Kameramanipulator (RICXS)
Vakuum / Reinraum Mehrachssysteme
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Die Herausforderung bei der Realisierung dieses Systems war die Kombination aus großen Lasten, starken Magnetfeldern, kleinen Stellinkrementen und Vakuum. Im Video sind die möglichen Bewegungen ersichtlich. Für alle Antriebe in direkter Nähe des Vektormagneten wurden in Kooperation mit der Firma PiezoMotor kaskadierbare Leg-Motoren entwickelt. Diese sind vollkommen magnetfrei und können bei Verwendung vieler dieser Antriebe auch hohe Kräfte erzeugen.
Solche Motoren sind im A-Drive, welche die Kamera vor und zurück bewegt und im Blendenversteller vor der Kamera verbaut. Der Bogenantrieb, welcher die Kamera auf dem A-Drive von rechts nach links schwenkt wird mit einem Schrittmotor, welcher über eine Schnecke auf einen Seilantrieb wirkt verwirklicht. Die Bogenführung ist eine Eigenfertigung und in sich magnetfrei.
Da der Bogenantrieb ganz außen am Experimentalaufbau sitzt war dort auf Grund des schon abgeschwächten Magnetfeldes die Verwendung eines Schrittmotors möglich. Noch weiter vom Magneten entfernt befindet sich der Hubantrieb für den Bogen. Auch hier wirkt ein im Gestell angeordneter Schrittmotor über einen Schneckentrieb auf Seilwickel. Zwei solcher Seilwickel sind mit einer Welle verbunden und werden parallel betrieben und heben somit den Bogen. Zuletzt kann der Gesamtaufbau mit dem Magneten relativ zum Strahl verfahren werden, was durch einen Kugelgewindetrieb mit Schrittmotor gelöst ist. Dieser Antrieb ist so weit von der Magnetquelle entfernt, dass magnetarmer Edelstahl für Kugelgewindetrieb und Führungen verwendet werden konnte.
Eine besondere Schwierigkeit sind Schneckentriebe im Vakuum. Die bekannten Reibpaarungen funktionieren in trockenen Atmosphären nicht, weswegen eine wasserstoffhaltige Diamantbeschichtung verwendet werden muss, um Gleiten zu ermöglichen. Weitere Baugruppen sind die Probenfixierung, die ein Beschädigen des Probenmanipulators beim automatisierten Probenwechsel verhindert und der Probenmanipulator.
Anwendungsfelder
Magnetfeldmessung
Ansprechpartner Vakuum-Sonderbaugruppen
Dipl.-Ing. Elger Matthes
Tel.: +49 (0) 351 88585-0
elger.matthes(at)steinmeyer.com