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Spielfreier Antrieb mit Piezomotor

Antriebstechnik
Piezomotoren für das präzise Positionieren ohne Spiel

Piezomotoren für das präzise Positionieren ohne Spiel
Die Piezoelemente bewegen die Antriebsstange, die mit dem zu bewegenden Objekt gekoppelt ist (Bild: Piezomotor)

Bei Fokussier- oder Scanaufgaben, Justage oder Messungen kann Spiel im Antrieb ein Problem sein. Spielfreie Präzisionsbewegungen bietet das schwedische Unternehmen Piezomotor aus Uppsala mit seinen Miniaturmotoren an. Die piezoelektrischen Motoren bieten im Gegensatz zu herkömmlichen Direktantrieben den Vorteil der Selbsthemmung: Sie ermöglichen spielfreie Bewegungen mit Nanometer- oder sogar Sub-Nanometer-Auflösung.

Piezomotor mit „Beinen“: Kraft bis zu einigen hundert Newton erreichbar

Piezoelektrizität bewirkt eine Verformung bestimmter Keramiken beim Anlegen einer Spannung. Piezomotor verwendet in den Motoren die so genannten Piezo-Legs: „Beine“ aus Keramik, die durch Spannung sowohl verlängert als auch seitlich gebogen werden können. Die paarweise angeordneten Beine treiben die Linear- und rotierenden Motoren an und bewirken so eine Bewegung im Submikrometer- bis Nanometerbereich.

Die Antriebsstange im Motor steht in direktem Kontakt zum bewegenden Objekt und zu den Piezoelementen im Motor. Die Reibungskopplung zwischen den Schenkeln und der Antriebsstange bewirkt Spielfreiheit, extrem kurze Reaktionszeit und hohe Auflösung. Die Kraftkapazität eines Piezo-Legs-Motors hängt vom Volumen des in den Beinen verwendeten Piezomaterials ab und kann von wenigen Newton bis zu einigen hundert Newton skaliert werden.

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