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ピエゾ、各種モータを駆動源とした製品の紹介。各駆動品の特長や比較一覧にしております
・スペースが限られているアプリケーションでは、小さなステージやアクチュエータが不可欠です。特に、 PI 社 のコンパクト精密位置決め製品は、最先端の研究開発、超高真空アプリケーションや非磁性環境、微小部品のマイクロアセンブリ、産業用アプリケーションでの小型化プロセス、テスト計測システム、光学デバイス、光アライメント、コンポーネントの組み立ておよび医療機器向けアプリケーションなどに最適です。
・PI は、 50 年に渡り、精密位置決めに特化した製品開発を行っており、様々なテクノロジーを用いて統合した製品作りを行っています。駆動源には、ピエゾアクチュエータ、超音波ピエゾモータ、 DC サーボモータ、ステッピングモータ、リニアモーター、ボイスコイルなど多くの技術を持ち、各製品ごとに特長を持たせ、お客様のニーズに合ったものをご提供します。
・精密位置決めに必要な、位置決めセンサー(静電容量センサー、歪ゲージセンサー、リニアエンコーダー、ロータリエンコーダー、アブソリュートエンコーダー、力センサー等)を組み込み、専用コントローラ、ソフトウェアなど、一貫して研究&開発した製品をご利用いただけます。
・特殊環境、カスタマイズ、 OEM 向け特注製品などご相談ください。
このカタログについて
ドキュメント名 | <コンパクト&精密>位置決めステージのご紹介 小スペースに最適!ピエゾ、各種モータを駆動源とした製品の紹介 |
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ドキュメント種別 | 製品カタログ |
ファイルサイズ | 1.9Mb |
取り扱い企業 | ピーアイ・ジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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表紙は自社の商品がよく映った写真に変更してください。
PI社(Physik Instrumente)の
コンパクト精密位置決めステージのご紹介
新製品
ピーアイ・ジャパン株式会社
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PI社の小型ステージ
小スペースに最適
◆ スペースが限られているアプリケーションでは、小さなステージやアクチュエータが不可欠です。特に、PI社
のコンパクト精密位置決め製品は、最先端の研究開発、超高真空アプリケーションや非磁性環境、微
小部品のマイクロアセンブリ、産業用アプリケーションでの小型化プロセス、テスト計測システム、光学デバ
イス、光アライメント、コンポーネントの組み立ておよび医療機器向けアプリケーションなどに最適です。
◆ PIは、50年に渡り、精密位置決めに特化した製品開発を行っており、様々なテクノロジーを用いて統合
した製品作りを行っています。駆動源には、ピエゾアクチュエータ、超音波ピエゾモータ、DCサーボモータ、
ステッピングモータ、リニアモーター、ボイスコイルなど多くの技術を持ち、各製品ごとに特長を持たせ、お客
様のニーズに合ったものをご提供します。
◆精密位置決めに必要な、位置決めセンサー(静電容量センサー、歪ゲージセンサー、リニアエンコーダ
ー、ロータリエンコーダー、アブソリュートエンコーダー、力センサー等)を組み込み、専用コントローラ、ソフ
トウェアなど、一貫して研究&開発した製品をご利用いただけます。
◆特殊環境、カスタマイズ、OEM向け特注製品などご相談ください。
PI社ついて
PI社(Physik Instrumente社)は、ドイツ・カールスルーエを本拠地とし2020年に創業50周年を迎えました。
精密位置決めピエゾステージ・アクチュエータ・多軸モータステージを世界中に多くご提供しており、精密位置決め
技術分野では、グローバル市場を常に牽引しています。
精密位置決めのエキスパートが対応いたしますので、ぜひお気軽に御相談ください。
ドイツ本社
ピーアイ・ジャパン株式会社 TEL:044-280-7676
http://www.pi-japan.jp/ info@pi-japan.jp
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新製品 Z軸 コンパクトボイスコイルステージ
V-308型 ボイスコイル駆動PIFOC
➢ トラベルレンジ: 7mm
➢ 最大速度:200 mm/s
➢ 耐荷重:10N
➢ ステップ&静定時間: <15 ms @ 250 nm; ±15 nm
➢ 最小ステップサイズ: 10 nm
➢ 双方向再現性: 25 nm (100 nm時)
➢ 外形寸法: 87×77×30mm
➢ クロスローラベアリング
➢ リニアエンコーダ
アプリケーション例
<顕微鏡>多光子蛍光顕微鏡、デジタルスライドスキャン
<バイオテクノロジー>ゲノムシークエンス、 Immuno-Assay蛍光
<医療機器>眼科スキャニングレーザー、フローサイトメーター
<バイオメディカルリサーチ>光・磁気ピンセット
<レーザー加工>レーザー微細加工、レーザーアブレーション
<半導体産業> 半導体/ウェハー検査
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新製品 Z軸 コンパクトボイスコイルステージ
V-308型 ボイスコイル駆動PIFOC
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PI社の小型ステージ
<駆動タイプの特徴>
➢ピエゾアクチュエータ (P型番)
ピエゾセラミック(圧電素子)駆動で、主に、0~120Vの電圧を印加することで最大変位
が得られ、変位量は、ピエゾの変位方向の長さに対し、0.1%程度とわずかです。ただピエ
ゾセラミック自体の変形動作のため、機械的な摩擦、摩耗がなく、高発生力、超高速応
答、超高分解能が特徴です。動作量を拡大させるレバーアンプ構造を用いれば、数十~
数百µmの動作も可能です。特有のヒステリシス、ドリフト(クリープ)現象がありますが、こ
れら現象を取り除く、静電容量センサーや歪ゲージセンサーなどを利用してクローズドループ
制御を行います。
➢超音波ピエゾモータ (U型番)
ピエゾセラミックに高周波(100~200kHz)のAC電圧を印加することでピエゾを励起し、
高周波変形(摺動)運動を行います。アクチュエータのカップリング部と可動ランナーをダイ
レクトに接触駆動させる構造により、高速応答、高速運動、高分解能で、停止時が最大
保持力となります。ただ機構上、摩擦駆動のため、長時間の連続動作には向いておらず、
小推力で、摩耗もあります。
➢Stick&Slipアクチュエータ (Q型番)
ピエゾセラミックに高周波(20kHz)のノコギリ波形電圧を印加することで、スティックスリッ
プ効果(静止摩擦と滑り摩擦の繰り返し動作)がおきます。円筒ピエゾと可動ロッドの接
触面によるダイレクト駆動、高分解能、停止時に最大保持力となります。摩擦駆動のため、
長時間の連続動作には向いておりません。
➢DCサーボモータ (M&L型番)
DCサーボモータは、低速域から高速域までも安定したトルクをもち、電流制御により回転
が滑らかでスムーズな動作が可能で、低発熱、脱調がありません。またモーター軸の回転状
況をエンコーダーで検出しフィードバックするため、PID制御による高精度制御が可能です。
クローズドループ制御になります。
➢ステッピングモータ (M&L型番)
パルス制御で、磁石の励磁を切り替えて動作を行うため、パルス周波数に応じて回転速
度が変化します。低速域ではトルクが大きく、停止時に最大トルクを発生しますが、励磁し
続けると発熱あり、高周波数になると脱調がおきることがあります。オープンループ制御にな
ります。
➢ボイスコイルモータ (V型番)
電磁石とコイルの電磁誘導によるダイレクト駆動モータです。小型化が可能で、ギアなど摩
擦がない構造のため高速応答で、ヒステリシスもありません。ただボイスコイルは、単相(3
相)のためトラベルレンジに限界があり、保持力が小さいため水平駆動向きです。
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代表製品ラインナップ
代表型 P-62x.1 U-521 U-523
外観
駆動軸 X軸 X軸 X軸
動作量 50、100、250、500、 18mm 22mm
800、1500µm
センサー 0.2nm~ 0.1µm 10nm
分解能
センサー 静電容量型センサー オプティカルインクリメンタ オプティカルインクリメンタ
ルエンコーダ ルエンコーダ
アクチュエータ ピエゾセラミック 超音波ピエゾ 超音波ピエゾ
最大速度 ー 200mm/sec 200mm/sec
(共振周波数:
1100Hz等)
耐荷重 10N 2N 5N
サイズ 30 x 30 x 12 mm 35 x 35 x 15 mm 42 x 42 x 14 mm
~
備考 高分解能 超小型 小型
真空、超高真空、非磁
性など特殊環境
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製品ラインナップ
代表型 Q-545 V-408 V-52x
外観
駆動軸 X軸 X軸 X軸
動作量 13、26mm 25、50mm 5、10、20mm
センサー 1nm 10nm 10nm
分解能
センサー インクリメンタルリニアエ インクリメンタルリニアエン インクリメンタルリニアエ
ンコーダー コーダー ンコーダー
アクチュエータ Stick&Slip リニアモータ ボイスコイル
最大速度 8mm/sec 500mm/sec~ 250mm/sec
耐荷重 0.5Kg 80N 100N
サイズ 48 x 45 x 15 mm 80 x 80 x 25 mm 80 x 80 x 26 mm
~ ~ ~
備考 高精度 高速 高速スキャン: 最大
10Hz
電源OFF時保持力な
し
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製品ラインナップ
代表型 V-943 M-11x L-505.xx
外観
駆動軸 X軸 X軸 X軸
動作量 5mm 5、15、25mm 13、26mm
センサー 20nm 0.02µm~ 0.005µm~
分解能
センサー インクリメンタルエンコー ロータリーエンコーダ/な インクリメンタルリニアエン
ダ し コーダ/なし
アクチュエータ ボイスコイル DCサーボ / DC、ステッピング
ステッピング
最大速度 0.1m/sec < 2mm/sec <15mm/sec
耐荷重 0.5N 20N 30N
サイズ 35 x 50 x 11 mm 62 x 60 x19.5mm 60 x 75 x 21 mm~
~
備考 超小型 XY軸、XZ軸、XYZ軸 XY、XYZ軸構成可能
基板組み込み用 構成可能
大量使用向け 駆動面:30x35mm
Φ10mm開口
真空タイプあり
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製品ラインナップ
代表型 L-306 P-62x.Z P-62x.2 U-723
外観
駆動軸 Z軸 Z軸 XY軸 XY軸
動作量 13mm 50、100、 50、100、250、 22mm
250µm 500、800、
1500µm
センサー 0.005µm~ 0.2nm 0.2nm 10nm
分解能
センサー インクリメンタルリ 静電容量型セン 静電容量型セン オプティカルインクリ
ニアエンコーダ サー サー メンタル
アクチュエータ DC/ステッピング ピエゾセラミック ピエゾセラミック 超音波ピエゾ
最大速度 5mm/sec ー ー 200mm/sec
(共振周波数: (共振周波数:
1000Hz等) 800Hz等)
耐荷重 20N 10N 10N 5N
サイズ 63 x 63 x 80 30 x 30 x 15 30 x 30 x 42 x 42 x 21
mm mm~ 21.5 mm~ mm
備考 せりあがり 高分解能 高分解能 小型
小型 真空、超高真空、 真空、超高真空、
非磁性など特殊 非磁性など特殊
環境 環境
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製品ラインナップ
代表型 U-622 U-624 U-628 U-651
外観
駆動軸 θz軸 θz軸 θz軸 θz軸
動作量 >360° >360° >360° >360°
センサー 175µrad 35µrad 17µrad 4µrad
分解能
センサー インクリメンタルエ インクリメンタルエン インクリメンタルエン インクリメンタルエン
ンコーダー コーダー コーダー コーダー
アクチュエータ 超音波モータ 超音波モータ 超音波モータ 超音波モータ
最大速度 720°/sec 720°/sec 720°/sec 540°/sec
耐荷重 0.3N 1N 5N 20N
サイズ 20 x 20 x 10 30 x 30 x 12 50 x 50 x 19 116 x 116 x
mm mm mm 14 mm
備考 超小型 小型 小型&高精度 Φ36mm 開口
薄型
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製品ラインナップ
代表型 DT34 A-621.025 V-611 V-610
外観
駆動軸 θz軸 θz軸 θz軸 θz軸
動作量 >360° >360° >360° >360°
センサー 70µrad 0.047µrad 1µrad 2µrad
分解能
センサー ロータリエンコー インクリメンタル/ インクリメンタル/ インクリメンタル
ダー アブソリュート アブソリュート 角度センサー
角度センサー 角度センサー
アクチュエータ DC/ステッピング トルクモータ トルクモータ トルクモータ
最大速度 675°/sec 2500rpm 2880°/sec 500rpm
耐荷重 15N 134N 100N 20N
サイズ 34 x 58 x 19 Φ70 x 85 x 82 φ130 x 145 x φ100 x 120 x
mm mm 60 mm 34 mm
(突起含まず)
備考 Φ10mm 開口 エアベアリング Φ35mm 開口 Φ25mm 開口
小型&高速 高速&高精度 高速&高精度 高速&高精度
平坦度: 100nm
軸ブレ: 300nm
Wobble: 5µrad
回転面φ50mm
※別途エア必要
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おおまかなサイズ比較
【X軸ステージ】
26.5mm
【XY軸ステージ】
26.5mm
【Z軸ステージ】
L-306 P-622.Z
26.5mm
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おおまかなサイズ比較
【回転ステージ】
U-628 RS40
U-622 U-624
10mm
26.5mm
DT34
U-651
14mm
A-621.025
34mm
60mm
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小型ステージ構成例
45mm <XYθz軸 構成例>
・U-521 超音波ピエゾモータ XY軸
・U-622 超音波ピエゾモータ 回転軸
動作量:18mm x 18mm x >360度
細胞観察、微小部品検査、スキャニングなど
125mm
<XYZ軸 構成例>
・L-505 モーターステージ XYZ軸
動作量:13mm x 13mm x 13mm
ファイバーアライメント、光学デバイス検査、マ
ニピュレータなど
21mm
<XY軸 構成例>
・U-723 超音波ピエゾモータ XY軸
動作量:22mm x 22mm
ファイバーアライメント、光学デバイス検査、ス
キャニングなど
110 <XYZθxθyθz+リニア軸 構成例>
mm
・P-616K 6軸ピエゾ駆動ステージ
・V-508 リニアステージ
動作量:リニア 80mm
XYZ 500µm、θxθyθz ±1.5°
光学デバイス検査、ファイバーアライメント
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小型製品の比較
【分解能とストローク】
分解能
100nm
超音波モータ DC&ステッピング
ステージ モータステージ
20nm ボイスコイル
モータステージ
Stick&Slipモータステージ
1nm ピエゾ
ステージ
1mm 10mm 50mm ストローク
【耐荷重と速度】
ピエゾステージ は、速度仕様がないため除外。
例:静定時間:15msec/100µm
耐荷重 (荷重や製品による)
50N ボイスコイルモータステージ
DC&ステッピングモータステージ
10N
超音波モータステージ
1N Stick&Slipモータステージ
1mm/ 秒 10mm/秒 50mm/秒 速度
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各種コントローラ
各ピエゾ、モータ向けコントローラをそろえています。
アナログ制御、PC通信制御(LAN, USB, RS232, SPIなど)、高出力タイプ、多チャンネルタイプ、
モジュールタイプなど多くの製品があり、制御用ソフトウェア(PIMikroMove)も付属します(一部除く)。
お客様のご用途に合わせて、選定させていただきます。
【シングルチャンネル用】
【マルチチャンネル用】
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各種お問合せ
ピーアイ・ジャパン株式会社
212-0013 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地
ソリッドスクエア西館17F
TEL:044-280-7676
info@pi-japan.jp
ウエブサイト
http://www.pi-japan.jp
*本冊子の情報は2021/3/1現在のものです。仕様は予告なく変更される可能性が
あります。
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