Accessible Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag September 8, 2015

Entwurf und Regelung eines Positioniersystems für robotergestützte Nanomesstechnik

Design and control of a positioning system for robot-based nanometrology
Markus Thier, Rudolf Saathof, Ernst Csencsics, Reinhard Hainisch, Andreas Sinn and Georg Schitter

Zusammenfassung

In einer Produktionsumgebung beeinflussen mechanische Vibrationen den Relativabstand zwischen Inspektionsgerät und Werkstück, was für Messungen im Nanometerbereich hinderlich ist. Dieser Beitrag stellt eine Metrologieplattform zur Montage eines Inspektionsgerätes vor, die mittels eines H-Reglers den Relativabstand zum Werkstück konstant hält. Ein Laboraufbau mit einem Freiheitsgrad zeigt, dass in der Produktionsumgebung vorkommende Vibrationen um eine Größenordnung reduziert werden können, was eine Oberflächencharakterisierung im Nanometerbereich direkt in der Produktion ermöglicht.

Abstract

Mechanical vibrations occuring in a production environment cause a relative motion between the sample and inspection tool that distorts measurements at the nanometer level. To overcome this problem, this paper proposes a metrology platform that maintains a constant relative distance to the sample by means of an H-feedback controller. Experiments in one degree of freedom show that the metrology platform can reduce vibrations as they occur in a production environment by one order of magnitude. Therefore, it enables in-line surface metrology at the nanometer level.

Danksagung

Das Projekt mit dem Titel aim4np wird von der EU Kommission unter dem FP7 NMP Programm, Antrags-Nr. 309558, finanziert. Die Autoren bedanken sich bei R. Deng, J. Spronk und R. Munning Schmidt von der TU Delft für die Zurverfügungstellung des Aktuatordesigns und bei Shingo Ito von der TU Wien für die hilfreichen Diskussionen bezüglich der Regelung von Vibrationsisolationssystemen. Für die Unterstützung bei den in der Produktion gemessenen Vibrationsprofilen bedanken sich die Autoren bei der Firma Flubetech S.L.

Erhalten: 2015-3-31
Angenommen: 2015-7-2
Online erschienen: 2015-9-8
Erschienen im Druck: 2015-9-28

©2015 Walter de Gruyter Berlin/Boston