈 | |
| 标称电压 | 48 V | 48 V | |
| 峰值电压 | 80 V | 80 V | |
| 标称电流,均方根 | 0.5 A | 0.5 A | typ. |
| 峰值电流,均方根 | 2 A | 2 A | typ. |
| X向的正向运动的驱动力 | 5 N | 5 N | typ. |
| X向的负向运动的驱动力 | 5 N | 5 N | typ. |
| X向的正向运动的峰值力 | 20 N | 20 N | |
| X向的负向运动的峰值力 | 20 N | 20 N | |
| 力常数 | 10 N/A | 10 N/A | |
| 相间电阻 | 7 Ω | 7 Ω | typ. |
| 相间电感 | 7.8 mH | 7.8 mH | |
| 反电动势 | 9.7 V·s/m | 9.7 V·s/m | max. |
| 机械性能 | A-142.010A1 | A-142.010A2 | 公差 |
| X向的允许推力 | 10 N | 10 N | max. |
| Z向的允许推力 | 30 N | 30 N | max. |
| θX向的允许力矩 | 0.5 N·m | 0.5 N·m | max. |
| θY向的允许力矩 | 0.5 N·m | 0.5 N·m | max. |
| X向的移动质量,空载 | 250 g | 250 g | |
| 导轨 | 带空气预载的空气轴承 | 带空气预载的空气轴承 | |
| 总质量 | 600 g | 600 g | |
| 材料 | 硬膜铝,不锈钢安装硬件 | 硬膜铝,不锈钢安装硬件 | |
| 其他 | A-142.010A1 | A-142.010A2 | 公差 |
| 工作温度范围 | +15至+25 °C | +15至+25 °C | |
| 接头 | D-sub 3W3(公头) | D-sub 3W3(公头) | |
| 传感器连接器 | D-sub 15(公头) | D-sub 15(公头) | |
| 空气连接器 | 快插式管接头,用于外径为4mm的管子 | 快插式管接头,用于外径为4mm的管子 | |
| 工作压力 | 445至515(865至75psi) kPa | 445至515(65至75psi) kPa | |
| 耗气量 | 28 L/min | 28 L/min | max. |
| 空气质量 | 清洁(过滤高达1.0µm或更佳)- ISO 8573–1一级 ǀ 无油 - ISO 8573–1一级 ǀ 干燥(-15°C露点)- ISO 8573–1三级 | 清洁(过滤高达1.0µm或更佳)- ISO 8573–1一级 ǀ 无油 - ISO 8573–1一级 ǀ 干燥(-15°C露点)- ISO 8573–1三级 | |
| 电缆长度 | 0.5 m | 0.5 m | |
| 推荐控制器/驱动器 | A-81x基于ACS的运动控制器,满足中等功率需求,2/4/6轴 A-82x基于ACS的运动控制器,满足高功率需求,4/6/8轴 | A-81x基于ACS的运动控制器,满足中等功率需求,2/4/6轴 A-82x基于ACS的运动控制器,满足高功率需求,4/6/8轴 |
关于加速度与速度的说明:所给数值适用于空载条件。
关于直线度误差的说明:取决于平台安装基面的平整度。
关于最小增量位移的说明:与系统稳定性(伺服抖动)直接相关;具体取决于所使用的伺服驱动器。
关于定位精度的说明:标定精度只能通过控制器执行的误差补偿来达到。 为实现这些数值,平台须与PI控制器一同订购。 精度值取短时间段,不考虑平台上热漂移的长期影响。
关于允许推力和力矩的说明:假定空气轴承的工作压力为480kPa。
关于传感器分辨率的说明:假定4096x细分。 有关其他因子的使用,请联系PI。
关于工作压力的说明:为防止平台受损,建议将空气压力传感器连接到控制器的急停(E-Stop)输入端。
PI技术数据是在22±3°C环境温度下定义的。除非有特别说明,所有数值均基于无负载的情况。某些性能参数是相互关联的。“typ.”标识 是指属性的统计平均值,并非承诺每个交付产品均达到该数值。在产品交付前的最后检验中,我们只检测选定的属性,而不是全部属性。请注意,产品的某些特性可能会随着使用时间的增长而逐渐下降。
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PIglide音圈式小型直线空气轴承平台;音圈电机;行程10mm;有效载荷30N;最大速度200mm/s;增量直线光栅尺,传感器信号周期20µm,正弦/余弦,1Vpp;电缆长度0.5m;用于垂直安装的气动平衡装置







