ACTUMATEURS PIEZO, ACTUMATEURS DE COILS VOIX, MOTEUR LINEAR STACES.

Lorsque nous parlons de mouvement linéaire, nous discutons généralement des applications où la distance de déplacement est d'au moins quelques centaines de millimètres, et le positionnement requis se situe à quelques dixièmes de millimètres. Et pour ces exigences, les guides et les lecteurs avec des roulements de recirculation sont un bon ajustement. Exemple: L'écart de plomb pour une vis de balle de classe 5 commune est de 26 microns par 300 mm de voyage. Mais lorsque l'application nécessite un positionnement dans la plage nanométrique - un million de mètres - les ingénieurs doivent regarder au-delà des éléments de roulement et de recirculation mécaniques afin d'atteindre la résolution requise.

Les trois solutions de mouvement linéaire les plus courantes pour la nanopposition sont les actionneurs piézores, les actionneurs de bobine vocale et les étapes du moteur linéaire. Le mécanisme d'entraînement de chacune de ces solutions est entièrement exempt d'éléments de roulement mécanique ou de glissement, et ils peuvent être associés à des roulements d'air pour une précision et une résolution de positionnement élevé.

Actionneurs piézores

Les actionneurs piézotiques (également appelés moteurs piézores) profitent de l'effet piézoélectrique inversé pour produire le mouvement et la force. Il existe de nombreux styles d'actionneurs piézo-piéneaux, mais deux communs pour la nanopposition sont du stepper linéaire et de l'échographie linéaire. Les moteurs piézo-steples linéaires utilisent plusieurs éléments piézotiques montés dans une rangée qui agissent comme des paires de «jambes». Lorsqu'une charge électrique est appliquée, une paire de jambes saisit une tige longitudinale par friction et la fait avancer à mesure que les jambes s'étendent et se plient. Lorsque cette paire de jambes se verse, la paire suivante prend le relais. En fonctionnant à des fréquences extrêmement élevées, les moteurs piézo-stepper linéaires produisent un mouvement linéaire continu avec des accidents vasculaires cérébraux jusqu'à 150 mm et avec une résolution au niveau du picomètre.

Les moteurs piézores à ultrasons linéaires sont basés sur une plaque piézoélectrique. Lorsqu'une charge électrique est appliquée à la plaque, elle devient excitée par sa fréquence de résonance, ce qui la fait osciller. Ces oscillations produisent des ondes ultrasoniques dans l'assiette. Un couplage (ou pousseur) est attaché à la plaque et préchargé contre une tige longitudinale (également appelée coureur). Les ondes ultrasoniques font que la plaque se dilate et se contracte de manière elliptique, permettant au couplage de faire avancer la tige vers l'avant et de produire un mouvement linéaire. Les moteurs piézores à ultrasons linéaires peuvent atteindre une résolution de 50 à 80 nm, avec un voyage maximal similaire aux moteurs pas à pas linéaires, à 100 à 150 mm.

Actionneurs de bobine vocale

Une autre solution pour les applications de nanopposition est les actionneurs de bobine vocale. De façon similaire aux moteurs linéaires, les actionneurs de bobine vocale utilisent un champ aimant permanent et un enroulement de la bobine. Lorsque le courant est appliqué à la bobine, une force est générée (connue sous le nom de force de Lorentz). L'amplitude de la force est déterminée par le produit du courant et du flux magnétique.

Cette force fait voyager la partie mobile (qui peut être l'aimant ou la bobine), avec des conseils fournis par des roulements à air ou des lames de rouleaux croisées. Les actionneurs de bobine vocale peuvent atteindre une résolution jusqu'à 10 nm, avec des accidents vasculaires cérébraux jusqu'à 30 mm, bien que certains soient disponibles avec des accidents vasculaires cérébraux jusqu'à 100 mm.

Étapes du moteur linéaire

Lorsque la résolution nanométrique est requise sur des traits plus longs, les étapes du moteur linéaire avec des roulements à air sont généralement le meilleur choix. Alors que les actionneurs de bobine piézo et vocale ont des capacités de voyage limitées, les moteurs linéaires peuvent être conçus pour voyager jusqu'à plusieurs mètres. L'utilisation des roulements à air comme système de guidage rend une étape moteur linéaire complètement sans contact, sans éléments de transmission mécanique ni frottement pour affecter le mouvement et la précision de positionnement. En fait, les étapes du moteur linéaire avec des roulements d'air peuvent atteindre une résolution mono-nanométrique.

L'inconvénient des étapes de moteur linéaire pour les applications de nanopposition est leur empreinte, qui est beaucoup plus grande que celle des actionneurs de bobine piézo ou vocale. Bien qu'ils puissent être difficiles à s'intégrer dans de petits appareils, ils conviennent bien aux applications qui nécessitent un accident vasculaire cérébral relativement long et une haute résolution, comme l'imagerie médicale.