| Beschreibung |
|
Spezifikationen |
|
Downloads |
|
CAD/Video |
|
Einachskippsysteme / Scanner
Einachskippsysteme (qX) sind in zwei Ausführungen verfügbar:
I. Eingelenkkippsystem mit einem Piezoaktor
Beispiele: S-224 und S-226, Seite Link.
Die Plattform wird von einem Festkörpergelenk geführt und von einem Piezoaktor angetrieben (s. Abb. 1). Das Festkörpergelenk bildet den Drehpunkt und stellt gleichzeitig die Vorspannung zur Verfügung.
Vorteile der Eingelenkbauform sind einfache Konstruktion, geringe Kosten und Baugröße. Für Anwendungen, die hohe Winkelstabilität in einem breiten Temperaturbereich erfordern, wird ein differenzieller Piezoantrieb empfohlen.
II. Kippsystem mit differenziellem Piezoantrieb
Diese Konstruktion basiert auf zwei Piezoaktoren, die im Druck-/Zug-Betrieb die Plattform antreiben (s. Abb. 2). Dazu werden beide Aktoren elektrisch in einer Brücke betrieben, die mit einer festen Spannung versorgt ist und mit einer variablen Spannung gesteuert wird. Im Gehäuse sind reibungsfreie Festkörpergelenke integriert, die die Führung übernehmen.
Die differenzielle Bauform ermöglicht höchste Winkelstabilität in einem breiten Temperaturbereich, weil Temperaturänderungen nur eine lineare Verschiebung der Plattform bewirken können. Bei positionsgeregelten Ausführungen ermöglicht die differenzielle Auswertung zweier Sensoren eine verbesserte Linearität und Auflösung.
Verschiedene Ein- und Mehrachsenbauformen sind möglich.
|
|
Mehrachsenkippsysteme / Scanner
PI bietet zwei Standardbauformen an, beides Parallelkinematik-Konstruktionen. Diese Bauform hat gegenüber seriellen Systemen verschiedene Vorteile: Nur eine bewegte Plattform mit gemeinsamem Drehpunkt, höhere Dynamik sowie geringere Baugröße. Außerdem erreichen die Systeme eine höhere Linearität als durch Hintereinanderschalten von zwei Einachssystemen - z.B. Galvoscannern - realisierbar ist.
I. Kippsystem mit Dreibein-Piezoantrieb (Tripod)
Beispiele: S-315 und S-316, Seite Link, S-325 Seite Link.
Die Plattform wird von drei in 120°-Abständen angeordneten Piezoaktoren angetrieben. Die Steuerung ist komplizierter als bei II, weil die Auslenkung jedes Piezoaktors sowohl die Achsen qX als auch qY beeinflusst. Durch Koordinatentransformation kann die Bewegung auf die einzelnen Aktoren aufgeteilt werden (s. Abb. 3).
Der Antrieb mit drei unabhängigen Piezoaktoren hat einen Vorteil gegenüber dem differenziellen Antrieb: Zusätzlich zur Kippung kann die Plattform auch linear bewegt werden, was z.B. zur Korrektur optischer Laufzeitunterschiede (Phasenschieber) wichtig ist. Der mögliche zentrale Durchgang ist ideal für Durchlichtanwendungen.
Wie beim differenziellen Antrieb, haben Temperaturschwankungen bei der Dreibeinkonstruktion keinen Einfluss auf die Winkelstabilität.
II. Kippsystem mit differenziellem Piezoantrieb
Beispiele: S-330, S-340, S-334, Seite Link, Link und Link.
Die Plattform wird von zwei Paaren in 90° Abständen angeordneter Piezoaktoren angetrieben. Jedes Paar arbeitet im Druck- / Zug-Betrieb. Dazu werden die Aktoren elektrisch in einer Brücke betrieben, die mit einer festen Spannung versorgt ist und mit zwei variablen Spannungen gesteuert wird. Weil die Kippachsen qX und qY orthogonal ausgerichtet sind, ist keine Koordinatentransformation notwendig.
Die differenzielle Bauform bietet wie die Dreibeinkonstruktion eine optimale Winkelstabilität in einem breiten Temperaturbereich. Bei positionsgeregelten Ausführungen ermöglicht die differenzielle Auswertung von je zwei Sensoren pro Achse eine verbesserte Linearität und Auflösung.
|
|
 |
| Zeichnungen & Bilder: |
| |
Abb. 1: Prinzip eines Eingelenk-Piezokippsystems.
Abb. 2: Prinzip eines Kippsystems mit differenziellem Piezoantrieb.
Abb. 3: Dreibein-Piezoantrieb: A, B, C ist die lineare Auslenkung der entsprechenden Aktoren.
α = 2A - (B+C) / 2a
β = (B-C) / b
z = (A+B+C) / 3
Beispiel:
S-315 Kippsystem (s. Seite Link).
Æ = 13,9 mm
a = 10,4 mm
b = 12,0 mm
A, B, C 0 bis 12 µm
|
|
|
