29 Jul 2010

Piezoelektrische Mechanismen

Piezomechanismen basieren auf mindestens einem Piezoaktor und weiteren Funktionen:

  • Ein piezoelektrischer Mechanismus kann auch auf nur einem Aktor basieren, der sich um andere Freiheitsgrade durch Führungsmechanismen kümmert. Der Optical Phase Difference Actuator (OPDA), ein weltraumgeeigneter linear angetriebener Piezotisch, der für die nachstehend vorgestellte LISA-Mission von Oerlikon-Contraves Space entwickelt wurde, basiert beispielsweise auf einem APA® und einer elastischen Führungsvorrichtung.
  • Ein piezoelektrischer Mechanismus kann auf mehreren Aktoren basieren, die sich jeweils in ihren Funktionen ergänzen. So übernehmen beispielsweise bei den Cedrat XY Piezotischen die Piezoaktoren der Y-Achse die Führung der Bewegung der X-Achsen-Aktoren und umgekehrt.

Die meisten piezoelektrischen Mechanismen der CEDRAT Gruppe basieren auf Standardausführungen oder kundenspezifischen Verstärkten piezoelektrischen Aktoren (APA®) oder Parallel angeordneten, vorgespannten Aktoren (PPAs). Sie ermöglichen die Ausführung von X- und XY-Tischen, Tip-Tilt-Systemen, hohlen Aktoren, Shuttern und 5 oder 6 Freiheitsgraden für Präzisionsmechanismen.

Die Piezomechanismen der CEDRAT-Gruppe profitieren von einem großen Erfahrungsschatz in der Luftfahrt, der seinerseits aus den Designentscheidungen für hohe Zuverlässigkeit und hohe Energiedichte resultiert: Cedrats Piezoaktoren sind stark vorgespannt und haben keine Schwachstellen (wie hertzsche Drehgelenke oder Biegescharniere). So bieten sie mehrere Vorteile: Eine sehr gute Fähigkeit, externen Beanspruchungen standzuhalten (z.B. externe Schwingungen), eine hohe Dynamik (Fähigkeiten in einer großen Bandbreite von Dc zum Oberresonanzbetrieb) und eine lange Lebensdauer.

Die monolithischen (Festkörper) Piezomechanismen der CEDRAT Gruppe kombinieren einen oder mehrere Aktoren und die Führung in einem einzigen Teil, wie beispielsweise bei XY-Tischen. Das erbringt zusätzliche Vorteile in Bezug auf Kompaktheit, Kosten und Zuverlässigkeit.

Folgende Beispiele zeigen verschiedene Prototypen und kundenspezifische Produkte. Andere Beispiele finden Sie im Abschnitt Mechatronik-Systeme und bei den entsprechenden Publikationen.

Piezo Schnellverschluss: FPS200M video   technological leaflet   request for information
Beschreibung: Der piezoelektrische Schnellverschluss FPS200M kann für die Unterbrechung von Laser- oder Röntgenstrahlen verwendet werden. Er basiert auf dem APA200M. Kleinere oder größere Blendenverschlüsse (>1mm) können einfach mit Standard-APAs entwickelt werden.
Anwendungen: Kristallographie, Optischer Verschluss, Strahlenverschluss...
Status: Product
XY Piezoelektrischer Tisch: XY200M    technological leaflet   request for information
Beschreibung: Der XY200M Tisch wurde dank des CNES entwickelt und erfüllt die ECSS Weltraumbestimmungen. Es handelt sich um einen Piezomechanismus in einem Block, der die geeignete APA®-Technologie verwendet.
Anwendungen: Luftfahrt, Scannen, Hochgenaues Positionieren...
Status: Space evaluated
Doppelschwenkübersetzer: DTT35XS video   technological leaflet   request for information
Beschreibung: Der DTT35XS-space ist ein sehr leichter piezoelektrischer Tip-Tilt-Mechanismus, der gemäß den ECSS Weltraumbestimmungen für die Pharao-Mission entwickelt und an EADS geliefert wurde.
Anwendungen: Instrumentenbau, Optik...
Status: Space qualified prototype
Piezotisch für optische Verzögerungsleitung: OPDA    technological leaflet   request for information
Beschreibung: OPDA ist ein herausragendes Beispiel für den genauen Mechanismus von Messgeräten in schwieriger Umgebung. Dieser X-Tisch wurde Oerlikon Contraves für die LISA-Mission geliefert.
Anwendungen: Optische Verzögerungslinie, im Weltraum verwendete Mechanismen, Instrumentenbau...
Status: Space qualified prototype
Piezo actuators for astronomical instrumentation    technological leaflet   request for information
Beschreibung: In astronomical instrumentation, the trend is currently to build up large telescopes. Such structures enable to gather more light and hence, to see our universe brighter. Numerous projects like VLT, ELT,TMT … are well known cases showing the tendency
Anwendungen: Space mechanism, instrumentation etc.
Status: Concept