高精度直线压电马达运动平台|芯明天N31系列
时间:2022-06-30 阅读:1179
近年来,随着工业设备及应用的升级与进步,对宏动行程范围的运动控制提出了更高的要求,更大的行程范围(mm级)、更高的运动精度(nm级)成为目标。芯明天聚焦前沿科技应用,结合自身技术优势,组织研发团队进行了大量的设计与试验,终于实现了技术上的突破,成功研制了直线压电马达运动平台。
芯明天直线压电马达
压电马达是由压电陶瓷作为驱动单元,利用特殊的机械结构设计,将压电陶瓷产生的直线微位移转换为机械平面的宏观直线运动,行程可达几百毫米,精度则依然可以保持压电陶瓷的超高精度,达纳米级。
原理介绍
芯明天N31系列直线压电马达的驱动原理如下图所示,下图中展示了部分压电驱动足的驱动动态效果。
该直线压电马达中具有多对压电陶瓷驱动,成对的压电陶瓷在不同电压驱动下发生推拉运动,从而使移动台面产生爬行前进或后退,而每对压电陶瓷间的配合,将该直线压电马达平台的运动速度成倍提高。并且,采用该种结构的直线压电马达提供了非常高的保持力,是一般压电马达保持力的10倍以上。
芯明天N31系列直线压电马达,内部采用高性能PZT驱动,直线运动行程可选25mm、50mm、100mm,可达亚纳米级分辨率。选配闭环伺服传感器(增量式编码器)可提供更高的定位精度。
N13.25E直线压电马达
(25mm行程,配有闭环传感器,带移动台面)
N13.50E直线压电马达
(50mm行程,配有闭环传感器,带移动台面)
N13.100E直线压电马达
(100mm行程,配有闭环传感器,带移动台面)
产品特点
•大出力
•上电自动找零位
•闭环误碰后自动归位
•可选光栅尺数字闭环
•采用耐磨材料,真空无磁兼容
•可选二/三维组合
应用领域
•工业级精密定位
•半导体技术/测试
•晶圆检测
•平版印刷
•纳米压印
•纳米计量学
•在强磁场和真空中运动
直线压电马达位移测试
大出力
N31系列直线压电马达的主动推拉力可达30N,被动保持力达40N。并且N31系列直线压电马达水平放置时,可在承载5kg负载下进行高精度运动。
可选配移动台面
N31系列直线压电马达,可根据应用需求选择配备移动台面。移动台面的表面预留有阵列安装螺纹孔。
未安装移动台面 安装移动台面
耐磨材料
N31系列直线压电马达采用高耐磨材料,寿命达千米以上。
高精度增量式编码器
N31系列直线压电马达可选配增量式编码器作为闭环传感器,可提高直线运动精度,分辨率<10nm。
断电自锁
N31系列直线压电马达在断电后具有自锁功能,且再次上电时,会自动找零。在使用中,当外力导致的行程变化时,N31也会自动调节归位保持控制位置精度。
技术参数
型号:N31
运动自由度:X
集成传感器类型:增量式编码器
标称行程范围:25、50或100mm
速度上限:10mm/s
闭环分辨率:<10nm
开环分辨率:<0.1nm
线性度:1μm
重复度:1μm
推/拉力(主动):30N
保持力(被动):40N
最大承载:5kg
工作温度:0~50℃
质量(包含电缆):565至715g
材质:铝、不锈钢
电缆长度:1.5m
压电马达配套控制器
E71系列压电控制器是专为驱动N31直线压电马达而研制,它是由上位机数字控制,且压电马达的运动速度可调。
技术参数
型号:E71
控制方式:伺服控制/开环控制
供电输入电压:24VDC/4A(20V~30V)
静态功耗:<10 W
处理器:32bit 168MHz
D/A 转换器:16bit
串口波特率:115200
通信接口:USB、RS-422、RS-232
峰值电流:1A
平均电流:75mA
纹波:10mVpp(加载2.2μF)
额定输出功率:50W
工作温度范围:0~50℃
输出短路电流:60mA
尺寸:162.5×162×45.5 mm^3
重量:1.3kg