측정 및 검사 장비의 초점 및 스캔에 사용되는 것과 같은 고정밀 선형 위치 결정 시스템은 종종 두 가지 동작 모드를 필요로 합니다. 빠른 동작(100mm/초)과 느린 동작(20nm/초)입니다. 빠른 동작은 이동 시간을 단축하고, 느린 동작은 정밀성을 보장합니다. 지금까지 일반적인 설계에서는 볼 스크류 또는 선형 모터로 구동되는 스테이지와, 첫 번째 스테이지 위에 장착된 두 번째 스테이지를 사용했으며, 두 번째 스테이지는 모터 구동 마이크로미터 또는 압전 모터로 구동되었습니다.

엔지니어들은 대안적인 접근 방식을 개발했습니다. 두 개의 독립적인 구동 시스템을 갖춘 경제적인 단일 단계 방식입니다. 표준 DC 서보 모터와 PiezoLeg 모터, 두 개의 회전 모터가 Steinmeyer 고정밀 볼 스크류의 양쪽 끝에 장착됩니다. 전자기 클러치가 PiezoLeg 모터와 볼 스크류의 연결을 제어합니다. DC 서보는 항상 연결되어 있지만, 빠른 이동을 위해서만 구동됩니다.

고속 모드에서는 클러치가 PiezoLeg 모터에 전원을 공급하고 분리합니다. 로터리 인코더가 장착된 기존 DC 모터가 구동 작업을 수행합니다. 고속 동작을 빠르게 수행할 수 있기 때문에 DC 모터에서 발생하는 열은 매우 적습니다. 볼 스크류의 피치에 따라 사용 가능한 속도는 0.1mm/초에서 100mm/초까지입니다.

클러치 전원이 꺼지면 PiezoLeg 모터는 볼 스크류에 연결됩니다. 고해상도 선형 측정 서브시스템은 모션 컨트롤러에 위치 정보를 제공합니다. 클러치 전원이 꺼지면 전자석의 열 영향이 최소화됩니다. 정지 위치에서는 피에조 모터가 수동 브레이크 역할을 하여 스테이지의 원치 않는 움직임을 방지합니다. 하지만 PiezoLeg 모터로 전환하면 0.15mm/초에서 약 0.00002mm/초(20nm/초)의 속도 범위가 가능합니다. 낮은 속도 범위에서의 속도 안정성은 사용된 선형 스케일의 분해능에 따라 달라집니다.

최대 속도와 최소 속도의 비율은 100만 대 1 이상이며, 고속에서 고정밀 저속으로, 또는 그 반대로 전환할 수 있습니다. 두 모드 모두의 이동은 위치 결정 시스템의 이동 범위에 의해서만 제한됩니다.