Technologie

Der inverse piezoelektrische Effekt, der elektrische Ladung in eine mechanische Verschiebung im Nanobereich umwandelt, wurde in den letzten drei Jahrzehnten in vielen piezoelektrischen Aktoren für Nano-/Mikro-Positionierungen angewendet.

Drauf basierend wurden in den letzten Jahren einige neuartige und leistungsstarke Antriebskonzepte für Rotations- und Linearantriebe entwickelt. Sie sind sogenannte piezoelektrische Ultraschallmotoren oder Aktoren. Unsere innovativen Ingenieure haben in diesem Technologietrend einen einzigartigen Ultraschallantrieb entwickelt, der die Piezo-Biegeschwingung in die Schubkraft umsetzt für eine lineare Bewegung. Wir nennen sie Piezo motors (PZMs).

Ein patentierter piezoelektrischer Ultraschallmotor, schnell, präzise und ohne mechanischen Verschleiß.

Sie sind winzig, können aber hohe Geschwindigkeiten und Antriebskräfte generieren. Diese erlauben es, Teile mikrogenau zu positionieren. Da die PZMs im Ruhezustand keine Energie benötigen, punkten sie zudem mit einem geringen Stromverbrauch. Sie sind wartungsfrei, arbeiten mit kurzer Reaktionszeit und bewegen sich mit Auflösungen im Submikrometerbereich bei hoher Dynamik und Frequenzen von bis zu über hunderttausend Hertz. Außerdem verursachen PZMs von Haus aus keine elektromagnetischen Interferenz.

Diese Technologie eröffnet neue Ansätze und Antriebslösungen. Diese hat sich in mobilen Geräten, Mikropumpen bei Dispensern und Präzisionsoptiken bewährt. Es erschließen sich daher neben den industriellen Anwendungen neue Märkte wie Biowissenschaft und Medical.

Hoher Wirkungsgrad und ultraschnelle Reaktionszeit

Motor-Typ	Versatz	Generative Kraft	Drehmoment	Reaktionszeit
AC Servo Motor	–	3 kg·m	29.42 N·m	100 msec
DC Servo Motor	–	20 kg·m	196.13 N·m	10 msec
Step Motor	10 μm	30 kg	294.20 N	100 msec
Voice Coil Motor	0.1 μm	30 kg	–	1 msec
Piezoelectric Motor	0.01 μm	3 kg/mm²	29.42 N/mm²	0.1 msec

Flexibler Hub,
Wiederholbarkeit im Submikrometerbereich

Die PZM-Struktur verfügt über konfigurierbare Stablängen, um flexible Anforderungen an den Stellwege zu erfüllen. Und eine hohe dynamische Stabilität wirkt gegen Pixelverschiebung bei unterschiedlichen Ausrichtungen oder leichten Beschleunigungen. Die Closed-Loop-Positionserfassung gewährleistet eine Wiederholgenauigkeit im Sub-Mikrometerbereich.

Modulares Design, einfach zu integrieren für automatisierte Motion-Control-Lösungen

Die piezoelektrischen Ultraschallmotoren können modular aufgebaut werden und bestehen aus Standard- oder kundenspezifischen Komponenten. Dazu zählen Reiter, Führungsstabe, Positionssensoren sowie Gehäuse und Halterung.
Die Antriebselektronik liefert kurzen Schaltzeiten für hohe Dynamik. So können Sie ein komplettes Closed-Loop-Paket montage-, verdrahtungs- und betriebsfertig konfigurieren oder nur Komponenten auswählen und individuelle motorische Lösungen entwickeln.
Je nach Last, Hub, Genauigkeitsanforderung, Steuerungsschnittstelle usw. können Sie mit voller Unterstützung unseres Ingenieurteams Ihr optimales Systemdesign ausarbeiten.

Einfache Steuerung mit Pulsweitenmodulation

Offener Regelkreis. Steuerung mittels Impulsfolgen. Bewegungseigenschaften durch Puls/Pause Verhältnis, Frequenz und Anzahl der Pulse
Geschlossener Regelkreis für höchste Genauigkeit durch internen optischen Weggeber
Rückmeldung der aktuellen Position im µm Bereich

Schnittstellen und Protokolle

Serielle Schnittstelle (LVTTL) mit V24 ASCII Protokol
USB 2.0 Interface mit UART
Optional Controller Board mit I²C Kommunikationsanschluß
Varianten für mehrere Motoren auf Anfrage
Weitere Protokolle und Interfaces sind in Planung