Die TRIPOD-Produktreihe besteht aus kompakten und modularen mehrdimensionalen Positioniersystemen, die serielle und parallele Kinematiken in einem hybriden Design kombinieren. Im Vergleich zu klassischen Hexapoden, die in ihrer Rotation um die Z-Achse eingeschränkt sind, bieten die TRIPODs von SmarAct eine kontinuierliche Rotation und hohe Steifigkeit über den gesamten Arbeitsbereich.

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TRIPOD 52-6DoF

Der TRIPOD 52-6DoF ist mit dem CLS-52-Modulsystem kompatibel und besteht wie sein größeres Pendant, der TRIPOD 92-6DoF, aus einer kippbaren Plattform.

TRIPOD 92-6DoF

Der größere der beiden TRIPODs ist mit dem CLS-92 Modularsystem kompatibel.

EM TriPod 400-6Dof

TRIPOD basierend auf elektromagnetischen Direktantrieben

Klassische Hexapoden müssten, um sich kontinuierlich um ihre Z-Achse zu drehen, mit einer Rotationsstufe auf ihrer oberen Platte ausgestattet werden, die die Systemkomplexität und die Gesamtkosten eines solchen Systems beeinflussen würde. Der TRIPOD hingegen verfügt von vornherein über solche Rotationsmöglichkeiten.

Zentraler Bestandteil eines TRIPOD Positioniersystems ist der 3D TRIPOD Core, ein Tip-Tilt-System, welches zwei Rotations- und einen Translationsfreiheitsgrad in sehr kompakter Bauform bietet. Da der TRIPOD vollständig kompatibel zum SmarAct Modular System ist, kann er auf einer hochpräzisen XY-Plattform aus CLS-Linearpositionierern montiert werden.
Die obere Platte bietet Platz für die Montage eines zusätzlichen Rotationspositionierers und stellt so ein modulares Positioniersystem mit sechs Freiheitsgraden dar, mit kontinuierlicher Rotation um die Z-Achse.

Einzigartige Eigenschaften

Der TRIPOD ist wie alle anderen SmarAct-Produkte hochgradig anpassbar und kann in vollständig kundenspezifische Setups integriert werden. Unabhängig davon, ob Ihre Anwendung nur eine modifizierte Grund- oder Deckplatte oder eine völlig andere Konfiguration erfordert, kontaktieren Sie uns gern jederzeit, um Ihre Anforderungen zu besprechen.

Arbeitsprinzip

Der TRIPOD in seiner maximalen Konfiguration als 6D-Positioniersystem ist ein Hybrid aus einem parallelen und einem seriellen kinematischen Positioniersystem. Die obere Platte wird durch die gleichzeitige Bewegung mehrerer Linearantriebe positioniert, im Gegensatz zu rein seriellen kinematischen Ansätzen, bei denen jede Translation das Ergebnis der Bewegung eines bestimmten Linear- oder Rotationspositionierers ist.
Die Anordnung aller Linearpositionierers des TRIPODs trägt zur Gesamtsteifigkeit des Systems bei und ermöglicht, dass die obere Platte mit fünf Freiheitsgraden verschoben und gedreht werden kann, wenn der zusätzliche Rotationspositionierer auf der oberen Platte montiert wird.

Steuerung in kartesischen Koordinaten

Die Berechnung des Kinematikmodells und die Gerätesteuerung sind in einem Softwarepaket gebündelt. Programmierschnittstellen und grafische Benutzeroberflächen ermöglichen es, den TRIPOD in kartesischen Koordinaten (X, Y, Z, Roll, Nick und Gieren) zu bewegen und den Drehpunkt und das Koordinatensystem des Systems anzupassen.

Benutzerdefinierbarer Drehpunkt

Der große Vorteil des TRIPODs, wie auch des SMARPODs, ist die Möglichkeit, den Rotationsdrehpunkt frei einzustellen. Dadurch wird das Rotationszentrum für alle Achsen definiert, wodurch Sie sich präzise um jeden adressierbaren Punkt im Raum drehen können.

Umweltspezifisch

Für Anwendungen, die Vakuumbedingungen erfordern, sind die SmarAct TRIPODs in Hoch- und Ultrahochvakuum-kompatiblen Versionen erhältlich. Darüber hinaus können sie auch aus vollständig unmagnetischen Materialien hergestellt werden.

Hohe Auflösung

Durch eine spielfreie Mechanik kann eine Bewegungsleistung des Positioniersystems erreicht werden, die in der gleichen Größenordnung liegt wie bei unseren Einzelpositionierern. Das kleinste Bewegungsinkrement beträgt 1 nm bei linearen und 1 μrad bei rotatorischen Bewegungen.

Lineare Wiederholgenauigkeit

Die lineare bidirektionale Wiederholgenauigkeit bei Nutzung des gesamten Stellwegs in X, Y und Z beträgt 200 nm. Bei kleineren Bewegungen liegt die Wiederholgenauigkeit in der Größenordnung von mehreren Nanometern, was in einem Prüfstandsaufbau unter Verwendung des PICOSCALE-Interferometers von SmarAct verifiziert wurde. Für diesen Test wurde ein Spiegel an der oberen Platte eines mittelgroßen TRIPOD gegenüber einem PICOSCALE-Sensorkopf montiert. Dem TRIPOD wurde dann befohlen, sich 10 Schritte vor und zurück in Z-Richtung mit einer Schritthöhe von 10 nm und einer Haltezeit zwischen jedem Schritt von 600 ms zu bewegen. Die mit dem PICOSCALE-Interferometer aufgezeichneten Positionsdaten belegen die hervorragende lineare Wiederholgenauigkeit des TRIPOD. Bei Wiederholung des Tests für längere Stellwege von 1 mm zeigt die lineare bidirektionale Wiederholgenauigkeit, dass die Referenzposition wiederholt mit einer Genauigkeit von 12 nm erreicht werden kann.

Winkelwiederholgenauigkeit

Die bidirektionale Winkelwiederholgenauigkeit beim Hin- und Herkippen der oberen Platte wurde ebenfalls mit einem Versuchsaufbau unter Verwendung von drei PICOSCALE-Interferometern gemessen. Ein Spiegel wurde an der oberen Platte eines mittelgroßen TRIPODs montiert, das den drei Sensorköpfen zugewandt war. Bei einer Drehung messen die drei Sensorköpfe eine Änderung der optischen Weglänge, aus der der Drehwinkel berechnet werden kann. In diesem Test wurde die obere Platte in 10 Schritten von je 1 μrad hin und her gekippt. Die Haltezeit zwischen den einzelnen Schritten betrug 300 ms. Die mit den PICOSCALE-Interferometern aufgezeichneten Winkeldaten belegen die hervorragende Winkelwiederholgenauigkeit des TRIPODs.