Les systèmes de positionnement linéaire très précis, tels que ceux utilisés pour se concentrer et scanner dans les équipements de mesure et d'inspection, ont souvent besoin de deux modes de mouvement différents: un rapide (100 mm / sec) suivi d'un plus lent (20 nm / sec). Le mode rapide réduit le temps de déplacement, tandis que le mode plus lent garantit la précision. Jusqu'à présent, une conception courante utilisait des étapes séparées, une à une vis à billes ou à un moteur linéaire et à la seconde, montée au sommet du premier, entraîné par un micromètre motorisé ou un moteur piézoélectrique.

Les ingénieurs ont développé une approche alternative: une seule étape économique avec deux systèmes d'entraînement indépendants. Deux moteurs rotatifs, un servomoteur DC standard et un moteur piézoleg, montent à chaque extrémité d'une vis à billes de haute précision Steinmeyer. Une embrayage électromagnétique contrôle la connexion entre le moteur piézoleg et la vis à billes. Le servo DC est toujours connecté, mais uniquement alimenté pour des mouvements rapides.

En mode haute vitesse, l'embrayage dynamise et désengage le moteur du piézoleg. Un moteur à courant continu conventionnel avec codeur rotatif reprend la tâche de conduite. Étant donné que les mouvements à grande vitesse peuvent être exécutés rapidement, la chaleur introduite par le moteur CC est très faible. Selon le pas de la vis à bille, la vitesse utilisable varie de 0,1 à 100 mm / s.

Avec l'embrayage éteint, le moteur du piézoleg se connecte à la vis à balle. Un sous-système de mesure linéaire haute résolution fournit des informations de position au contrôleur de mouvement. Avec la puissance de l'embrayage, les effets thermiques des électromagets sont minimisés. Et en position de repos, le piézomotor fonctionne comme un frein passif - empêchant le mouvement de scène indésirable. Cependant, après le passage au moteur piézoleg, une plage de vitesse de 0,15 à environ 0,00002 mm / sec (20 nm / sec) est possible. La stabilité des vitesses à la plage de vitesse inférieure dépend de la résolution de l'échelle linéaire utilisée.

Le rapport de vitesse maximale à minimum est de 1 million à 1, ou plus, et il est possible de passer de la vitesse lente rapide à haute précision et vice versa. Le mouvement dans les deux modes est limité uniquement par la plage de voyage du système de positionnement.