측정 및 검사 장비에서 초점을 맞추고 스캔하는 데 사용되는 것과 같은 고정밀 선형 포지셔닝 시스템에는 빠른 모션(100mm/초)과 느린 모션(20nm/초)의 두 가지 모션 모드가 필요한 경우가 많습니다. 빠른 모드는 이동 시간을 줄이고, 느린 모드는 정확성을 보장합니다. 지금까지 일반적인 설계에는 별도의 스테이지가 사용되었습니다. 하나는 볼 스크류 또는 선형 모터로 구동되고 두 번째는 첫 번째 스테이지 위에 장착되어 전동 마이크로미터 또는 압전 모터로 구동되었습니다.

엔지니어들은 두 개의 독립적인 구동 시스템을 갖춘 경제적인 단일 스테이지라는 대안적인 접근 방식을 개발했습니다. 표준 DC 서보모터와 PiezoLeg 모터라는 두 개의 회전 모터가 Steinmeyer 고정밀 볼 스크류의 양쪽 끝에 장착됩니다. 전자기 클러치는 PiezoLeg 모터와 볼 스크류 사이의 연결을 제어합니다. DC 서보는 항상 연결되어 있지만 빠른 이동을 위해서만 전원이 공급됩니다.

고속 모드에서는 클러치가 PiezoLeg의 모터에 전원을 공급하거나 분리합니다. 회전식 인코더가 있는 기존 DC 모터가 구동 작업을 대신합니다. 고속 이동이 신속하게 실행될 수 있기 때문에 DC 모터에서 발생하는 열이 매우 낮습니다. 볼스크류의 피치에 따라 사용 가능한 속도는 0.1~100mm/sec입니다.

클러치 전원이 꺼지면 PiezoLeg의 모터가 볼 스크류에 연결됩니다. 고해상도 선형 측정 하위 시스템은 모션 컨트롤러에 위치 정보를 제공합니다. 클러치 전원을 끄면 전자석의 열 영향이 최소화됩니다. 그리고 정지 위치에서는 피에조모터가 패시브 브레이크로 작동하여 원치 않는 스테이지 이동을 방지합니다. 하지만 PiezoLeg 모터로 전환한 후에는 0.15~0.00002mm/sec(20nm/sec) 정도의 속도 범위가 가능합니다. 더 낮은 속도 범위에서 속도의 안정성은 사용된 선형 스케일의 분해능에 따라 달라집니다.

최고 속도와 최저 속도의 비율은 100만 대 1 이상이며, 고속에서 고정밀 저속으로 또는 그 반대로 전환이 가능합니다. 두 모드의 이동은 위치 지정 시스템의 이동 범위에 의해서만 제한됩니다.