Die Spindeln der vielseitig einsetzbaren Gleitgewindetriebe aus Suhl können aus verschiedenen Materialien wie Stahl, Edelstahl oder nichtrostendem Stahl sowie mit verschiedenen Verfahren hergestellt werden: geschliffen oder gerollt. Zudem realisiert das Unternehmen auf Kundenwunsch verschiedene Gewindetypen, -größen, -richtungen sowie Gangzahlen. Die geschliffenen Spindeln sind mit einer Steigung von ≥ 0,2 mm und einem Steigungswinkel von bis zu 40° sowie einem Durchmesser von 2 mm bis 25 mm erhältlich. Bei einer gerollten Spindel ist dieselbe Steigung möglich – allerdings mit einem Steigungswinkel von bis zu 90 ° und einem Durchmesser von 3 mm bis 25 mm.

Spezielle Materialien und ausgefallene Geometrien

Feinmess Suhl fertigt ein- bis siebengängige Spindeln mit einer Länge von bis zu drei Metern sowie vielfältigen Möglichkeiten in Bezug auf die Gewindegeometrie: von Metrisch über UTS und Whitworth bis hin zu Trapez, Sägezahn oder Sonderformen. Zudem sind spezielle Beschichtungen für eine besondere Oberflächenhärte, Korrosionsschutz oder reibungsreduzierende Schmierstoffe (PTFE) realisierbar – ideal für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen. Darüber hinaus bieten die verschleißbeständigen Gleitgewindetriebe einen einfachen Aufbau, eine definierte Leichtgängigkeit, minimales Spiel sowie exakte Form- und Maßhaltigkeit bis Toleranzgrad 4 für höchste Positionierpräzision im µm-Bereich. Bedingt durch die auftretende Gleitreibung bei Gleitgewindetrieben können diese außerdem selbsthemmend dimensioniert werden, dabei wird die Mutter durch Haftreibung auf der Spindel gehalten.

Muttervarianten für mehr Flexibilität

Maximale Flexibilität bei der Auslegung der Gleitgewindetriebe bieten die Muttern mit ihren vielfältigen Optionen hinsichtlich Bauform, Vorspannung, Spiel oder Material. So sind Formen wie Zylinder, Flansch oder spielreduziert erhältlich. Darüber hinaus bietet Feinmess Suhl federvorgespannte Muttern für ein eingeengtes Axialspiel oder optional eingepasste bzw. gepaarte Varianten für ein geringes Spiel und kleines Drehmoment. Auch Sonderformen für den Einbau in kundenspezifische Bauräume sind für den Hersteller kein Problem sowie Anpassung von Drehmoment und Axialspiel – selbst bei geringen Stückzahlen. Die Muttern können speziellen Anforderungen entsprechend aus Messing, Bronze Stahl oder Edelstahl bis hin zu Kunststoff gefertigt werden.

Umfassende Schmierstoff-Optionen

Je nach Anwendung und Branche bietet Feinmess Suhl passende Schmierstoff-Optionen wie zum Beispiel Leichtlauffette, Dauerschmierungen sowie reinraum- bzw. lebensmittelverträgliche Varianten an. Auch ein schmierstofffreier Betrieb der Gleitgewindetriebe ist möglich.

Das MP220-4 Miniatur-XY-Phi-Delta Positioniersystem von Steinmeyer Mechatronik ermöglicht kleine, sehr genaue lineare Bewegungen in X und Y sowie rotative Korrekturen um die X- und Y-Achse (Rx/Ry) und ist speziell auf die Anforderungen der modernen Halbleiter- und Optikfertigung zugeschnitten. Der für den industriellen 24/7-Dauereinsatz entwickelte Aligner zeichnet sich durch eine hervorragende Wiederholgenauigkeit (± 0,5 µm linear, ± 0,003° rotatorisch), eine hohe Traglast (bis zu 10 kg), eine kompakte Bauform (235 × 220 × 100 mm) sowie ein großes Durchlicht (Apertur Ø 45 mm) aus. Er ist eine ideale Lösung für automatisierte Active-Alignment-Prozesse sowie Durchlichtmessungen und auch für Optik-Messungen mit aktivem optischem Pfad nutzbar.

Kombinierte XY-, Kipp- und Delta-Bewegungen

Zentrales Element ist eine spielfrei vorgespannte Kardan-Kinematik auf einer XY-Apertur-Stage. Die vier hochauflösenden Präzisionsachsen sind mit Gleitgewindetrieben von Feinmess Suhl – ebenfalls Teil der Steinmeyer-Gruppe – ausgestattet und bewegen die Lastplatte. Die Lastplatte lässt sich in zwei Achsen um 4° kippen und der darunter liegende Apertur-Durchlichttisch realisiert eine XY-Verstellung von bis 20 mm, wovon 10 mm für die rein laterale Verstellung übrigbleiben. Durch seine feinstufige Kipp- und XY-Bewegung unterstützt das XYZ Tip-Tilt System aktive Justageprozesse von Optiken, Lasern und Wafer-Substraten mit Submikrometerpräzision. In der Wafer- und DIE-Inspektion ermöglicht die offene Apertur durchgängige optische Pfade für DUV- und EUV-Beleuchtung, während die mechanische Stabilität auch bei höheren Lasten eine prozesssichere Ausrichtung in Mehrschicht- oder Packaging-Anwendungen garantiert.

Eine ideale Positionierlösung für anspruchsvolle Hightech-Prozesse

Selbstverständlich ist das Miniatur-XY-Phi-Delta Positioniersystem anwendungsspezifisch skalierbar und flexibel konfigurierbar. Zu den optionalen Features gehören unter anderem eine zusätzliche Drehung um die Hauptachse (rotary stage), erweiterte XY-Verfahrwege sowie Ausführungen für Reinraum (bis ISO 4, höher auf Anfrage), Vakuum (bis 10E-6 mbar, höher auf Anfrage) und UV/DUV-Strahlung. Ebenso ist die kundenspezifische Weiterentwicklung für OEM-Varianten mit CAD-Entwurf, Prototyping und Serienfertigung vorgesehen. Dank seiner kompakten, modularen Bauweise kann das System direkt in Inline-Produktions- oder Teststationen integriert werden.

„Mit dem MP220-4 bieten wir für reine Ausrichtprozesse, bei denen nur geringe Verfahrwege genutzt werden, eine dafür zugeschnittene kompakte, wirtschaftliche und präzise Alternative zu Hexapod-Systemen oder gestapelten Tischen – ideal für Active-Alignment-Prozesse in der Halbleiter- und Optikfertigung“, bringt Elger Matthes, Entwicklung und Produktmanagement bei Steinmeyer Mechatronik, die Vorteile auf den Punkt.

Die Feinmess Suhl GmbH ist ein international gefragter Spezialist für mechanische und elektronische Präzisionsmesstechnik. Als Teil der Steinmeyer-Gruppe entwickelt und produziert das Unternehmen Messmittel für verschiedene Branchen wie den Maschinenbau, die Automobilindustrie sowie die Luftfahrt und Forschung. Mit über 150 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Präzisionsmessgeräten steht das Unternehmen für Qualität – Made in Germany. „Die neueste Generation unserer digitaler Messwerkzeuge zeigt, wie wir die Tradition der Präzision mit den Anforderungen moderner, digital vernetzter Fertigungsprozesse verbinden“, betont René Schiffmann, Vertriebsleiter bei Feinmess Suhl.

Drahtlose Datenübertragung ohne Fehler

Die bewährte Messschrauben-Baureihe 0800 mit innovativer Bluetooth-Technologie ermöglicht nun die drahtlose und benutzerfreundliche Übertragung von Messwerten direkt an Computer, Prüfsoftware oder mobile Endgeräte. Damit entfällt nicht nur das manuelle Ablesen und Notieren von Werten, es wird auch die Gefahr von Übertragungsfehlern minimiert. Die Messdaten können sofort in die Qualitätssoftware übernommen und weiterverarbeitet werden.

Höchste Messgenauigkeit bei einfacher Handhabung

Die digitale Messschraube 0800 steht für höchste Messgenauigkeit bei gleichzeitig einfacher Handhabung. Dank der umschaltbaren Auflösung von 10 µm bis 0,5 µm, einer nichtdrehenden Spindel für wiederholgenaue Ergebnisse und der robusten Schutzklasse IP65 eignet sie sich sowohl für den Einsatz im Messraum als auch in der Fertigung.

Flexibel einsetzbar in vielen Varianten

Die Messschraube 0800 ist in zahlreichen Varianten und Messbereichen bis 400 mm erhältlich. Ob für die Prüfung von runden oder langen Bauteilen, Verzahnungen oder speziellen Konturen – sie ist dank einer Vielzahl an Messflächen-Geometrien und optionalem Anlüfthebel für Serienmessungen flexibel einsetzbar.

Die Steinmeyer Mechatronik GmbH, Mechatronik-Experte aus dem Hightech-Cluster „Silicon Saxony“ und Teil der Steinmeyer-Gruppe, vollzieht einen Wechsel in der Geschäftsführung. Dr. Alexander Bromme, der das Unternehmen fast drei Jahrzehnte lang entscheidend geprägt hat, übergibt die Verantwortung an Dr. Markus Czanta.

Rückblick auf eine beeindruckende Laufbahn

Dr. Bromme begann seine Karriere 1998 als Konstruktionsleiter bei Feinmess Dresden. 2007 übernahm er die Geschäftsführung von Steinmeyer Mechatronik und entwickelte das Unternehmen gemeinsam mit seinem Team zu einem technologisch führenden Anbieter komplexer Positionierlösungen – mit einem klaren Fokus auf Qualität, Kundenorientierung und kontinuierlicher Weiterentwicklung. Neben seiner fachlichen Expertise war es vor allem seine empathische, ruhige und humorvolle Art, die ihn bei Kunden, Partnern und Mitarbeitenden gleichermaßen beliebt machte. Besonders stolz ist er auf die Unternehmenskultur: „Wir gehen neue Herausforderungen mutig an, scheuen technische Risiken nicht und beschreiten neue Wege. Wir lernen stetig, bleiben beweglich und können uns (fast) jeden Tag neu erfinden. Das ist für mich ein Erfolgsrezept in einer sich schnell verändernden Welt“, so Dr. Bromme.

Zum Jahreswechsel zieht sich Dr. Bromme aus der Geschäftsführung zurück, um sich einem lang gehegten Vorhaben zu widmen: der Beteiligung an einem Familienunternehmen im Bereich Studioelektronik und -gerätebau. Dr.-Ing. Manfred Münch, CEO der Steinmeyer Group, dankt und würdigt die gemeinsamen Erfolge: „Wir danken Herrn Dr. Bromme außerordentlich für die stets vertrauensvolle und äußerst erfolgreiche Zusammenarbeit bei der Weiterentwicklung unseres Unternehmens. Es war eine große Freude, ihn bei der erfolgreichen Etablierung von Steinmeyer Mechatronik in den Halbleiter- und Medizintechnikmärkten zu begleiten.“

Neue Impulse für die Zukunft

Mit Dr. Markus Czanta übernimmt ein erfolgreicher Technologe, versierter Manager und leidenschaftlicher Netzwerker die Leitung von Steinmeyer Mechatronik. Der promovierte Physiker mit Executive MBA verfügt über umfassende internationale Erfahrung in Forschung, Entwicklung, Digitalisierung sowie in der nachhaltigen Geschäfts- und Unternehmensentwicklung. Nach Stationen in leitenden Positionen bei namhaften Technologieunternehmen will er nun die Zukunft des mittelständischen Hidden Champions aktiv gestalten. „Mich begeistert die Möglichkeit, bei Steinmeyer Mechatronik auf einer starken Basis aufzubauen und neue Impulse für die Zukunft zu setzen – für unsere Kunden, unsere Partner und das Team“, erklärt Dr. Czanta. „Mein Ziel ist es, unser ausgeprägtes Profil als agiler Partner weiter zu schärfen und zu entwickeln – nicht als Kopie anderer, sondern mit unserem eigenen Weg. Die Extra-Meile, um Grenzen zu überwinden, ist für uns dabei Anspruch und Ansporn.“

Agiler Mittelständler mit einer starken Gruppe im Rücken

Der neue Geschäftsführer hat sich vorgenommen, das Projekt- und Seriengeschäft in Hightech-Industrien wie Halbleiter, Medizintechnik, Optik und Messtechnik, Luft- und Raumfahrt auszubauen und das Netzwerk mit Industriepartnern, Forschungseinrichtungen und Start-ups, gezielt zu intensivieren. „Wir leben in einer Zeit großer Umbrüche. Steinmeyer Mechatronik bringt alle Voraussetzungen mit, um sich erfolgreich weiterzuentwickeln – mit technologischer Vielfalt, mittelständischer Agilität, engagierten Mitarbeitenden und der Einbettung in eine starke Unternehmensgruppe“, so Dr. Czanta. Besonders wichtig ist ihm das Miteinander im Unternehmen: „Erfolg entsteht im Team. Transparenz, Vertrauen und Verantwortung sind die Werte, auf denen ich gemeinsam mit den Kolleginnen und Kollegen aufbauen möchte.“ Bis Ende 2025 werden Dr. Bromme und Dr. Czanta das Unternehmen gemeinsam führen, um einen reibungslosen Übergang zu sichern.

Das hochpräzise Messuhren- und Feinzeigerprüfgerät MFP 50 / 50 BV ist ein vollautomatisches Messsystem von Feinmess Suhl für analoge und digitale Messuhren sowie jegliche Art von Messtaster. Damit ist der Anwender in der Lage, analoge und digitale Messuhren auch ohne Interface-Kabel wirtschaftlich und schnell zu prüfen. Dank einer innovativen Steuerungs- und Messsoftware werden die Messergebnisse automatisch erfasst und verarbeitet. Weiterhin können verschiedene Prüfmittelverwaltungssysteme eingebunden werden. Feinmess Suhl bietet damit eine leistungsstarke Lösung für effiziente und dokumentierte Prüfprozesse. Die vollautomatische Bestückung mit einem Cobot erweitert das System nun um einen entscheidenden Baustein in Richtung Industrie 4.0. „Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit Partnern umgesetzt, wie Universal Robots sowie der Software-Firma AHP“, erklärt Sebastian Höller, aus der Entwicklung bei Feinmess Suhl. „Ziel war es, einen funktionalen Messe-Demonstrator zu realisieren, der unser Prüfgerät mit Messuhren bestückt, präzise einstellt, vermisst und bewertet – ohne manuelles Eingreifen.“

Das zeichnet den Cobot aus

Der Begriff Cobot steht kurz für kollaborativer Roboter und bezeichnet einen Industrieroboter, der speziell für die Zusammenarbeit mit Menschen in einem gemeinsamen Arbeitsbereich konzipiert ist – ohne dass physische Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Sensoren und Sicherheitsfunktionen gewährleisten eine gefahrlose Interaktion zwischen Mensch und Maschine. „Im Vergleich zu herkömmlichen Industrierobotern, sind Cobots zwar weniger dynamisch und tragen meist geringere Lasten, dafür reagieren sie aber sehr fein und stellen eine wesentlich sicherere Lösung dar,“ erklärt Sebastian Höller, der an der Entwicklung der Cobot-Lösung von Feinmess Suhl beteiligt war. Die Prüflinge werden von dem Roboter per QR-Code oder Datamatrix erkannt, was die Prozesssicherheit zusätzlich erhöht. Dank des modularen Aufbaus lässt sich der Cobot mit verschiedenen Magazinen für fünf bis zehn Messuhren bestücken, was wiederholgenaue und effiziente Prüfprozesse ermöglicht.

Messerückblick und Ausblick

Das Cobot-Konzept war ein voller Erfolg: Dem innovationsstarken Unternehmen ist es gelungen, einen möglichen Weg für automatisierte Prüfplätze in der Zukunft zu skizzieren. Auf der Control zeigten zahlreiche Besucherinnen und Besucher großes Interesse an der automatisierten Prüfplatz-Lösung. Ein technisches Highlight war die flexible Software-Schnittstelle, die wahlweise über API oder Ethernet realisiert werden kann, um Messdaten direkt digital zu erfassen und weiterzuverarbeiten. „Die Kombination aus Robotik, Bildverarbeitung und Präzisionsmesstechnik wurde sehr gut vom Messepublikum angenommen,“ so Höller. „Wir werden das Feedback nutzen, um unsere Cobot-Lösung weiterzuentwickeln und bald individuelle Automatisierungskonzepte anbieten zu können.“

„Elektromechanische Stellantriebe haben einen hohen Wirkungsgrad und sind in vielen Fällen ein adäquater Ersatz für Hydrauliksysteme,“ erklärt Jens-Uwe Gühring, Vertriebsleiter bei der August Steinmeyer GmbH und Co. KG. „Wir bieten mit unseren Kugelgewindetrieben eine geräuscharme, saubere, umweltfreundliche und technisch ausgereifte Alternative zur Elektrifizierung von Maschinen und Anlagen – auch in kleinen Stückzahlen.“ Je nach Anwendung bietet der Hersteller entweder Schwerlast-Kugelgewindetriebe an, die eine positionsabhängige Regelung ermöglichen – oder Differentialrollen-Spindeln mit indirekter Regelung, die für reine Zustellungen geeignet sind.

Schwerlast-Kugelgewindetriebe (KGT)

August Steinmeyer hat die Schwerlastausführungen seiner Kugelgewindetriebe von Grund auf für einen speziellen Aufgabenbereich konstruiert: Die hochgenaue Positionierung schwerer Lasten mit einem Servoantrieb bei hoher Wiederholgenauigkeit. Die hohe Belastbarkeit der verbauten Komponenten ist dabei besonders wichtig. Um eine hohe Tragfähigkeit zu gewährleisten, passt der Hersteller bei der Auslegung das Material, den Kugeldurchmesser, den Mutternkörper und insbesondere den Flansch an die hohen Kräfte an. Durch FEM-Berechnungen wird die Lastübertragung simuliert. Zwar sind eine höhere Steigung und ein höherer Drehmomentbedarf als bei der Differentialrollen-Spindel erforderlich – allerdings sind damit auch hohe Verfahrgeschwindigkeiten möglich.

Differentialrollen-Spindeln (DRS)

Differentialrollen-Spindeln gewinnen in der elektromechanischen Antriebstechnik als Alternative zur Hydraulik mehr und mehr an Bedeutung. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo eine Drehbewegung einfach und zuverlässig in eine Linearbewegung umgewandelt werden muss. Kugelgewindetriebe arbeiten nicht nur ölfrei und hocheffizient, sie zeichnen sich auch durch einen hohen Wirkungsgrad, einen einfachen, robusten Aufbau sowie einen geringen Verschleiß aus und bieten eine hohe Variabilität in der Konstruktion. Die kontinuierliche Rotationsbewegung aller Bauteile wirkt sich positiv auf die Geräuschentwicklung und Laufruhe aus. Von Vorteil ist zudem die geringe Vorschubsteigung der Mutter, sodass hohe Übersetzungen und ein niedriger Drehmomentbedarf realisiert werden können. Im Gegensatz zu Schwerlast-Kugelgewindetrieben werden die vorspannbaren Differentialrollen-Spindeln nicht direkt, sondern indirekt geregelt – die Positionierung ist über lineare Wegmessungen, die Erfassung von Druckkräften bzw. Drehmomenten oder im einfachsten Fall durch Endschalter möglich.

Die Raman-Spektroskopie hat sich als zerstörungsfreie, kontaktlose Methode zur Analyse und Charakterisierung von Materialien in Industrie und Forschung bewährt. Qualität und Verlässlichkeit der Ergebnisse stehen und fallen dabei mit der Leistungsfähigkeit des Positioniersystems, das für die Ausrichtung und Bewegung der Proben eingesetzt wird. Steinmeyer Mechatronik, Teil der Steinmeyer-Gruppe, ist Spezialist für hochgenaue Positionierkonzepte sowie ein erfahrener Partner der Halbleiterindustrie und realisiert hochperformante, maßgeschneiderte Lösungen, die den applikationsspezifischen Anforderungen optimal gerecht werden.

2X-Y-Ys (XYZ) Positioniersystem für die Wafer-Inspektion

Klassische Mikroskopietische verfügen in der Regel über Scanbereiche von maximal 150 x 150 mm und sind damit für viele Anwendungen deutlich zu klein. Abhilfe schafft das 2X-Y-Ys(Z) Positioniersystem von Steinmeyer. Es ermöglicht hochauflösende Bewegungen in XYZ für Proben bis 400 x 400 mm mit zusätzlichem Beladehub und Lasten bis zu 40 kg und eignet sich damit ideal für die Raman-Messung von schweren Wafer-Chucks sowie großen Wafern bis 12". Der sehr gute Stillstand, der gleichmäßige Lauf und die Schwingungsisolierung stellen eine exakte Fokussierung des spezifischen Probenbereichs sicher. So können detaillierte und genaue Informationen auf molekularer Ebene gewonnen werden.

Für den Dauereinsatz in der Halbleiterproduktion entwickelt

Der Gantry-Aufbau sorgt für die XY-Bewegung. Mit einem doppelt langen Hub in der oberen Achse wird – zusätzlich zum 400-mm-Arbeitshub in XY – ein Beladehub von weiteren 400 mm realisiert. Die Vertikalbewegung und der Fokus werden durch eine schräg angeordnete Achse bei gleichzeitiger Bewegung der Y-Achse ermöglicht. Der Schräghub ist Teil des Beladehubs. Durch die gleichzeitige Ansteuerung der Achsen Y und Ys wird die vertikale Bewegung in Z realisiert. Dank der Vertikalverfahrung können verschiedene Probendicken vermessen werden. Das Positioniersystem ist für einen wartungsarmen Betrieb bei 24/7-Produktion bis Reinraumklasse ISO 4 ausgelegt (höher auf Anfrage) und lässt sich unkompliziert in bestehende Mechaniken und Hausungen integrieren. Die Optik kann ortsfest platziert werden. Für den Antrieb sorgen Kugelgewindetriebe und Schrittmotoren. Die Anbindung an eine vorhandene Steuerelektronik erfolgt über eine externe Steuerung und DLL- oder AVI-Interfaces.

Breite Optionsvielfalt für kundenindividuelle Anpassungen

Als Spezialist für kundenspezifische Lösungen bietet Steinmeyer Mechatronik eine Vielzahl an Möglichkeiten zur applikationsspezifischen Anpassung. Unter anderem stehen folgende Optionen zur Verfügung: Linearmaßstab für 0,5 µm Wiederholbarkeit, Linearmotor für hohen Durchsatz, Kippachsen zum Ausrichten des Chucks, Drehtisch zum Vermessen runder Proben, Bandabdichtung, Absaugung, Bremse, Probenhalter, Umhausung, Sicherheitskonzept und -technik (Not-Aus, Türschalter, Lichtgitter, Laserscanner, STO, SLS). Selbstverständlich ist auch ein individueller Aufbau mit Gestell, Umhausung oder Einbindung in die Fab möglich.

Innovative Lösung für die Halbleiterindustrie

Großer Scanbereich und hohe Tragfähigkeit bei minimalem Platzbedarf und einem hohen Maß an Flexibilität: Das 2X-Y-Ys(Z) Positioniersystem von Steinmeyer setzt Maßstäbe in puncto Performance, Sicherheit sowie Zuverlässigkeit und ist eine innovative Lösung für die Analyse organischer Verbindungen auf hochreinen Oberflächen – sei es in der Halbleiterproduktion und -entwicklung (Chucks, Wafer, Chips), bei der Funktionsflächenuntersuchung (Lithopraphiegeräte, Waferstepper, Dicing), bei der Display-Herstellung, bei der Medikamentenentwicklung, bei der Assey-Entwicklung oder bei der Wirkstoffoptimierung.

Entstanden ist der Kalibrierservice im Labor von Feinmess Suhl durch die Prüfung eigener Produkte. Heute werden Kalibrierdienstleistungen auch im Rahmen von Wartungsverträgen und herstellerunabhängig angeboten, sowohl für Prüfmittelüberwachungssysteme als auch für Handmessmittel und Normale. Letztere werden als Vergleichsmaße für hochgenaue Messungen eingesetzt. Für kleinere Geräte wie z. B. für Messuhren, Feinzeiger, Bügelmessschrauben, Messschieber, Passameter oder Lehren bietet das Unternehmen ab einer bestimmten Größe jetzt auch einen kostenlosen Abhol- und Bringservice für lokale Unternehmen an. Bei geringen Stückzahlen kann diese Leistung über eine Servicepauschale gebucht werden.

Für eine noch höhere Zeit- und Kosteneffizienz führt Feinmess Suhl im Zuge seiner Kalibrierservices im Labor auch Kleinreparaturen durch. Bei Bedarf stellt das Unternehmen seinen Kunden Miet- oder Neugeräte während der Kalibrierzeit zur Verfügung. Eine Expresskalibrierung ist ebenfalls möglich.

Vor-Ort-Kalibrierung

Messysyteme, wie z.B. vertikale und horizontale Längenmessgeräte, Messuhren und Bandmaßprüfgeräte, sowie Endmaßprüfplätze, werden direkt beim Kunden vor Ort unter Anwendungsbedingungen kalibriert. Von Vorteil sind dabei der geringe Dispositionsaufwand und die Zeitersparnis für den Auftraggeber sowie der Wegfall des Transportrisikos. Der Kunde profitiert darüber hinaus von der sofortigen Einsatzbereitschaft der Geräte, da keine Transportzeiten entstehen. Mit im Service enthalten sind zudem Sicht- und Funktionsprüfungen, gegebenenfalls die Justierung des Messsystems, Firmware- und Software-Updates inklusive Einweisungen bei Neuerungen, Kleinreparaturen mit Originalersatzteilen, eine beschleunigte Abwicklung bei größeren Defekten, Reinigungen sowie das Fetten korrosionsgefährdeter Flächen. Im Rahmen der Vor-Ort-Kalibrierung bietet das Unternehmen ebenfalls Wartungsverträge oder Schulungen an.

Pro Bewegung ein Antrieb: Das ist der klassische Aufbau von Positioniersystemen. Sollen mehrere Bewegungen ausgeführt werden – beispielsweise in X-, Y- und Z-Richtung – werden einfach mehrere Linearachsen bzw. Lineartische übereinandergestapelt. Bis zu einem gewissen Punkt funktioniert das hervorragend. Kritisch wird es, wenn sehr viele Freiheitsgrade im Spiel sind. Denn dann wird der Stapel aus Achsen und Tischen relativ hoch – und damit im oberen Bereich instabil. Auch steigen Platzbedarf, Gewicht und Kosten schnell in schwindelerregende Höhen. Abhilfe schaffen parallelkinematische Konzepte. Bei Parallelkinematiken erfolgt das Zustellen einer Bewegung mittels mehrerer Antriebe, die parallel zur gleichen Zeit arbeiten. Das klingt erst einmal komplex, bietet aber entscheidende Vorteile – vor allem hinsichtlich Präzision und Bauraum, wie Dr. Alexander Bromme, Geschäftsführer von Steinmeyer Mechatronik, erklärt: „Parallelkinematische Positioniersysteme sind deutlich kompakter und steifer als klassische Konstruktionen, bei denen jeder einzelne Freiheitsgrad mit einem separaten Antrieb realisiert wird. Dadurch können sie präziser positionieren und kommen mit weniger Bauraum aus.“ Insbesondere Anwendungen mit kleinen Verfahrwegen, hohen Genauigkeiten und vielen zu verstellenden Achsen profitieren von diesem Konzept.

Maßgeschneiderte parallelkinematische Positioniersysteme

Beim Begriff Parallelkinematik erscheint den meisten wahrscheinlich ein Hexapod vor dem inneren Auge. Das verwundert nicht, schließlich sind die Sechsbeiner ein Klassiker und werden häufig eingesetzt. Eine Patentlösung sind sie dennoch nicht. Größtes Manko: Sie haben sechs Freiheitsgrade – und zwar immer. Eine kundenindividuelle Anpassung der Freiheitsgrade ist bei Hexapoden nicht möglich. Was also tun, wenn die Anwendung diese sechs Freiheitsgrade gar nicht benötigt? Hilfreich ist ein Blick über den Tellerrand in Richtung Steinmeyer Mechatronik. Das Dresdner Unternehmen gehört zu den weltweit führenden Herstellern von hochgenauen Positionierlösungen für optische und feinmechanische Systeme und hat sich insbesondere als Spezialist für individuelle Sonderanfertigungen einen Namen gemacht. Das Credo: Das Unmögliche möglich machen und die Grenzen des Machbaren neu definieren. Parallelkinematiken bilden da keine Ausnahme. Wie auch immer die Anforderungen aussehen, Steinmeyer Mechatronik findet einen Weg. Gemeinsam mit dem Kunden entwickelt der Positionierspezialist innovative, auf die jeweilige Anwendung perfekt zugeschnittene Lösungen.

Kinematische Kopplungen nach der Maxwell-Anordnung

Die parallelkinematischen Positioniersysteme von Steinmeyer Mechatronik basieren auf dem Prinzip kinematischer Kopplungen nach der Maxwell-Anordnung, das auch bei den Tastköpfen in der 3D-Koordinatenmesstechnik zum Einsatz kommt. Die Maxwell-Anordnung besteht aus drei Kugeln in je einem Prisma bzw. einer V-Nut, die auf einen zentralen Schnittpunkt ausgerichtet sind. Dank der symmetrischen Anordnung ist thermische Stabilität gegeben. „Jedes Prisma bindet zwei Freiheitsgrade. Insgesamt sind also genau sechs Freiheitsgrade gebunden. Damit ist die Maxwell-Anordnung statisch bestimmt“, so Dr. Alexander Bromme und erläutert: „Ein System ist statisch bestimmt, wenn die Anzahl der Lagerreaktionen gleich der Anzahl der möglichen Bewegungsrichtungen, sprich Freiheitsgrade, ist und jeder Bewegungsrichtung nur eine Lagerreaktion entgegenwirkt“. Für den Aufbau von Parallelkinematiken ist statische Bestimmtheit elementar, denn nur statisch bestimmte Systeme sind unbeweglich bzw. nicht verschiebbar – eine Grundvoraussetzung für eine hochpräzise Positionierung.

Für jede Anforderung die passende Lösung

Steinmeyer Mechatronik entwickelt und produziert alle Parallelkinematiken exakt nach den Vorgaben der Kunden – vollständig montiert, ausgestattet mit der notwendigen Steuerung und getestet nach kundenindividuellen Kriterien. Je nach Applikation werden DC-, AC-, Schritt-, Linear- oder Piezomotoren eingesetzt. Die kinematischen Entkopplungen können über klassische Gelenke, Festkörpergelenke, Dreh- und Linearführungen oder Luftlager erfolgen. Auch Lösungen für anspruchsvolle Umgebungen wie Hochvakuum, Ultra-Hochvakuum und für nichtmagnetische Baugruppen lassen sich wirtschaftlich umsetzen. Am Standort Dresden arbeiten alle Abteilungen – Entwicklung, Mechanik, Elektronik, Software, Fertigung, Montage, Messlabore, Testzentrum – vernetzt unter einem Dach. So können Synergien optimal genutzt und spezifische Kundenanforderungen schnell und unkompliziert realisiert werden. Insgesamt produzieren mehr als 100 Mitarbeiter auf einer Fertigungsfläche von über 3.900 m² Positioniersysteme im Submikrometerbereich für höchste Qualitätsanforderungen.

Ideal für Anwendungen in der Messtechnik und Mikromontage

Parallelkinematische Positioniersysteme sind extrem präzise, dynamisch und kompakt – und damit eine Idealbesetzung für Justage- und Alignment-Aufgaben in der Messtechnik und Mikromontage. Besonders oft werden sie in der Optik-Montage eingesetzt. Ein Beispiel ist das Ausrichten von Linsen zum Verkitten oder Kleben in ihre Fassung. „Linsen werden hochpräzise gefertigt, die Anforderungen an die Fassung dagegen sind vergleichsweise gering. Alignment-Systeme mit paralleler Kinematik können die Linse in mehreren Freiheitsgraden auf den Mikrometer genau ausrichten und stellen einen perfekten Sitz sicher“, erläutert Dr. Alexander Bromme. Auch bei der Verlegung von Glasfaserkabeln sind parallelkinematische Positioniersysteme unerlässlich. Werden die einzelnen Glasfasern mit einem Durchmesser von nur einem Zehntel Millimeter an den Enden verbunden, müssen sie exakt zueinander ausgerichtet sein. Dafür werden sie nicht nur in X, Y und Z, sondern auch im Winkel perfekt positioniert. Ansonsten ist Datenverlust vorprogrammiert.

Wiederholbarkeit der Position von ±0,75μm

Was Parallelkinematiken in der Praxis leisten können, wird am Ausrichtprozess einer 60 x 60 cm Druckschablone deutlich. Die Anforderungen sahen folgendermaßen aus: XY-Verstellbereich von ±10 mm, Phi-Verstellbereich von ±1°, Wiederholgenauigkeit besser ±2 μm, Verfahrzeit unter einer Sekunde, Lebensdauer von zehn Millionen Zyklen in zehn Jahren, ein wartungsfreier 24/7-Betrieb – und das alles in einer Industrieumgebung mit hoher Partikelbelastung. „Ein Aufbau mit klassisch übereinander gestapelten Tischen wäre sehr groß, schwer sowie teuer geworden und stellte damit keine sinnvolle Option dar“, so Dr. Alexander Bromme. Die Lösung: ein parallelkinematisches 3-DOF-Positioniersystem mit Luftlagern und Direktantrieben. Dieses erfüllt die Kundenvorgaben hinsichtlich Präzision, Geschwindigkeit, Verschleiß und Lebensdauer optimal und ist gleichzeitig extrem kompakt gebaut. Die Wiederholbarkeit der Position liegt bei ±0,75μm (±3 Sigma).

Unschlagbar in puncto Präzision und Kompaktheit

Trotz aller Vorteile (viele Freiheitsgrade, kleine Verfahrwege, höchste Präzision, beengter Bauraum) stehen Anwender parallelkinematischen Positioniersystemen teilweise skeptisch gegenüber. Das hängt mit der Funktionsweise und dem damit verbundenen höheren Steuerungsaufwand zusammen. „Bei einem herkömmlichen XYZ-System ist sofort nachvollziehbar, welche Achse welche Bewegung ausführt. Bei einem parallelkinematischen System ist dies nicht der Fall, da dort mehrere Aktuatoren an der Ausführung einer Bewegung beteiligt sind. Die Steuerung ist nicht intuitiv“, so Dr. Alexander Bromme. Abschrecken lassen sollte sich davon allerdings niemand. Zum einen versorgen Hersteller von Parallelkinematiken wie Steinmeyer Mechatronik ihre Kunden mit den erforderlichen Software-Modulen, sodass die Bedienung zum Kinderspiel wird. Zum anderen sind die Mehrwerte hinsichtlich Präzision und Kompaktheit einfach unschlagbar.

Steinmeyer Mechatronik realisiert hochperformante Parallelkinematiken

Zusammenfassend lässt sich festhalten: Parallelkinematiken sind nicht für jede Anwendung geeignet. Ist jedoch eine hochpräzise Verstellung mehrerer Freiheitsgrade mit kleinen Verfahrwegen auf engstem Raum gefordert, sind parallelkinematische Konzepte das Mittel der Wahl. Steinmeyer Mechatronik ist Spezialist für kundenspezifische Lösungen und verfügt über ein umfassendes Know-how im Bereich Parallelkinematik. Auf Basis ihrer technologischen Expertise, ihrem tiefen Anwendungswissen und ihrer langjährigen Erfahrung realisieren die Dresdner innovative und hochperformante parallelkinematische Positioniersysteme – oft auch in Fällen, die andere für unlösbar halten.