并聯運動壓電陶瓷定位系統

緊湊型設計,無牽引設備及線纜

在多軸并聯系統中,所有促動器直接作用于單一運動平台。這意味着可以為所有軸設計相同的動态特性,從而大幅降低移動質量。額外優勢:并聯運動系統可比串行堆疊或嵌套系統設計得更緊湊。單個軸的誤差和質量不會累積。由于最小化質量慣性,并聯運動系統可提供多達6個水平的自由度和所有軸的高動态。


平行計量:使用固定參考的多軸測量

多軸階段設計與并聯運動允許使用直接平行計量,測量所有有關固定參考的移動平台的自由度。例如,由于力的作用而意外的串擾進入不同軸,因此可檢測并實時糾正。這種積極的制導即使在動态運行時,也允許納米範圍内的高彈道保真度


多軸偏擺系統運動學

來自PI的壓電偏擺鏡系統基于所有運動方向的單一移動平台并聯運動。該系統可實現比切換兩個連接的單軸系統更高的線性度,例如,在電掃描裝置情況下仍保持緊湊。 壓電驅動偏擺鏡和平台适用于高度動态操作,例如追蹤、掃描、圖像穩定、消除漂移和振動;同時也适用于光學系統和标本的靜态定位。它們允許光束偏移至100 mrad、幾微秒的極短響應時間和降至弧度範圍的分辨率。PI提供大範圍的緊湊型激光束大單位控制系統,用于天文學。

三腳壓電陶瓷驅動器的偏擺系統

平台由三個彼此呈120°角的壓電陶瓷緻動器控制。通過坐标變換,運動可以被分割在不同的緻動器之間。 除了偏擺,平台也可以線性用于Z軸,這很重要,例如,用于校正光路長度(移相器)。 下面的公式用于計算偏擺角度和在Z軸的路徑範圍。A、B和C是相應緻動器的線性位移:

差動壓電陶瓷驅動器的偏擺系統(四角支座)

平台由一對彼此呈90°角的壓電陶瓷緻動器控制。四個緻動器根據偏擺方向兩兩單獨控制。由于偏擺軸θX和θY成正交設置,因此無需坐标系變換。 結果是在較大溫度範圍内完美的位置/角度穩定性。三腳架的設置也是如此,不同的變形保證在較大溫度範圍内最優的角度穩定性。對于位置控制變形,每個軸的兩個傳感器的不同評估提供了更好的線性度和分辨率。

壓電偏擺鏡動力學

壓電偏擺系統的最大工作頻率依賴于它的機械諧振頻率。放大器、控制器和傳感器的特性也相當重要。為了估計系統的有效諧振頻率——一組平台與鏡子的組合——對于算第一鏡基闆的慣性矩很必要。

m 反射鏡重量 [g]
IM 反射鏡的轉動慣量 [g × mm²]
L 傾斜軸正交的反射孔長度 [mm]
H 反射鏡厚度 [mm]
T 位移旋轉點平台表面 (見各型号的技術資料 ) [mm]
R 反射鏡直徑 [mm]

平台的振諧頻率(參見 >> 産品規格)和鏡基闆的慣性矩根據下面的等式給出系統的振諧頻率:

f' 帶反射鏡的平台振諧頻率 [Hz]
f0 無反射鏡的平台振諧頻率 [Hz]
I0 平台慣性矩 (參見技術材料) [g × mm²]
IM 反射鏡轉動慣量 [g × mm²]

下載

樣本

并聯運動優化多軸運動

版本/日期
TEC65 2017-10
文件語言 English
pdf - 377 KB
樣本

多軸偏擺系統運動學

已廢棄
版本/日期
TEC66 2017-10
文件語言 English
pdf - 511 KB
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