Præcisionsmekanismer

Præcisionsmekanismer er mekaniske konstruktioner designet til at levere meget nøjagtige, repeterbare bevægelser og positioner med høj stivhed og lav termisk og mekanisk afvigelse. De bruges i instrumenter og maskiner, hvor præcis styring af bevægelser er afgørende, for eksempel i halvlederproduktion, astronomi, mikroskopi, metrologi og optiske instrumenter. Typiske komponenter inkluderer lineære stages, dreje- eller rotary stages, goniometre, krydsborde og præcisionsskruer samt lineære eller vinkelførelseselementer som kuglelejer og luft- eller kornlejer.

Kinematiske designprincipper søger at minimere overkontraktion og uønskede bevægelser ved at anvende kontrollerede kontaktpunkter og klare referencekæder. Vigtige parametre er stivhed, præcision, gentagelsesnøjagtighed, opløsning og backlash. Kommunikation med målopnåelse sker ofte gennem integreret sensorteknologi: interferometri, kapacitance-, induktive eller LVDT-sensorer, samt realistiske fejlsimuleringer og kalibrering.

Materialer og termisk kontrol er centralt: lav-termisk udvidelse (for eksempel invar) eller aktiv temperaturkompensation og temperaturkontrol mindsker fejl i lange test- eller bearbejdningssager. Overfladefinish og præcise fremstillingsprocesser, herunder ultrapræcisionsbearbejdning, slibning og polering, leverer lav friktion og høj gentagelsesnøjagtighed.

Aktuatorer som piezoelektriske elementer, luftlagre eller lineær motorer giver små, kontrollerede bevægelser med høj opløsning. Kalibrering og måling af præcision udføres ofte med interferometri eller kapacitetsmåling for at sikre specifikationer over tid.