Schnell, selbst­hem­mend und lei­se: Kom­pak­ter Linear­ver­stel­ler mit Ultraschall-Piezomotor

Ultra­schall-Pie­zo­mo­toren sind klein, schnell und preis­güns­tig. Ide­al geeig­net für Anwen­dun­gen mit nied­ri­gen Betriebs­zy­klen kön­nen sie auch in mobi­len Mess- oder Medi­zin­ge­rä­ten als Antrieb inte­griert wer­den. Auf­grund ihrer Selbst­hem­mung ist es nicht erfor­der­lich, die Ziel­po­si­ti­on wie bei magne­ti­schen Antrie­ben über zusätz­li­che Brem­sen oder elek­tri­sche Strö­me zu halten.

Die Karls­ru­her Fir­ma Phy­sik Instru­men­te (PI) hat mit dem U‑521 jetzt einen kom­pak­ten Linear­ver­stel­ler im Pro­gramm, der sich mit Abmes­sun­gen von 35 × 35 × 15 mm auch bei begrenz­ten Platz­ver­hält­nis­sen gut inte­grie­ren lässt. Er erreicht Höchst­ge­schwin­dig­kei­ten bis 200 mm/s bei einem sehr dyna­mi­schen Start-Stopp-Ver­hal­ten und eig­net sich für Stell­we­ge bis 18 mm. Typi­sche Anwen­dungs­be­rei­che fin­den sich in Indus­trie und For­schung, z.B. die auto­ma­ti­sche Mikro­ma­ni­pu­la­ti­on, Pro­ben­po­si­tio­nie­rung oder bei der Ver­stel­lung opti­scher Kom­po­nen­ten, bei­spiels­wei­se in Fern­glä­sern oder Kame­ra­ob­jek­ti­ven. Auch vaku­um­ge­eig­ne­te Ver­sio­nen (bis 10^-6 hPa) sind ver­füg­bar. Für mehr­ach­si­ge Posi­tio­nier­auf­ga­ben sind Kom­bi­na­tio­nen ohne Adap­ter­plat­te möglich.

Das paten­tier­te Antriebs­prin­zip – schwin­gen­de pie­zo­ke­ra­misch Akto­ren wir­ken direkt auf einen line­ar geführ­ten Läu­fer – arbei­tet prak­tisch geräusch­los und ist selbst­hem­mend. Im Ruhe­zu­stand wird also kei­ne Ener­gie ver­braucht, es ent­steht kei­ne Abwär­me und das typi­sche Ser­vo­zit­tern entfällt.

Der inte­grier­te direkt mes­sen­de opti­sche Linea­ren­coder arbei­tet ver­si­ons­ab­hän­gig mit einer Auf­lö­sung von 400 nm oder sogar 100 nm; dadurch erreicht der kom­pak­te Linear­ver­stel­ler kleins­te Schritt­wei­ten bis 2 bzw. 0,3 µm. Auch für Anwen­dun­gen, die einen Dau­er­be­trieb erfor­dern, hat PI als Lösungs­an­bie­ter für Antriebs­tech­nik und Posi­tio­nier­sys­te­me pas­sen­de Linear­ver­stel­ler mit magne­ti­schen Direkt­an­trie­ben im Programm.