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MIKROANTRIEBSTECHNIK – GESAMTKATALOG

MICRO DRIVE ENGINEERING – GENERAL CATALOGUE
> ANwENDUNGSGEBIETE DER MICROMOTION-TECHNIK                     > MICROMOTION ENGINEERING APPLICATIONS

 Unsere präzisen mikroantriebe und mikrogetriebe sind             Our precision micro actuators and micro gears are key
 die schlüsseltechnologie für eine neue Produktgeneration.        technologies for a new product generation. micro
 Die mikro Positionierantriebe bieten ideale lösungen für         harmonic Drive is the ideal solution for the following
 folgende anwendungsgebiete:                                      applications:




                                                                              messmaschinen
                       medizintechnik
                                                                              measuring machines
                     medical equipment




                                                             Optische kommunikation
                                                             Optical Communications

                       Optik
                       Optics


                                                                                     robotik
                                                                                     robotics

                         lasertechnologie
                         laser Technology

                                                                                                halbleiterfertigung
                                                                                                semiconductor
                                                                                                manufacturing

                                                                         luftfahrt
                                                                         aircraft
                     Biotechnologie
                     Biotechnology




                                                                             mikrobauteile
                                                                             micro Components
                                raumfahrt
                                spacecraft
über micromotion                   besonderheiten
about micromotion                  special details


4    > firmenportrait

     > company portrait
                                   8    > herstellungsverfahren

                                        > proDuction methoD




7    > meilensteine

     > milestones
                                   10   > genauigkeitsDefinitionen

                                        > accuracy Definitions




                                   12   > sterilisierbarkeit

                                        > sterilisation



produkte
                                   13   > im hochvakuum einsetzbar

                                        > for high vacuum applications
products


14   > mikro harmonic Drive

     > micro harmonic Drive
                                   service
                                   service
28   > mikro planetengetriebe

     > micro planetary gear




36   > mikro servoantrieb /        54   > prozess zur

                                         fertigen systemlösung
      motorkombinationen
                                        > your path to a
     > micro servo actuator /
                                         system solution
      motor combinations




38   > rotary bonD tools

     > rotary bonD tools




44   > mikro linearpositionierer

     > micro linear pusher




46   > mikro exzenterantrieb

     > micro eccentric actuator




48   > 3-achs mikromanipulator

     > 3-axis-micro-manipulator




50   > nanoverstellantrieb

     > nanostage
von kleinsten Getrieben und Grössten erFolGen –
entdecken sie die Welt von micromotion.
it‘s about the smallest Gears and the biGGest
achievements – explore the World oF micromotion.




                                                                                     micromotion team
                            v. l. n. r. : katharina ercevic, steffen deumlich, Felix kiesel, raphael schlegel,
                              dr. -ing. reinhard degen (Geschäftsführer), dr. udo kirsch, andrea binzel


                                                                                     micromotion team
                       From l. to. r. : katharina ercevic, steffen deumlich, Felix kiesel, raphael schlegel,
                          dr. -ing. reinhard degen (managing director), dr. udo kirsch, andrea binzel
                                                                                                             5




> wILLKOMMEN IN DER MIKROwELT                          > wELCOME TO THE MINIMALISTS

 Die micromotion Gmbh mit sitz in mainz-                micromotion Gmbh, with headquarters in
 Gonsenheim hat sich seit der Gründung 2001             mainz-Gonsenheim, Germany, has specialised
 auf die entwicklung und herstellung von mikro-         since its foundation in 2001 in the development
 antriebssystemen für Positionieraufgaben               and manufacture of micro drive systems for
 spezialisiert. Unser hauptfokus liegt auf der          positioning tasks. Our primary focus is the
 Weiterentwicklung der mikrogetriebe, sowie             advanced development of micro gearboxes as
 anderer innovativer mikrogetriebeprinzipien,           well as other innovative micro gear principles,
 mikropositioniersysteme und mikrobauteile.             micro positioning systems and micro components.


> ENTDECKEN SIE HARMONIC DRIVE GETRIEBE                > DISCOVER HARMONIC DRIVE GEARS

 Das harmonic Drive Getriebe ist einzigartig in         Because of these exceptional qualities, it is used
 Präzision, Drehmomentkapazität und leistungs-          successfully in equipment and machines for the
 dichte und wird wegen seiner außergewöhnlichen         most diverse fields of application. many
 Qualität in Geräten und maschinen der unter-           manufacturers rely on harmonic Drive Gears,
 schiedlichsten anwendungsbereiche erfolgreich          particularly for machine tools, instrumentation
 eingesetzt. insbesondere in Werkzeugmaschinen,         and test equipment, as well as for medical
 industrierobotern, mess- und Prüfmaschinen,            equipment and for semiconductor production.
 in der medizin- und halbleitertechnik sowie in der     an outstanding basis for innovation. The market
 luft- und raumfahrt verlassen sich viele hersteller    is continuously looking for smaller actuators that
 auf das harmonic Drive Getriebe. eine hervorra-        will fit into compact machines and portable units.
 gende Basis für innovationen. Denn der markt ver-      The benchmark to be achieved is the least possible
 langt nach immer kleineren antrieben für kompakte      material combined with frugal, fast functionality.
 maschinen und tragbare Geräte. möglichst geringer
 materialaufwand gepaart mit sparsamer und
 schneller Funktionalität heißt hier die Benchmark.
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    > DER VIELLEICHT KLEINSTE wELTREKORD                   > MAyBE THE SMALLEST wORLD RECORD

     innovative mikroantriebssysteme für Positionier-       innovative micro actuator systems for positioning
     aufgaben punkten mit ihrer miniaturisierten            tasks stand out because of their miniature size,
     Baugröße, dem geringen Gewicht und vor allem           minimum weight and, above all, their precise,
     mit ihren präzisen und spielfreien Bewegungs-          zero backlash movements. in order to meet market
     abläufen. Um den Forderungen des marktes               demands, the world's smallest zero backlash
     gerecht zu werden, wurde am institut für               micro-precision gear was developed at the institut
     mikrotechnik mainz (imm) in Zusammenarbeit             für mikrotechnik mainz (imm) in cooperation
     mit der harmonic Drive aG in limburg / lahn das        with harmonic Drive aG. The resulting micro
     weltkleinste spielfreie mikropräzisionsgetriebe,       harmonic Drive has unbelievable dimensions,
     das mikro harmonic Drive, entwickelt – in einer        exceptional zero backlash and outstanding
     unglaublichen abmessung, außergewöhnlich in            torque capacity. it is simply perfect for the use
     seiner spielfreiheit sowie Drehmomentkapazität.        in micro drive systems where high accuracy
     es ist somit perfekt für den einsatz in mikro-         in positioning and repeatability is required.
     antriebssystemen für stellantriebe mit hoher
     Positionier- und Wiederholgenauigkeit geeignet.       > MINIMALISTIC SOLUTIONS wITH DISTINCTION

                                                            micromotion Gmbh has already been
    > MINIMALLöSUNGEN MIT AUSzEICHNUNG                      honoured twice with the rheinland-Pfalz
     Bereits zweimal wurde die micromotion Gmbh             innovation award for trades and mid-sized
     mit dem innovationspreis rheinland-Pfalz               companies. With this innovation award,
     für das handwerk und den mittelstand aus-              the jury has recognised this promising
     gezeichnet. Die Jury erkannte mit dem                  company's significance for the economy.
     innovationspreis die leistung des zukunftsträch-
     tigen Unternehmens für die Wirtschaft an.             > THINKING TOGETHER wITH OUR PARTNERS

                                                            micromotion Gmbh perceives itself as a congenial
    > GROSS IM PARTNERSCHAfTLICHEN DENKEN                   partner for industrial companies and research
     Die micromotion Gmbh versteht sich als kon-            facilities. We respond to existing demands with
     genialer Partner für industrieunternehmen und          appropriate solutions but we also forge ahead on
     Forschungseinrichtungen. Wir reagieren einerseits      new projects in dialogue with companies and
     auf vorhandene nachfrage mit entsprechenden            developers. Frequently we are proactive; we question
     lösungen oder forcieren im Dialog mit Unterneh-        conventional wisdom to optimise conventional
     men und entwicklern neue Projekte. Oft genug           solutions – a practice that has made micromotion
     sind wir aber auch proaktiv tätig, hinterfragen den    the leading provider of micro drive gears.
     Conventional Wisdom und optimieren gängige
     lösungen – eine Praxis, die micromotion zum füh-       interested? Our dedicated team of engineers
     renden anbieter von mikrogetrieben gemacht hat.        looks forward to advising you.


     interessant auch für sie? Unser engagiertes
     ingenieur-Team berät sie gerne.
                                                                                            7




2001   Unternehmensgründung
       Company founded



       aufnahme des mikro harmonic Drive in das renommierte nachschlagewerk
       „Technologien für das 21. Jahrhundert“ aus dem Brockhaus-verlag
       The micro harmonic Drive is featured in the well-known
       Brockhaus reference book „Technologies for the 21st century“



       innovationspreis rheinland-Pfalz für mikro harmonic Drive
       rhineland-Palatinate innovation award for micro harmonic Drive




2003   innovationspreis rheinland-Pfalz für weltkleinsten, spielfreien Positionierantrieb
       rhineland-Palatinate innovation award for the world's smallest,
       zero backlash positioning actuator




2004   „Produkt des Jahres mechanik 2003“
       wählen die leser der Fachzeitschrift kem
       „mechanical Product of the Year 2003“
       voted by the readers of kem magazine




2005   markteinführung der P-verzahnung
       market introduction of the P-tooth profile




2006   entwicklung der mikro linearpositioniererbaureihe mlP
       Development of the micro linear Pusher series mlP




2007   markteinführung der mikro Planetengetriebebaureihe mPG
       market introduction of the micro Planetary Gearbox series mPG




2008   markteinführung der mikro harmonic Drive Getriebebox mit i = 120
       market introduction of the micro harmonic Drive Gearbox with i = 120
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    hersTellUnGsverFahren

    PrODUCTiOn meThOD


    > DER DIREKT-LIG PROzESS:                                           > THE DIRECT LIG PROCESS:

     IN 4 SCHRITTEN zUM PRäzISEN MIKROzAHNRAD                            IN 4 STEPS TO A PRECISE MICRO GEAR

     lithografische Prozesse ermöglichen den schritt zu wesentlich       lithographic processes pave the way for production of
     kleineren strukturen und modulen, wobei gleichzeitig die            significantly smaller structures and modulus, while allowing
     komplexität und Funktionalität der mikrobauteile zunehmen           increased complexity and functionality of micro components.
     kann. Um hochfeste, hochpräzise mikrobauteile und mikro-            micromotion employs deep x-ray lithography followed
     zahnräder zu erhalten, setzt micromotion röntgentiefenlitho-        by alloy electroplating (liGa) to create very strong, highly
     grafie mit anschließender legierungsgalvanik ein.                   precise micro components and micro gears.

      MEHR INfOS UNTER:                                                  fOR fURTHER INfORMATION:
      www.micromotion-gmbh.de                                            www.micromotion-gmbh.de




    > BELICHTUNG                      > ENTwICKLUNG                     > GALVANOfORMUNG                    > BAUTEILE

     Die Zahnradstrukturen             mit hochenergetischer, kurz-      Die negativformen der Zahn-          nach der galvanischen
     befinden sich als absorber-       welliger und hochparalleler       radstrukturen werden mit             abformung der Zahnräder
     schicht auf einer maske und       synchrotron-strahlung             nickel-eisen-elektrolyt              wird die Zahnbreite der
     werden über schattenpro-          werden strukturen von bis         galvanisch abgeformt. Die            mikrozahnräder durch
     jektion hochpräzise in einen      zu einem millimeter höhe          Zahnräder bestehen deshalb           läppen des Wafers einge-
     Fotoresist übertragen.            und mehr sowie abwei-             aus einem hochfesten metall,         stellt. Danach werden
                                       chungen geringer 1 μm in          sind korrosionsbeständig,            der siliziumwafer sowie
    > ExPOSURE                         den Fotoresist übertragen         autoklavierbar und können            der Fotoresist entfernt und
     Gear structures are located       und durch die anschließende       in einem sehr großen                 man erhält die einzelnen
     in the absorber layer of a        entwicklung dreidimensio-         Temperaturbereich sowie              Zahnräder.
     mask. These are very pre-         nale negativformen erzeugt.       im Ultra hochvakuum ein-
     cisely transferred by shadow                                        gesetzt werden.                    > COMPONENTS

     projection into a photoresist.   > DEVELOPMENT                                                           after the gears are
                                       high energy, shortwave and       > GALVANIC MOULDING                   galvanic moulded, the
                                       highly parallel synchronous       The moulds for the gear              tooth width of the gears
                                       radiation is used to transfer     structures are then galvanic-        is adjusted by lapping
                                       the structures into the photo-    moulded with nickel / iron           the wafer. Thereafter,
                                       resist up to a millimetre or      electrolytes. This produces          the silicon wafer and
                                       more in height with devia-        gears made of high-strength          photo-resist are removed
                                       tions of less than 1 μm. The      metal that are corrosion             and the result are the
                                       subsequent development            resistant, autoclavable and          individual gears.
                                       process produces a three-di-      can be used over a broad
                                       mensional negative mould.         temperature range as well
                                                                         as in ultra high vacuum.
                                                                                                                        9




> VORTEILE UND MöGLICHKEITEN UNSERES                                > EIGENSCHAfTEN DER füR DIE MIKROzAHN-

 PATENTIERTEN HERSTELLUNGSVERfAHRENS                                 RäDER VERwENDETEN NICKEL-EISEN-LEGIERUNG

> BENEfITS AND POSSIBILITIES Of OUR                                 > CHARACTERISTICS Of THE NICKEL / IRON ALLOy

 PATENTED METHOD Of PRODUCTION                                       USED fOR MICRO GEARS



              extrem kleine strukturdetails
                                                                    Zugfestigkeit                1800 n / mm²
              extremely small structural details                                       rm
                                                                    Tensile strength

                                                                    e-modul                      140 000 n / mm²
              komplexe innen- und außenkonturen                                        e
                                                                    e modulus
              Complex inner and outer contours
                                                                    härte                        600 hv
                                                                    hardness
              Geometriegestaltung frei von Werkzeugeinflüssen
                                                                    streckgrenze                 1550 n / mm²
                                                                                       r P 0,2
              Geometric design free of tool influences              Yield point

                                                                    legierungszusammensetzung    5 – 30 % eisenanteil
              exzellente materialausbeute                           alloy composition            5 – 30 % iron

              excellent material yields                             magnetische eigenschaft      Weichmagnetisch
                                                                    magnetic attributes          low-retentivity

              spiegelnde Oberflächen                                rauheit                      100 nm
                                                                    roughness
              reflecting surfaces
                                                                    aspektverhältnis             200 : 1
                                                                    aspect ratio
              Unterschiedliche materialien und Beschichtungen
                                                                    Fertigungstoleranz           1 μm
              various materials and surface coatings
                                                                    Fabrication tolerance


              Freiformflächen
              Freeform surfaces




> wEITERE TyPISCHE PROzESSMöGLICHKEITEN                             > HERSTELLUNG IM REINRAUM

> OTHER TyPICAL PROCESS OPTIONS                                     > CLEAN ROOM PRODUCTION




materialien                         Gold, silber, Platin, nickel,
materials                           hochfeste und unmagne-
                                    tische nickellegierungen
                                    Gold, silver, platinum,
                                    nickel, high-strength and
                                    non-magnetic nickel-alloys

Beschichtungen                      hartstoffschichten, mos2,
surface coatings                    Ws2, Gold, silber, Platin,
                                    Palladium, rhodium
                                    hard coating, mos2, Ws2,
                                    gold, silver, platinum,
                                    palladium, rhodium

Bauteilhöhen                        0.05 mm – 1.2 mm
height of parts

kleinste strukturdetails            < 1 μm
smallest structural details
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     GenaUiGkeiTsDeFiniTiOnen

     aCCUraCY DeFiniTiOns




                                                          verdrehung
                                                          Torsion

                                                                                                            a




                               lost motion
                               lost motion
                                                                        B


                               –T                                            0                              +T
                                                                                                                              Drehmoment T
                                                                        B'                                                    Torque T




                                    a'




     HySTERESEKURVE             Zur ermittlung der hysteresekurve wird bei blockierter          When a torque is applied to the output of
     HySTERESIS CURVE           eingangswelle ein Drehmoment an der abtriebswelle               a harmonic Drive with the input locked, the
                                eingeleitet. Der Zusammenhang zwischen abtriebsseitigem         torque torsion relationship measured at the
                                lastdrehmoment und abtriebsseitiger Torsion folgt analog        output typically follows the hysteresis curve
                                oben stehender abbildung aus der hysteresekurve                 0-a-B-a‘-B‘-a, as seen in the figure above.
                                0-a-B-a'-B'-a.


     LOST MOTION                mikro harmonic Drive Getriebe besitzen kein verzahnungs-        harmonic Drive Gears exhibit zero backlash.
     LOST MOTION                spiel. Der Begriff lost motion wird zur Charakterisierung der   The term lost motion is used to characterise
                                hysteresekurve im Bereich kleiner Drehmomente verwendet.        the hysteresis curve in the low torque region.
                                Der Wert des Winkelversatzes B-B’ wird als lost motion          The value of the displacement B-B‘ is defined
                                definiert.                                                      as the lost motion.


     VERDREHSTEIfIGKEIT         Der Winkelversatz 0-a und a’-0 entsteht als Folge               The displacement 0-a and a‘-0 is the consequence
     TORSIONAL STIffNESS        der verdrehsteifigkeit.                                         of the torsional stiffness.


     wIEDERHOLGENAUIGKEIT       Die Wiederholgenauigkeit des Getriebes beschreibt die           The repeatability describes the position difference
     REPEATABILITy              Positionsunsicherheit, die beim wiederholten anfahren eines     measured during repeated movement to the same
                                sollwertes aus jeweils der gleichen Drehrichtung auftritt.      position from the same direction. The repeatability
                                Die Wiederholgenauigkeit ist definiert als die hälfte der       is defined as half of the maximum difference
                                maximalen abweichung, versehen mit einem ± Zeichen.             measured, preceded by a ± sign.


     üBERTRAGUNGSGENAUIGKEIT    Die übertragungsgenauigkeit eines Getriebes beschreibt          The transmission accuracy of the gear represents a
     TRANSMISSION ACCURACy      den linearitätsfehler zwischen antriebs- und abtriebswinkel.    linearity error between input and output angle and
                                Die messung erfolgt während einer vollständigen Um-             is measured using a high resolution measurement
                                drehung des abtriebselementes mithilfe eines hochauflösen-      system. The measurements are carried out without
                                den messsystems. eine Drehrichtungsumkehr erfolgt nicht.        direction reversal. The transmission accuracy is
                                Die übertragungsgenauigkeit ist definiert als die summe der     defined as the sum of the maximum positive and
                                Beträge der maximalen positiven und negativen abweichung        negative differences between the theoretical and
                                zwischen der theoretischen und der gemessenen Winkel-           actual output rotation angle.
                                stellung der abtriebswelle.
                                                                                                                              11




DrehmOmenTDeFiniTiOnen

TOrQUe DeFiniTiOns




LASTfREIES LAUfDREHMOMENT     Das lastfreie laufdrehmoment ist das           The no load running torque is the torque
NO LOAD RUNNING TORqUE        antriebsmoment auf der schnell drehenden       required to maintain rotation of the input
                              seite, welches benötigt wird, um das           element (high speed side) at a defined
                              Getriebe bei einer definierten antriebs-       input speed with no load applied to the
                              drehzahl ohne last antreiben zu können.        output.


VERLUSTDREHMOMENT Bzw.        Das lastfreie anlaufdrehmoment ist das         The no load starting torque is the quasi-
LASTfREIES ANLAUfDREHMOMENT   losbrechmoment, das benötigt wird,             static torque required to commence
NO LOAD STARTING TORqUE       um das antriebselement der schnell             rotation of the input element (high speed
                              drehenden seite ohne Belastung am              side) with no load applied to the output
                              abtriebselement der langsam drehenden          element (low speed side).
                              seite in Bewegung zu versetzen.


NENNDREHMOMENT                Das nenndrehmoment ist ein referenz-           The rated torque is a reference torque
RATED TORqUE                  drehmoment für die Berechnung der              for the calculation of the gear's lifetime.
                              Getriebelebensdauer. Die lebensdauer           When loaded with the rated torque and
                              wird bei Belastung mit dem nenndreh-           running at rated speed the gear will
                              moment und der nenndrehzahl erreicht.          achieve the lifetime.


SPITzENDREHMOMENT             Das spitzendrehmoment ist das zulässige        The peak torque is the allowable output
PEAK TORqUE                   abtriebsdrehmoment, welches während            torque that can be developed during
                              der Beschleunigung oder dem abbrem-            acceleration or deceleration. The peak
                              sen auftreten darf. Das auftretende            torque that occurs during starting or
                              spitzendrehmoment während anfahren             stopping can be calculated if the static load,
                              oder anhalten lässt sich aus dem lastdreh-     load moment of inertia and acceleration
                              moment, dem massenträgheitsmoment              (or deceleration) time are known. This
                              und der Beschleunigung ermitteln.              torque limit must not be exceeded during
                              Während des normalen arbeitszyklus darf        the normal operating cycle.
                              dieses Grenzdrehmoment nicht überschrit-
                              ten werden.


KOLLISIONSDREHMOMENT          Das kollisionsdrehmoment liegt knapp           The momentary peak torque is close to
MOMENTARy PEAK TORqUE         unterhalb des ratchetings, bei dem die         the ratcheting torque. The magnitude and
                              Zahnräder so stark verformt werden, dass       frequency of such peak torques must be
                              diese außer Zahneingriff gedrückt werden.      kept to a minimum and they should under
                              Die Größe und anzahl derartiger last-          no circumstance occur during the normal
                              zustände muss auf ein minimum reduziert        operating cycle but only in the event of
                              sein und darf nicht während des normalen       collision or emergency stop.
                              arbeitszyklus, sondern nur im kollisionsfall
                              oder notfall erreicht werden.
12




     sTerilisierBarkeiT

     sTerilisaTiOn



     > MIKROGETRIEBE füR DIE MEDIzIN                                     > MICRO GEARS fOR MEDICAL TECHNOLOGy

      Der einsatz hochwertiger materialien, wie legierter edelstahl,      The use of high-grade materials, such as alloyed stainless steel,
      macht unsere mikrogetriebe korrosionsbeständig.                     make our micro gears corrosion resistant. This makes them
      sie sind für den einsatz in der medizintechnik bestens geeignet,    very well suited for use in the field of medicine because they
      da die verwendeten materialien auch sterilisierbar sind.            are made of materials that can be sterilised. Two thousand
      2000 sterilisationszyklen im vakuumsterilisator haben das           sterilisation cycles in a vacuum steriliser have impressively
      eindrucksvoll bestätigt.                                            confirmed this capability.




     > fLExSPLINE NACH STERILISATIONSTESTS

     > fLExSPLINE AfTER STERILISATION TESTS



                                                                         Temperatur              134 ºC
                                                                         Temperature

                                                                         Druck                   2.16 bar
                                                                         Pressure

                                                                         Umgebung                sattdampf
                                                                         environment             saturated steam

                                                                         Zyklus                  Dauer 45 min., haltezeit 5 min.
                                                                         Cycle                   Duration 45 min., holding time 5 min.




      mag = 63x   WD = 20mm   signal a = se2          100 μm
                                                                                                                        13




im hOChvakUUm einseTZBar

FOr hiGh vaCUUm aPPliCaTiOns



> SONDERAUSfüHRUNGEN

 eine ganz besondere herausforderung für die
 antriebstechnik ist der einsatz unter vakuumbedin-
 gungen. Die materialien müssen korrosionsbeständig
 sein und dürfen nicht ausgasen. Das system darf
 keine Gaseinschlüsse haben. Die Wärmeausdehnung
 unterschiedlichster materialien muss bei der auslegung
 berücksichtigt werden. ein Fall für die vakuumkom-
 patible variante der harmonic Drive Getriebebox. Je
 nach vakuumqualität und Temperaturbereich kommt
 spezielles ausgasungsarmes vakuumfett oder Trocken-
 schmierstoff zum einsatz. Der spezielle klebstoff muss
 weniger mit seiner Festigkeit, viel mehr durch sein aus-
 gasungsverhalten punkten. Diese sonderausführungen
 wurden im vakuumbetrieb bis zu einem Druck von
                                                            Werkstoffe         1.4305 edelstahlgehäuse
 10 –12 mbar und im Temperaturbereich von – 160 bis         materials          1.4305 edelstahlwelle
 + 150° C erfolgreich getestet. hauptanwendungs-                               1.4305 stainless steel housing
                                                                               1.4305 stainless steel shaft
 gebiete sind halbleiterfertigung, satellitentechnik,
                                                            motor              PreCisTeP sa
 Photonik, elektronenmikroskopie und medizintechnik.
                                                            motor              Phytron elektronik Gmbh
                                                                               PreCisTeP sa
                                                                               Phytron elektronik Gmbh

> SPECIAL DESIGN                                            schmierung         Trockenschmierung (Dicronite, mos2)
                                                            lubrication        vakuumfett (Fomblin)
 Deployment in vacuum conditions represents a
                                                                               Dry lubrication (teflon, copper, gold)
 very special challenge for drive systems. structural                          vacuum grease (Fomblin)
 materials must be corrosion resistant and must not
                                                            abtriebslagerung   x65Cr13 hochlegierter stahl
 evaporate. The system must not have any gas cavities.      Output bearing     Trockenschmierung
                                                                               Beschichtete laufbahnen
 The thermal expansion of different materials must be
                                                                               vorgespannte kugellager
 accommodated in the design. a situation just made                             x65Cr13 high alloy steel
 for the vacuum-compatible version of the harmonic                             Dry lubrication
                                                                               Coated raceways
 Drive Gearbox. Depending on the vacuum rating and                             Preloaded ball bearings
 temperature range, either a special low-evaporation
                                                            Zahnräder          nickel-eisen-legierung
 vacuum grease or a dry lubricant can be used. For the      reduction gears    rein-metallische komponenten
 special adhesives used, evaporation characteristics are                       verschleißbeständigkeit
                                                                               Beschichtete laufbahnen
 more important than bonding strength. These special                           spielfreiheit
                                               operati-
 units have been successfully tested in vacuum operati-                        Uhv-taugliche verbindungstechnik
                                                                               nickel-iron-alloy
 on up to a negative pressure of 10 – 12 mbar and over a
                                                                               Pure metallic components
 temperature range of – 160 bis + 150° C. The primary                          Wear resistant
 fields of application for these units are semiconductor                       Corrosion resistant
                                                                               Zero backlash
 production, satellite technology, photonics, electron                         Uhv compatible adhesives
 microscopy and medical technology.
mikrO harmOniC Drive

miCrO harmOniC Drive




                                          geeignet für extreme umgebungsbeDingungen
                  HoHlwelle möglicH
                                          applicable for extreme environmental conDitions
                  Hollow sHaft possible



  sPielFreiheiT
  ZerO BaCklash               exTrem kOmPakTe BaUWeise
                              exTremelY COmPaCT DesiGn

                                                  HoHe DreHmomentkapazität
              hOhe UnTerseTZUnGen                 HigH torque capacity

              hiGh reDUCTOn raTiOs


                           hOhe ZUverlässiGkeiT
   HoHer wirkungsgraD      hiGh reliaBiliTY                 HoHe Dynamik
   HigH efficiency                                          HigH Dynamics




             exZellenTe WieDerhOlGenaUiGkeiT
             exCellenT rePeaTaBiliTY
                                                                                                           mikrO harmOniC Drive     15
                                                                                                           miCrO harmOniC Drive




12 vOrTeile im DeTail

12 BeneFiTs in DeTail



> 1. SPIELfREIHEIT BEI MINIATURISIERTEN ABMESSUNGEN            > 1. zERO BACKLASH wITH MINIATURE DIMENSIONS

 mikro harmonic Drive Getriebe sind naturgemäß spielfrei –                                                          back-
                                                                micro harmonic Drive Gears are inherently free from back-
 elastisch verformbare Planetenräder erzeugen eine über die     lash – flexible planetary gears produce the necessary radial
 gesamte Produktlebensdauer nötige radiale vorspannung im       pretension in the gearbox for the product's entire lifetime.
 Getriebe.
                                                               > 2. GREATER EffICIENCy fOR MINIMAL POwER LOSS

> 2. HOHER wIRKUNGSGRAD                                         micro harmonic Drive Gears achieve an efficiency rate
 füR MINIMALE LEISTUNGSVERLUSTE                                 of up to 82 % under rated operating conditions. For the
 Bei nennbetriebsbedingungen erzielt das mikro harmonic         same reduction ratio, the small number of meshed teeth
 Drive Getriebe einen Wirkungsgrad von bis zu 82 %. Die         is a significant advantage over other gear arrangements.
 geringe Zahl von Zahneingriffen bei gleicher Untersetzung
 sorgt für einen wesentlichen vorteil gegenüber anderen        > 3. VERy HIGH RELIABILITy

 Getriebeformen.                                                Due to their low component count in comparison to other
                                                                gear arrangements, micro harmonic Drive Gearboxes have a
> 3. SEHR HOHE zUVERLäSSIGKEIT                                  markedly improved mTBF value (mean Time Between Failure).
 mikro harmonic Drive Getriebeboxen haben durch                 substantially fewer components are required for a given
 die geringe anzahl an Bauteilen einen deutlich höheren         reduction ratio, a fact that fundamentally increases reliability.
 mTBF-Wert (mean Time Between Failure) als andere
 Getriebebauformen. Bei gleicher Untersetzung werden           > 4. ExCELLENT REPEATABILITy fOR PRECISE POSITIONING

 wesentlich weniger komponenten benötigt, was die               The absence of backlash in micro harmonic Drive products
 ausfallwahrscheinlichkeit prinzipbedingt verringert.           gives them repeatability of only a few angle seconds. ideal
                                                                for precise positioning tasks in the sub-μm range.
> 4. ExzELLENTE wIEDERHOLGENAUIGKEIT

 füR PRäzISE POSITIONIERUNG                                    > 5. ExTREMELy LOw PROfILE DESIGN

 Die spielfreiheit des mikro harmonic Drive ermöglicht          fOR COMPACT EqUIPMENT DIMENSIONS

 eine Wiederholgenauigkeit von wenigen Winkelsekunden.          The axial length of micro harmonic Drive Gearboxes is
 ideal für präzise Positionieraufgaben im sub-μm-Bereich.       independent of reduction ratio, thus they are typically 50 %
                                                                shorter than other micro gears.
> 5. ExTREM fLACHE BAUwEISE

 füR KOMPAKTE GERäTEABMESSUNGEN                                > 6. HIGH TORqUE DyNAMICS

 Die axiale länge der mikro harmonic Drive Getriebeboxen        fOR fASTER INDExING APPLICATIONS

 ist unabhängig vom Untersetzungsverhältnis und damit           Because of its special structure, the micro harmonic
 meist 50 % kürzer als bei anderen mikrogetrieben.              Drive Gear has very little moment of inertia and this
                                                                allows extremely fast angular movements, e. g. a turn
> 6. HOHE DREHMOMENTDyNAMIK                                     of 180° in less than 80 milliseconds can be realised.
 füR SCHNELLE INDExIERANwENDUNGEN

 aufgrund seines besonderen aufbaus hat das mikro harmonic
 Drive Getriebe sehr geringe massenträgheitsmomente, wodurch
 extrem schnelle Winkelbewegungen, wie z. B. eine Drehung
 von 180° in weniger als 80 millisekunden, realisiert werden
 können.
16   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     > 7. NIEDRIGE LEBENSzyKLUSKOSTEN                                  > 7. LOw LIfE CyCLE COSTS

      mikro harmonic Drive Getriebeboxen haben eine lebens-             micro harmonic Drive Gearboxes have a rated service life
      dauer von 2500 stunden im nennbetrieb, was in der Praxis          of 2500 hours in normal operation. in practice this typically
      vielen millionen Zyklen entspricht und damit meistens die         corresponds to many millions of cycles so that they usually
      lebensdauer der maschine übertrifft. im ergebnis für sie:         outlive the equipment in which they are installed. The
      Deutlich niedrigere lebenszykluskosten als bei lösungen           consequence for you: substantially lower life cycle costs.
      mit geringeren anschaffungskosten.
                                                                       > 8. LOw MASS, IDEAL fOR PORTABLE EqUIPMENT

     > 8. GERINGE MASSE, IDEAL füR TRAGBARE GERäTE                      The low weight of these gearboxes also reduces the
      Durch das geringe Gewicht der Getriebeboxen werden die            overall mass of the moving components. advantage:
      bewegten massen der maschinenachsen minimiert. vorteile:          higher thermal stability, smaller temperature rise,
      größere thermische stabilität, geringerer Temperaturanstieg,      higher acceleration, usage of smaller basic actuators.
      höhere Beschleunigung sowie verwendung kleinerer
      Grundantriebe.                                                   > 9. ExACT MOTOR CONTROL

                                                                        since a gear reduction ratio produces a quadratic
     > 9. ExAKTE MOTORREGELUNG                                          reduction of load-side moment of inertia with respect to
      Da die Getriebeuntersetzung das lastseitige Trägheitsmoment       motor-side inertia, motor regulation is barely influenced
      gegenüber dem der motorseite im Quadrat reduziert, wird die       in practical applications by the mass moment of inertia.
      regelung des motors in der Praxis kaum durch das massen-
      trägheitsmoment beeinflusst.                                     > 10. HOLLOw SHAfT POTENTIAL

                                                                        The centre axis of the hollow shaft option can be used for
     > 10. MöGLICHKEIT DER HOHLwELLE                                    the supply of air or vacuum, to allow laser beams to pass or
      Die optionale hohlwelle kann z. B. für eine luft- oder vakuum-    as a passageway for fibre optic conductors through the
      versorgung, die Durchleitung von laserstrahlen oder optischen     gearbox. This can be exploited to simplify equipment design
      Fasern durch das Getriebe auf seiner zentralen Drehachse          or eliminate complex actuator bypass configurations.
      genutzt werden. Die konstruktion der anwendung wird
      dadurch vereinfacht, komplizierte antriebsumbauten entfallen.    > 11. STABLE, ACCURATELy-GUIDED OUTPUT BEARING

                                                                        Due to the great bearing strength afforded by the O-arrange-
     > 11. STABILE, füHRUNGSGENAUE ABTRIEBSLAGERUNG                     ment of pre-tensioned ball bearings used for the output
      Durch die große Tragfähigkeit der in O-anordnung                                                                             bea-
                                                                        bearing, most applications will require no further support bea-
      vorgespannten kugellager der abtriebslagerung sind für            rings. The gearbox's tight geometric tolerances as well as small
      die meisten anwendungen keine zusätzlichen stützlager             axial and radial rotating faults of less then 5 μm allow mirrors,
      erforderlich. spiegel, Filter, linsen oder Werkzeuge kön-         filters, lenses or tools to be directly attached to the output shaft.
      nen durch die engen geometrischen Toleranzen und die
      geringen axialen und radialen rundlauffehler von weniger         > 12. ExTREME AMBIENT CONDITIONS

      als 5 μm direkt an der abtriebswelle befestigt werden.            The micro harmonic Drive Gear really shines with its
                                                                        corrosion resistance, large temperature range (– 160° C to
     > 12. füR ExTREME UMGEBUNGSBEDINGUNGEN                             + 150° C), impunity to sterilisation, utilisation in ultra high
      Das mikro harmonic Drive Getriebe glänzt durch hohe               vacuum and by virtue of its high-grade materials, like the
      korrosionsbeständigkeit, die einsetzbarkeit in großen             stainless steel used for its housing, input and output shafts,
      Temperaturbereichen (–160°C bis +150°C), die sterilisier-         bearings and the gear assembly made of an niFe alloy.
      barkeit und die einsetzbarkeit im Ultrahochvakuum,
      sowie durch hochwertige materialien wie rostfreiem
      stahl für Gehäuse, antriebs- und abtriebswelle, kugel-
      lager und dem Getriebebausatz aus niFe-legierung.
                                                                                                              mikrO harmOniC Drive   17
                                                                                                              miCrO harmOniC Drive




Die BaUTeile – WillkOmmen im reiCh Der rinGe

The COmPOnenTs – WelCOme TO The realm OF The rinGs




    Flexspline                                                                              Planetenrad
    Flexspline                                                                           Planetary Gear

    Circular spline (gehäusefest)                                                   sonnenrad (antrieb)         Wave Generator
    Circular spline (fixed)                                                            sun Gear (input)         Wave Generator

    Dynamic spline (abtrieb)                                                                Planetenrad
    Dynamic spline (Output)                                                              Planetary Gear




 Das mikro harmonic Drive Getriebe in Flachbauweise besteht      The flat-type design of micro harmonic Drive Gear consists
 aus den Grundelementen Wave Generator und den drei              of a Wave Generator and three gear wheels – Flexspline,
 Zahnrädern Flexspline, Circular spline und Dynamic spline.      Circular spline and Dynamic spline.


> DER wAVE GENERATOR                                            > THE wAVE GENERATOR

 besteht aus einem sonnenrad, das üblicherweise an der           consists of a sun gear, usually attached to the motor's
 motorwelle angebracht ist, sowie zwei elastisch verform-        shaft, and two elastically resilient planetary gears. The
 baren Planetenrädern. Die verzahnung der Planetenräder          teeth on the planetary gears also mesh with the inner
 greift in die innenverzahnung des Flexsplines ein.              teeth of the Flexspline.


> DER fLExSPLINE                                                > THE fLExSPLINE

 ist ein dünnwandiger, elastisch verformbarer ring, der          is a thin-walled, elastic ring that takes on an elliptical
 durch den Wave Generator eine elliptische Form annimmt.         shape because of the Wave Generator. The outer
 Die außenverzahnung befindet sich im eingriff mit den           teeth are meshing with the inner teeth of the Circular
 innenverzahnungen des Circular und des Dynamic splines.         and the Dynamic spline.


> DER CIRCULAR SPLINE                                           > THE CIRCULAR SPLINE

 ist ein innenverzahntes hohlrad und befindet sich im Bereich    is a internal gear. its teeth mesh with the outer teeth
 der großen ellipsenachse des Wave Generators im eingriff        of the Flexspline at both ends of the major elliptical axis
 mit dem Flexspline. Der Circular spline besitzt zwei Zähne      of the Wave Generator. The Circular spline has two more
 mehr als der Flexspline.                                        teeth than the Flexspline.


> DER DyNAMIC SPLINE                                            > THE DyNAMIC SPLINE

 ist ein innenverzahntes hohlrad mit gleicher Zähnezahl          is a internal gear. its tooth-count is the same as the
 wie der Flexspline. er rotiert in gleicher Drehrichtung und     Flexspline's . it rotates in the same direction and at the
 mit gleicher Drehzahl wie der Flexspline und wird im Un-                                                          re-
                                                                 same speed as the Flexspline and is used in speed re-
 tersetzungsbetrieb als abtriebselement eingesetzt.              duction configurations as the output element.
18   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     Wave GeneraTOr BaUFOrmen

     Wave GeneraTOr TYPes


     > BAUfORM SCHAffT VORTEILE                                        > DESIGN wITH ADVANTAGES

      Der Wave Generator wird bei den mikro harmonic Drive               in micro harmonic Drive Gears, the Wave Generator is
      Getrieben durch eine Planetengetriebestufe gebildet, eine          formed by a planetary gear stage, a design with
      Bauform mit vielen vorteilen:                                      many advantages:
      •   herstellung aller Getriebekomponenten mit dem                  •   all gear components are produced with a
          hochpräzisen liG-Prozess                                           highly-precise liG process
      •   minimaler montageaufwand, da nur bis zu drei Bauteile,         •   minimal assembly overhead with only three
          bzw. vier Bauteile bei i=120                                       components (four for i=120)
      •   Große variationsbreite bei der Gesamtuntersetzung              •   a large range of variations for overall gear
          des Getriebes                                                      reduction ratio
      •   Flexible anpassung der sehr hohen Drehzahlen an                •   convenient adaptation of very high rotary
          die spezifischen anforderungen                                     speeds to specific requirements
      •   sehr geringes massenträgheitsmoment für hoch                   •   very low moment of inertia for highly dynamic
          dynamische Beschleunigungen und Positioniervorgänge                acceleration and positioning action


     > ALLES IM RICHTIGEN VERHäLTNIS                                   > EVERyTHING IN PROPER PROPORTION

      Die Gesamtuntersetzung der mikro harmonic Drive Getriebe           Overall reduction ratio for the micro harmonic Drive Gear
      wird durch die Untersetzung der Planetengetriebestufe des          is determined by a combination of the Wave Generator's
      Wave Generators, die Zähnezahl des Flexsplines, sowie den          planetary gear stage, the tooth-count of the Flexspline
      Zähnezahlunterschied zwischen Circular spline und Flexspline       and the tooth difference between the Circular spline and
      beeinflusst. Größere Zähnezahlunterschiede zwischen Circular       Flexspline. Greater tooth-differences between Circular
      spline und Flexspline verringern die Gesamtuntersetzung.           spline and Flexspline lessens overall reduction.
      Um mikro harmonic Drive Getriebe mit einem großen Bereich
      unterschiedlicher Untersetzungen realisieren zu können, wurden                                                   accommo-
                                                                         The harmonic Drive design for micro gears can accommo-
      •   Wave Generator mit 2 Planetenrädern                            date a wide range of different reduction ratios by virtue of
          für i = 160, i = 500 und i = 1000 und                        	 •   a Wave Generator with 2 planetary gears for
      •   Wave Generator mit 3 Planetenrädern                                i = 160, i = 500 und i = 1000
          für i = 120 konstruiert                                      	 •   a Wave Generator with 3 planetary gears for i = 120.


     > fEDERNDE PLANETENRäDER füR MEHR PRäzISION                       > RESILIENT PLANETARy GEARS fOR MORE PRECISION

      eine weitere komponente für spielfreies und präzises verhalten     The planetary gears in the micro harmonic Drive Gear are
      des mikro harmonic Drive Getriebes sind die Planetenräder.         another reason for the design's zero backlash and precise
      als dünnwandige ringe gestaltet, besitzen sie gleichzeitig         behaviour. These gears are thin-walled rings which possess
      ausreichende Flexibilität und steifigkeit. sie werden während      both sufficient flexibility and stiffness. They are slightly bent
      der montage in radialer richtung leicht elliptisch verformt        into an elliptical shape in the radial direction during assembly,
      und erzeugen damit eine radiale vorspannung im Getriebe.           thus they produce a radial pretension in the gear unit. This
      Durch diese federnde vorspannung in der Planetengetriebe-                                                                    back-
                                                                         elastic pretension in the planetary gear stage eliminates back-
      stufe wird das Zahnflankenspiel bei den Planetenrädern             lash between planetary gear teeth flanks, equalises tooth wear
      eliminiert, verschleiß in der verzahnung ausgeglichen und          and produces the desired, exact deformation of the Flexspline.
      eine exakte verformung des Flexsplines erzielt.
                                                                                                                     mikrO harmOniC Drive     19
                                                                                                                     miCrO harmOniC Drive




FUnkTiOnsPrinZiP

The PrinCiPle OF OPeraTiOn




          0º                           90º                         180º                           270º                         360º




> wELTwEIT EINzIGARTIG                                                > ABSOLUTELy UNIqUE

 Das mikro harmonic Drive Getriebe beruht auf einem einzig-               The micro harmonic Drive Gear is based on a unique
 artigen Funktionsprinzip, das die elastizität von metallischen           principle that consequently exploits the elasticity of
 Bauteilen konsequent nutzt:                                              the metallic components.


> wAVE GENERATOR IM ANTRIEBSMODUS                                     > wAVE GENERATOR IN OPERATION

 im Untersetzungsbetrieb, d. h. bei Drehzahlreduzierung,                  When used as a speed reducer, the Wave Generator's sun
 dient das sonnenrad des Wave Generators als antriebselement.             gear serves as the drive (input) element. The Flexspline
 über die Planetenräder verformt der Wave Generator den                   expands as the Wave Generator's planetary gears move
 Flexspline, der sich in den innenverzahnten hohlrädern, dem              around the sun gear. at the same time, the Flexspline's
 Circular spline und dem Dynamic spline im eingriff befindet.             outer teeth engage with the Circular spline and the Dynamic
 mit Drehen des sonnenrades wandern die Planetenräder                     spline. as the sun gear turns, the planetary gears orbit in
 des Wave Generators – die große ellipsenachse verlagert                  the Wave Generator – the large elliptic axis shifts and thus
 sich und damit auch der Zahneingriffsbereich.                            also the position of tooth engagement.


> DyNAMIC SPLINE füR DEN ABTRIEB                                      > DyNAMIC SPLINE AS OUTPUT

 Da der Flexspline zwei Zähne weniger als der Circular spline             since the Flexspline has two teeth less than the Circular spline,
 besitzt, vollzieht sich nach einer halben Umdrehung des Wave             after the Wave Generator has turned through half a revolution
 Generators eine relativbewegung zwischen Flexspline und                  the relative motion of the Flexspline with respect to Circular
 Circular spline um die Teilung eines Zahnes und nach einer               spline has regressed by one tooth; after a full revolution of
 ganzen Umdrehung um die Teilung zweier Zähne. Bei fixiertem              the Wave Generator this relative motion has caused a shift
 Circular spline bewegt sich der Flexspline in entgegengesetzter          amounting to two teeth. By fixing the Circular spline in place,
 richtung zum sonnenrad. Der Dynamic spline rotiert in gleicher           the Flexspline rotates in the opposite direction of the sun gear.
 Drehrichtung und mit gleicher Drehzahl wie der Flexspline und            The Dynamic spline rotates in unison with the Flexspline,
 wird im Untersetzungsbetrieb als abtriebselement genutzt.                i. e. the same direction and speed, and is used in reduction
                                                                          mode as the output element.
20   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     mikrO GeTrieBeBOxen

     miCrO GearBOxes



                                                                                                                               edelstahlgehäuse
                                                                                                                          stainless steel housing


     vorgespannte lagerung                                                                                                  vorgespannte lager
     Preloaded bearings                                                                                                      Preloaded bearings


     antriebswelle                                                                                                         Optionale hohlwelle
     input shaft                                                                                                          Optional hollow shaft


     mikro harmonic Drive Getriebeeinbausatz                                                                                       abtriebswelle
     micro harmonic Drive Gear Component set                                                                                       Output shaft




     > EINfACH ANBINDEN                                                > SIMPLy CONNECT

       Um die einbindung des Getriebes in die maschinen bzw.             To simplify integration of the gear system into a machine or
       Produktumgebung zu vereinfachen, ist das mikro harmonic           product environment, the micro harmonic Drive Gear is only
       Drive Getriebe nur als Getriebebox verfügbar.                     available as a gearbox. Depending on the application, the
       Je nach anwendung können sie die Getriebebox entweder             gearbox can either be combined directly with common micro
       direkt mit gängigen mikromotoren kombinieren oder – wenn          motors or – if the gearbox is a variant with input shaft – the
       es sich um die variante mit antriebswelle handelt – den motor     motor can be attached axially. The optional hollow shaft can
       seitlich anbauen. Die optional erhältliche hohlwelle kann für     be used as a passageway for laser beams, optical fibres or
       die Durchführung von laserstrahlen, optischen Fasern oder die     for vacuum supply through the centre axis of the gearbox.
       vakuumversorgung durch die zentrale achse der Getriebebox
       genutzt werden.                                                 > THE SPECIAL fEATURES
                                                                         •   Zero backlash micro harmonic Drive gear component set
     > DIE BESONDEREN MERKMALE                                         	 •   Preloaded bearings for input and output shafts
       •   spielfreier mikro harmonic Drive Getriebeeinbausatz         	 •   housing and shafts made of stainless steel
       •   vorgespannte lager für an- und abtriebswelle                	 •   hollow shaft (optional) permits passage of laser beams,
       •   Gehäuse und Wellen aus edelstahl                                  optical fibres, compressed air or vacuum
       •   hohlwelle (optional) ermöglicht Durchführung von            	 •   lifetime lubrication
           laserstrahlen, optischen Fasern, Druckluft oder vakuum
       •   lebensdauerschmierung
                                                                       > ADVANTAGES Of THE MICRO HARMONIC DRIVE

     > DIE MIKRO HARMONIC DRIVE VORTEILE                                 •   Precise
       •   Genau                                                       	 •   Fast
       •   schnell                                                     	 •   reliable
       •   Zuverlässig                                                 	 •   robust
       •   robust                                                      	 •   versatile
       •   vielseitig
                                                                                                             mikrO harmOniC Drive   21
                                                                                                             miCrO harmOniC Drive




verZahnUnGsPrOFile

TOOTh PrOFiles


> INDIVIDUELL ANGEPASST                                          > INDIVIDUALLy ADAPTED

 Die beschriebenen Getriebeeinbausätze und -boxen sind            The described gear component sets and gearboxes can be
 mit zwei unterschiedlichen Zahnprofilen erhältlich:              supplied with either one of two different tooth profiles:
 ih- oder P-verzahnung. in der standard-Baureihe wird             ih- or P-tooth profile. The micro harmonic Drive is delivered
 das mikro harmonic Drive mit ih-verzahnung geliefert.            standard with ih-tooth profile. micromotion Gmbh has
 Für anwendungen mit besonders hohen anforderungen                developed new P-tooth profile for micro gears intended for
 bezüglich Drehmomentkapazität und verdrehsteifigkeit             applications that make particularly high demands on torque
 hat die micromotion Gmbh die neue P-verzahnung für               capacity and torsional stiffness.
 mikrogetriebe entwickelt.
                                                                 > P-TOOTH PROfILE – 200 % STRONGER AND STIffER

> P-VERzAHNUNG – 200 % STäRKER UND STEIfER                        in comparison to conventional tooth profile, the new P-tooth
 im vergleich zu einer konventionellen verzahnung wird            profile achieve an increase of up to 200 % for both transmitted
 mit der neuen P-verzahnung eine bis zu 200 %ige steige-          torque as well as for torsion strength. a distinct performance
 rung sowohl der übertragbaren Drehmomente als auch               boost based on optimised tooth profiles.
 der verdrehsteifigkeit erreicht. eine einzigartige leistungs-
 steigerung, die auf optimierten Zahnprofilen beruht.            > IMPRESSIVE RESULTS IN PRACTICE

                                                                  For customer applications this performance boost means that
> BEEINDRUCKENDE ERGEBNISSE IN DER PRAxIS                         either greater loads can be moved or higher acceleration can be
 Für die kundenanwendungen bedeutet diese steigerung,             attained to obtain shorter cycle times and higher productivity.
 dass entweder größere lasten bewegt werden können oder
 eine höhere Beschleunigung erreicht werden kann – für
 kürzere Taktzeiten und höhere Produktivität.




                                                                                                           > IH-VERzAHNUNG

                                                                                                           > IH-TOOTH PROfILE




                                                                                                           > P-VERzAHNUNG

                                                                                                           > P-TOOTH PROfILE




  Dynamic spline          Circular spline          Flexspline     Planetenrad            sonnenrad
  Dynamic spline          Circular spline          Flexspline     Planetary gear         sun gear
22   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     TeChnisChe DaTen

     TeChniCal DaTa


     > IH-VERzAHNUNG                                                             > IH-TOOTH PROfILE

      Die angegebenen Daten beziehen sich auf die Baugrößen                        The data provided below are based on model sizes mhD-8
      mhD-8 und mhD-10 mit der standardmäßigen ih-verzah-                          and mhD-10 with standard ih-tooth profile. Because we
      nung. Da wir uns auf die entwicklung von kunden- bzw.                        specialise in the development of customer or application
      anwendungsspezifischen mikroantrieben spezialisiert haben,                   specific micro actuators, the data presented below are
      handelt es sich bei den nachfolgenden angaben um                             representative values which may vary in individual cases.
      Durchschnittswerte, die im einzelfall variieren können.


                                                                                                     MHD-8                             MHD-10


     Untersetzung                        reduction ratio                                  160 :1             500 :1       160 :1       500 :1       1000 :1

     nenndrehmoment                      rated torque                     mnm             3                  8            5            13           20

     spitzendrehmoment                   repeated peak torque             mnm             6                  16           10           26           40

     kollisionsdrehmoment                momentary peak torque            mnm             20                 40           23           64           100

     verlustdrehmoment                   Friction torque                  μnm             30                 35           50           45           40
        (motoranbauvariante)                (version for motor)

     verlustdrehmoment                   Friction torque                  μnm             70                 75           90           85           80
        (antriebswellenvariante)            (version with input shaft)

     Wirkungsgrad bei nennbetrieb        efficiency for rated operation   %               63                 74           76           80           82
       (motoranbauvariante)                  (version for motor)

     Wirkungsgrad bei nennbetrieb        efficiency for rated operation   %               42                 57           53           67           70
       (antriebswellenvariante)              (version with input shaft)

     nennantriebsdrehzahl                rated input speed                min-¹ rpm       10000              10000        10000        10000        10000

     maximale antriebsdrehzahl           maximum input speed              min-¹ rpm       30000              30000        30000        30000        30000

     abtriebswelle                       Output shaft

         max. radiale last (statisch)        max. radial load (static)    n               15                 15           20           20           20

         max. radiale last (dynamisch)       max. radial load (dynamic)   n               3                  3            5            5            5

         max. axiale last                    max. axial load              n               10                 10           10           10           10

     antriebswelle                       input shaft

         max. radiale last (statisch)        max. radial load (static)    n               5                  5            5.5          5.5          5.5

         max. axiale last                    max. axial load              n               10                 10           10           10           10

     massenträgheitsmoment               moment of inertia

         motoranbauvariante                  version for motor            gcm²            7× 10 -4           8 × 10 -4    23 × 10 -4   22 × 10 -4   18 × 10 -4

         antriebswellenvariante              version with input shaft     gcm²            38 × 10 -4         38 × 10 -4   60 ×10 -4    59 × 10 -4   55 × 10 -4

     Gewicht                             Weight

         motoranbauvariante                  version for motor            g               2.2                2.2          4.5          4.5          4.5

         antriebswellenvariante              version with input shaft     g               3.5                3.5          5.7          5.7          5.7

     wIEDERHOLGENAUIGKEIT                REPEATABILITy                    arcsec                       ±10                                 ±10

     VERDREHSTEIfIGKEIT                  TORSIONAL STIffNESS              nm / rad        2.29               1.51         8.25         3.23         2.00
                                                                                                                                         mikrO harmOniC Drive   23
                                                                                                                                         miCrO harmOniC Drive




> P-VERzAHNUNG                                                                 > P-TOOTH PROfILE

 Die angegebenen Daten beziehen sich auf die Baugrößen                           The data provided below are based on model sizes mhD-8
 mhD-8 und mhD-10 mit der standardmäßigen P-verzahnung.                          and mhD-10 with standard P-tooth profile. Because we
 Da wir uns auf die entwicklung von kunden- bzw. anwen-                          specialise in the development of customer or application
 dungsspezifischen mikroantrieben spezialisiert haben,                                                                               repre-
                                                                                 specific micro drives, the data presented below are repre-
 handelt es sich bei den nachfolgenden angaben um                                sentative values which may vary in individual cases.
 Durchschnittswerte, die im einzelfall variieren können.


                                                                                  MHD-8                                    MHD-10


 Untersetzung                   reduction ratio                            160 :1         500 :1       120 :1       160 :1         500 :1       1000 :1

 nenndrehmoment                 rated torque                     mnm       7              10           15           12             18           24

 spitzendrehmoment              repeated peak torque             mnm       14             20           29           24             36           48

 kollisionsdrehmoment           momentary peak torque            mnm       32             46           73           55             82           110

 verlustdrehmoment              Friction torque                  μnm       30             35           60           50             45           40
    (motoranbauvariante)           (version for motor)

 verlustdrehmoment              Friction torque                  μnm       70             75           100          90             85           80
    (antriebswellenvariante)       (version with input shaft)

 Wirkungsgrad bei nennbetrieb   efficiency for rated operation   %         63             74           72           76             80           82
   (motoranbauvariante)             (version for motor)

 Wirkungsgrad bei nennbetrieb   efficiency for rated operation   %         42             57           54           53             67           70
   (antriebswellenvariante)         (version with input shaft)

 nennantriebsdrehzahl           rated input speed                min-¹     10000          10000        10000        10000          10000        10000
                                                                 rpm

 maximale antriebsdrehzahl      maximum input speed              min-¹     30000          30000        30000        30000          30000        30000
                                                                 rpm

 abtriebswelle                  Output shaft

     max. radiale last              max. radial load             n         15             15           20           20             20           20
     (statisch)                     (static)

     max. radiale last              max. radial load             n         3              3            5            5              5            5
     (dynamisch)                    (dynamic)

     max. axiale last               max. axial load              n         10             10           10           10             10           10


 antriebswelle                  input shaft

     max. radiale last              max. radial load             n         5              5            5.5          5.5            5.5          5.5
     (statisch)                     (static)

     max. axiale last               max. axial load              n         10             10           10           10             10           10


 massenträgheitsmoment          moment of inertia

     motoranbauvariante             version for motor            gcm²      7× 10 -4       8 × 10 -4    25 × 10 -4   23 × 10 -4     22 × 10 -4   18 × 10 -4

     antriebswellenvariante         version with input shaft     gcm²      38 × 10 -4     38 × 10 -4   61× 10 -4    60 ×10 -4      59 × 10 -4   55 × 10 -4


 Gewicht                        Weight

     motoranbauvariante             version for motor            g         2.2            2.2          4.5          4.5            4.5          4.5

     antriebswellenvariante         version with input shaft     g         3.5            3.5          5.7          5.7            5.7          5.7


 wIEDERHOLGENAUIGKEIT           REPEATABILITy                    arcsec             ±10                                      ±10

 VERDREHSTEIfIGKEIT             TORSIONAL STIffNESS              nm /rad   4.35           2.86         2.77         9.30           6.13         3.80
24   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     aBmessUnGen

     DimensiOns



     > MHD GETRIEBEBOxEN                                                 > MHD GEARBOxES

      Die montage eines Getriebeeinbausatzes in eine Getriebebox          Because of the miniaturised components, the assembly
      erfordert durch die miniaturisierten Bauteile spezielle vorrich-    of the gear component set into a gearbox requires special
      tungen und reinraumbedingungen, mit denen anwender                  equipment and clean-room conditions that the customer
      meist nicht ausgestattet sind. Um die exakte montage zu             does not usually have available. in order to guarantee precise
      gewährleisten, den aufwand beim anwender zu minimieren              assembly, minimise overhead for the customer and achieve
      und ein zuverlässiges Betriebsverhalten zu erzielen, liefert die    reliable operation, micromotion Gmbh delivers only
      micromotion Gmbh ausschließlich komplette Getriebeboxen.            complete gearboxes.




     mhD-8 mikrogetriebebox mit antriebswelle                            mhD-8 mikrogetriebebox mit antriebswelle
     (hohlwelle als Option)                                              (Flanschversion)
     mhD-8 micro gearbox with input shaft                                mhD-8 micro gearbox with input shaft
     (optional hollow shaft)                                             (flange version)




     mhD-10 mikrogetriebebox mit antriebswelle                           mhD-10 mikrogetriebebox mit antriebswelle
     (hohlwelle als Option)                                              (Flanschversion)
     mhD-10 micro gearbox with input shaft                               mhD-10 micro gearbox with input shaft
     (optional hollow shaft)                                             (flange version)
                                                                                                        mikrO harmOniC Drive   25
                                                                                                        miCrO harmOniC Drive




> BEISPIELHAfTE MHD MOTORKOMBINATIONEN                           > ExAMPLE MHD MOTOR COMBINATIONS

 Die motoranbauversion der mikro harmonic Drive Getriebe          The motor connection version of the micro harmonic
 kann mit gängigen mikromotoren kombiniert werden,                Drive Gear can be combined with common micro motors,
 wie z. B. von den herstellern PreCisTeP sa, Dr. Fritz Faulha-    for example from PreCisTeP sa, Dr. Fritz Faulhaber Gmbh
 ber Gmbh & Co. kG, maxon motor ag, mymotors & actuators          & Co. kG, maxon motor ag, mymotors & actuators Gmbh,
 Gmbh, Phytron elektronik Gmbh und anderen.                       Phytron elektronik Gmbh, as well as others. micromotion
 Die micromotion Gmbh liefert ausschließlich komplett             Gmbh delivers only completely assembled drives, consisting
 montierte antriebe, bestehend aus motor und Getriebekopf.        of motor and gearbox.




 mhD-8 motoranbauversion                                         mhD-8 motoranbauversion
 mhD-8 motor connection version                                  (Flanschversion)
                                                                 mhD-8 motor connection version
                                                                 (flange version)




 mhD-10 motoranbauversion                                        mhD-10 motoranbauversion
 mhD-10 motor connection version                                 (Flanschversion)
                                                                 mhD-10 motor connection version
                                                                 (flange version)
26   mikrO harmOniC Drive
     miCrO harmOniC Drive




     > MHD SONDERBAUfORMEN                                          > MHD SPECIAL MODELS

      Um eine einfache integration der mikro harmonic Drive           To simplify integration of the micro harmonic Drive Gear in
      Getriebe in jede maschinen- bzw. Produktumgebung                any machine or product environment as well as to comply
      zu ermöglichen und individuell auf die anforderung der          with the individual requirements of the applications, we have
      anwendung einzugehen, haben wir unterschiedliche Bau-           developed various gearbox designs. These special designs allow
      formen für die Getriebeboxen entwickelt. aufgrund dieser        the integration of additional functions directly into the drive
      sonderbauformen können zusätzliche Funktionalitäten             train, or the optimisation of the available space. We will be
      direkt in den antriebsstrang integriert, bzw. der benötigte     glad to offer our advice on specific details of your application.
      Bauraum optimiert werden. Wir beraten sie gerne bezüg-
      lich ihrer anwendungsspezifischen aufgabenstellung.




     mhD-10 mikrogetriebebox mit hohlwelle,                         mhD-10 motoranbauversion
     antriebswelle mit verzahnung, integrierten                     mit integrierter vakuumversorgung,
     Dichtungen, verstärkter abtriebslagerung                       Dichtungen, verstärkter abtriebslagerung
     und kundenspezifischer abtriebswelle                           und kundenspezifischer abtriebswelle
                                             spli-
     mhD-10 micro gearbox with hollow shaft, spli-                  mhD-10 motor connection version with integrated
                                                   out-
     ned input shaft, integrated seals, reinforced out-             vacuum supply, seals, reinforced output bearing
     put bearing and customer-specific output shaft                 and customer-specific output shaft




     > www.MICROMOTION-GMBH.DE                                      > www.MICROMOTION-GMBH.DE

      auf unserer internetseite können sie sich jederzeit über        Our website presents information about the
      Produkte, entwicklungen, news und veranstaltungen               world of micro drive technology, products,
      rund um die mikroantriebstechnik der micromotion Gmbh           developments, news and presentations.
      informieren.


     > ALS BESONDEREN SERVICE BIETEN wIR IHNEN:                     > AS A SPECIAL SERVICE wE OffER:
      •   Zeichnungen für alle Getriebebauteile und -varianten        •   Drawings of all gear components and variations,
          im PDF-Format zum direkten Download                             in PDF format for direct download
      •   Das Pflichtenheft für die Projektabwicklung                 •   a technical questionnaire you can use to
          in Form eines technischen Fragebogens                           formulate your project's requirements
      •   montage- und Wartungsanleitung                              •   installation and maintenance instructions
                                                                                                                                   mikrO harmOniC Drive   27
                                                                                                                                   miCrO harmOniC Drive




BesTellBeZeiChnUnGen

OrDerinG CODes



Getriebebox           Baugröße               Untersetzung          verzahnung          version                                     sonderausführung
Gearbox               size                   reduction ratio       Tooth profile       version                                     special design


                                                    120
                                                                         ih             m – motoranbau (CC)
                              8                     160
                                                                          P             m – motor connection (close coupled)
                                                    500

                                                                                        v – vollwellengetriebebox
                                                                                        v – solid shaft gearbox
      mhD                                                                                                                                sPm – xxxx
                                                    120                                 h – hohlwellengetriebebox
                                                    160                  ih             h – hollow shaft gearbox
                              10
                                                    500                   P
                                                   1000                                 s – servoantrieb
                                                                                        s – servo actuator



     mhD          –           8          –         160         –        P          –                    m                      –        sPm – xxxx


Beispielhafte Bestellnummer       example ordering code
mikrO PlaneTenGeTrieBe

miCrO PlaneTarY Gear




       an- unD abtriebswelle vorgespannt
                                                                       HoHlwelle möglicH
       preloaDeD bearings for input anD output
                                                                       Hollow sHaft possible




   hOCh PräZise                     äUssersT sChnell
   hiGh PreCisiOn                   exTremelY FasT

                                                              geHäuse unD wellen aus eDelstaHl

                    kOmPakTe aBmessUnGen                      stainless steel Housing anD sHaft

                    COmPaCT DimensiOns

                                                                            ultrarobust
   hOhe ZUverlässiGkeiT                      lebensDauerscHmierung          ultra robust

   hiGh reliaBiliTY                          lifetime lubrication




           vielseiTiG einseTZBar                                 ultraHocHvakuumtauglicH

           WiDe ranGe OF aPPliCaTiOns                            for HigH vacuum applications
                                                                                                             mikrO PlaneTenGeTrieBe          29
                                                                                                              miCrO PlaneTarY Gear




mikrO GeTrieBeBOxen

miCrO GearBOxes




                                                                                                                        edelstahlgehäuse
vorgespannte lager                                                                                                 stainless steel housing
Preloaded bearings

                                                                                                                     vorgespannte lager
                                                                                                                      Preloaded bearings
antriebswelle
input shaft
                                                                                                                    Optionale hohlwelle
                                                                                                                   Optional hollow shaft
mikro Planetengetriebe Getriebeeinbausatz
micro Planetary Gear Component set                                                                                          abtriebswelle
                                                                                                                            Output shaft




> MIKRO GETRIEBEBOxEN ERLEICHTERN DIE EINBINDUNG                > MICRO GEARBOxES SIMPLIfy INTEGRATION

  Das mikro Planetengetriebe ist nur als Getriebebox              The micro Planetary Gear is only available as a gearbox –
  verfügbar – so ist die problemlose einbindung des Getriebes     to guarantee its trouble-free integration into the machine
  in die maschinen- bzw. Produktumgebung gewährleistet.           or product environment. various different models of the
  Durch die verschiedenen versionen ist die Getriebebox           gearbox are available, either for direct combination with
  entweder direkt mit gängigen mikromotoren kombinierbar          common micro motors or – if the gearbox is a variant with
  oder – wenn es sich um die version mit antriebswelle            input shaft – for axial attachment of the motor. The
  handelt – der motor seitlich anbaubar. Die optional erhält-     optional hollow shaft can be used as a passageway for
  liche hohlwelle kann für die Durchführung von laser-            laser beams, optical fibres or for vacuum supply through
  strahlen, optischen Fasern oder die vakuumversorgung            the centre axis of the gearbox.
  durch die Zentrale der Getriebebox genutzt werden.
                                                                > THE SPECIAL fEATURES

> DIE BESONDEREN MERKMALE                                         •   low backlash micro Planetary Gear Component set
  •   spielarmer mikro Planetengetriebeeinbausatz               	 •   Preloaded bearings for input and output shafts
  •   vorgespannte lager für an- und abtriebswelle              	 •   housing and shafts made of stainless steel
  •   Gehäuse und Wellen aus edelstahl                          	 •   hollow shaft (optional) permits passage of laser
  •   hohlwelle (optional) ermöglicht Durchführung von                beams, optical fibres, compressed air or vacuum
      laserstrahlen, optischen Fasern, Druckluft oder vakuum    	 •   lifetime lubrication
  •   lebensdauerschmierung
                                                                > ADVANTAGES Of THE MICRO PLANETARy GEAR

> DIE MIKRO PLANETENGETRIEBE VORTEILE                             •   Precise
  •   Genau                                                     	 •   Fast
  •   schnell                                                   	 •   reliable
  •   Zuverlässig                                               	 •   robust
  •   robust                                                    	 •   versatile
  •   vielseitig
30   mikrO PlaneTenGeTrieBe
     miCrO PlaneTarY Gear




     hOhlWelle

     hOllOW shaFT




                                                                                                              vorgespannte kugellager
                  Getriebeeinbausatz
                                                                                                              für an- und abtriebsseite
                  Gear installation set
                                                                                                                    Preloaded bearings
                                                                                                                   for input and output
                  antriebsflansch
                  input flange                                                                                             hohlwelle
                                                                                                                         hollow shaft
                  Gehäuse
                  housing                                                                                              abtriebsflansch
                                                                                                                        Output flange




     > MIKRO HOHLwELLENGETRIEBE MIT MAxI DURCHMESSER                     > HOLLOw SHAfT MICRO GEAR wITH HUGE DIAMETER

      ausgesprochen großer hohlwellendurchmesser von 4 mm                  an exceptionally large hollow shaft inner diameter of
      bei einem außendurchmesser von nur 10 mm – damit punktet             4 mm compared to the outside diameter of the gearbox
      das neue mikro hohlwellengetriebe mPG-10-20-h-sPm0027.               body of only 10 mm – the outstanding feature of the
      mit jeweils einem antriebs- und abtriebseitigen Flansch kann         new mPG-10-20-h-sPm0027 hollow shaft micro gear.
      die Getriebebox mit einer stirnradstufe oder einem riemen-           This gearbox can be connected in parallel using a spur
      antrieb parallel angebaut werden. Die in radialer richtung           gear or a belt drive as it is equipped with flanges for both
      federnden Planetenräder realisieren ein besonders spielarmes         the input and output. especially low backlash operating
      Betriebsverhalten.                                                   behaviour is assured by the flexible planetary gears.


     > VORTEILE AUf EINEN BLICK                                          > ADVANTAGES AT A GLANCE
      •   extrem großer hohlwellendurchmesser bei kleinen                  •   extremely large hollow shaft inner diameter
          außenabmessungen                                                     with small outer dimensions
      •   Zentrale hohlwelle u. a. zur Durchführung von laserstrahlen,   	 •   Centre hollow shaft as a passageway for laser beams,
          optischen linsen, optischen Fasern, vakuum, Proben,                  optic lenses, optic fibres, vacuum, probes, tools as well
          Werkzeugen oder zur Beobachtung durch das Getriebe                   as for observation through the gearbox or any of many
      •   Federnd gelagerte Planetenräder reduzieren das spiel                 other possibilities.
      •   sonderschmierstoffe oder Trockenschmierung möglich             	 •   spring loaded flexible planetary gears reduce backlash
                                                                         	 •   special lubricant or dry lubricant possible
                                                                                                             mikrO PlaneTenGeTrieBe   31
                                                                                                              miCrO PlaneTarY Gear




FlexiBle ZahnräDer

FlexiBle Gears




Fem-analyse: spannungszustand im Planetenrad
Fem-analysis: stress analysis of the planetary gear




> KNOw-HOw TRIffT KNOw-DO                                         > KNOw-HOw MEETS KNOw-DO

  Das flexible Planetenrad ist das herausragende merkmal der       The flexible planetary gear is the outstanding feature of the
  neuen mikro Planetengetriebe-Baureihe mPG – konsequentes         new mPG micro Planetary Gear series – a consequential result
  ergebnis unserer engineering- und Fertigungskompetenz.           of our engineering and fabrication competence. The use of
  Durch die nutzung von Planetenrädern, die in radialer            planetary gears with radial flexibility keeps lost motion to
  richtung flexibel sind, wird ein lost motion von < 30 Winkel-    < 30 angular minutes without any backlash-adjustment
  minuten ohne jeglichen spieleinstellmechanismus erreicht.        mechanism.


> fLExIBLE zAHNRäDER SIND DIE LöSUNG                              > fLExIBLE GEARS ARE THE SOLUTION

  häufig auftretende Probleme bei konventionell verspannten        Frequently encountered problems with conventional pre-
  Getrieben wie verschlechterung der Drehmomentwelligkeit,         stressed gears, such as worsening torque ripple, noise and
  des Geräusch- und verschleißverhaltens, sowie die deutliche      wear behaviour, as well as the significant increase in
  Zunahme der verlustdrehmomente werden durch die flexiblen        friction torque are solved by using flexible planetary gears.
  Planetenräder gelöst.                                            a technology also successfully employed by micro harmonic
  eine Technologie, die auch beim mikro harmonic Drive             Drive Gears.
  Getriebe erfolgreich eingesetzt wird.
32   mikrO PlaneTenGeTrieBe
     miCrO PlaneTarY Gear




     TeChnisChe DaTen

     TeChniCal DaTa


     Die angegebenen Daten beziehen sich auf die Baugröße                 The data provided below are based on the mPG-10 model size.
     mPG-10. Da sich die micromotion Gmbh auf die entwicklung             Because micromotion Gmbh specialises in the development
     von kunden- bzw. anwendungsspezifischen mikrogetrieben               of customer or application specific micro gears and actuators,
     und -antrieben spezialisiert hat, sind die nachfolgenden anga-       the data presented below are representative values which
     ben Durchschnittswerte, die im einzelfall variieren können.          may vary in individual cases.


                                                                                                    MPG-8                        MPG-10


     Untersetzung                        ratio                                         40 :1           80 :1        40 :1            80 :1

     nenndrehmoment                      rated torque                     mnm          8               10           10               15

     spitzendrehmoment                   repeated peak torque             mnm          51              80           80               100

     kollisionsdrehmoment                momentary peak torque            mnm          66              100          100              120

     verlustdrehmoment                   Friction torque

         motoranbauversion                   version for motor            μnm          73              75           95               100

         antriebswellenversion               version with input shaft     μnm          73              75           95               100

     Wirkungsgrad bei nennbetrieb        efficiency for rated operation

         motoranbauversion                   version for motor            %            74              70           82               76

         antriebswellenversion               version with input shaft     %            64              60           72               65

     nennantriebsdrehzahl                rated input speed                min-¹ rpm    10000           10000        10000            10000

     max. nennantriebsdrehzahl           max. input speed                 min-¹ rpm    30000           30000        30000            30000

     abtriebswelle                       Output shaft

         max. radiale last (statisch)        max. radial load             n            15              15           20               20

         max. radiale last (dynamisch)       max. radial load (dynamic)   n            3               3            5                5

         max. axiale last                    max. axial load              n            10              10           10               10

     antriebswelle                       input shaft

         max. radiale last (statisch)        max. radial load (static)    n            5               5            5.5              5.5

         max. axiale last                    max. axial load              n            10              10           10               10

     massenträgheitsmoment               moment of inertia

         motoranbauvariante                  version for motor            gcm²         13 × 10 -4      13 × 10 -4   38 × 10 -4       38 × 10 -4

         antriebswellenvariante              version with input shaft     gcm²         38 × 10 -4      38 × 10 -4   60 × 10 -4       60 × 10 -4

     Gewicht                             Weight

         motoranbauvariante                  version for motor            g            2.3             2.3          4.5              4.5

         antriebswellenvariante              version with input shaft     g            3.6             3.6          5.7              5.7


     wIEDERHOLGENAUIGKEIT                REPEATABILITy                    arc min      3               3            3                3

     TORSIONSSTEIfIGKEIT                 TORSIONAL STIffNESS              nm / rad     2.3             3.9          2.5              3.8

     LOST MOTION                         LOST MOTION                      arc min      30              30           30               30
                                                                                                            mikrO PlaneTenGeTrieBe   33
                                                                                                             miCrO PlaneTarY Gear




aBmessUnGen

DimensiOns



> MPG GETRIEBEBOxEN                                                 > MPG GEARBOxES

 Die montage eines Getriebeeinbausatzes in eine Getriebebox          Because of the miniaturised components, the assembly of the
 erfordert durch die miniaturisierten Bauteile spezielle vorrich-    gear component set into a gearbox requires special equipment
 tungen und reinraumbedingungen, mit denen anwender                  and clean-room conditions that the customer does not usually
 meist nicht ausgestattet sind. Um die exakte montage zu ge-         have. in order to guarantee precise assembly, minimise
 währleisten, den aufwand bei unseren kunden zu minimieren           overhead for our customers and achieve reliable operation,
 und ein zuverlässiges Betriebsverhalten zu erzielen, liefert die    micromotion Gmbh delivers only complete gearboxes.
 micromotion Gmbh ausschließlich komplette Getriebeboxen.




mPG-8 mikrogetriebebox mit antriebswelle                            mPG-8 mikrogetriebebox mit antriebswelle
(hohlwelle als Option)                                              (Flanschversion)
mPG-8 micro gearbox with input shaft                                mPG-8 micro gearbox with input shaft
(optional hollow shaft)                                             (flange version)




mPG-10 mikrogetriebebox mit antriebswelle                           mPG-10 mikrogetriebebox mit antriebswelle
(hohlwelle als Option)                                              (Flanschversion)
mPG-10 micro gearbox with input shaft                               mPG-10 micro gearbox with input shaft
(optional hollow shaft)                                             (flange version)
34   mikrO PlaneTenGeTrieBe
     miCrO PlaneTarY Gear




     > MPG MOTORKOMBINATIONEN                                         > MPG MOTOR COMBINATIONS

      Die motoranbauversion der mikro Planetengetriebe kann             The motor connection version of the micro Planetary Gear
      mit vielen gängigen mikromotoren kombiniert werden,               can be combined with many common micro motors such as,
      wie z. B. von den herstellern PreCisTeP sa, Dr. Fritz Faul-       for example, from the manufacturers PreCisTeP sa,
      haber Gmbh & Co. kG, maxon motor ag, mymotors &                   Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. kG, maxon motor ag,
      actuators Gmbh, Phytron elektronik Gmbh und anderen.              mymotors & actuators Gmbh, Phytron elektronik Gmbh, as
      Die micromotion Gmbh liefert ausschließlich komplett              well as others. micromotion Gmbh delivers only completely
      montierte antriebe, bestehend aus motor und Getriebebox.          assembled actuators, consisting of motor and gearbox.




     mPG-8 motoranbauversion                                          mPG-8 motoranbauversion (Flanschversion)
     mPG-8 motor connection version                                   mPG-8 motor connection version (flange version)




     mPG-10 motoranbauversion                                         mPG-10 motoranbauversion (Flanschversion)
     mPG-10 motor connection version                                  mPG-10 motor connection version (flange version)




     > www.MICROMOTION-GMBH.DE                                        > www.MICROMOTION-GMBH.DE

      auf unserer internetseite können sie sich jederzeit über          Our website presents information about the world of
      Produkte, entwicklungen, news und veranstaltungen rund            micro drive technology, products, developments, news
      um die mikroantriebstechnik der micromotion Gmbh informieren.     and presentations.


     > ALS BESONDEREN SERVICE BIETEN wIR IHNEN:                       > AS A SPECIAL SERVICE wE OffER:
      •   Zeichnungen für alle Getriebebauteile und -varianten          •    Drawings of all gear components and variations,
          im PDF-Format zum direkten Download                                in PDF format for direct download
      •   Das Pflichtenheft für die Projektabwicklung                 	 •    a technical questionnaire you can use to
          in Form eines technischen Fragebogens                              formulate your project's requirements
      •   montage- und Wartungsanleitung                              	 	•   installation and maintenance instructions
                                                                                                                                mikrO PlaneTenGeTrieBe   35
                                                                                                                                 miCrO PlaneTarY Gear




> MPG SONDERBAUfORMEN                                                           > MPG SPECIAL MODELS

  Um die mikro Planetengetriebe möglichst einfach in die                          To simplify the integration of micro Planetary Gear into
  maschinen- bzw. Produktumgebung zu integrieren, hat die                         machine or product environments as much as possible,
  micromotion Gmbh unterschiedliche Bauformen für die                             micromotion Gmbh has developed different gearbox
  Getriebeboxen entwickelt. in diesen sonderbauformen können                      models. These special models allow the integration
  zusätzliche Funktionalitäten in den antriebsstrang integriert                   of additional functions into the drive train and the
  bzw. der benötigte Bauraum optimiert werden.                                    optimisation of the available space. We will be glad to
  Wir beraten sie gerne bezüglich ihrer spezifischen anwendung.                   offer our advice about your specific application.




mPG-10 mikrogetriebebox mit hohlwelle, antriebswelle                           mPG-10 motoranbauversion mit integrierter
mit verzahnung, integrierten Dichtungen, verstärkter                           vakuumversorgung, Dichtungen, verstärkter abtriebs-
abtriebslagerung und kundenspezifischer abtriebswelle                          lagerung und kundenspezifischer abtriebswelle
mPG-10 micro gearbox with hollow shaft, splined input                          mPG-10 motor connection version with integrated
shaft, integrated seals, reinforced output bearing and                         vacuum supply, seals, reinforced output bearing
customer-specific output shaft                                                 and customer-specific output shaft.




BesTellBeZeiChnUnGen

OrDerinG CODes



Baureihe                      Baugröße                 Untersetzung          variante                                      sonderausführung
series                        size                     reduction ratio       version                                       special design

                                                                              m – motoranbau (CC)
                                                              40              m – For motor assembly (close coupled)
                                         8
                                                              80
                                                                              v – vollwellengetriebebox
                                                                              v – solid shaft gearbox
         mPG                                                                                                                        sPm – xxxx
                                                                              h – hohlwellengetriebebox
                                                              40              h – hollow shaft gearbox
                                         10
                                                              80
                                                                              s – servoantrieb
                                                                              s – servo actuator


         mPG            –                10        –          80         –                     m                       –            sPm – xxxx


Beispielhafte Bestellnummer    example ordering code
mikrO servOanTrieB

miCrO servO aCTUaTOr




> ANwENDUNG MIT HOHLwELLE                                          > HOLLOw SHAfT APPLICATION

 ein Produkt Deutsch-schweizer kooperation: Der weltkleinste                                                             smal-
                                                                    a product of German / swiss cooperation: the world's smal-
 spielfreie Positionierantrieb mit hohlwelle. Dem faszinierenden    lest zero backlash positioning actuator with hollow shaft. The
 anblick ineinander greifender mikrozahnräder, neben denen          fascinating view of micro gear wheels meshed with one
 ein haar wie ein Baumstamm aussieht, kann sich kaum jemand         another next to which a human hair looks like a tree trunk is
 entziehen. Der Bedarf an leistungsfähigen mikroantrieben, um       almost hypnotising. The demand for high-performance micro
 beispielsweise spiegel, linsen, mikroskopobjekte und Chips,        actuators to operate, for example, mirrors, lenses, microscope
 aber auch Greifer und roboterachsen zu bewegen, steigt             objects and chips, or even to move grippers and robot axes, is
 ständig.                                                           constantly on the rise.


> EIN wELTwEIT EINzIGARTIGER ANTRIEB                               > A ONE-Of-A-KIND ACTUATOR

 entstanden ist dieser Weltrekord in Zusammenarbeit mit der         This world record came into being in cooperation with
 maxon motor ag: Basis des Winzlings ist das mikro harmonic         maxon motor ag: The micro harmonic Drive is the basis
 Drive, das durch einen bürstenlosen maxon eC motor mit             for this mite – augmented by a brushless maxon eC motor
 1,2 Watt leistung ergänzt wird. Der Bohrungsdurchmesser            having a 1.2 watt power rating. The bore hole diameter is
 beträgt 0,65 mm und bietet damit ausreichend Platz für die         0.65 mm, thus providing adequate room as a passageway
 Durchführung von laserstrahlen, vakuum, Druckluft oder             for laser beams, vacuum, compressed air or optical fibres.
 optischen Fasern. kombiniert mit dem motor von maxon               in combination with the maxon motor, overall axial length
 beträgt die axiale Gesamtlänge nur 31,3 mm – ohne motor            is only 31.3 mm – without the motor just 12.3 mm.
 gerade mal 12,3 mm.
                                                                   > HIGH EffICIENCy – LOw wEIGHT

> HOHER wIRKUNGSGRAD – GERINGES EIGENGEwICHT                        This world's smallest zero-play positioning actuator offers an
 Dieser weltkleinste spielfreie Positionierantrieb bietet ein                                                                out-
                                                                    output torque of 3 mnm at a reduction ratio of 160:1 and out-
 abtriebsdrehmoment von 3 mnm bei einer Untersetzung                put speeds up to 400 min-1. high efficiency, extremely flat-type
 von 160:1 und abtriebsdrehzahlen bis 400 min-¹. hoher              design and low weight are other features that distinguish this
 Wirkungsgrad, extrem flache Bauweise und geringes                  miniature servo actuator with maxon motor. as a consequence
 eigengewicht sind weitere merkmale, die den miniatur-              of its outstanding repeatability (10 arc seconds), this actuator
 servoantrieb mit maxon motor auszeichnen. Durch die                is well suited for positioning applications in semiconductor
 hervorragende Wiederholgenauigkeit von 10 Winkelsekun-             manufacturing equipment or optical devices.
 den ist der antrieb bestens für Positionieranwendungen in
 der halbleiterfertigung und optischen Geräten geeignet.
                                                                                                                               mikrO servOanTrieB      37
                                                                                                                            miCrO servO aCTUaTOr




mOTOrkOmBinaTiOnen

mOTOr COmBinaTiOns



Die micromotion Gmbh bietet verschiedene Getriebebauformen                    micromotion Gmbh offers a variety of gear configurations
bzw. abtriebslagerkonzepte an, um eine leichte integration in                 and alternative output bearing arrangements to enable easy
den verschiedenen anwendungen zu ermöglichen. eine kom-                       integration in a wide range of applications. Combinations
bination unserer mikrogetriebe mit gängigen mikromotoren,                     are possible with currently available micromotors, e. g.
wie z. B. von PreCisTeP sa, Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co.                    from PreCisTeP sa, Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. kG,
kG, maxon motor ag, mymotors & actuators Gmbh, Phytron                        maxon motor ag, mymotors & actuators Gmbh, Phytron
elektronik Gmbh und anderen ist möglich. Wir beraten sie gerne                elektronik Gmbh etc. We look forward to advising you
bezüglich ihrer anwendungsspezifischen Problemstellung.                       on the possibilities for your specific application.




  abtriebswelle, vorgespannte lager        abtriebswelle, Flanschlager           abtriebswelle, Direktanbau            abtriebsflansch, Flanschlager
  Output shaft, preloaded bearings         Output shaft, flange bearing          Output shaft, direct motor assembly   Output flange, flange bearing




                                schrittmotor                        scheibenläufermotor                     aC- oder DC-motor
                                stepper motor                       Pancake motor                           aC or DC motor




                                                               Getriebebox mit eingangswelle
                                                               (hohlwelle als Option verfügbar)
                                                               Gearbox with input shaft
                                                               (hollow shaft available as option)
rOTarY BOnD TOOls

rOTarY BOnD TOOls




                               kompakte abmessungen
                               compact Design
                                                            HöHere tHermiscHe stabilität
                                                            HigHer tHermic stability

     proDuktiver DurcH kürzere zykluszeiten
     HigHer proDuctivity from faster cycles
                                               sChnelliGkeiT
                                               hiGh velOCiTY
            minimales GeWiChT
            minimal WeiGhT
                                                 meHr DurcHsatz DurcH parallele bonDköpfe
                                                 HeaDs bonDeD in parallel for greater tHrougHput


 HoHe montagegenauigkeit
 HigH assembly precision
                              hOhe ZUverlässiGkeiT
                                                                      multifunktional einsetzbar
                              hiGh reliaBiliTY                        multi-functional utilisation




                    hOhe WieDerhOlGenaUiGkeiT
                    hiGh rePeaTaBiliTY
                                                                                                                  rOTarY BOnD TOOls   39
                                                                                                                  rOTarY BOnD TOOls




rOTarY BOnD TOOls – PerFekT Für hOChGesChWinDiGkeiTsmOnTaGe

rOTarY BOnD TOOls – PerFeCT FOr hiGh sPeeD assemBlY



 Bei der herstellung von miniaturisierten systemen und              automated assembly is the future trend for mass production
 hybriden mikrosystemen in großen serien ist die auto-              of miniature systems and hybrid micro systems. manual
 matisierte montage wegweisend. manuelle montage ist                assembly is generally too cost intensive (up to 80 % of manu-
 meist zu kostenintensiv (bis zu 80 % der herstellungs-             facturing cost) or inadequate to achieve process stability.
 kosten) oder unzureichend bei der Prozessstabilität.
                                                                   > PRECISION ASSEMBLy REqUIRES AUTOMATION

> PRäzISIONSMONTAGE BRAUCHT AUTOMATISIERUNG                         The challenge in automating micro assembly is the production
 Die herausforderung bei der automatisierung der mikro-             equipment for handling the miniaturised components. The
 montage ist die Produktionsausrüstung für das handling             assembly process typically requires movements with multiple
 der miniaturisierten Bauteile. Der montageprozess benötigt         degrees of freedom, for which differing drive technology
 typischerweise Bewegungen mit mehreren Freiheitsgraden,            components, such as motors, gears, spindles, etc. are used.
 wofür unterschiedliche komponenten aus der antriebstechnik
 wie motoren, Getriebe, spindeln usw. verwendet werden.            > THE wORK AREA DEfINES THE SIzE

                                                                    The outer dimensions of these actuator components may not
> DER ARBEITSBEREICH DEfINIERT DIE GRöSSE                           be greater than the necessary work area and the components
 Die äußeren abmessungen dieser antriebskomponenten                 to be handled as otherwise even the outer dimensions of the
 dürfen nicht größer als der notwendige arbeitsbereich              machines and robots would extend beyond the available
 und die zu handhabenden Bauteile sein, weil ansonsten              work area.
 auch die außenabmessungen der maschinen und
 roboter über den verfügbaren arbeitsraum hinausgehen.             > DEPLOy THE MICRO GEARS fROM MICROMOTION

                                                                    To open up new, innovative application fields, micromotion
> MIT MIKROGETRIEBEN VON MICROMOTION                                Gmbh has developed a new generation of highly-precise,
 Um den Zugang zu neuen innovativen anwendungsgebieten              zero backlash micro gears: the micro harmonic Drive.
 zu eröffnen, wurde bei der micromotion Gmbh eine neue              This unique micro gear is the heart of a new series of
 Generation von hochpräzisen und spielfreien mikrogetrieben         miniaturised rotary bond tools that we have developed
 entwickelt: das mikro harmonic Drive. Dieses einzigartige          for use in machines that perform high-speed assembly.
 mikrogetriebe ist das herzstück einer neuen reihe miniaturi-
 sierter rotary Bond Tools, die wir für den einsatz in maschinen
 zur hochgeschwindigkeitsmontage entwickelt haben.
40   rOTarY BOnD TOOls
     rOTarY BOnD TOOls




     > DIE HERAUSfORDERUNG LIEGT IN DER MASSE                        > THE CHALLENGE LIES IN THE MASS

      Das ständige streben nach immer kürzeren Zykluszeiten stellt    The desire for shorter and shorter cycle times has led
      die hersteller von hochgeschwindigkeitsmontageautomaten         manufacturers of high-speed assembly automation
      vor neue herausforderungen. höhere Geschwindigkeiten            equipment to new challenges. higher speeds and greater
      und höhere Beschleunigungen können zu thermisch instabilen      acceleration rates can lead to thermal instability and
      Zuständen führen und einen verlust an montagegenauigkeit        cause a loss of assembly accuracy and process stability.
      und Prozessstabilität verursachen.
                                                                     > THE SOLUTION HAS MANy ADVANTAGES

     > DIE LöSUNG HAT VIELE VORTEILE                                  The designers of such machines must reduce the mass
      Die konstrukteure solcher maschinen müssen die bewegten         being moved – micro technology can help. The new
      massen reduzieren – mikrotechnik kann dabei helfen.             rotary Bond Tool from micromotion Gmbh is not only
      Das neue rotary Bond Tool der micromotion Gmbh ist nicht        smaller and lighter, but also offers greater accuracy than
      nur kleiner und leichter, sondern bietet auch eine höhere       conventional solutions. The small dimensions also mean
      Genauigkeit gegenüber herkömmlichen lösungen.                   that multiple bond tools can be arranged next to one
      Durch die kleinen abmessungen können zudem mehrere              another to gain a significant increase in productivity.
      Bond Tools parallel angeordnet werden, mit einem
      signifikanten anstieg in der Produktivität.                    > INTERESTING VARIANTS Of THE ROTARy BOND TOOL

                                                                      at the heart of every rotary Bond Tool is a micro harmonic
     > INTERESSANTE VARIANTEN DES ROTARy BOND TOOLS                   Drive Gearbox built to customer specifications. The gearbox
      herzstück jedes rotary Bond Tools ist die mikro harmonic        is driven by a motor. The high degree of integration reduces
      Drive Getriebebox in kundenspezifischer ausführung.                                                             inclu-
                                                                      design and assembly overheads. various options, inclu-
      Das Getriebe wird mittels eines motors angetrieben.             ding integrated optical detection, are readily available.
      Der hohe integrationsgrad reduziert ihre konstruktions-
      und montageaufwendungen. verschiedene Optionen,
      inklusive einer integrierten optischen Detektierung,
      sind problemlos erhältlich.
                                                                                                           rOTarY BOnD TOOls   41
                                                                                                           rOTarY BOnD TOOls




sPeZielle OPTiOnen Für ihre anWenDUnG

sPeCial OPTiOns FOr YOUr aPPliCaTiOn



       > wERKzEUGwECHSELSTATION                                 > TOOL CHANGING STATION

        manueller oder automatischer Werkzeugwechsel,            manual or automatic tool changing capability
        um einen raschen austausch individueller                 for rapid exchange of individual tools.
        Werkzeuge zu ermöglichen.


       > INTEGRIERTE LINEARE AUSRICHTUNG                        > INTEGRATED LINEAR ADjUSTMENT

        Zusätzlich integrierte x- oder Y-achse zur Positions-    additional integrated x- or Y-axis for component
        korrektur des Bauteils. Zusätzliche Justageachsen        position correction. This can preclude the need
        für den leadframe oder den Wafer können damit            for additional adjustment axes for the lead frame
        vermieden werden.                                        or wafer.


       > üBERLASTUNGSSCHUTz                                     > OVERLOAD PROTECTION

        integrierter sicherheitsmechanismus um Beschädi-         integrated safety mechanism to avoid damage
        gungen am mikrogetriebe und / oder motor bei             to the micro gear and / or motor in the event of a
        kollision oder falscher handhabung zu vermeiden.         collision or mishandling.


       > INITIALISIERUNGSSTATION                                > INITIALISATION STATION

        integrierter referenzschalter zur initialisierung des    integrated reference switch for homing and
        systems und zur überprüfung der abtriebsposition         to check the output position to ensure reliable
        für einen sicheren Betrieb.                              operation.


       > KUNDENSPEzIfISCHE SCHNITTSTELLE                        > CUSTOMISED INTERfACES

        Für die einfache und direkte integration in ihre         Tailor-made housings to allow easy and direct
        maschine kann das Gehäuse auf maß angepasst              integration into the customer machine.
        werden.
42   rOTarY BOnD TOOls
     rOTarY BOnD TOOls




     Die BaUTeile

     The COmPOnenTs




                  mikro harmonic Drive
                  micro harmonic Drive                                                                          schrittmotor
                                                                                                              stepper motor
                  abtriebswelle
                  Output shaft                                                                                     Gehäuse
                                                                                                                   housing

                                                                                                           vakuumanschluss
                                                                                                         vacuum connection




     > KOAxIALER AUfBAU – SCHNELL UND LEICHT                         > COAxIAL STRUCTURE – qUICK AND EASy

      Garantiert höchste Geschwindigkeiten und geringstes Gewicht:    Guaranteed highest speeds and lowest weight:
      •    Wiederholgenauigkeit: 0,005 Grad                            •   repeatability accuracy: 0.005 degree
      •    maximale Drehzahl: 120 min-¹                                •   maximum speed: 120 min-1
      •    Typische indexierperformance: 15 Grad in 50 ms              •   Typical index performance: 15 degrees in 50 ms
      •    masse: 20 Gramm                                             •   mass: 20 grams


     > DIE HIGHLIGHTS DES KOAxIALEN AUfBAUS                          > COAxIAL STRUCTURE HIGHLIGHTS
       •   integrierte vakuumversorgung                                •   integrated vacuum supply
       •   schrittmotor zur einfachen ansteuerung                      •   stepper motor for simple control
       •   hohe Winkelauflösung                                        •   high angle resolution
       •   Geringe systemkosten                                        •   low system cost
                                                                                                            rOTarY BOnD TOOls   43
                                                                                                            rOTarY BOnD TOOls




                                                                                                    schrittmotor
                                                                                                  stepper motor
          Faseroptik
                                                                                                 stirnradgetriebe
          Fibre optic
                                                                                                        spur gear
          mikro harmonic Drive
                                                                                                    halterung
          micro harmonic Drive
                                                                                              mounting bracket
          abtriebswelle
                                                                                               vakuumanschluss
          Output shaft
                                                                                             vacuum connection




> PARALLELER AUfBAU – KANN NOCH MEHR                    > PARALLEL STRUCTURE – ABLE TO DO MORE

 Für zusätzliche Funktionalitäten wie z. B. eine          For additional functions, like optical object detection to
 optische Bauteildetektierung, um festzustellen           determine if an object has been grabbed successfully.
 ob das Bauteil erfolgreich gegriffen wurde:              •   repeatability accuracy: 0.01 degree
 •    Wiederholgenauigkeit: 0,01 Grad                   	 •   maximum speed: 200 min-1
 •    maximale Drehzahl: 200 min-1                      	 •   Typical index performance: 90 degrees in 140 ms
 •    Typische indexierperformance: 90 Grad in 140 ms   	 •   mass: 25 grams without linear bearing,
 •    masse: 25 Gramm ohne linearlager,                       45 grams with linear bearing
      45 Gramm mit linearlager
                                                        > PARALLEL STRUCTURE HIGHLIGHTS

> DIE HIGHLIGHTS DES PARALLELEN AUfBAUS                   •   hollow shaft for optical object detection
  •   hohlwelle für optische Bauteildetektierung          •   integrated vacuum supply
  •   integrierte vakuumversorgung                        •   stepper motor for simple control
  •   schrittmotor zur einfachen ansteuerung              •   integrated linear bearing
  •   integriertes linearlager
mikrO linearPOsiTiOnierer

miCrO linear PUsher




> DER wELTKLEINSTE MIKRO LINEARPOSITIONIERER                      > THE wORLD'S SMALLEST MICRO LINEAR PUSHER

 Um auch in den Bereichen optische systeme und halbleiter-         micromotion Gmbh has realised the world's smallest micro
 fertigung neuartige lösungen für hochpräzise lineare verstell-                                                        manu-
                                                                   linear Pusher for optical systems and semiconductor manu-
 mechanismen zu platzieren, wurde bei der micromotion Gmbh                                                             inno-
                                                                   facturing equipment. These positioners represent an inno-
 der weltkleinste mikro linearpositionierer realisiert.            vative solution for highly precise linear motion in alignment
 Basierend auf der mikro harmonic Drive Technologie werden         mechanisms. Based on the micro harmonic Drive technology,
 die bekannten vorteile dieses mikrogetriebes wie Zuverlässig-     these devices put the well-known advantages of micro gears
 keit, Positioniergenauigkeit und spielfreiheit in ein extrem      (reliability, positioning accuracy and zero backlash) into an
 kompaktes und leichtes lineares Positioniersystem überführt.      extremely compact, light-weight, linear positioning system.


> KLEINER, LEICHTER, BESSER                                       > SMALLER, LIGHTER, BETTER

 Das spielfreie mikrolinearverstellersystem ist in einem           The zero backlash micro linear alignment system is packed
 Querschnitt von nur 10 auf 10 mm² untergebracht und               into a cross-section of only 10 by 10 mm2 and weighs only
 besitzt eine masse von nur 22 Gramm. Die länge des                22 grams. The length of the micro linear Pusher mlP-10
 mikro linearpositionierers mlP-10 ist abhängig vom                depends on its stroke length and the desired motor type.
 verstellweg und dem gewünschten motortyp. Das kür-                The shortest system is 59 mm long, is driven by a stepper
 zeste system ist 59 mm lang, wird von einem schrittmotor          motor and offers a stroke of 6 mm.
 angetrieben und bietet einen verstellweg von 6 mm.
                                                                  > COMPLETELy THOUGHT THROUGH

> EINfACH AN ALLES GEDACHT                                         The micro linear Pusher can be configured with either a stepper
 Die mikro linearpositionierer können sowohl mit schritt- als      motor or a servo motor. This allows it to be uncompromisingly
 auch servomotoren aufgebaut und dadurch exakt auf die             adapted to the desired control environment and process
 gewünschte steuerungsumgebung und Prozessführung ab-              management. Two limit switches are integrated into this micro
 gestimmt werden. Die beiden in das mikrosystem integrierten       system to assure absolute operational security without an
 endlagenschalter gewährleisten eine hohe Betriebssicherheit       additional linear measurement system. By combining the zero
 ohne zusätzliches linear-messsystem. Durch die kombina-           backlash micro harmonic Drive Gear with a zero backlash
 tion des spielfreien mikro harmonic Drive Getriebes mit dem       preloaded nut system, the motor's angular position can be
 spielfrei vorgespannten muttersystem kann die Winkelstel-         used directly as the position indicator, e.g. the number of steps
 lung des motors, z. B. bei schrittmotoren über die anzahl         for a stepper motor or, for encoder systems, by counting pulses.
 der schritte oder bei encodersystemen durch die anzahl der
 impulse direkt zur Positionsermittlung verwendet werden.
                                                                                                                                      mikrO linearPOsiTiOnierer    45
                                                                                                                                           miCrO linear PUsher




> GETRIEBEUNTERSETzUNGEN DES                                                              > GEAR REDUCTION RATIOS fOR THE MICRO LINEAR PUSHER

  MIKRO LINEARPOSITIONIERERS                                                                Different reduction ratios can be used to influence both
  über die unterschiedlichen Untersetzungen kann einerseits die                             system resolution and alignment speed. For example, with
  systemauflösung und andererseits die verstellgeschwindigkeit                              stepper motors operated in half-step mode a theoretical
  beeinflusst werden. so kann beim einsatz von schrittmotoren                               resolution of 0.02 μm can be achieved at alignment speeds
  im halbschrittbetrieb eine theoretische auflösung von 0,02 μm                             of up to 2.5 mm / s. Due to the preloaded spindle nut system,
  erreicht bzw. verstellgeschwindigkeiten von bis zu 2,5 mm / s                             single sided repeatability accuracy is + / – 1 μm and double
  realisiert werden. aufgrund des vorgespannten spindel-mutter-                             sided repeatability accuracy is + / – 5 μm. The alignment
  systems beträgt die einseitige Wiederholgenauigkeit + / – 1 μm                            force, i. e. the axial load capacity, amounts up to 12 n.
  und die zweiseitige Wiederholgenauigkeit + / – 5 μm. Die ver-
  stellkraft bzw. die axiale Belastbarkeit kann bis zu 12 n betragen.




> ABMESSUNGEN

> DIMENSIONS




                                       Gewinde                  m6 × 0,5
                                       Thread                   m8 × 0,35
                                                                3 / 8‘‘– 40 Uns

                                       Zylinderfläche           Ø 6 g6
                                       Cylinder area            Ø 9,5 g6




> TECHNISCHE DATEN                              VERSTELLwEG                   TRAVEL RANGE             6 MM                 12 MM                 25 MM

> TECHNICAL DATA                                Querschnitt                   Cross section            10 × 10 mm²          10 × 10 mm²           10 × 10 mm²

                                                länge                         length                   59.0 mm              65.0 mm               78.0 mm

                                                Geschwindigkeit               speed                    max. 2.5 mm /s       max. 2.5 mm /s        max. 2.5 mm /s

                                                kraft                         Force                    12 n                 12 n                  12 n

                                                Wiederholgenauigkeit          repeatability            ± 1 μm               ± 1 μm                ± 1 μm

                                                masse                         mass                     22 g                 25 g                  28 g

                                                axiale steifigkeit            axial stiffness          420 n / mm           420 n / mm            420 n / mm

> BESTELLBEzEICHNUNGEN

> ORDERING CODES


Baureihe       Baugröße            Untersetzung             verstellweg               variante                           sonderausführung
series         size                reduction ratio          Travel range              version                            special design



                                          40                                          s – stepper
                                                                      6 mm            D – DC motor mit encoder
                                          80
   mlP             10                                                12 mm                                                                  sPm – xxxx
                                         160                                          s – stepper
                                                                     25 mm
                                         500                                          D – DC motor with encoder


   mlP     –       10         –            80           –             25          –                s                 –                      sPm – xxxx


Beispielhafte Bestellnummer       example ordering code
mikrO exZenTeranTrieB

miCrO eCCenTriC aCTUaTOr




> MIKRO HARMONIC DRIVE IM ExzENTERANTRIEB                         > MICRO HARMONIC DRIVE AS AN ECCENTRIC ACTUATOR

 exzenterantriebe punkten durch einen einfachen systemauf-         eccentric actuators shine by virtue of their simple system structure
 bau und hohe Präzision. Durch die kombination von mikro           and high precision. The combination of a micro harmonic
 harmonic Drive Getrieben mit einem spielfreien exzenter-          Drive Gear and a zero backlash eccentric mechanism can be
 mechanismus können extrem leichte, bauraumsparende                used to implement extremely light-weight, space-saving
 Positioniersysteme für hochpräzise Justagevorgänge im             positioning systems for highly precise adjustment procedures
 submikrometerbereich realisiert werden.                           in the sub-μm range.


> KLEIN, LEICHT, VIELSEITIG                                       > SMALL, LIGHT, VERSATILE

 Die außendurchmesser liegen je nach leistungsspektrum             Depending on the performance spectrum, outer diameters
 zwischen 8 und 10 mm. Durch die kleinen außenabmessungen          lie between 8 and 10 mm. Because of their small outer
 und dem damit verbundenen extrem geringen eigengewicht            dimensions and exceptionally low weight (less than 10 grams),
 von weniger als 10 Gramm, können derartige systeme sehr gut       these systems can very readily be integrated into highly
 in hochdynamische Prozesse integriert werden. Die exzenter-                                                           configu-
                                                                   dynamic processes. These eccentric actuators can be configu-
 antriebe können sowohl mit schritt- als auch servomotoren         red with either a stepper motor or a servo motor. This allows
 aufgebaut und dadurch exakt auf die steuerungsumgebung            them to be adapted to the customer's control environment and
 und Prozessführung des kunden abgestimmt werden. Der              process management without compromise. Zero backlash is
 spielfreie aufbau des kompletten Positioniersystems wird durch    realised by the eccentric's preloaded ball bearing.
 das in sich vorgespannte kugellager des exzenters realisiert.
                                                                  > OPTIONAL GEAR REDUCTION RATIOS

> OPTIONALE GETRIEBEUNTERSETzUNGEN                                 Depending on required resolution or actuating speed, eccentric
 Je nach benötigter auflösung oder verstellgeschwindigkeit         actuators are produced with different gear reduction ratios.
 werden die exzenterantriebe mit verschiedenen Getriebeun-         as an illustration, the achievable resolution of a step increment
 tersetzungen produziert. Beispielhaft beträgt die erzielbare      is 0.15 μm using a stepper motor operating in half-step mode
 auflösung der schrittweite 0,15 μm bei verwendung von             and an eccentric of 1 mm with a gear reduction ratio of i = 1000.
 schrittmotoren im halbschrittbetrieb, einer exzentrizität von     resolution is even smaller, at 0.02 μm, for a servo drive with
 1 mm und einer Getriebeuntersetzung von i = 1000.
 Bei servoantrieben mit encoder (256 impulse pro Umdrehung)
                                                                                                                              mikrO exZenTeranTrieB    47
                                                                                                                           miCrO eCCenTriC aCTUaTOr




  sowie Getriebeuntersetzung i = 1000 ist die auflösung                           encoder (256 pulses per revolution) and a gear reduction ratio
  kleiner 0,02 μm. Der mögliche verstellweg beträgt bei                           of i = 1000. The potential actuator travel for this example is
  diesem Beispiel 2 mm.                                                           2 mm.


> VORSPRUNG DURCH HIGH-TECH                                                   > HIGH-TECH HEADSTART

  Die geringe komponentenanzahl in der Bewegungsumfor-                            The low component count for motion conversion minimises
  mung minimiert störgrößen und sichert eine hohe Qualität in                     failure rates and ensures high quality positioning characteristics
  den Positioniereigenschaften – exzellente Wiederholgenauigkeit                  – including excellent repeatability. These systems are superior
  inklusive. Diese systeme sind aktuatoren, die auf Piezoan-                      to actuators based on piezoelectric technology in many
  triebstechnik basieren, in vielen anwendungen überlegen.                        applications. This is because of their simple, robust structure
  sowohl durch ihren elementaren und robusten aufbau, als                                                                                     pro-
                                                                                  and ease of simple to control offer greater stability under pro-
  auch wegen der einfachen steuerung und hohen stabilität                         duction conditions. They can be optimally integrated into very
  unter Produktionsbedingungen. sie lassen sich auch in                           harsh environmental conditions, such as ultra high vacuum.
  extremen Umgebungsbedingungen, wie Ultrahochvakuum,
  optimal integrieren.




> ABMESSUNGEN

> DIMENSIONS




> TECHNISCHE DATEN                                         Querschnitt                        Cross section                 8 – 10 mm
> TECHNICAL DATA
                                                           verstellweg                        length                        2 mm

                                                           Geschwindigkeit                    speed                         2 mm / s

                                                           kraft                              Force                         12 n

                                                           Wiederholgenauigkeit               repeatability                 ± 1 μm

                                                           masse                              mass                          10 g




> BESTELLBEzEICHNUNGEN

> ORDERING CODES


Baureihe             Baugröße             Untersetzung         verstellweg         variante                                 sonderausführung
series               size                 reduction rate       Travel range        version                                  special design

                                                  40
                                                  80                                      s – stepper
                                                 120                1 mm                  D – DC motor mit encoder
     mea                      10                                                                                                       sPm – xxxx
                                                 160                2 mm                  s – stepper
                                                 500                                      D – DC motor with encoder
                                                1000

     mea         –            10      –         1000       –          2       –                        s               –               sPm – xxxx


Beispielhafte Bestellnummer    example ordering code
3-aChs mikrOmaniPUlaTOr

3-axis-miCrO-maniPUlaTOr




> füR BEwEGUNGEN IN DREI fREIHEITSGRADEN                            > fOR MOTION wITH THREE DEGREES Of fREEDOM

 es gibt eine vielzahl von Justageaufgaben in der mikrotechnik,      There are many adjustment tasks in micro technology which
 die Bewegungen in drei Freiheitsgraden benötigen. Für diese         require movements with three degrees of freedom. micromotion
 art von anwendungen hat die micromotion Gmbh den 3-achs             Gmbh has developed a 3-axis-micro-manipulator for these
 mikromanipulator entwickelt. Diese kompakte einheit mit             types of applications. This compact unit with a diameter
 einem Durchmesser von nur 36,2 mm und einer axiallänge von          of only 36.2 mm and an axial length of less than 50 mm is
 weniger als 50 mm ist mit zwei linearen und einer rotatorischen     fitted with two linear axes and one rotational axis. The linear
 achse ausgestattet. Die linearachsen werden von exzenteran-         axes are driven by eccentric actuators which move a small
 trieben angetrieben, die einen kleinen verstelltisch in x- und      adjustment table in x- and y-directions. The theta-axis is on
 y-richtung bewegen. auf dem verstelltisch ist die Theta-achse       the adjustment table and it is used to drive the tool directly.
 aufgebaut, mit der das Werkzeug direkt angetrieben wird.
                                                                     a design with the following advantages:
 eine konstruktion mit folgenden vorteilen:                          •   accuracy in the sub micrometer range
 •   Genauigkeit im sub-mikrometerbereich                            •   simple to control because stepper motors are
 •   einfache steuerung, da für alle achsen schrittmotoren               used for all axes
     verwendet werden                                                •   low weight (< 50 g)
 •   Geringe masse (< 50 g)                                          •   highly dynamic performance characteristics
 •   hochdynamische leistungsmerkmale
                                                                    > SHORTER ASSEMBLy CyCLE TIMES

> KüRzERE MONTAGE-zyKLUSzEITEN                                       Decisive advantages over piezoelectric drive technology are
 entscheidender vorteil im vergleich zur Piezoantriebstechnik ist    the large linear range of movement, simple control and high
 der große verstellweg der linearachsen, die einfache regelbar-      stability under production conditions. Typical applications
 keit und die hohe stabilität unter Produktionsbedingungen.          include fine positioning, whereby the system is mounted
 Typische einsatzgebiete sind die Feinpositionierung, wobei das      on the rear of a high-speed axis; the unit's low weight is of
 system rückseitig an eine hochgeschwindigkeitsachse montiert        particular significance here.
 wird; das geringe Gewicht ist dabei von besonderer Bedeutung.
                                                                                                                               3-aChs mikrOmaniPUlaTOr     49
                                                                                                                               3-axis-miCrO-maniPUlaTOr




> HöHERE DyNAMIK                                                                 > HIGHER DyNAMICS

  Der Trend zu immer kürzeren Zykluszeiten bei montage-                            The trend to shorter and shorter cycle times for assembly tasks
  aufgaben benötigt eine höhere Dynamik in den primären                            requires higher dynamics for the primary positioning axes,
  Positionierachsen, die typischerweise aus linearen Direkt-                       which are typically constructed with linear direct drives.
  antrieben aufgebaut sind. Gelingt es, die masse des mikro-                       When the mass of the micro-manipulator is minimised, then
  manipulators zu minimieren, verringert sich der Temperatur-                      the temperature rise in linear motors is reduced for the same
  anstieg in den linearmotoren bei gleichem arbeitszyklus.                         work cycle. Problems involving thermal instability are thus
  Probleme wegen thermischer instabilität werden vermieden,                        avoided, which has a strong influence on the positioning
  was einen starken einfluss auf die Positioniergenauigkeit der                    accuracy of the entire machine.
  gesamten maschine hat.




> ABMESSUNGEN

> DIMENSIONS




                                                                                                           x-ACHSE        y-ACHSE            THETA-ACHSE
                                                                                                           x-AxIS         y-AxIS             THETA-AxIS

> TECHNISCHE DATEN
                                          verstellweg / Winkel         adjustable stroke / angle           1000 μm        1000 μm            > 360º
> TECHNICAL DATA
                                          Geschwindigkeit              speed                               max. 2 mm /s   max. 2 mm /s       100 rpm

                                          auflösung – vollschritt      resolution – full step              < 0.3 μm       < 0.3 μm           0.0860º

                                          auflösung – mikroschritt     resolution – micro step             < 0.02 μm      < 0.02 μm          0.005º

                                          Wiederholgenauigkeit         repeatability                       0.3 μm         0.3 μm             0.010º

                                          kraft / Drehmoment           Force / torque                      10 n           10 n               5 mnm



> BESTELLBEzEICHNUNGEN

> ORDERING CODES


Baureihe            Untersetzung                                           verstellweg              variante                     sonderausführung
series              reduction rate                                         Travel range             version                      special design

                          x                  y               Theta

                         40                 40                   40

                         80                 80                   80                                       s – stepper
                                                                                                          s – stepper
                                                                               1000
     m3a                 120               120                   120                                                                     sPm – xxxx
                                                                               1500
                                                                                                          D – DC motor
                         160               160                   160                                      D – DC motor

                         500               500                   500

     m3a        –        500         –     500         –         160   –        1000            –                 s        –             sPm – xxxx

Beispielhafte Bestellnummer    example ordering code
nanOversTellanTrieB

nanOsTaGe




> DIE NANOSTAGE-VORTEILE AUf EINEN BLICK                         > NANOSTAGE ADVANTAGES AT A GLANCE
 •   exzellente Wiederholgenauigkeit von einzelnen nanometern      •   excellent repeatability of only several nano
     bei miniaturisierten abmessungen                                  metres at miniaturised dimensions
 •   kein Positionsverlust bei spannungsunterbrechungen            •   no loss of position in the event of a power failure
 •   Geringes verschleißverhalten,                                 •   low wear since the drive principle is not non-positive
     da kein kraftschlüssiges antriebsprinzip                      •   stepper motor drive permits open loop control
 •   schrittmotorantrieb macht offenen regelkreis möglich        	 •   no additional measurement system necessary
 •   kein zusätzliches messsystem erforderlich                   	 •   Operates with a simple, cost effective stepper motor driver
 •   Funktioniert mit einfachem und                              	 •   no overshooting during positioning
     kostengünstigem schrittmotortreiber                         	 •   supply voltage in low-voltage range
 •   kein überschwingen während des Positionierens               	 •   Can be used in ultra high vacuum
 •   versorgungsspannung im niedervoltbereich
 •   im Ultrahochvakuum einsetzbar                               > NANOSTAGE VS. PIEzO ACTUATOR

                                                                   most positioning systems having a resolution of only
> NANOVERSTELLANTRIEB VS. PIEzOANTRIEB                             a few nano metres are based on the piezoelectric
 Die meisten Positioniersysteme mit einer auflösung im Bereich     effect and these cause several problems:
 weniger nanometer basieren auf dem piezoelektrischen effekt     	 •   loss of position when there is a power failure
 und verursachen einige Probleme:                                	 •   localised wear, particularly in inchworm drives
 •   Positionsverlust bei einer Unterbrechung in der             	 •   Direct measurement system is necessary
     spannungsversorgung                                         	 •   requires an expensive controller
 •   lokaler verschleiß, insbesondere bei inch-Worm antrieben    	 •   Overshooting during positioning
 •   Direktes Wegmesssystem ist erforderlich                     	 •   shorter travel range with respect to model size
 •   notwendigkeit eines kostenintensiven reglers
 •   überschwingen während dem Positionieren                                                                       com-
                                                                   The idea behind the nano actuator is based on a com-
 •   kurzer verstellweg im vergleich zur Baugröße                  bination of conventional servo motor technology and
                                                                   the high precision of flexure hinges. This makes the
 Die idee des nanoverstellers basiert auf der kombination          drive's behaviour calculable and easily controlled.
 konventioneller servomotortechnik mit der hohen Präzision
 von Festkörpergelenken. Dadurch ist das verhalten des
 antriebs kalkulierbar und kann einfach geregelt werden.
                                                                                                             nanOversTellanTrieB   51
                                                                                                                     nanOsTaGe




> NANOSTAGE MACHT’S MöGLICH                                    > NANOSTAGE MAKES IT POSSIBLE

 Die Besonderheit des nanopositioniersystems „nanostage“         The distinctive feature of the "nanostage" nano positioning
 ist die kombination eines hochpräzisen und -auflösenden         system is its combination of highly precise, high resolution
 exzentermechanismus mit der kinematischen struktur von          eccentric mechanism with a kinematics structure of a
 monolithischen Festkörpergelenken. Der exzentermechanismus      monolithic flexure hinge. The eccentric mechanism is
 wird aus der kombination von schrittmotortechnik mit einem      formed by a combination of stepper motor and a micro
 mikro harmonic Drive Getriebe gebildet und verbindet ein-                                                         tech-
                                                                 harmonic Drive Gear; thus allowing simple control tech-
 fache steuerungstechnik mit sehr hoher auflösung aufgrund                                                           conse-
                                                                 nology, yet providing for very high resolution as a conse-
 des extrem hohen Untersetzungsverhältnisses von 1000 :1.        quence of the extremely high 1000:1 reduction ratio.


> DIE fUNKTIONEN DER fESTKöRPERGELENKE                         > THE fLExURE HINGE fUNCTIONS

 Das Führungssystem wird aus zwei Parallelgelenken gebildet,     The guide system is formed by two parallel flexure hinges,
 die sich für Bewegungen im Bereich einzelner nanometer          suitable for movements in the range of only a few nano
 eignen. ein zusätzlicher hebelmechanismus untersetzt die        metres. an additional lever mechanism reduces the
 große Bewegung des exzentermechanismus und erzeugt              large movement of the eccentric mechanism to produce
 dadurch eine auflösung im einstelligen nanometerbereich.        motion in the single-digit nano metre range.


> fESTKöRPERGELENKE – SICHER OHNE MONTAGEfEHLER                > fLExURE HINGES – SECURE wITHOUT ASSEMBLy fAULTS

 Die Festkörpergelenke besitzen einen monolithischen aufbau.     The flexure hinges have a monolithic structure. This does
 montage ist dadurch nicht erforderlich und einflüsse von        away with the need for assembly and removes the influences
 montagefehlern, wie beispielsweise asymmetrische mecha-         of assembly faults such as asymmetrical mechanical tension
 nische spannungen in den Gelenken, werden vermieden.            in the hinges.


 Die kinematische kette besteht aus folgenden komponenten:     The kinematic chain comprises the following components:
 •   mikroschrittmotor mit 20 vollschritten                      •   a micro stepper motor having 20 full steps
     (40 halbschritten) pro Umdrehung                                (40 half steps) per revolution
 •   hochübersetzende mikro harmonic Drive Getriebebox         	 •   a high reduction micro harmonic Drive Gearbox
     mit einem Untersetzungsverhältnis von 1000 :1                   with a reduction ratio of 1000:1
 •   exzentermechanismus mit 1 mm exzentrizität,               	 •   eccentric mechanism with 1 mm of eccentricity,
     aufgebaut mit vorgespannten kugellagern                         fitted with preloaded ball bearings
 •   monolithischer Festkörperhebel mit                        	 •   monolithic lever as a compliant mechanism with
     einer weiteren Untersetzung von 50 :1                           a further reduction of 50:1
52   nanOversTellanTrieB
     nanOsTaGe




     > ABMESSUNGEN

     > DIMENSIONS




     > TECHNISCHE DATEN
                                                               abmessungen                               Dimensions                     20 × 20 × 50 mm
     > TECHNICAL DATA
                                                               verstellweg                               length                         40 μm

                                                               auflösung halbschritte                    resolution half step           < 3 nm

                                                               lineargeschwindigkeit                     linear speed                   20 μm / s

                                                               kraft                                     Force                          10 n

                                                               masse                                     mass                           50 g

                                                               antrieb                                   actuator                       stepper am1020

                                                               Getriebe                                  Gear system                    mhD-10-1000-m

                                                               Wiederholgenauigkeit                      repeatability                  5 nm




     > BESTELLBEzEICHNUNGEN

     > ORDERING CODES



      Baureihe           Baugröße             Untersetzung             verstellweg        variante                                  sonderausführung
      series             size                 reduction rate           Travel range       version                                   special design


                                                   500                                          s – stepper
           ns                  10                                            40                                                                sPm – xxxx
                                                  1000                                          s – stepper


           ns        –         10         –       1000          –            40       –                       s                 –              sPm – xxxx


     Beispielhafte Bestellnummer    example ordering code
                                                                                                                                                                                                                                                                                                               53




aBmessUnGen im hOChvakUUm

DimensiOns FOr hiGh vaCUUm


> ANTRIEBSBEISPIELE füR HOCHVAKUUM                                                                                                                                                                                                   > ExAMPLE ACTUATORS fOR HIGH VACUUM AND

  UND ULTRAHOCHVAKUUM                                                                                                                                                                                                                        ULTRA HIGH VACUUM

  antriebe, die im hochvakuum oder im Ultrahochvakuum                                                                                                                                                                                        actuators which operate in high vacuum or ultra high vacuum
  eingesetzt werden, brauchen besondere konstruktive                                                                                                                                                                                         need special design features, special lubricants and materials.
  maßnahmen, spezielle schmierstoffe und materialen.                                                                                                                                                                                         They differ from standard actuators by virtue of their
  sie unterscheiden sich dadurch auch in ihren eigenschaften                                                                                                                                                                                 characteristics and their structural design.
  und ihrer konstruktiven ausführung von standardantrieben.




mhD-10-160-s-sPm0071                                                                                                                                                                                                                 mhD-10-160-s-sPm0069
hochvakuumausführung bis 10 mbar bestehend                               -7
                                                                                                                                                                                                                                     Ultrahochvakuumausführung bis 10-12 mbar bestehend
aus schrittmotor und sondergetriebebox -
                      Micromotion PROPERTY
                        Diese Zeichnung ist unser geisti- This drawing and information herin 0,5
                                           - - -
                        ges Eigentum und darf ohne            is our property and is to be used
                                                                                                  Allgemeintoleranzen / General Tolerances:
                                                                                                          3      6      30 120 400
                                                                                                                                -     -
                                                                                                                                               ISO 2768-f
                                                                                                                                              1000 2000
                                                                                                                                               -      -
                                                                                                                                                                                                  Micromotion GmbH
                                                                                                                                                                                                  An der Fahrt 13
                                                                                                                                                                                                                                     aus Phytron schrittmotor und sondergetriebebox
                                                                                                                                                                                                                       Tel.: +49 (0)6131 66927-0
                                                                                                   3      6      30     120 400 1000          2000 4000
                        unsere Einwilligung weder kopiert, in strict confidence. It shall not be                                                                                                  55124 Mainz          Fax: +49 (0)6131 66927-20
                        vervielfältigt noch an dritte weiter- copied or given to any third party ± 0.05 ± 0.05 ± 0.1 ± 0.15 ± 0.2 ± 0.3

mhD-10-160-s-sPm0071                                                                                                                                                                                                                 mhD-10-160-s-sPm0069
                        gegeben werden.                       without our written permission.
                                                                                                                                              ± 0.5   /                                           Germany
                                                                                                Ersatz für / Replacement for:                               Maßstab / Scale                             (Gewicht / Weight)




Construction for high vacuum up to 10-7 mbar                                                                                                                                                                                         Construction for ultra high vacuum up to 10-12 mbar
                                                                                                Ersetzt durch / Replaced by:                                Material


                                                                                                                                                            (Benennung / Title)
                                                                                                              Datum / Date          Name
                                                                                                Bear.


consisting of stepper motor and special gearbox                                                                                                                                                                                      consisting of Phytron stepper motor and special gearbox
                                                                                                Drawn
                                                                                                Gepr.                                                                                                                                 Blatt/Sheet
                                                                                                Checked                                                     (Zeichnungsnummer / drawing number)
                                                                                                Norm
                                                                                                Standard
                                                                                                Status
                        Zus/Rev    Änderung / Modification          Datum/Date        Name                                                                                                                                                      BL




mlP-10-80-25-sT-sPm0006
Ultrahochvakuumausführung bis 10-12 mbar bestehend aus Phytron
schrittmotor, sondergetriebebox, kugelumlaufspindel und linearführung
mlP-10-80-25-sT-sPm0006
Construction for ultra high vacuum up to 10-12 mbar consisting of
Phytron stepper motor, special gearbox, ball screw and linear bearing
54




     PrOZess ZUr FerTiGen sYsTemlösUnG

     YOUr PaTh TO a sYsTem sOlUTiOn


     > INDIVIDUELLE SySTEMLöSUNGEN AN DEN START BRINGEN                                   > GETTING INDIVIDUAL SySTEM SOLUTIONS

          Die Produkte der micromotion Gmbh gehen in den seltensten                           TO THE STARTING LINE

          Fällen als standard-Produkte an den start, sondern meist als                        Only very few products from micromotion Gmbh are
          sonderausführung.                                                                   shipped out as standard products. in most cases our
                                                                                              products are delivered as customised versions.




            Dauer: ca. 4 Wochen                                                                         ca. 2 Wochen                   ca. 2 Wochen
            Duration: approx. 4 weeks                                                                   approx. 2 weeks                approx. 2 weeks


     PROjEKTSTART                                                                                  DEfINITION DER                  KONSTRUKTIVER AUS-
     Tipp: nutzen sie zum unverbindlichen Projektstart unseren technischen Fragebogen              SCHNITTSTELLEN                  füHRUNGSVORSCHLAG
     mit allen wichtigen angaben zur geplanten anwendung. sie finden ihn im internet               •	systemgrenze    und liefer-   •	konstruktiv  ausgearbeiteter
     unter www.micromotion-gmbh.de. sie erleichtern uns damit ihre Betreuung und                     umfang definieren, sowie        entwurf des systems
     helfen bei der optimalen realisierung ihres Projektes.                                          die schutzmaßnahmen           •	vorschlag für Gestaltung der

                                                                                                     des systems vor Fehl-           unterschiedlichen schnittstellen
     anforderungsprofil:                                                                             bedienung                       (mechanisch, elektrisch,
     • information über Bewegungsablauf                                                            •	konstruktive schnittstellen     für medien, für Werkzeuge)
     •	Umgebungsbedingungen (Temperatur, Druck [vakuum], reinraumanforderungen)                      bestimmen (Befestigungs-      •	erzielbare technische Daten
     •	Genauigkeitsanforderungen: Wiederholgenauigkeit, übertragungsgenauigkeit etc.                 art, Bohrbild, anschlag-        für ausführungsvorschlag
     •	Geschwindigkeitsanforderung: zur verfügung stehende maximale / minimale                       flächen)                        (verstellzeiten, vakuumwerte,
       verstellzeit, abtriebsseitige Drehzahl, Drehzahlkonstanz, Gleichlauf                        •	elektrische schnittstellen      Wiederholgenauigkeit)
     •	Drehmomente / verstellkräfte: nennbelastung, spitzenbelastung                                 festlegen (kabel, stecker)    •	spezielle maßnahmen:
     •	stückzahlen für Prototyp / serie                                                            •	schnittstellen wie vakuum-      z. B. materialien, Beschichtungen,
                                                                                                     anschluss und Fluid-            schmierstoffe, Dichtungen
         Die micromotion Gmbh unterstützt sie gerne mit informationsmaterial                         anschlüsse                    •	angebot für Prototypen und serie

         über realisierte lösungen für ähnliche Problemstellungen.

                                                                                                   DEfINITION Of                   STRUCTURAL DESIGN
                                                                                                   INTERfACES                      PROPOSAL
     PROjECT START                                                                                 •	 Define  system limits and    •	Proposed   system design
     Tip: Please use our non-binding "Project start" technical questionnaire to supply us            delivery requirements as      •	Design   proposal for the various
     with all the important information about your planned application. You will find it on          well as system protection       interfaces (mechanical, electrical,
     the internet at www.micromotion-gmbh.de. This will make it much easier for us to                measures against incorrect      media, tools)
     give you our full support in the realisation of your project.                                   operation                     •	achievable technical data for design

                                                                                                                        inter-
                                                                                                   •	Define structural inter-        proposal (actuation times, vacuum
     requirements profile:                                                                           faces (type of fixation,        levels, repeatability accuracy)
     • information about movement sequence                                                           drill pattern, mounting       •	special measures: e.g. materials,
     • environmental conditions (temperature, pressure [vacuum], clean-room requirements)            surfaces)                       coatings, lubricants, seals
     • accuracy requirements: repeatability, transmission accuracy, etc.                                                  inter-
                                                                                                   •	establish electrical inter-   •	Proposal for prototypes and series
     • speed requirements: the maximum / minimum available actuation time, output side               faces (cable, connector)
       speed, speed over time, synchronisation                                                     •	Other interfaces such
     • Torque / actuation force: nominal load, peak load                                             as vacuum and liquid
     • Quantities for prototype / series                                                             connections

     micromotion Gmbh will be happy to provide you with informational material about
     implemented solutions for similar situations.
                                                                                                                                                                    55




  Die wichtigsten eckdaten und das anforderungsprofil dieser                       The most important parameters and the specifications for our
  individuellen systemlösungen und sonderausführungen                              customised solutions are best organised in partnership with
  erarbeiten wir gerne gemeinsam mit unseren kunden. Der                           our customers. The ideal way to your individually customised
  Weg zu ihrer individuell angepassten systemlösung mit der                        system solution with micromotion Gmbh is shown below:
  micromotion Gmbh sieht typischer- und idealerweise wie folgt aus:




    ca. 8 Wochen                              ca. 2 Wochen                            ca. 2 Wochen                 ca. 1 Woche                ca. 4 Wochen
    approx. 8 weeks                           approx. 2 weeks                         approx. 2 weeks              approx. 1 week             approx. 4 weeks


PfLICHTENHEfT UND OPTIMIERTE             AUfBAU UND REALISIERUNG                 TEST UND                     INBETRIEBNAHME              OPTIMIERUNG
KONSTRUKTION                             DER PROTOTyPEN                          VERIfIKATION                 •	auslieferung   der        •	nicht berücksichtigte
•	abstimmung    und Festlegung           •	ausarbeitung    der                   DER PARAMETER                  Prototypen                  randbedingungen
  des Pflichtenheftes und der              einzelteilzeichnungen                 •	überprüfung   der im       •	einbau des systems          integrieren
  konstruktion                           •	herstellung / Bestellung                Pflichtenheft spezifi-       beim kunden               •	Optimierung
•	Technische und wirtschaftliche           der einzelteile                         zierten Parameter          •	inbetriebnahme beim         einzelner Parameter
  Details verbindlich festlegen          •	montage der Prototypen                •	maximal erzielbare           kunden
•	Bestellung Prototypen                  •	inbetriebnahme                          Parameter evaluieren       •	Test durch kunden
                                                                                 •	abnahmeprotokoll           •	verifizieren der          OPTIMISATION
                                                                                   erstellen                    Parameter                 •	accommodate   further
REqUIREMENTS SPECIfICATION               PROTOTyPE SET UP AND                                                                               boundary conditions
AND OPTIMISED DESIGN                     REALISATION                                                                                      •	Optimisation
•	agreement   technical specifications              part drawings
                                         •	individual                            TEST AND                     COMMISSIONING                 of individual
  and design                             •	manufacture / orderindividual parts   VERIfICATION                 •	Delivery  of prototypes     parameters
•	establishment of technical and         •	assembly of prototypes                Of PARAMETERS                •	installation of system
  economic details                       •	Commissioning                         •	Test of parameters           by the customer
•	Order of prototypes                                                                               tech-
                                                                                   specified in the tech-     •	Commissioning by
                                                                                   nical specification          the customer
                                                                                 •	evaluate maximum           •	Customer tests
                                                                                                para-
                                                                                   achievable para-           •	verification of
                                                                                   meters                       parameters
                                                                                 •	Create acceptance

                                                                                   protocol




                                                                                                            Gerne erarbeiten wir einen kostenfreien
                                                                                                            konstruktiven ausführungsvorschlag für sie.
                                                                                                            We would be glad to work out a structural
                                                                                                            design proposal for you at no charge.
STAMMHAUS                        VERTRIEBSPARTNER

HEADqUARTERS                     SALES PARTNER



micromotion Gmbh                 harmonic Drive aG
an der Fahrt 13                  hoenbergstraße 14
55124 mainz-Gonsenheim           65555 limburg / lahn

                                                                Technische änderungen
Phone + 49 - 6131 - 6 69 27- 0   Phone + 49 - 6431- 50 08 - 0
                                                                vorbehalten.
Fax + 49 - 6131 - 6 69 27- 20    Fax + 49 - 6431- 50 08 -119    We reserve the right to
                                                                make technical changes
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