I sistemi di posizionamento lineare altamente precisi, come quelli utilizzati per la messa a fuoco e la scansione nelle apparecchiature di misurazione e ispezione, spesso necessitano di due diverse modalità di movimento: una rapida (100 mm/sec) seguita da una più lenta (20 nm/sec).La modalità veloce riduce il tempo di spostamento, mentre la modalità più lenta garantisce precisione.Fino ad ora, un design comune utilizzava stadi separati, uno azionato da una vite a ricircolo di sfere o da un motore lineare e il secondo, montato sopra il primo, azionato da un micrometro motorizzato o da un motore piezoelettrico.

Gli ingegneri hanno sviluppato un approccio alternativo: un unico stadio economico con due sistemi di azionamento indipendenti.Due motori rotativi, un servomotore CC standard e un motore PiezoLeg, sono montati su entrambe le estremità di una vite a ricircolo di sfere ad alta precisione Steinmeyer.Una frizione elettromagnetica controlla il collegamento tra il motore PiezoLeg e la vite a ricircolo di sfere.Il servo DC è sempre collegato, ma alimentato solo per movimenti rapidi.

Nella modalità ad alta velocità, la frizione eccita e disinnesta il motore del PiezoLeg.Un motore DC convenzionale con encoder rotativo assume il compito di azionamento.Poiché i movimenti ad alta velocità possono essere eseguiti rapidamente, il calore introdotto dal motore CC è molto basso.A seconda del passo della vite a ricircolo di sfere, la velocità utile varia da 0,1 a 100 mm/sec.

Con la frizione disattivata, il motore del PiezoLeg si collega alla vite a ricircolo di sfere.Un sottosistema di misurazione lineare ad alta risoluzione fornisce informazioni sulla posizione al controller di movimento.Con la frizione disattivata, gli effetti del calore degli elettromagneti sono ridotti al minimo.E nella posizione di riposo il piezomotore funziona come un freno passivo, impedendo movimenti indesiderati del palco.Tuttavia, dopo il passaggio al motore PiezoLeg, è possibile un intervallo di velocità compreso tra 0,15 e circa 0,00002 mm/sec (20 nm/sec).La stabilità delle velocità nell'intervallo di velocità inferiore dipende dalla risoluzione della scala lineare utilizzata.

Il rapporto tra la velocità massima e minima è 1 milione a 1, o superiore, ed è possibile passare dalla velocità veloce a quella lenta ad alta precisione e viceversa.Il movimento in entrambe le modalità è limitato solo dalla corsa del sistema di posizionamento.