高精度直線壓電馬達運動平臺|芯明天N31系列
近年來,隨著工業(yè)設備及應用的升級與進步,對宏動行程范圍的運動控制提出了更高的要求,更大的行程范圍(mm級)、更高的運動精度(nm級)成為目標。芯明天聚焦前沿科技應用,結合自身技術優(yōu)勢,組織研發(fā)團隊進行了大量的設計與試驗,終于實現(xiàn)了技術上的突破,成功研制了直線壓電馬達運動平臺。
芯明天直線壓電馬達
壓電馬達是由壓電陶瓷作為驅(qū)動單元,利用特殊的機械結構設計,將壓電陶瓷產(chǎn)生的直線微位移轉(zhuǎn)換為機械平面的宏觀直線運動,行程可達幾百毫米,精度則依然可以保持壓電陶瓷的超高精度,達納米級。
原理介紹
芯明天N31系列直線壓電馬達的驅(qū)動原理如下圖所示,下圖中展示了部分壓電驅(qū)動足的驅(qū)動動態(tài)效果。
該直線壓電馬達中具有多對壓電陶瓷驅(qū)動,成對的壓電陶瓷在不同電壓驅(qū)動下發(fā)生推拉運動,從而使移動臺面產(chǎn)生爬行前進或后退,而每對壓電陶瓷間的配合,將該直線壓電馬達平臺的運動速度成倍提高。并且,采用該種結構的直線壓電馬達提供了非常高的保持力,是一般壓電馬達保持力的10倍以上。
芯明天N31系列直線壓電馬達,內(nèi)部采用高性能PZT驅(qū)動,直線運動行程可選25mm、50mm、100mm,可達亞納米級分辨率。選配閉環(huán)伺服傳感器(增量式編碼器)可提供更高的定位精度。
N13.25E直線壓電馬達
(25mm行程,配有閉環(huán)傳感器,帶移動臺面)
N13.50E直線壓電馬達
(50mm行程,配有閉環(huán)傳感器,帶移動臺面)
N13.100E直線壓電馬達
(100mm行程,配有閉環(huán)傳感器,帶移動臺面)
產(chǎn)品特點
•大出力
•上電自動找零位
•閉環(huán)誤碰后自動歸位
•可選光柵尺數(shù)字閉環(huán)
•采用耐磨材料,真空無磁兼容
•可選二/三維組合
應用領域
•工業(yè)級精密定位
•半導體技術/測試
•晶圓檢測
•平版印刷
•納米壓印
•納米計量學
•在強磁場和真空中運動
直線壓電馬達位移測試
大出力
N31系列直線壓電馬達的主動推拉力可達30N,被動保持力達40N。并且N31系列直線壓電馬達水平放置時,可在承載5kg負載下進行高精度運動。
可選配移動臺面
N31系列直線壓電馬達,可根據(jù)應用需求選擇配備移動臺面。移動臺面的表面預留有陣列安裝螺紋孔。
未安裝移動臺面 安裝移動臺面
耐磨材料
N31系列直線壓電馬達采用高耐磨材料,壽命達千米以上。
高精度增量式編碼器
N31系列直線壓電馬達可選配增量式編碼器作為閉環(huán)傳感器,可提高直線運動精度,分辨率<10nm。
斷電自鎖
N31系列直線壓電馬達在斷電后具有自鎖功能,且再次上電時,會自動找零。在使用中,當外力導致的行程變化時,N31也會自動調(diào)節(jié)歸位保持控制位置精度。
技術參數(shù)
型號:N31
運動自由度:X
集成傳感器類型:增量式編碼器
標稱行程范圍:25、50或100mm
速度上限:10mm/s
閉環(huán)分辨率:<10nm
開環(huán)分辨率:<0.1nm
線性度:1μm
重復度:1μm
推/拉力(主動):30N
保持力(被動):40N
最大承載:5kg
工作溫度:0~50℃
質(zhì)量(包含電纜):565至715g
材質(zhì):鋁、不銹鋼
電纜長度:1.5m
壓電馬達配套控制器
E71系列壓電控制器是專為驅(qū)動N31直線壓電馬達而研制,它是由上位機數(shù)字控制,且壓電馬達的運動速度可調(diào)。
技術參數(shù)
型號:E71
控制方式:伺服控制/開環(huán)控制
供電輸入電壓:24VDC/4A(20V~30V)
靜態(tài)功耗:<10 W
處理器:32bit 168MHz
D/A 轉(zhuǎn)換器:16bit
串口波特率:115200
通信接口:USB、RS-422、RS-232
峰值電流:1A
平均電流:75mA
紋波:10mVpp(加載2.2μF)
額定輸出功率:50W
工作溫度范圍:0~50℃
輸出短路電流:60mA
尺寸:162.5×162×45.5 mm^3
重量:1.3kg
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