Eine Maske für eine Belichtungsaufgabe soll in senkrecht zur Strahlrichtung in XY ausgerichtet werden. Zusätzlich muss die Maske um die Strahlrichtung rotiert werden.

Mit Hilfe von 3 Spindelantrieben werden die präzisen Verstellbewegungen erzeugt. In Grün transparent ist die Maske (so etwas ähnliches wie ein Dia-Positiv) dargestellt, die drei Motoren sind wie im Original schwarze Zylinder. Alle Strukturbauteile weisen eine besondere nichtreflektierende Beschichtung auf, die im Rendering mit einem metallischen Champagner-Farbton wiedergegeben werden.

Die Baugruppe erzeugt eine schnelle Hubbewegung. Im Betrieb erinnert die Bewegung an eine Nähmaschine, deren Nadel sehr genau und präzise gerade auf und abwärts fährt.

Ein massiver blauer Grundkörper aus Aluminium hält seitlich einen schwarzen Servomotor, der einen internen Exzentermechanismus antreibt. Das bewegte Teil ist eine Edelstahl-Hülse im Zentrum der Baugruppe. Um die vielen Millionen Hübe möglich zu machen ist eine spezielle Linearführung vorgesehen, die auf Festkörpergelenken - sprich Blattfedern oder Lamellen- basiert. Auf der Oberseite ist einer der durchbrochenen Lamellen in einem grauen Federstahl-Farbton zu sehen. Alle Bauteile sind vielfach verschraubt - eine Lösung “für die Ewigkeit”.

Eine rote Sensorbox, z.B. eine Kamera, soll in senkrechter Richtung zum Messobjekt ausgerichtet werden. Um das Bild scharf zu stellen gibt es zusätzlich eine Feinverstellung in Fokusrichtung sowie zwei manuelle Kipp-Freiheitsgrade, um die Bildebene mit der Objektebene in Übereinstimmung bringen zu können.

Die gesamte Baugruppe besteht aus gefrästen und eloxierten Aluminium-Platten. In Schwarz sind die Betätigungselemente der Feinverstellungen angedeutet. Schrauben, Federn und Stifte runden das Bild ab.

Die gezeigte Maschine ist ein Konzept-Entwurf einer Hochgeschwindigkeits-Pipettierstation für Bio-Medizinische Anwendungen.

Zwei Kamera-unterstützte Pipettierköpfe arbeiten parallel auf zwei unabhängigen XYZ- Achssystemen. Die sehr schnellen XY-Achsen sind luftgelagert (Air-Bearing) und mit hochdynamischen Direktantrieben (Linear Motor) ausgestattet. Die Stukturbauteile bestehen aus schwarz eloxiertem Aluminium bzw. hartanodisiertem Aluminium, welches eher einen grau-grünlichen Farbton aufweist. Das Gehäuse mit der offenen blau-transparenten Tür ist als Kunststoff-Baugruppe ausgeführt.

Das Konzept sieht vier Titerplatten vor, welche wie in der Realität aus hochtransparentem Kunststoff bestehen. Seitlich der Titerplatten sind im Arbeitsbereich der Maschine Service-Behälter für die Applikation angeordnet. Diese bestehen typischerweise aus weißem Kunststoff oder Glas/Keramik.

Für industrielle Anwendungen soll ein optisches Element, z.B. ein Linsensystem, linear verstellt werden. Sehr lange Lebensdauer, Robustheit und hohe Präzision zeichnen die Konstruktion dieser Baugruppe aus.

Der Grundköper besteht aus eloxiertem Aluminium. Die verschraubten Druckringe oben und unten sind aus gestalterischen Gründen blau eloxiert dargestellt.

Seitlich schaut ein etwas zu klein erscheinender Motor heraus, der typischerweise schwarz lackiert ist.

In der Draufsicht sind die durchbrochenen Lamellen der Festkörpergelenk- Linearführung sichtbar. Aufgrund der Beleuchtung erscheint der Federstahl hell reflektierend.

Im Zentrum ist blau transparent eine einfach optische Linse angedeutet.

Renderings erlauben realistische Schnittdarstellungen ohne Bauteile tatsächlich zu fertigen und danach aufsägen zu müssen.

Unter verschiedenen Blickwinkeln werden technische Details oftmals besser sichtbar und verständlich. Selbst die interne Verbindung zwischen Motor und dem ebenfalls schwarzen Planetengetriebe wird im Schnittbild erkennbar.

Einzelne Bauteile können transparent dargestellt werden. Das ist vorteilhaft, wenn z.B. innenliegende Details im Bezug zu anderen Bauteilen gezeigt werden sollen.

Transparenzen machen den inneren Aufbau sichtbar und helfen das technische Konzept zu verstehen.

Bei Anwendungen im optische/photonischen Bereich werden Montageschritte benötigt, die um ein vielfaches feiner und präziser ausgeführt werden müssen, als es von Hand überhaupt möglich wäre.

Dazu müssen Maschinen entwickelt werden, die ultra-präzise Mikromaniplatoren in einem makroskopischen Arbeitsbereich positionieren und stabil fixieren können.

Der Entwurf zeigt eine massive Hartgesteins-Maschinenstruktur, welche schwingungsisoliert auf einem Grundgestell ruht.

Der Aufbau zeigt eine gemeinsame Querachse X1 und X2 hinten, auf dem zwei unabhängige Linearachsen Y1 und Y2 nach vorn auskragen.

Die beiden Y-Linearachsen stützen sich vorn über zwei mitfahrende Säulen nach unten ab. Alle X und Y Achsen sowie die Säulen gleiten mit Luftlagern auf der Granitstruktur und erlauben so eine präzise Positionierung. Zum Fixieren bzw. Arretieren des Achssystems werden die Luftlager deaktiviert und alle Lagerflächen gehen in Festkörperkontakt mit der massiven schwingungsisolierten Granitstruktur.

Die Verkleidung der Y1 und Y2 Achsen werden jetzt transparent dargestellt. damit werden Energieketten, Führungssysteme und Antriebe sichtbar.

Zusätzlich ist jetzt die Verkleidung der YX-Achsen transparent dargestellt. Das Bohrungsraster auf der unteren horizontalen Granitplatte fällt ins Auge.

In der Draufsicht wird der symmetrische Aufbau des Konzept noch einmal verdeutlicht.

Für Aufgaben in der Qualitätssicherung werden häufig automatisierte Messmikroskope eingesetzt. So werden z.B. bei Leiterplatten oder Halbleiter-Wafern systematisch Qualitätsmerkmale überprüft und dokumentiert.

Diese Mikroskope verfügen über leistungsfähige digitale Optiken auch über präzise, schnelle XY-Scanning-Stages, die die Probenpositionierung übernehmen.

Dieses Bild zeigt eine isometrische Darstellung des Mikroskops.

Anders als in der Realität, sind alle perspektivischen Verzerrungen eliminiert. Man kann z.B. alle Luftspalte in der Scanning Stage vollständig nachvollziehen, was in der Realität nur partiell möglich wäre.

Diese Option eignet sich besonders gut für Dokumentationen, bei denen eine exakte technische Darstellung besonders wichtig ist.

Der räumliche, realitätsnahe Eindruck ist noch vorhanden, wird aber weniger betont.

In der Draufsicht ist die perspektivische Verzerrung wieder aktiviert.

Die Scanning-Stage erscheint größer als die Granit-Grundplatte, was sie aber in der Realität nicht ist.

Die Scanning-Stage st als XY-Kreuztische ausgeführt. Um Reflektionen oder Streulicht zu verringern werden besonders matte und diffus reflektierende Oberflächenschichtungen für diese Baugruppen bevorzugt.

Darstellungen, bei denen Bauteile ausgeblendet sind (hier fehlt das Mikroskop) sind bei Renderings leicht möglich.