Physik Instrumente Archive - Anwendungen aus der Automatisierung

Beim Test der Bildstabilisierungstechnologien werden beispielsweise Hexapoden eingesetzt, um Bewegungen zu simulieren, denen Kameras während der Aufnahmen ausgesetzt sind. Bild: PI

Hexapoden simulieren Kamerabewegungen beim Test der Bildstabilisierungsfunktion
Zuverlässige Bilderfassung für Industrie und Endanwender

Scharfe Bilder trotz sich schnell ändernder Licht- und Umgebungsbedingungen aufnehmen, Schnappschüsse ohne Bewegungsunschärfe fotografisch einfangen, Verkehrszeichen oder Fahrbahnmarkierungen erkennen oder mögliche Gefahren für Personen identifizieren – das alles ist heute mit Hilfe moderner Kameras möglich. Doch wie werden die unterschiedlichen… Read More

Die sechsachsigen Positioniersysteme gibt es mit Stellwegen von wenigen bis zu einigen Hundert Millimetern. Sie können selbst große Lasten auf den Mikrometer genau positionieren und eignen sich damit für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile. Bild: PI

Antriebstechnik Maschinenbau

Ellen-Christine Reiff

Mehr Möglichkeiten für die Automobilindustrie
Hilfe für den Roboterarm

Die Industrie sucht nach neuen Formen der Robotik. Vor allem in der Automobilindustrie fahnden die Prozessverantwortlichen nach Alternativen und Ergänzungen zu den klassischen Industrierobotern. Hexapoden galten viele Jahre als Exoten in der Automatisierung, doch erste Anwendungen bestätigen die Fähigkeiten der… Read More

Ein typischer Anwendungsfall für die Laufzeitmessung ist die Messung von Füllständen. Bild: PI

Sensorik

Ellen-Christine Reiff

Robuste Messtechnik für die Automatisierungs- und Verfahrenstechnik:
Piezoelemente treiben Ultraschallsensoren an

Ultraschallsensoren bieten in der Automatisierung sowie der Prozess- und Verfahrenstechnik viele Möglichkeiten. Das Einsatzspektrum des berührungslosen und robusten Messverfahrens reicht von Abstandsbestimmung und Objekterkennung über Füllstands- und Durchflussmessungen bis hin zu hochauflösenden Materialprüfungen. Dabei sind stets die Wandler die wichtigsten… Read More

Aufbau mit dem System STEVE 6D (Stabilization Evaluation Equipment) für den Test der Bildstabilisierung in einer Kamera: Hier kommt der H-840 zum Einsatz. Bild: Image Engineering

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Zittern präzise simulieren:
Hexapoden testen Bildstabilisierung

Scharfe Aufnahmen auch ohne Stativ zu erhalten und dabei natürliche und künstliche Bewegungen auszugleichen, zählt heute bei Kameras und zunehmend auch bei Smartphones zu den entscheidenden Anforderungen. Sensoren erfassen deshalb in Kameras die Zitterbewegungen des Fotografen bzw. die Vibrationen eines… Read More

Auch die Photonik stellt hohe Anforderungen, wenn die Fasern exakt positioniert werden müssen, um das sogenannte „First light“ zu erreichen. Bild: PI

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Präzise positionieren bei Montage und Qualitätssicherung:
Hexapoden in der Mikroproduktion

Was haben optische Komponenten, Glasfasern in der Photonik, Smartphones und hochwertige Armbanduhren gemeinsam? Mehr als man auf den ersten Blick denkt: Schließlich geht es in allen Fällen darum, bei der Montage die einzelnen Komponenten, Bauelemente oder Werkstücke präzise zu positionieren,… Read More

Das CheMin-Spektrometer für chemische und mineralogische Untersuchungen im Mars Rover: ausgestattet mit Piezoaktoren von PI Ceramic. Bild: NASA

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Unter allen Bedingungen langlebig und zuverlässig:
Wie werden Piezoaktoren weltraumtauglich?

Piezoaktoren wandeln elektrische Energie direkt in mechanische Energie um und ermöglichen Bewegungen mit Auflösungen im Sub-Nanometerbereich. Sie erreichen Stellwege bis etwa einen Millimeter und hohe Dynamik mit Frequenzen bis zu mehreren Tausend Hertz. Es gibt keine reibenden Teile, die die… Read More

Piezoelemente sind in unterschiedlichen Größen, Materialien und für unterschiedliche Temperaturbereiche realisierbar. So ist eine optimale Anpassung an die jeweilige Anwendung möglich. Bild: PI Ceramic

Sensorik

Ellen-Christine Reiff

Robuste Piezokeramik-Scheiben als „Herz“ von Sensoren:
Ultraschallwandler für die Automatisierungstechnik

Ohne Ultraschall-Sensoren wäre die automatisierte industrielle Produktion von Industriegütern höchster Qualität nicht vorstellbar. Sie sind in der Automation unverzichtbar und werden u.a. eingesetzt zur Distanz- und Füllstandsmessung, zur Anwesenheitskontrolle oder Niveauregulierung. Sie prüfen den Abstand von Gegenständen und liefern so… Read More

Beste dynamische Eigenschaften erreichen Hexapoden mit magnetischen PIMag Direktantrieben; hier sind Geschwindigkeiten von mehreren hundert mm/s und Beschleunigungen bis zu 4 g möglich. Bild: PI

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Bewegen und Positionieren mit magnetischen Direktantrieben:
Neue Lösungen für die Präzisionsautomatisierung

Magnetische Direktantriebe bieten vor allem hinsichtlich Verschleiß und Dynamik Vorteile gegenüber klassisch motorisierten, spindelbasierten Lösungen. Da die Direktantriebe weitgehend auf mechanische Komponenten im Antriebsstrang verzichten, gibt es weniger Reibung und Spiel und damit mehr Präzision. Gleichzeitig sinken die Kosten und… Read More

Die erforderlichen Tests der zertifizierten Hexapoden entsprechend den CIPA-Vorgaben führte die Firma Image Engineering in Deutschland durch. Bild: Image Engineering

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Simulation und Kompensation von Bewegungen:
Hexapoden für dynamische Anwendungen

Kleine Bewegungen haben oft große Wirkung. Schon ein leichtes Zittern der Hand sorgt beispielsweise für unscharfe, „verwackelte“ Kameraaufnahmen; unerwünschte Bewegungen durch Führungsfehler, Bearbeitungsvorgänge etc. können Präzisionsmaschinen in der Fertigung so stören, dass das Ergebnis unbrauchbar wird. Gerade bei ständig steigenden… Read More

Schließt die Lücke zwischen den Piezo und den Piezo-Schreitantrieben: Q-Motion- Positioniersysteme, die auf piezobasierten Trägheitsantrieben basieren. Bild: PI

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Hochauflösende Positioniersysteme in miniaturisierter Bauweise:
Klein sein bringt Vorteile

Der Bedarf an möglichst kleinen Positionierern und Manipulatoren steigt. Die industrielle Mikromontage, die Photonik sowie die Laser- und optische Messtechnik oder Forschungseinrichtungen mit Ultrahochvakuum-Bedingungen und starken Magnetfeldern brauchen immer kleinere, hochgenaue Positioniersysteme. Ähnliche Anforderungen gibt es auch bei forschungsnahen, kommerziellen… Read More

Dieses kabellose Fetalmonitoringsystem kann selbst bei Drillingsschwangerschaften die Herztöne aller Föten synchronisiert erfassen, d. h. mit derselben Impuls-Dichte. Bild: Philips

Antriebstechnik Sensorik

Ellen-Christine Reiff

Qualität ist oberstes Gebot:
Ultraschall-Piezoelemente in der Medizintechnik

Ultraschall, also Schall oberhalb des menschlichen Hörfrequenzbereichs ab etwa 16 kHz, wird in der Medizintechnik und Forschung vielfältig genutzt. Das Spektrum reicht von Abstandsbestimmung und Objekterkennung, Füllstand- oder Durchflussmessungen über hochauflösende Materialprüfungen bis hin zur medizinischen Diagnostik und Therapie. Piezoelemente… Read More

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Drei piezobasierte Prinzipien für unterschiedliche Randbedingungen
Kleine, vielseitige Antriebe für Positionieranwendungen

Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung in der Automatisierungs- und Medizintechnik oder in der Biotechnologie steigen die Anforderungen an die Abmessungen der verwendeten Antriebskomponenten ständig. Piezokeramische Antriebskonzepte ermöglichen heute für praktisch jede Aufgabenstellung eine passende Lösung. Dabei können die Randbedingungen je… Read More

200 bis 400 Einzelbilder werden von Messsoftware in ein dreidimensionales Höhenbild umgewandelt. Bild: NanoFocus

Antriebstechnik Sensorik

Ellen-Christine Reiff

Optische 3D-Oberflächenmesstechnik für Industrie und Forschung:
Profiltreue Wiedergabe feinster Strukturen dank Piezotechnologie und Konfokaltechnik

Bei Oberflächeninspektionen, die heute in vielen Bereichen unerlässlich sind, geht der Trend zu immer kleineren Strukturen, die es bis zu Nanometergenauigkeit abzubilden bzw. aufzulösen gilt. Optische Messverfahren als berührungslose und zerstörungsfreie Analyse- und Prüfmethoden sind für viele Anwendungen das Mittel… Read More

Da bei Elektronenmikroskopen die Wellenlänge des Lichts als Begrenzungsfaktor keine Rolle spielt, lassen sich sogar die Abstände einzelner Atome erkennen. Transmissions-Elektronenmikroskope (TEM) erreichen Auflösungen bis 0,1 nm; bei Rasterelektronenmikroskopen (SEM, Scanning Electron Microscope) liegt die Auflösung im Bereich von 1 nm. Bild: Dr. Reiner Ramlau, MPI für Chemische Physik fester Stoffe

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Nichtmagnetisch, vakuumkompatibel und hochpräzise
Antriebe und Positionierung für Elektronenmikroskope

Die Elektronenmikroskopie ermöglicht Untersuchungen mit extrem hoher lateraler Auflösung bis in den Bereich unter einem Nanometer. Dies stellt allerdings auch sehr große Anforderungen an die abbildenden Elemente. Ebenso exakt müssen natürlich auch die Proben positioniert werden, um aussagekräftige Messergebnisse zu… Read More

Im Prinzip besteht die Detektor- und Probenpositionierung aus drei kooperierenden Systemen: einem Hubtisch mit Granitunterbau, einem in drei Achsen beweglichen Detektortisch und der Probenpositionierung. Letztere setzt sich zusammen aus einem sechsachsigen Positioniersystem sowie einem Rotations- und Kipptisch, auf dem der eigentliche Probenträger kontaktlos positioniert wird. Bild: PI, Fraunhofer EZRT, ESRF

Antriebstechnik

Ellen-Christine Reiff

Probenpositionierung an Synchrotronquellen
Präzision für bildgebende Verfahren

Heute ist die Computertomografie (CT) ein etabliertes Verfahren an Synchrotronstrahlungsquellen, um Volumeninformationen über viele Arten von Proben mit Mikrometerauflösung zu erhalten. Tatsächlich ist damit die Untersuchung von flachen, ausgedehnten Mikrosystemen oder planaren Untersuchungsgegenständen aber häufig unbefriedigend, wenn die Probe deutlich… Read More