NSK démontre ses compétences en matière de positionnement ultra-fin.

Expert en contrôle de mouvement, NSK fournit fréquemment à ses clients des manipulateurs et des positionneurs qui répondent à des exigences de précision au micromètre, voire au nanomètre. Ces solutions permettent, grâce à une ingénierie et un savoir-faire qualifié, d'effectuer des opérations de positionnement fin sous microscope. Le Nanopositionneur NSK en est un bon exemple, illustrant l'expertise de l'entreprise en matière de mécatronique intégrée et de technologie d'entraînement de positionnement précises. Ces connaissances sont le fruit de plusieurs décennies de développement pionnier de technologies connexes telles que les roulements, les produits de mouvement linéaire et les solutions de traitement de l'image.

La demande du marché pour des mécanismes de positionnement d'une précision de l'ordre du nanomètre continue de croître dans des secteurs comme les équipements de fabrication de semi-conducteurs, la biotechnologie, les dispositifs de communication optique et les microsystèmes électromécaniques (MEMS), pour n'en citer que quelques-uns. Des platines de positionnement fin destinées à répondre à ces exigences sont disponibles depuis un certain temps, comprenant habituellement une vis à billes, un moteur pas à pas et un élément piézoélectrique. Toutefois, ces solutions manquent en général de rigidité et ne permettent pas d´obtenir la très haute résolution nécessaire à haute vitesse.

Le Nanopositionneur NSK relève ces défis. Doté d'un palier fixe à vis à billes breveté avec élément piézoélectrique, ce dispositif assure un positionnement fin avec une précision de l'ordre du nanomètre et à des vitesses élevées, sans compromettre la rigidité mécanique. La vitesse maximale est de 72 mm/s, tandis que la résolution est de 5 nm et la précision de positionnement, de ±15 nm.

Parmi les principales caractéristiques qui différencient le Nanopositionneur, figurent sa configuration et la structure du système. Les platines de positionnement fin classiques font appel à un élément piézoélectrique empilé en tant qu´actionneur piézoélectrique, mais cette conception est vulnérable aux forces radiales, de couple et de tension. Le déploiement de ressorts de compression peut contrer cet effet, mais ils manquent de rigidité adéquate et peuvent entraver le fonctionnement à haute vitesse.

Le Nanopositionneur NSK intègre un élément piézoélectrique dans un palier à fixe à vis à billes. Monté sur le même arbre que les roulements préchargés, cet élément piézoélectrique pallie tout moment ou force radiale indésirable. En outre, la précharge du roulement comme force de compression sur l'élément piézoélectrique évite toute tension et la rigidité n'est pas compromise.

Le Nanopositionneur est facile à utiliser dans les platines de positionnement XYZ. À titre d'exemple, le dispositif est au coeur d'un système NSK éprouvé de micro-manipulation pour un positionnement fin. Capable de manipuler des objets de la taille d´une cellule, le système est idéal pour de nombreuses applications en sciences médicales et en biotechnologie et, pour les spécialistes en nanotechnologies, s´avère utile pour assembler des outils microscopiques.

Entraîné par un moteur rotatif, le Nanopositionneur fournit le contrôle de positionnement fin indispensable à divers micromanipulateurs et configurations, assurant la facilité d'utilisation et le mouvement très précis de différents accessoires de platine.

Deux types de Nanopositionneur NSK sont proposés : la série M avec une platine compacte 1 axe, et la série CD avec une table XY 2 axes.

Photo 1 : La structure du Nanopositionneur NSK évite les forces radiales, de couple et de tension que l'on trouve dans de nombreux équivalents classiques.