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Microtec Südwest

Hochpräzise Montage von optischen Systemen

Commander6

Ultrapräzise Positionierung mit 6 Freiheitsgraden im Nanobereich für die aktive Montage von optischen Systemen

Die zunehmende Automatisierung der Montage und die Miniaturisierung der Produkte erfordern immer öfter, dass Bauteile in gegriffenem Zustand ausgerichtet und anschließend fixiert werden. Die MA micro automation GmbH hat, mit dem vom Fraunhofer IPT entwickelten Commander6, ein System im Portfolio, das die Justage mit translatorischen Schrittweiten im zweistelligen Nanometerbereich und Winkelschrittweiten von wenigen Mikrorad erlaubt.

Erste Anwendungen finden sich in:      
    • der aktiven Justage von Resonatorspiegeln
    • der Justage von Fast-Axis-Collimation-Linsen (FAC – Linsen) für Laserdioden
    • der Montage von Faserkoppelmodulen
    • der Montage von Pumpoptiken für Festkörperlaser

Die Positionierung und Justage von FAC-Linsen für Laserdioden erfordert höchste Präzision in bis zu sechs Freiheitsgraden. Die MRCcompact®, kombiniert mit dem Mikromanipulator Commander6, ermöglichen das präzise zueinander Ausrichten und das hochgenaue Positionieren der FAC. Mittels der im System integrierten Bildverarbeitung erfolgt eine passive und aktive Ausrichtung der FAC.

Die Kinematik des Commander6 besteht aus einer parallelen Struktur mit drei längenunveränderlichen Streben, deren Fußpunkte jeweils auf einem beweglichen XY-Tisch verfahren werden können. Als Aktoren kommen Piezoschrittmotoren zum Einsatz, die eine extrem hohe Bewegungsauflösung im Nanometerbereich mit relativ großen Verfahrbereichen kombinieren.

Die Kinematik des Commander6 basiert vollständig auf Festkörpergelenken, mit denen sich die Bewegungen der Aktoren verlustfrei auf den Bauteilgreifer übertragen und unerwünschte Effekte wie Umkehrspiel oder Hysterese vermeiden lassen.

Der Commander6 ist mit einer Bauweise von < 100 x 100 x 100 mm³ extrem kompakt und weist trotzdem einen sehr großen Verfahrbereich vom ± 3 mm auf. Es lassen sich außer Point-To-Point-Bewegungen und linearen Bahnen (Continuous Path) auch Bewegungsbereiche schrittweise Abrastern oder der virtuelle Drehpunkt (Pivot-Point) frei im Raum setzen.

Der Commander6 ist mit einer eigenen Steuerung versehen, welche in die Steuerungs-Architektur der MRCcompact® integriert ist. Eine einfache Handhabung und Programmierung ist somit gegeben.