＜コンパクト＆精密＞位置決めステージのご紹介　小スペースに最適！ピエゾ、各種モータを駆動源とした製品の紹介

表紙は自社の商品がよく映った写真に変更してください。 PI社（Physik Instrumente）の コンパクト精密位置決めステージのご紹介 新製品 ピーアイ・ジャパン株式会社 1

PI社の小型ステージ 小スペースに最適 ◆ スペースが限られているアプリケーションでは、小さなステージやアクチュエータが不可欠です。特に、PI社 のコンパクト精密位置決め製品は、最先端の研究開発、超高真空アプリケーションや非磁性環境、微 小部品のマイクロアセンブリ、産業用アプリケーションでの小型化プロセス、テスト計測システム、光学デバ イス、光アライメント、コンポーネントの組み立ておよび医療機器向けアプリケーションなどに最適です。 ◆ PIは、50年に渡り、精密位置決めに特化した製品開発を行っており、様々なテクノロジーを用いて統合 した製品作りを行っています。駆動源には、ピエゾアクチュエータ、超音波ピエゾモータ、DCサーボモータ、 ステッピングモータ、リニアモーター、ボイスコイルなど多くの技術を持ち、各製品ごとに特長を持たせ、お客 様のニーズに合ったものをご提供します。 ◆精密位置決めに必要な、位置決めセンサー（静電容量センサー、歪ゲージセンサー、リニアエンコーダ ー、ロータリエンコーダー、アブソリュートエンコーダー、力センサー等）を組み込み、専用コントローラ、ソフ トウェアなど、一貫して研究＆開発した製品をご利用いただけます。 ◆特殊環境、カスタマイズ、OEM向け特注製品などご相談ください。 PI社ついて PI社（Physik Instrumente社）は、ドイツ・カールスルーエを本拠地とし2020年に創業50周年を迎えました。 精密位置決めピエゾステージ・アクチュエータ・多軸モータステージを世界中に多くご提供しており、精密位置決め 技術分野では、グローバル市場を常に牽引しています。 精密位置決めのエキスパートが対応いたしますので、ぜひお気軽に御相談ください。 ドイツ本社 ピーアイ・ジャパン株式会社 TEL:044-280-7676 http://www.pi-japan.jp/ info@pi-japan.jp 2

新製品 Z軸 コンパクトボイスコイルステージ V-308型 ボイスコイル駆動PIFOC ➢ トラベルレンジ： 7mm ➢ 最大速度：200 mm/s ➢ 耐荷重：10N ➢ ステップ＆静定時間： <15 ms @ 250 nm; ±15 nm ➢ 最小ステップサイズ： 10 nm ➢ 双方向再現性： 25 nm (100 nm時) ➢ 外形寸法： 87×77×30mm ➢ クロスローラベアリング ➢ リニアエンコーダ アプリケーション例 ＜顕微鏡＞多光子蛍光顕微鏡、デジタルスライドスキャン ＜バイオテクノロジー＞ゲノムシークエンス、 Immuno-Assay蛍光 ＜医療機器＞眼科スキャニングレーザー、フローサイトメーター ＜バイオメディカルリサーチ＞光・磁気ピンセット ＜レーザー加工＞レーザー微細加工、レーザーアブレーション ＜半導体産業＞ 半導体/ウェハー検査 3

新製品 Z軸 コンパクトボイスコイルステージ V-308型 ボイスコイル駆動PIFOC 4

PI社の小型ステージ <駆動タイプの特徴> ➢ピエゾアクチュエータ （P型番） ピエゾセラミック（圧電素子）駆動で、主に、0～120Vの電圧を印加することで最大変位 が得られ、変位量は、ピエゾの変位方向の長さに対し、0.1％程度とわずかです。ただピエ ゾセラミック自体の変形動作のため、機械的な摩擦、摩耗がなく、高発生力、超高速応 答、超高分解能が特徴です。動作量を拡大させるレバーアンプ構造を用いれば、数十～ 数百µmの動作も可能です。特有のヒステリシス、ドリフト（クリープ）現象がありますが、こ れら現象を取り除く、静電容量センサーや歪ゲージセンサーなどを利用してクローズドループ 制御を行います。 ➢超音波ピエゾモータ （U型番） ピエゾセラミックに高周波（100～200kHz）のAC電圧を印加することでピエゾを励起し、 高周波変形（摺動）運動を行います。アクチュエータのカップリング部と可動ランナーをダイ レクトに接触駆動させる構造により、高速応答、高速運動、高分解能で、停止時が最大 保持力となります。ただ機構上、摩擦駆動のため、長時間の連続動作には向いておらず、 小推力で、摩耗もあります。 ➢Stick＆Slipアクチュエータ （Q型番） ピエゾセラミックに高周波（20kHz）のノコギリ波形電圧を印加することで、スティックスリッ プ効果（静止摩擦と滑り摩擦の繰り返し動作）がおきます。円筒ピエゾと可動ロッドの接 触面によるダイレクト駆動、高分解能、停止時に最大保持力となります。摩擦駆動のため、 長時間の連続動作には向いておりません。 ➢DCサーボモータ （M＆L型番） DCサーボモータは、低速域から高速域までも安定したトルクをもち、電流制御により回転 が滑らかでスムーズな動作が可能で、低発熱、脱調がありません。またモーター軸の回転状 況をエンコーダーで検出しフィードバックするため、PID制御による高精度制御が可能です。 クローズドループ制御になります。 ➢ステッピングモータ （M＆L型番） パルス制御で、磁石の励磁を切り替えて動作を行うため、パルス周波数に応じて回転速 度が変化します。低速域ではトルクが大きく、停止時に最大トルクを発生しますが、励磁し 続けると発熱あり、高周波数になると脱調がおきることがあります。オープンループ制御にな ります。 ➢ボイスコイルモータ （V型番） 電磁石とコイルの電磁誘導によるダイレクト駆動モータです。小型化が可能で、ギアなど摩 擦がない構造のため高速応答で、ヒステリシスもありません。ただボイスコイルは、単相（3 相）のためトラベルレンジに限界があり、保持力が小さいため水平駆動向きです。 5

代表製品ラインナップ 代表型 P-62x.1 U-521 U-523 外観 駆動軸 X軸 X軸 X軸 動作量 50、100、250、500、 18mm 22mm 800、1500µm センサー 0.2nm~ 0.1µm 10nm 分解能 センサー 静電容量型センサー オプティカルインクリメンタ オプティカルインクリメンタ ルエンコーダ ルエンコーダ アクチュエータ ピエゾセラミック 超音波ピエゾ 超音波ピエゾ 最大速度 ー 200mm/sec 200mm/sec （共振周波数: 1100Hz等） 耐荷重 10N 2N 5N サイズ 30 x 30 x 12 mm 35 x 35 x 15 mm 42 x 42 x 14 mm ～ 備考 高分解能 超小型 小型 真空、超高真空、非磁 性など特殊環境 6

製品ラインナップ 代表型 Q-545 V-408 V-52x 外観 駆動軸 X軸 X軸 X軸 動作量 13、26mm 25、50mm 5、10、20mm センサー 1nm 10nm 10nm 分解能 センサー インクリメンタルリニアエ インクリメンタルリニアエン インクリメンタルリニアエ ンコーダー コーダー ンコーダー アクチュエータ Stick＆Slip リニアモータ ボイスコイル 最大速度 8mm/sec 500mm/sec～ 250mm/sec 耐荷重 0.5Kg 80N 100N サイズ 48 x 45 x 15 mm 80 x 80 x 25 mm 80 x 80 x 26 mm ～ ～ ～ 備考 高精度 高速 高速スキャン: 最大 10Hz 電源OFF時保持力な し 7

製品ラインナップ 代表型 V-943 M-11x L-505.xx 外観 駆動軸 X軸 X軸 X軸 動作量 5mm 5、15、25mm 13、26mm センサー 20nm 0.02µm~ 0.005µm～ 分解能 センサー インクリメンタルエンコー ロータリーエンコーダ/な インクリメンタルリニアエン ダ し コーダ/なし アクチュエータ ボイスコイル DCサーボ / DC、ステッピング ステッピング 最大速度 0.1m/sec < 2mm/sec <15mm/sec 耐荷重 0.5N 20N 30N サイズ 35 x 50 x 11 mm 62 x 60 x19.5mm 60 x 75 x 21 mm～ ～ 備考 超小型 XY軸、XZ軸、XYZ軸 XY、XYZ軸構成可能 基板組み込み用 構成可能 大量使用向け 駆動面：30x35mm Φ10mm開口 真空タイプあり 8

製品ラインナップ 代表型 L-306 P-62x.Z P-62x.2 U-723 外観 駆動軸 Z軸 Z軸 XY軸 XY軸 動作量 13mm 50、100、 50、100、250、 22mm 250µm 500、800、 1500µm センサー 0.005µm～ 0.2nm 0.2nm 10nm 分解能 センサー インクリメンタルリ 静電容量型セン 静電容量型セン オプティカルインクリ ニアエンコーダ サー サー メンタル アクチュエータ DC/ステッピング ピエゾセラミック ピエゾセラミック 超音波ピエゾ 最大速度 5mm/sec ー ー 200mm/sec （共振周波数: （共振周波数: 1000Hz等） 800Hz等） 耐荷重 20N 10N 10N 5N サイズ 63 x 63 x 80 30 x 30 x 15 30 x 30 x 42 x 42 x 21 mm mm～ 21.5 mm～ mm 備考 せりあがり 高分解能 高分解能 小型 小型 真空、超高真空、 真空、超高真空、 非磁性など特殊 非磁性など特殊 環境 環境 9

製品ラインナップ 代表型 U-622 U-624 U-628 U-651 外観 駆動軸 θz軸 θz軸 θz軸 θz軸 動作量 >360° >360° >360° >360° センサー 175µrad 35µrad 17µrad 4µrad 分解能 センサー インクリメンタルエ インクリメンタルエン インクリメンタルエン インクリメンタルエン ンコーダー コーダー コーダー コーダー アクチュエータ 超音波モータ 超音波モータ 超音波モータ 超音波モータ 最大速度 720°/sec 720°/sec 720°/sec 540°/sec 耐荷重 0.3N 1N 5N 20N サイズ 20 x 20 x 10 30 x 30 x 12 50 x 50 x 19 116 x 116 x mm mm mm 14 mm 備考 超小型 小型 小型＆高精度 Φ36mm 開口 薄型 10

製品ラインナップ 代表型 DT34 A-621.025 V-611 V-610 外観 駆動軸 θz軸 θz軸 θz軸 θz軸 動作量 >360° >360° >360° >360° センサー 70µrad 0.047µrad 1µrad 2µrad 分解能 センサー ロータリエンコー インクリメンタル/ インクリメンタル/ インクリメンタル ダー アブソリュート アブソリュート 角度センサー 角度センサー 角度センサー アクチュエータ DC/ステッピング トルクモータ トルクモータ トルクモータ 最大速度 675°/sec 2500rpm 2880°/sec 500rpm 耐荷重 15N 134N 100N 20N サイズ 34 x 58 x 19 Φ70 x 85 x 82 φ130 x 145 x φ100 x 120 x mm mm 60 mm 34 mm (突起含まず） 備考 Φ10mm 開口 エアベアリング Φ35mm 開口 Φ25mm 開口 小型＆高速 高速＆高精度 高速＆高精度 高速＆高精度 平坦度: 100nm 軸ブレ: 300nm Wobble: 5µrad 回転面φ50mm ※別途エア必要 11

おおまかなサイズ比較 【X軸ステージ】 26.5mm 【XY軸ステージ】 26.5mm 【Z軸ステージ】 L-306 P-622.Z 26.5mm 12

おおまかなサイズ比較 【回転ステージ】 U-628 RS40 U-622 U-624 10mm 26.5mm DT34 U-651 14mm A-621.025 34mm 60mm 13

小型ステージ構成例 45ｍｍ ＜XYθz軸 構成例＞ ・U-521 超音波ピエゾモータ XY軸 ・U-622 超音波ピエゾモータ 回転軸 動作量：18mm x 18mm x ＞360度 細胞観察、微小部品検査、スキャニングなど 125ｍｍ ＜XYZ軸 構成例＞ ・L-505 モーターステージ XYZ軸 動作量：13mm x 13mm x 13mm ファイバーアライメント、光学デバイス検査、マ ニピュレータなど 21ｍｍ ＜XY軸 構成例＞ ・U-723 超音波ピエゾモータ XY軸 動作量：22mm x 22mm ファイバーアライメント、光学デバイス検査、ス キャニングなど 110 ＜XYZθxθyθz＋リニア軸 構成例＞ ｍｍ ・P-616K 6軸ピエゾ駆動ステージ ・V-508 リニアステージ 動作量：リニア 80mm XYZ 500µm、θxθyθz ±1.5° 光学デバイス検査、ファイバーアライメント 14

小型製品の比較 【分解能とストローク】 分解能 100nm 超音波モータ DC＆ステッピング ステージ モータステージ 20nm ボイスコイル モータステージ Stick&Slipモータステージ 1nm ピエゾ ステージ 1mm 10mm 50mm ストローク 【耐荷重と速度】 ピエゾステージ は、速度仕様がないため除外。 例：静定時間：15msec/100µm 耐荷重 （荷重や製品による） 50N ボイスコイルモータステージ DC＆ステッピングモータステージ 10N 超音波モータステージ 1N Stick&Slipモータステージ 1mm/ 秒 10mm/秒 50mm/秒 速度 15

各種コントローラ 各ピエゾ、モータ向けコントローラをそろえています。 アナログ制御、PC通信制御（LAN, USB, RS232, SPIなど）、高出力タイプ、多チャンネルタイプ、 モジュールタイプなど多くの製品があり、制御用ソフトウェア（PIMikroMove）も付属します（一部除く）。 お客様のご用途に合わせて、選定させていただきます。 【シングルチャンネル用】 【マルチチャンネル用】 16

各種お問合せ ピーアイ・ジャパン株式会社 212-0013 神奈川県川崎市幸区堀川町580番地 ソリッドスクエア西館17F TEL:044-280-7676 info@pi-japan.jp ウエブサイト http://www.pi-japan.jp *本冊子の情報は2021/3/1現在のものです。仕様は予告なく変更される可能性が あります。 BROJP_Small products_2021.05_a 17