Nauwkeurig in het nanometerbereik

In de afgelopen jaren is nanonauwkeurigheid algemeen beschikbaar gekomen voor onder meer de miniaturisering, automatisering, fabricage en inspectie van componenten. Groneman BV uit Hengelo heeft voor deze doelgroep het productenprogramma van ALIO Industries in haar assortiment geïntegreerd. Dit Amerikaanse bedrijf heeft al ruim twintig jaar ervaring in hoognauwkeurige motion systemen waaronder hexapods en lineaire en roterende sledes.

Het assortiment van Groneman is grofweg onder te verdelen in aandrijftechniek, besturingstechniek en verbindingstechniek. Aandrijftechniek omvat uiteenlopende koppelingen, (cardan)assen, (veiligheids)remmen met verzorgings- en bewakingsmodules, hefschroefspindels en tot slot krimpschijven en klembussen. Stuk voor stuk hoogwaardige componenten die hoofdzakelijk zijn bedoeld voor het beveiligen van machines tegen schade, productiestilstand en onbedoelde verstellingen.

De belangrijkste uitdaging in de besturingstechniek is het automatiseren van productieprocessen. Hiervoor zijn oplossingen beschikbaar om producten te positioneren en pick & place systemen te bouwen. Daarnaast omvat het aanbod motoren, regelaars, actuatoren en overbrengingen. Onder de noemer verbindingstechniek heeft Groneman onder andere zelftappende draadbussen en inserts voor het verbinden van diverse materialen opgenomen, evenals producten en oplossingen voor het borgen en afdichten van schroefdraad.

ALIO Industries

Een bijzonder lid van de afdeling besturingstechniek zijn de ‘nanometermotion’ producten van ALIO Industries, waarmee Groneman zich bewust begeeft in de markt van hoognauwkeurige toepassingen. Dit Amerikaanse bedrijf levert al sinds 2001 motion control oplossingen en richt zich daarbij continu op betere oplossingen voor hoognauwkeurige aandrijvingen in het nanometersegment. Het uitgangspunt is daarbij dat de 6 graden van vrijheid van nauwkeurigheid (6 DOP) wat afwijkt van traditionele oplossingen, die vaak kijken naar slechts 1 graad van nauwkeurigheid. Met dit uitgangspunt ontwikkelt het bedrijf oplossingen zoals Hexapod-robotsystemen met drie of zes assen, luchtlagersystemen en nano-precisie lineaire en roterende systemen met zowel mechanische als luchtlagergeleiders.

Toepassingen

De systemen waarvoor de ALIO aandrijvingen worden ontwikkeld, hebben veelal te maken met hoognauwkeurig positioneren. Bijvoorbeeld in de luchtvaart, micromachines, industriële automatisering, medische industrie, fotonica, optiekindustrie, halfgeleidersector en biotechnische industrie. De hoge nauwkeurigheid van de sledes wordt bereikt door de toepassing van een uitgekiend ontwerp van de onder- en bovenzijde van de lineaire slede in combinatie met geselecteerde precisie lineaire lagers. Deze sledes worden samen met hoogwaardige lineaire motoren en positie-opnemer samengebouwd tot het gewenste systeem.

Het assortiment

Het ALIO-productenpakket van Groneman omvat onder meer parallelle kinematische robots met drie of zes assen en lineaire of roterende sledes voor zowel standaard- als vacuümgebruik. De systemen worden compleet geleverd met motorregelaars en motion controllers. Twee systemen belicht Groneman graag apart. Dat zijn ten eerste de parallelle kinematische robotsystemen die beter bekend zijn als hexapods. Hiermee wil ALIO een revolutie teweegbrengen op het gebied van nanometerrobotica. Deze hexapods zijn beschikbaar in een uitvoering met drie of zes assen en naar wens ook in een hybride uitvoering: een combinatie van XY slede met een rotatieslede en tripod. Hiermee is een positioneernauwkeurigheid van minder dan een micrometer en een herhalingsnauwkeurigheid kleiner dan 50 nm te bereiken.

De tweede productgroep uit het ALIO assortiment die extra aandacht verdient, omvat de lineaire en roterende sledes. De lineaire sledes hebben een slag van 25 – 400 mm en leveren een kracht van 8 – 64 N bij een maximale snelheid tot 150 mm/s. Hiermee zijn systemen te bouwen met een resolutie van 5 µm tot 5 nm. Geschikt voor onder meer standalone bewegingen maar ook te integreren in seriële kinematische constructies. De standaard sledes zijn volledig af te stemmen op een specifieke toepassing en bovendien te koppelen met verschillende besturingen.

Met ALIO als back-up adviseert Groneman haar klanten over de juiste keuze, implementatie en gebruik van de nanometermotionproducten. 

Voordelen van ALIO systemen

• Zeer nauwkeurig positioneren.

• Zeer gelijkmatige snelheden.

• Geschikt voor gebruik in cleanrooms.

• Geschikt voor gebruik in vacuüm.

• Parallel alsmede serieel bouwen.