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P-661 OEM Piezomotor-Antrieb mit Elektronik

Prinzipdarstellung eines Stelltisches mit Piezomotor-Antrieb

Arbeitsprinzip von PI Ultraschallpiezomotoren


PILine® Ultraschall- Piezolinearmotoren
PILine® Tische mit Piezolinearmotorantrieb
Piezolinearmotor-Controller für PILine® Piezomotoren.

PILine® Piezomotoren basieren auf einem patentierten piezokeramischen Ultraschallantrieb.

Sie sind extrem flach und leicht und bieten viele Vorteile gegenüber Elektro-Motoren: keine elektromagnetischen Felder, Umkehrspielfreiheit, schnelleres Ansprechen, Wartungsfreiheit, , selbsthemmend im stromlosen Zustand. In ®PILine® Antrieben gibt es weder Kugellager, Spindeln, Getriebe, noch andere mechanische Komponenten, die Umkehrspiel und Hysterese hervorrufen könnten.

Kernstück der Systeme ist eine piezokeramische Platte, in der eine hochfrequente resonante Eigenschwingung angeregt wird. Eine an der Platte angebrachte „Reibnase“ wird dadurch in eine lineare Bewegung derselben Frequenz versetzt. Durch den Kontakt mit einer Reibschiene treibt sie den bewegten Teil der Mechanik an. Jeder Zyklus erzeugt einen mikroskopisch kleinen Schritt von wenigen Nanometern, sodass in der Summe eine gleichmäßige Bewegung mit praktisch unbegrenztem Stellbereich ensteht.

Die transversale Schwingung wird zum Anpressen / Abheben des Kontaktpunktes an die Reibschiene genutzt. Die Energie dieser Schwingung bestimmt die maximale Reibkraft und damit die Halte- bzw. Schubkraft des Antriebes. Die Schubkraft wird aus der Energie der longitudinalen Schwingung gewonnen.

Vorteile von PILine® Piezomotoren

  • Selbsthemmend: PILine® Motoren / Antriebe sind extrem positionsstabil und selbsthemmend, ohne den typischen Positionsversatz mechanischer Bremsen.
  • Sehr gutes Verhältnis von Leistung / Masse: PILine® Antriebe bieten höchste Leistung auf kleinstem Bauraum. Kein anderer Miniaturantrieb ermöglicht ähnlich hohe Werte für Beschleunigung, Geschwindigkeit und Präzision.
  • Geringe Massenträgheit: PILine® Antriebe besitzen keine Wellen, Kugellager oder Zahnräder wie klassische Motoren und vereinigen hohe Beschleunigung Geschwindigkeit und Auflösung in idealer Weise: Eckwerte sind 20 g, 800 mm/s, 0,05 µm. Durch die hohe Steifigkeit bieten sie optimale Voraussetzungen für kürzeste Einschwingzeiten von wenigen Millisekunden. Der Wegfall von Antriebsspindeln und Schmierstoffen verhindert außerdem Relaxationseffekte und Kriechen im Sub-Mikrometerbereich.
  • Kompakter Aufbau: Das Direktantriebsprinzip erlaubt den Aufbau extrem kleiner Translationstische. Der M-661 z.B. bietet 20 mm Stellweg bei nur 20 x 25 x 8 Größe.
  • Vakuum kompatibel: PILine® Antriebe bestehen aus Keramik und können im Vakuum ohne Leistungsverluste eingesetzt werden.
  • EMV-sicher: PILine® Antriebe erzeugen weder elektromagnetische Felder, noch werden sie davon beeinflusst.
  • Lebensdauer, Qualität, Erfahrung: PI verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung mit Piezotechnologie und Nanostelltechnik. PILine® Antriebe bieten deshalb eine hohe Präzision und Zuverlässigkeit mit >20.000 Stunden MTBF. Mechanische Komponenten wie Wellen und Zahnräder, die in konventionellen Antrieben zu Ausfällen führen können, sind im PILine® Antrieb nicht vorhanden.
  • Sonderlösungen / Flexibilität für OEMs: PILine® Systeme sind als komplette Motoren, Mikrostelltische und als OEM-Komponenten verfügbar. PI entwickelt und fertigt alle piezokeramischen Antriebe selbst und kann deshalb Sonderlösungen zur Anpassung an die unterschiedlichsten Einsatzbedingungen anbieten.




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